Ю.М. Кулинич1, С. А. Шухарев2, М. Ю. Кулинич3

1–3 Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС) (г. Хабаровск, Россия)
1 kulinitsch@rambler.ru, 2 shuharevsa@gmail.com, 3 kulinichmisha@gmail.com

Постановка проблемы. Развитие цифровой и микропроцессорной техники находит все более широкое практическое применение во всех отраслях современной науки и техники. Не является исключением область биомедицинских технологий, поскольку в условиях возрастающего уровня сердечно-сосудистых заболеваний вопросы диагностики и своевременного лечения становятся все более актуальными. В настоящее время электрокардиография – наиболее распространенный метод исследования работы сердца. Применение вычислительной техники, позволяющей реализовать самые сложные алгоритмы диагностики, а также использование компактных устройств визуализации кардиограммы предоставляют широкие возможности для постановки своевременного и правильного диагноза.

Цель. Улучшить качества сигнала электрокардиограммы, заключающегося в компенсации дрейфа изоэлектрической линии, вызванного изменением состояния контакта электрода с кожей, мышечными сокращениями и дыхательными движениями, приводящими к дрейфу изолинии.

Результаты. Проанализированы различные способы компенсации дрейфа изолинии в кардиосигнале и обоснован один из эффективных методов повышения качества кардиограммы, заключающийся в компенсации дрейфа изоэлектрической линии с использованием интерполяционных сплайнов. Разработана методика реализации кубического сплайна, позволяющая повысить точность регистрации кардиограммы и способствующая правильной постановке диагноза. На языке высокого уровня Си создана программа определения сплайнов в форме сигнала кардиограммы, реализованная в микроконтроллере STM32. В виде программного кода осуществлен протокол передачи информации от микроконтроллера на цветной жидкокристаллический экран ILI9486 по восьмиразрядной параллельной шине.

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при проектировании и производстве недорогих отечественных электрокардиографов, которые соответствуют приборам 2-го класса. Представленные в работе результаты исследования наглядно показали, что производство медицинской техники может быть организовано на базе университетов, не относящихся к структуре здравоохранения, например, ДВГУПС.

Кулинич Ю.М., Шухарев С.А., Кулинич М.Ю. Компенсация дрейфа изолинии в электрокардиосигнале // Биомедицинская радиоэлектроника. 2026. T. 29. № 4. С. 36−46. DOI: https://doi.org/ 10.18127/j156 04136-202604-04

1. Чазова И.Е., Ощепкова Е.В. Опыт борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями в России // Аналитический вестник. 2015. № 44 (597). С. 4–9.
2. Мирхамидова С.М., Ботирова Н.Б., Камбарова С.А. Особенности распространения сердечно-сосудистых заболеваний // Молодой ученый. 2016. № 21(125). С. 73–76.
3. Здравоохранение в России: Официальное издание Федеральной службы государственной статистики (Росстат). М.: Росстат. 2019. 170 с.
4. Косолапов В.П., Ярмонова М.В. Анализ высокой сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности взрослого населения как медико-социальной проблемы и поиск путей ее решения // Уральский медицинский журнал. 2021. Т. 20. №1. С. 58–64.
5. Патент №2383297. Российская Федерация, МПК А61В 5/02. Устройство для контроля сердечной деятельности человека / Ю.М. Кулинич. 2010.
6. ECG AD8232. ASSEMBLY MANUAL. [Online]. http://www.manualslib.com/manual/2294633/Ecg-Ad8232. html
7. Кулинич Ю.М., Шухарев С.А. Применение микроконтроллера STM32 в практических приложениях. М.: ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте». 2024. 240 с.
8. Фролов С.В., Строев В.М., Горбунов А.В., Трофимов В.А.Методы и приборы функциональной диагностики: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. 80 с.
9. Блинов П.А., Михеев А.А. Анализ методов компенсации дрейфа изолинии электрокардиосигнала // Вестник РГРТУ. 2009. № 4. С. 1–4.
10. Волосатова Т.М., Спасенов А.Ю. и др. Автоматизированная система анализа и интерпретации электрокардиосигнала [Электронный ресурс] // Радиооптика. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2016.
11. Авхадиев Ф.Г. Численные методы алгебры и анализа. Казань: Изд-во Казан. ун-та. 2019. 200 с.
12. Поленищенко Л.И., Никонова С.П. Сборник задач и упражнений по линейной алгебре: Учеб. пособие. Изд. 2-е., исправ. и доп. Ульяновск: УВАУ ГА(И). 2011. 79 с.
13. Прохоренок Н.А., Язык С. Самое необходимое. СПб.: БХВ-Петербург. 2020. 480 с.
14. Рангайян Р.М. Анализ биомедицинских сигналов. Практический подход. М.: Физматлит. 2007 440 с.
15. Рослякова А.В., Чупраков П.Г. Сравнительный анализ алгоритмов обнаружения R-зубца электрокардиосигнала // Вятка, Вятский медицинский вестник. 2012. № 2. С. 29–35.
16. Волосатова Т.М., Малышев А.П. Улучшение сигнала электрокардиограммы на основе алгоритма удаления дрейфа его изолинии // Интернет-журнал «Науковедение». 2017. Т. 9. № 4.
17. Мельник О.В., Михеев А.А. и др. Выделение дрейфа изолинии электрокардиосигнала // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2005. № 1–2. С. 26–30.
18. Беннетт Д.Х. Сердечные аритмии: практические рекомендации по интерпретации кардиограмм и лечению: Пер. с англ. М.: МЕДпресс-информ. 2010. 462 c.
19. Арутюнов Г.П. Терапевтические аспекты диагностики и лечения заболеваний. М.: ГЭОТАР-Медиа. 2015. 608 с.