Анотація до роботи:

1. Иванушкина Н.Г. Метод обработки электрокардиограмм в оптимальном координатном базисе // Электроника и связь.- 2001.-№12, С.114-115.

2. Иванушкина Н.Г. Сжатие электрокардиограмм комбинированным методом // Электроника и связь.- 2002.-.№15.- С.67– 69.

3. Иванушкина Н.Г., Ермакова И.И., Фесечко В.А. Применение нейронных сетей для классификации электрокардиосигналов при различных видах мониторинга // Электроника и связь.- 2002.- №17. - С.80–82. Автором розроблено алгоритм формування раціональної навчальної вибірки, побудованої у базисі головних власних векторів коваріаційної матриці ансамблю ЕКГ.

4. Фесечко В.А., Иванушкина Н.Г., Семенченко С.Н. Исследование комплексных диагностических признаков активности сердца для аппаратуры непрерывного мониторинга // Электроника и связь.- 2003.- №18.- С.126 –129. Автором запропоновано удосконалення процедур ідентифікації моделей ЕАС, орієнтовані на виявлення ППП.

5. Иванушкина Н.Г. Алгоритмы идентификации модели электрической активности сердца // Электроника и связь.- 2003. - №19. - С.121 –124.

6. Иванушкина Н.Г., Фесечко В.А., Карплюк Е.С, Афана Х.Л. Луай. Особенности построения систем электрокардиографии высокого разрешения для выявления поздних потенциалов предсердий // Электроника и связь.-2003.- №20.-С.75-78. Автором розроблено методичне та алгоритмічне забезпечення системи ЕКГ ВР для виявлення ППП.

7. Иванушкина Н.Г. Спектральное оценивание низкоамплитудных компонент ансамбля сигналов на основе метода собственных подпространств // Проблеми інформатизації та управління. -К.: НАУ.- 2004.- № 10.- С. 146-150.

8. Иванушкина Н.Г., Ермакова И.И., Фесечко В.А. Метод собственных подпространств для распознавания образов поздних потенциалов предсердий// Управляющие системы и машины. -2004.- №6.- С. 6-11. Автором розроблено засади методу розпізнавання образів ППП у складі ЕКГ, заснованого на виборі діагностичних ознак у власних підпросторах сигналів.

9. Спосіб неінвазивного аналізу крові: Патент № 43662А. Україна. МКИ А61В5/00/ В.А. Фесечко, Ю.С. Синєкоп, Аль Хадж Фатух Хазем (JO), Н.Г. Іванушкіна, Афана Луай (IS), А.Б. Жданов - №2001042924; Заявлено 27.04.2001; Опубл. 17.12.2001, Бюл. №11.- 3с. Автором запропоновано та використано метод обробки сигналів у базисі власних векторів матриці коваріацій.

10. Иванушкина Н.Г., Ермакова И.И., Фесечко В.А. Параметрический и непараметрический подход к идентификации электрической активности сердца // Тезисы докладов. VII ежегодная сессия Научного центра сердечно-сосудистой хирургии.- Москва.- 2003.-С.144. Автором запропоновано комплексний підхід до ідентифікації моделей ЕАС, орієнтований на виявлення тонких механізмів серцевої діяльності.

11. Иванушкина Н.Г., Ермакова И.И., Фесечко В.А. Пациент-адаптивная фильтрация электрокардиограмм // Тезисы докладов. IX Всероссийский съезд сердечно-сосудистых хирургов.- Москва.- 2003.-С.313. Для збільшення відношення сигнал/шум автором запропоновано та використано розподіл власного простору матриці коваріацій ансамблю ЕКГ на підпростір сигналу та шуму, розмірності яких змінюються на базі аналізу власних значень.

12. Иванушкина Н.Г., Фесечко В.А., Синекоп Ю.С., Карплюк Е.С. Алгоритмическое и программное обеспечение системы ЭКГ ВР для выявления ППП. Тезисы докладов. VI Международный симпозиум “Электроника в медицине. Мониторинг, диагностика, терапия“ // Вестник аритмологии.- 2004.-№35.-С.199. Автором розроблено загальний алгоритм функціонування системи ЕКГ ВР та алгоритми обробки ЕКГ в базисі власних векторів для виявлення ППП.

13. Иванушкина Н.Г., Ермакова И.И., Фесечко В.А. Алгоритмы анализа поздних потенциалов предсердий в системе электрокардиографии высокого разрешения // Тезисы докладов. VIII сессия Научного центра сердечно-сосудистой хирургии.- Москва.- 2004.-С.256. Автором розроблено новий неінвазивний метод аналізу ЕКГ для виявлення ППП, заснований на технології навчання у власних підпросторах.

14. Иванушкина Н.Г., Ермакова И.И., Фесечко В.А. Метод собственных подпространств для распознавания образов поздних потенциалов предсердий. XXIV Международная конференция “Проблемы электроники“.- Киев.- 2004. Для ранньої діагностики передсердних тахіаритмій автором розроблено новий метод розпізнавання образів ППП на основі ознак в базисі головних власних векторів коваріаційної матриці ансамблю ЕКГ сигналів.

15. Иванушкина Н.Г., Шпачук К.А.., Климов Д.В. Анализ сигналов внутрисердечного импеданса для кардиостимуляции. XXIV Международная конференция “Проблемы электроники“.- Киев.- 2004г. Автором запропоновано проведення аналізу інвазивних сигналів серцевого імпедансу на основі перетворення у базис власних векторів для подальшого визначення режимів кардіостимуляторів.

16. Иванушкина Н.Г., Фесечко В.А., Ткаченко В.Л., Карплюк Е.С., Мулькин Д.А. Многоканальная система электрокардиографии высокого разрешения. XXIV Международная конференция “Проблемы электроники“.- Киев.- 2004. Автором розроблено структурну схему та загальний алгоритм функціонування багатоканальної системи ЕКГ ВР.

Анотації

Наталія Георгіївна Іванушкіна. Система діагностики передсердних аритмій. - Рукопис.

Дисертація на здобуття ученого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.17 - Медичні прилади і системи. - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", Україна, Київ, 2004.

Дисертація присвячена розробці і дослідженню методів і засобів ранньої діагностики передсердних аритмій і спрямована на удосконалення технічного, інформаційного й алгоритмічного забезпечення систем електрокардіографії високого розрізнення (ЕКГ ВР) з метою виявлення провісників тахіаритмій передсердь - пізніх потенціалів передсердь (ППП).

Для досягнення поставлених цілей розроблено метод аналізу сигналів ЕКГ для виявлення ППП на основі розвитку методу власних підпросторів. Розроблено принципи розпізнавання образів ППП у складі ЕКГ сигналів, що засновані на раціональному виборі діагностичних ознак ППП у координатному базисі головних власних векторів матриці коваріацій ансамблю ЕКГ. Побудовано алгоритм спектрального оцінювання низькоамплітудних складових ЕКГ на основі модифікації функцій, що включають в себе власні вектори шумового підпростору коваріаційної матриці ансамблю ЕКГ.

Запропоновано алгоритми ідентифікації моделей електричної активності серця (ЕАС), пацієнт-адаптивної фільтрації ЕКГ сигналів, а також багатоканального стиснення ЕКГ сигналів.

Розроблено систему ЕКГ ВР на базі створеного методичного й алгоритмічного забезпечення та 24-розрядного сігма-дельта АЦП. За допомогою розробленої системи ЕКГ ВР проведені числові експерименти і клінічні дослідження, що демонструють високі показники чутливості створених методів і алгоритмів при виявленні ППП і ранній діагностиці передсердних тахіаритмій.

Ключові слова. Система електрокардіографії високого розрізнення, пізні потенціали передсердь, провісники передсердних тахіаритмій, координатний базис власних векторів, матриця коваріацій ансамблю сигналів ЕКГ.

У дисертації виконано теоретичне узагальнення і розв'язання наукової задачі ранньої діагностики передсердних тахіаритмій завдяки створенню нової технології аналізу ППП у складі електрокардіосигналів як основи для вдосконалення методичного і алгоритмічного забезпечення системи ЕКГ ВР.

Основні результати дисертаційної роботи:

1. Розроблено новий неінвазивний метод аналізу електрокардіосигналів для виявлення ППП на основі технології навчання у власних підпросторах, який збільшує показники чутливості на 10-15% від існуючих методів аналізу, а також дозволяє розширити діапазон низькоамплітудних складових електрокардіосигналів, що виявляються системами ЕКГ ВР.

2. Розроблено засади розпізнавання образів ППП у складі електрокардіосигналів, основані на виборі діагностичних ознак ППП у координатному базисі головних власних векторів матриці коваріацій ансамблю ЕКГ, що дозволяє автоматизувати процес класифікації захворювань серця за раціональною кількістю ознак.

3. Створено алгоритм спектрального оцінювання низькоамплітудних компонент ЕКГ в базисі власних векторів шумового підпростору коваріаційної матриці ансамблю електрокардіосигналів, який забезпечує більш високу спектральну роздільну здатність, ніж класичні методи.

4. Виконано біофізичне обґрунтування та удосконалення процедур ідентифікації моделей ЕАС на основі кореляційних методів, що дає можливість відображати тонкі механізми серцевої активності.

5. Побудовано алгоритм пацієнт-адаптивної фільтрації, заснований на відновленні електрокардіосигналів у базисі головних власних векторів, що дає змогу підвищити відношення сигнал/шум і дозволяє виявляти корисні низькоамплітудні ППП на фоні шумів при мінімальній деформації зубців та комплексів ЕКГ.

6. Розроблено комбіновані алгоритми стиснення електрокардіосигналів у багатоканальних системах ЕКГ ВР, які являють послідовне застосування одновимірних ортогональних перетворень у базисі власних векторів і дають можливість одержати при передаванні інформації скорочення даних у 3-4 рази.

7. Розроблено систему ЕКГ ВР, особливістю якої є застосування методу аналізу ППП та алгоритмів обробки ЕКГ у координатному базисі власних векторів, а також удосконалених технічних засобів на базі багаторозрядного сігма-дельта АЦП. Клінічні випробування експериментального зразку системи продемонстрували високі показники чутливості (95%) при виявленні пацієнтів з ППП - провісниками передсердних тахіаритмій.

8. Основні результати роботи впроваджені та апробовані як у клінічній практиці, так і в навчальному процесі НТУУ "КПІ", а саме:

метод аналізу електрокардіосигналів для виявлення ППП в системі ЕКГ ВР - у медичних установах м. Києва;

засади побудови, методики й алгоритми виявлення низькоамплітудних компонент системами ЕКГ ВР - у навчальному процесі на кафедрі фізичної та біомедичної електроніки НТУУ "КПІ".