А.В.М. Ахмед - аспирант, кафедра «Биомедицинские и электронные средства и технологии», Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых. E-mail: walid_aed@mail.ru Р.В. Исаков - к.т.н., доцент, кафедра «Биомедицинские и электронные средства и технологии», Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых. E-mail: Isakov-RV@mail.ru Л.Т. Сушкова - д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Биомедицинские и электронные средства и технологии», Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых. Е-mail: ludm@vlsu.ru

Поставлена задача сопоставительного анализа существующих методов сегментации основных компонентов фонокардиограмм (ФКГ) с точки зрения выполнения ими поставленной задачи. Методы сегментации должны обеспечить высокую эффективность локализации тонов S1 и S2 в фонокардиосигнале (ФКС). Рассмотрены примеры практического применения известных методов сегментации из отечественных и зарубежных источников. Показано на основе проведенного анализа, что при решении задачи сегментации ФКГ следует отдавать предпочтение такому методу, который не требует применения дополнительных биосигналов и не использует априорные данные о каких-либо соотношениях в исходном сигнале.

 

1. Соловьев В.В., Кассирский Г.И. Атлас клинической фонокардиографии. М.: Медицина. 1983. 296 с.
2. Кушаков В.И. Практическая фонокардиография: учеб. пособие. М.: Центральный институт усовершенствования врачей. 1989. 48 с.
3. Порева А.С., Фесечко В.А. Обработка ФКГ-сигнала при помощи вейвлет-преобразования // Электроника и связь. Тематический выпуск «Электроника и нанотехнологии». 2009. Ч. 1. C. 148-155.
4. Минкин Р.Б., Павлов Ю.Д. Электрокардиография и фонокардиография. Изд. 2-е, перераб. и доп. Л.: Медицина. Ленинградское отд-е. 1988. 253 с.
5. Кобленц-Мишке А.И. Фонокардиография: Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы / под ред. Т.С. Виноградовой. М.: Медицина. 1986. 247 с.
6. Москалюк В.Д., Богачик Н.А., Трефаненко А.Г., Билейчук Ю.Р. Фонокардиографическое показатели у больных дифтерией, ангины, корь, инфекционный мононуклеоз и эпидемический паротит // Буков. мед. вестник. 2002. № 2. С. 62-65.
7. Рыбакова М.К. Возможности современной эхокардиографии // www.medison.rulsi/art237.
8. Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. Вейвлеты и их использование // Успехи физических наук. 2001. Т. 171. № 5. С. 465-500.
9. Ермоленко Т.Н., Шевчук В.И. Алгоритмы сегментации с применением быстрого вейвлет-преобразования // Статьи, принятые к публикации на сайте Междунар. конф. «Диалог-2003» // www.dialog-21.ru.
10. Сорокин В.Н., Цыплихин А.И. Сегментация и распознавание гласных // Информационные процессы. 2004. Т. 4. № 2. С. 202-220.
11. Рангайан Р.М. Анализ биомедицинских сигналов. Практический подход: пер. с англ. под ред. А.П. Немирко. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2007. 440 с.
12. Shaver J. A., Salerni R., Reddy P.S. Normal and abnormal heart sounds in cardiac diagnosis. Part 1: Systolic sounds // Curr. Prob. Cardiol. 1985. V. 10. № 3. P. 1-68.
13. Reddy P.S., Salerni R., Shaver I.A. Normal and abnormal heart sounds in cardiac diagnosis. Part 11: Diastolic sounds // Curr. Prob. Cardiol. 1985. V. 10. № 4. P. 1-55.
14. Tavel M.E. Clinical Phonocardiography and External Pulse Recording. 3rd Ed. Chicago. IL: Year Book Medical. 1978.
15. Lehner R.J., Rangayyan R.M. A three-channel microcomputer system for segmentation and characterization of the phonocardiogram // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 1989. V. BME-34. № 6. Р. 485-489.
16. Baranek H.L., Lee H.C., Cloutier G., Durand L.-G. Automatic detection of sounds and murmurs in patients with Ionescu-Shiley aortic bioprostheses // Medical and Biological Engineering and Computing. 1989. V. 27. Р. 449-455.
17. Sankua ChaoAutomatic Phonocardiogram Segmentation Using The Sliding window Autocorrelation Algorithm // Thesis for the degree of master. Carleton University. 2009. 167 p.
18. Malarvili M.B., Kamarulafizam I., Hussain S., Helmi D. Heart sound segmentation algorithm based on instantaneous energy of electrocardiogram // In 30th Computers in Cardiology Conference. 2003. Р. 327-330.
19. Актуальность применения Холтеровского мониторирования артериального давления и ЭКГ // http://www.incart.ru/text.jsp-id=10473.
20. Rajan S., Budd E., Stevenson M., Doraiswami R. Unsupervised and uncued segmentation of the fundamental heart sounds in phonocardiograms using a timescale representation // In Proceedings of 28th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2006. Р. 3732-3735.
21. Hamza Cherif L., Debbal S.M., Bereksi-Reguig F. Segmentation of heart sounds and heart murmurs // Journal of Mechanics in Medicine and Biology. 2008. V. 8. № 4. Р. 549-559.
22. Olmez T., Dokur Z. Classification of heart sounds using an artificial neural network // Pattern Recognit. Lett. 2003. № 24 (January). Р. 617-629.
23. Barschdorff D., Femmer U., Trowitzsch E. Automatic phonocardiogram signal analysis in infants based on wavelet transforms and artificial neural networks // Computers in Cardiology, 1995. Р. 753-756.
24. Wang P., Kim Y., Ling L.H., Soh C.B. First heart sound detection for phonocardiogram segmentation // In Proceedings of 27th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2005. Р. 5519-5522.
25. Hamza Cheri L., Debbal S.M. Algorithm for detection of the internal components of the heart sounds and their split using a Hilbert transform // Journal of Medical Engineering and Technology. 2013. V. 37(3). Р. 220-230.
26. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. М.: РХД. 2001.
27. Воробьев В.И., Грибунин В.Г. Теория и практика вейвлет преобразования. СПб: ВУС. 1999.
28. Вейвлет-преобразование // https://ru.wikipedia.org/wiki/ Вейвлет-преобразование.
29. Lekram Bahekar, Abhishek Misal Heart Sounds Segmentation Analysis Using Daubechies Wavelet (db) // International Journal of Research in Advent Technology. 2014. V. 2. № 2. Р. 2321-9637.
30. Liang H., Lukkarinen S., Hartimo I. A heart sound segmentation algorithm using wavelet decomposition and reconstruction // Proceedings of 19th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 1997. Р. 1630-1633.
31. Вебстер Д.Г., Камышко И.В., Калашник Д.А. Медицинские приборы. Разработка и применение. М.: Медицинская книга. 2004. 720 с.
32. Omran S., Tayel M. A heart sound segmentation and feature extraction algorithm using wavelets // In Proceedings of the Ist International Symposium on Control, Communication and Signal Processing. 2004. Р. 235-238.
33. Синицин В.Е., Устюжанин Д.Ю. Исследование коронарных артерий // Мультиспиральная компьютерная томография. 2006. Т. 11. №1 // www.consilium_medicum.com/media/bss/06_01/20.shtml.
34. Мустецов Н.П., Смердова Т.А. Инженерные методы медико-биологических исследований. Харьков. 2004. 243 с.
35. Цыплихин А.И., Сорокин В.Н. Сегментация речи на кардинальные элементы // Информационные процессы. 2006. Т. 6. № 3. С. 177-207.