Литвиненко Ярослав Володимирович. Моделювання та методи визначення зонної часової структури електрокардіосигналу в автоматизованих діагностичних системах : дис... канд. техн. наук: 01.05.02 / Тернопільський держ. технічний ун-т ім. Івана Пулюя. - Т., 2005.
Анотація до роботи:
Литвиненко Я.В. Моделювання та методи визначення зонної часової структури електрокардіосигналу в автоматизованих діагностичних системах. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 - Математичне моделювання та обчислювальні методи (технічні науки) – Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, 2005 р.
Дисертацію присвячено питанням створення математичної, імітаційної моделей та методу виділення діагностичних зон електрокардіосигналу, базуючись на стохастичному підході до побудови математичної моделі. Враховуючи факт наявності зонної часової структури реалізацій електрокардіосигналів, розроблено їх стохастичну, параметричну, конструктивну математичну модель у вигляді циклічного з періодичними ймовірнісними характеристиками випадкового процесу для задачі визначення зонної часової структури сигналу під час автоматизованої обробки в комп’ютерних діагностичних системах. На базі створеної моделі розроблено метод виділення діагностичних зон та запропоновано підхід до розпізнавання зон електричної активності серця. Обґрунтовано вибір діагностичних ознак у вигляді коефіцієнтів розкладу виділених діагностичних зон у ряд по ортогональних поліномах Чебишева дискретного аргументу для їх розпізнавання. Розроблено метод імітаційного моделювання електрокардіосигналів на ЕОМ. Створено пакет комп’ютерних програм для автоматизованої обробки зареєстрованих електрокардіосигналів та проведення комп’ютерних імітаційних експериментів для електрокардіодіагностичної системи на базі ЕОМ.
В дисертаційній роботі розв’язана науково-технічна задача, що полягає у розробці на основі стохастичного підходу математичної моделі електрокардіосигналу, методу визначення зонної часової структури сигналу та підходу до розпізнавання діагностичних зон для потреб функціональної діагностики стану серця за допомогою автоматизованих комп’ютерних діагностичних систем.
Розроблено нову стохастичну, параметричну, конструктивну математичну модель електрокардіосигнау для задачі визначення зонної часової структури сигналу у вигляді циклічного з періодичними ймовірнісними характеристиками випадкового процесу.
Розроблено метод виділення діагностичних зон електрокардіосигналу та запропоновано підхід до їх розпізнавання, які можуть бути використані при створенні спеціалізованого програмного забезпечення для потреб функціональної діагностики стану серця в комп’ютерних діагностичних системах. Метод дозволяє проводити адаптивну сегментацію електрокардіосигналу (поділ на діагностичні зони) і враховує властивість циклічності та зонну часову структуру електрокардіосигналу.
Обґрунтовано нові класи діагностичних ознак у вигляді коефіцієнтів розкладу у ряд ортогональних функцій Чебишева виділених діагностичних зон при їх розпізнаванні. На основі критерію мінімуму кількості діагностичних ознак при однаковій інформаційній цінності (використовуючи енергетичний критерій), серед множини ортогональних розкладів (ряд тригонометричних дискретних функцій, ряди поліномів дискретного аргументу Лагера, Кравчука, Чебишева) виділених зон електрокардіосигналу, вибрано базис ортогональних поліномів Чебишева.
Розроблено метод імітаційного моделювання електрокардіосигналів для потреб тестування алгоритмів обробки сигналів та навчання систем розпізнавання біомедичних образів. Даний метод дозволяє врахувати зонну часову структуру ЕКС та інформацію, отриману статистичними методами морфоаналізу та аналізу тривалостей діагностичних зон.
Створено пакет комп’ютерних програм для обробки зареєстрованих електрокардіосигналів та проведення імітаційних експериментів, який може використовуватись як складова частина спеціалізованого програмного забезпечення автоматизованої електрокардіодіагностичної системи на базі ЕОМ.
За допомогою створеного пакету програм проведено серію експериментів по обробці реальних та змодельованих електрокардіосигналів у нормі та з різними видами патологій. Отримані результати порівняльного аналізу похибок виділення діагностичних зон з використанням нового методу обробки електрокардіосигналів підтвердили більшу точність виділення діагностичних зон в порівнянні з відомими методами.
Публікації автора:
Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М. Моделювання та обробка циклічних сигналів серця на ЕОМ // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – Хмельницький: Навчальна книга. – 2000. - №3, - С. 160-167.
Литвиненко Я., Лупенко С., Чупрін Л., Щербак Л. Алгоритм моделювання дискретних стаціонарних лінійних випадкових процесів. // Актуальні проблеми автоматизації та інформаційних технологій. – Дніпропетровськ: Навчальна книга. – 2001. - Т. 4. - С. 52-58.
Литвиненко Я.В., Лозінська Є. В., Лупенко С.А., Щербак Л.М. Імітаційне моделювання кардіоінтервалограми на ЕОМ при фізичних навантаженнях // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – Хмельницький: Навчальна книга. – 2002. - №2, - С. 120-124.
Литвиненко Я.В. Математична модель електрокардіосигналу для задач визначення його діагностично важливих зон // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – Хмельницький: Навчальна книга. – 2004. - №2, - С. 86-93.
Литвиненко Я., Лупенко С., Щербак Л. Статистичний метод визначення зонної структури електрокардіосигналу в автоматизованих діагностичних системах. // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 2005. - Т.10, №3, - С. 165-175.
Литвиненко Я.В., Щербак Л.М. Система комп’ютерних програм для автоматизованої обробки та моделювання кардіосигналів // Тези доповідей п’ятої наук. конф. ТДТУ. Тернопіль. – 2001. – С. 16.
Литвиненко Я.В., Лупенко С. А., Маєвський О.В. Комп’ютерний експериментальний комплекс для моделювання та обробки кардіосигналів // Тези доповідей шостої наук. конф. ТДТУ. Тернопіль. – 2002. – С. 61.
Литвиненко Я.В., Лупенко С. А., Щербак Л.М. Непараметричний метод виявлення розладки випадкового процесу в задачах обробки електрокардіосигналів // Тези доповідей міжнародної наук.-практ. конф. ”Динаміка наукових досліджень”. Т.1. Сучасні комп’ютерні інформаційні технології. – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2002. – С. 22-24.
Литвиненко Я.В., Лупенко С. А., Щербак Л.М. Застосування непараметричного методу виявлення розладки випадкового процесу в задачах обробки електрокардіосигналів // Тези доповідей сьомої наук. конф. ТДТУ. Тернопіль. – 2003. – С. 86.
Литвиненко Я.В., Щербак Л.М. Статистична обробка кардіосигналів з метою визначення моментів розладки лінійного випадкового процесу // Тези доповідей п’ятої міжнародної наук.-техн. конф. НАУ ”Інформаційно-діагностичні системи”. Т. 1. – Київ. – 2003. – С. 117-118.
Литвиненко Я.В., Щербак Л.М. Математична модель електрокардіосигналу та методи його обробки в задачах виділення діагностично важливих зон // Тези доповідей восьмої наук. конф. ТДТУ. Тернопіль. – 2004. – С. 53.
Литвиненко Я.В., Щербак Л.М. Імітаційна модель електрокардіосигналу для задач тестування комп’ютерних алгоритмів його обробки // Тези доповідей дев’ятої наук. конф. ТДТУ. Тернопіль. – 2005. – С. 71.
