Л.Ф. Васковская1, А.В. Гордиевич1,2, П.В. Камлач3

1 ОАО «АГАТ-системы управления» – управляющая компания холдинга «Геоинформационные системы управления»

2,3 Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (г. Минск, Республика Беларусь)

Постановка проблемы. Для формирования и анализа электрокардиограмм (ЭКГ) необходимо обеспечивать снятие сигналов сердечных биений электродами отведений и проведение последующего контурного анализа ЭКГ.

Цель. Разработать многоканальный электрокардиограф, позволяющий фиксировать биоэлектрические потенциалы сердца пациента одновременно от нескольких стандартных электродов отведения, регистрировать их в цифровом виде на носителе долговременного хранения, получать аналогичные оцифрованные сигналы и ЭКГ от удаленных пациентов, обрабатывать и визуализировать принимаемые сигналы и графики ЭКГ на экране монитора рабочего места медицинского персонала в процессе съема и после завершения записи сигналов.

Результаты. Создан электрокардиограф, особенностью которого является обеспечение одновременной фиксации сигналов с заданного количества электродов отведений, наличие автоматизированного рабочего места медицинского персонала, оснащенного персональным компьютером (ноутбуком) с монитором отображения и средствами ближней и дальней связи. Практическая значимость. Персональный компьютер обеспечивает прием в цифровом виде сигналов от электродов отведений пациентов, автоматически обрабатывает их и предоставляет специалисту возможность проведения контурного анализа ЭКГ с помощью средств интерфейса и отображения. Подключаемые средства ближней связи типа Bluetooth расширяют специалисту возможности оперативного использования таких средств информации и профессионального общения как мобильные телефоны, цифровые фотоаппараты, телевизионные средства, принтеры, сканеры. Благодаря выполненным усовершенствованиям сбор сигналов и обработка ЭКГ может выполняться как в процессе записи сигналов, так и в режиме воспроизведения ранее зарегистрированных данных. Электрокардиограф предоставляет медицинскому персоналу отображение на экране монитора оцифрованных сигналов от электродов отведений и ЭКГ в графическом виде, оценочных статистических показателей. Для повышения достоверности ЭКГ выполняется фильтрации шумов и выбросов с помощью медианного фильтра, фильтров Савицкого–Голея и Чебышева. Подключение к компьютеру электрокардиографа модуля Bluetooth и наличие сети Ethernet обеспечивают дистанционный режим сбора данных и обработки ЭКГ, а также обслуживание удаленных пациентов и общение между специалистами.

Реализованные в электрокардиографе принципы и примененные технические средства могут использоваться при создании приборов диагностики широкого круга болезней.

Васковская Л.Ф., Гордиевич А.В., Камлач П.В. Многоканальный электрокардиограф с фильтрацией электрокардиограмм методами медиан, Савицкого–Голея и Чебышева // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2021. Т. 19. № 6. С. 45−54. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202106-05

1. Hao, Weituo, Yu Chen, and Yi Xin. ECG baseline wander correction by mean-median filter and discrete wavelet transform // Engineering in Medicine and Biology Society, EMBC, 2011 Annual International Conference of the IEEE. IEEE, 2011.
2. Система электрокардиографической диагностики критических состояний в условиях свободной активности пациента: диссертация доктора технических наук: 05.11.17 / Кривоногов Леонид Юрьевич; [Место защиты: Пенз. гос. ун-т]. Пенза, 2017. 412 с.
3. Savitzky A. and Golay M.J.E. Smoothing and differentiation of data by simplified least squares procedures // Anal. Chem. 1964. Vol. 36. P. 1627–1639. 
4. Ronald W. Schafer. What is a Savitzky–Golay filter? // IEEE Signal Processing Magazine. 2011. P. 111–117.