Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РФ

ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра «Информационные технологии и менеджмент в медицинских и биотехнических системах»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: «Обработка сигналов электрокардиограммы»

Проверил: к.т.н., доцент

Киреев А.В.

Разработал: ст-т гр. 11ПБ1б

Хохлова В.А.

Пенза - 2013

на курсовую работу

по дисциплине «Методы обработки биомедицинских сигналов в ПК»

Студенту Хохловой Вере Александровне

Группа 11ПБ1б

Тема работы: «Обработка сигналов электрокардиограммы»

Исходные данные (технические требования на проектирование)

1.Обосновать актуальность темы курсовой работы

2. Рассмотреть анатомию и электрофизиологию сердца

3. Рассмотреть компоненты электрокардиограммы

4. Рассмотреть шумы, возникающие при регистрации ЭКГ

5. Реализовать метод нахождения QRS комплекса

6.Оценить результаты и сделать обобщающие выводы к работе

Объем курсовой работы - 30 - 50 страниц, включая титульный лист, реферат, список принятых сокращений (при необходимости), содержание, основную часть, заключение, список использованных источников и приложения.

Руководитель А.В. Киреев

Задание получил 2013 г.

Студент В.А. Хохлова

Пояснительная записка к курсовой работе объёмом 50 страниц на тему:

«Обработка сигналов электрокардиограммы» содержит 21 рисунок, 1 таблицу, 15 использованных источников.

Цель курсовой работы: обработка сигналов электрокардиограммы. Обработка позволяет осуществить нахождение QRS-комплекса и устранить шум от P и T волн в электрокардиограмме.

Объект исследования: пакет прикладных программ MATLAB.

Основные требования:

1)использование среды Windows XP.

2)использование пакета прикладных программ MATLAB.

Назначение: принятие врачом «управленческих решений» по диагностике, стратегии лечения и т.п.

Область применения: медицинская диагностика.

Введение

1. Структура сердца

2. Проводящая система сердца

3. Электрофизиология сердца

8. Выделение признаков

12. Вейвлет-преобразование

14. Среда программирования

15. Практическая часть

Заключение

Список использованных источников

Приложение

сердце деполяризация электрокардиограмма фурье

Введение

На сегодняшний день одним из самых распространенных методов диагностики и распознавания сердечнососудистых заболеваний является электрокардиография. Сигнал ЭКГ характеризуется набором зубцов, по временным и амплитудным параметрам которых ставится диагноз. До недавнего времени процедуру нахождения характеристик зубцов выполнял врач-кардиолог, использую при этом только чертежные принадлежности. Такая схема достаточно проста и надежна, но требует много времени, и она работала в течение долгого времени из-за отсутствия альтернативных подходов к решению данной задачи.

В настоящее время ни одна область экспериментальной, клинической или профилактической медицины не может успешно развиваться без широкого применения электронной медицинской аппаратуры. Задачи инженерной экспертизы при проектировании сложных управляющих комплексов, связанные с текущей диагностикой состояния организма человека, также не могут решаться без использования электронной диагностической аппаратуры.

Сравнение эффективности различных диагностических методов показывает, что наиболее полезная информация о функционировании внутренних органов и физиологических систем организма содержится в биоэлектрических сигналах, снимаемых с различных участков под кожным покровом или с поверхности тела. Прежде всего, это относится к электрической активности сердца, электрическому полю головного мозга, электрическим потенциалам мышц.

Обобщенно любое электрофизиологическое исследование представляется тремя последовательными этапами: съем, регистрация и обработка сигналов биоэлектрической активности. Специфические особенности, присущие конкретному методу реализации каждого из этапов, определяют комплекс требований и ограничений на возможную реализацию остальных. На протяжении нескольких десятилетий достоверность получаемых результатов ограничивалась техническими возможностями средств регистрации и отображения информации. Это сдерживало развитие методов автоматической обработки биоэлектрических сигналов. Последнее десятилетие, характеризующееся бурным развитием микроэлектроники и средств вычислительной техники, позволяет, с одной стороны, практически исключить инструментальные искажения, а с другой - применять методы цифровой обработки сигналов, реализация которых была ранее невозможна.

Особое место среди электрофизиологических методов диагностики занимает измерение и обработка электрокардиосигнала. Это связано с тем, что электрокардиограмма является основным показателем, который в настоящее время позволяет вести профилактический и лечебный контроль сердечнососудистых заболеваний. Эффективности электрокардиографических методов диагностики способствует развитая и устоявшаяся система отведений и широкое использование количественных показателей ЭКГ.

С развитием компьютеров стали появляться специализированные комплексы, позволяющие выявлять сердечные заболевания, на основе автоматизированного анализа временных параметров ЭКГ. На сегодняшний день известны разработки фирм MedIT, Innomed Medical Co. Ltd. и другие. Кардиографы этих компаний выполняют основные операции, необходимые для работы в реальных условиях. Программное обеспечение является одной из частей кардиографической системы. Оно обеспечивает фильтрацию сигналов, анализ данных и постановку диагноза на основе временных параметров ЭКГ. Курсовая работа посвящена изучению вопроса идентификации особенностей ЭКГ, как одного из шагов комплексного анализа сигнала. Это весьма важный этап, так как допущение здесь ошибки сильно сказывается на врачебном заключении.

1. Структура сердца

Сердце представляет собой конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов, и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. Полость сердца разделена на 2 предсердия и 2 желудочка. Левое предсердие и левый желудочек в совокупности образуют «артериальное сердце», названное так по типу проходящей через него крови, правый желудочек и правое предсердие объединяются в «венозное сердце», названное по тому же принципу. Сокращение сердца называется систола, расслабление -- диастола (рисунок 1).

Рисунок 1. Строение сердца

Форма сердца не одинакова у разных людей. Она определяется возрастом, полом, телосложением, здоровьем, другими факторами. В упрощенных моделях описывается сферой, эллипсоидами, фигурами пересечения эллиптического параболоида и трёхосного эллипсоида. Мера вытянутости (фактор) формы есть отношение наибольших продольного и поперечного линейных размеров сердца. При гиперстеническом типе телосложения отношение близко к единице и астеническом -- порядка 1,5. Длина сердца взрослого человека колеблется от 10 до 15 см (чаще 12--13 см), ширина в основании 8--11 см (чаще 9--10 см) и переднезадний размер 6--8,5 см (чаще 6, 5--7 см). Масса сердца в среднем составляет у мужчин 332 г (от 274 до 385 г), у женщин -- 253 г (от 203 до 302 г).

Здоровое сердце ритмично и без перерывов сжимается и разжимается. В одном цикле работы сердца различают три фазы:

Наполненные кровью предсердия сокращаются. При этом кровь через открытые клапаны нагнетается в желудочки сердца (они в это время остаются в состоянии расслабления). Сокращение предсердий начинается с места впадения в него вен, поэтому устья их сжаты и попасть назад в вены кровь не может.

Происходит сокращение желудочков с одновременным расслаблением предсердий. Трехстворчатые и двустворчатые клапаны, отделяющие предсердия от желудочков, поднимаются, захлопываются и препятствуют возврату крови в предсердия, а аортальный и легочный клапаны открываются. Сокращение желудочков нагнетает кровь в аорту и лёгочную артерию.

Пауза (диастола) -- это расслабление всего сердца, или короткий период отдыха этого органа. Во время паузы из вен кровь попадает в предсердия и частично стекает в желудочки. Когда начнётся новый цикл, оставшаяся в предсердиях кровь будет вытолкнута в желудочки -- цикл повторится.

Один цикл работы сердца длится около 0,85 сек., из которых на время сокращения предсердий приходится только 0,11 сек., на время сокращения желудочков 0,32 сек., и самый длинный -- период отдыха, продолжающийся 0,4 сек. Сердце взрослого человека, находящегося в покое, работает в системе около 70 циклов в минуту.

Работа сердца (как и любой мышцы) сопровождается электрическими явлениями, которые вызывают появление электромагнитного поля вокруг работающего органа. Электрическую активность сердца можно зарегистрировать при помощи различных методов электрокардиографии, дающей картину изменений во времени разности потенциалов на поверхности тела человека, либо электрофизиологического исследования миокарда, позволяющее проследить пути распространения волн возбуждения непосредственно на эндокарде. Эти методы играют важную роль в диагностике инфаркта и других заболеваний сердечно-сосудистой системы.

2. Проводящая система сердца

Электрическая система проводимости сердца (рисунок 2) состоит из следующих структур:

1.Синусно-предсердный СА- узел.

2.Межпредсердный пучок (Бахмана).

3.Предсердно-желудочковый узел AВ.

4.Правая ножка пучка Гиса, левая ножка пучка Гиса, левый передний пучок и левая задняя ветвь.

5.Волокна Пурк

Рисунок 2. Проводящая система сердца

CA узел -- это пучок специфической сердечно-мышечной ткани длиной 10 -- 20 мм, шириной 3 -- 5 мм. Он расположен в верхней части правого предсердия между устьями полых вен.

В СА узле существуют два вида клеток: клетки Р (пейсмекерные) -- клетки формирования автоматических импульсов и клетки Т -- проводниковые. Клетки Р связаны между собой и с клетками Т.

Импульсы возбуждения, возникающие в клетках Р, проводятся клетками Т в близко расположенные клетки Пуркинье. Последние активируют миокард правого предсердия.

Кроме того, импульсы из СА узла распространяются по специализированным волокнам (межузловым путям) в левое предсердие и АВ узел быстрее, чем по сократительному миокарду. Существуют передний, средний и задний межузловые пути.

Передний выходит из С А узла, огибает верхнюю полую вену и образует две ветви: одна ветвь идет к левому предсердию и называется пучком Бахмана, другая достигает верхней части АВ узла. Средний тракт обозначается как пучок Венкебаха, задний -- пучок Тореля.

АВ узел находится справа от межпредсердной перегородки над местом прикрепления трехстворчатого клапана. Длина его достигает в среднем 5 -- 6 мм, ширина -- 2 -- 3 мм. АВ узел содержит также клетки Т и Р, однако клеток Р в нем меньше, чем в СА узле.

Пучок Гиса (предсердно-желудочковый пучок) лежит в верхней части межжелудочковой перегородки, соединяя узел AВ с двумя ножками Гиса. Как только электрические импульсы входят в пучок Гиса, они ускоряются, их путь к ветвям Гиса, длится от 0.03 до 0.05 секунды.

Правая ножка пучка Гиса и левая ножка пучка Гиса выходят из предсердно-желудочкового пучка и располагаются между межжелудочковой перегородкой, продолжаясь вниз по обе стороны перегородки. Левая ножка пучка Гиса далее делится на две ветви: левая передняя ветвь и левая задняя ветвь. Ветви и их пучки делятся на все меньшие и меньшие ветви; наименьшие соединяются с волокнами Пуркинье; крошечные волокна Пуркинье распространены всюду по желудочкам ниже эндокарда. Концы волокон Пуркинье заканчиваются в клетках миокарда. Совокупность пучка

3. Электрофизиология сердца

Клетки сердца обладают способностью генерировать и проводить электрические импульсы, которые обеспечивают сокращение и расслабление клеток миокарда. Эти электрические импульсы - результат короткого потока положительно заряженных ионов (прежде всего ионов натрия и калия и, в меньшей степени, ионов кальция) назад и вперед через клеточную мембрану. Различие в концентрации таких ионов во внутриклеточном и внеклеточном пространстве создает электрический потенциал, измеряемый в милливольтах.

4. Деполяризация и реполяризация

После стимуляции электрическим импульсом мембрана поляризованной клетки миокарда, становится проницаемой к положительно заряженным ионам натрия, позволяя им проходить в клетку. В результате отрицательный заряд внутренней части клетки уменьшается. Когда мембранные потенциалы уменьшаться приблизительно до 60 милливольт, в мембране на мгновение открываются большие поры (быстрые каналы натрия) . Эти каналы обеспечивают быстрый поток натрия через мембрану, приводящий к резкому притоку положительно заряженных ионов натрия в клетку. В результате внешняя часть клетки становиться отрицательной, а внутренняя часть - положительной. В этот момент, когда внутренняя часть становится максимально положительной, а внешняя, максимально отрицательной, ячейка "деполяризована". Процесс концентрирования ионов в состоянии покоя клетки, называется поляризацией, обратный процесс назван деполяризацией (рисунок 3).

Быстрые каналы натрия имеются в клетках миокарда и специализированных клетках проводящей системы сердца, кроме клеток СA и AВ узлов. У клеток СA и AВ узлов вместо быстрых каналов натрия имеются медленные кальциево-натриевые каналы. Они открываются, когда мембранный потенциал этих клеток падает приблизительно до 50 милливольт. Эти каналы обеспечивают медленное прохождение положительно заряженных ионов кальция и натрия в клетки во время деполяризации. В результате скорость деполяризации этих клеток замедлена по сравнению со скоростью деполяризации сердечных клеток с быстрыми каналами натрия.

Как только сердечная клетка деполяризуется, положительно заряженные ионы калия начинают вытекать из клетки, начиная обратный процесс, при котором клетка возвращается в состояние покоя - поляризованное состояние. Этот процесс, названный реполяризацией (рисунок 3), включает в себя сложный обмен ионами натрия, кальция и калия через клеточные мембраны.

Рисунок 3. Деполяризация и реполяризация клеток сердечной мышцы

Процесс деполяризации одной сердечной клетки создает электрический импульс (или стимул), действующий на соседние клетки и, заставляя их деполяризоваться. Распространение электрического импульса от одной клетки к другой производит волну деполяризации, которая может быть измерена как электрический ток, текущий в направлении деполяризации. Поскольку клетки повторно поляризуются, возникает другой электрический ток, текущий в обратном направлении. Направление потока и величина электрических токов, произведенных деполяризацией и реполяризацией клеток миокарда предсердий и желудочков, могут быть обнаружены поверхностными электродами и регистрируется в электрокардиограмме (кардиограмме). Деполяризация клеток миокарда производит волну P и комплекс QRS, а реполяризация клеток волну T в электрокардиограмме (рисунок 4).

Рисунок 4. Образование волн в электрокардиограмме

5. Регистрация электрокардиограммы

Электрокардиограмма или ЭКГ представляет собой запись суммарного электрического потенциала, возникающего при возбуждении множества миокардиальных клеток.

Электрокардиограмму(ЭКГ) записывают с помощью электрокардиографа, основными частями которого являются гальванометр, система усиления, переключатель отведений и переключающее устройство. Электрические потенциалы, возникающие в сердце, воспринимаются электродами, усиливаются и приводят в действие гальванометр. Изменения магнитного поля передаются на регистрирующее устройство и фиксируются на электрокардиографическую ленту, которая движется со скоростью 25-50 мм/с (от 10 до 100 мм/с).

Во избежании технических ошибок и помех при записи электрокардиограммы(ЭКГ) необходимо обратить внимание на правильность наложения электродов и их контакт с кожей, заземление аппарата, амплитуду контрольного милливольта (1 тВ соответствует 1 см) и другие факторы, способные вызвать изменение кривой.

Электроды для записи электрокардиограммы(ЭКГ) накладывают на различные участки тела. Один из электродов присоединен к положительному полюсу гальванометра, другой - к отрицательному. Система расположения электродов называется электрокардиографическими отведениями.

Для регистрации электрокардиограммы(ЭКГ) в клинике принята система, включающая 12 отведений: три стандартных отведения от конечностей (I, II, III), три усиленных однополюсных отведения (по Гольдербергу) от конечностей (aVR, aVL, aVF) и шесть однополюсных грудных (V1, V2, V3, V4, V5, V6) отведений (по Уилсону).

Для регистрации электрокардиограммы(ЭКГ) в стандартных отведениях на нижнюю треть обоих предплечий и левую голень накладывают влажные марлевые салфетки, на которые помещают металлические пластинки электродов.

Электроды соединяются с аппаратом специальными разноцветными проводами или шлангами, имеющим на концах рельефные кольца.

6. Отведения электрокардиограммы

Отведения кардиограммы - отчет (пространственное осуществление выборки) электрической деятельности, произведенной сердцем, которое проводится любым из двух путей: (1) два дискретных электрода противоположной полярности или (2) один дискретный положительный электрод и "безразличная", нулевая контрольная точка. Отведение, составленное из двух дискретных электродов противоположной полярности, называют биполярным отведением; отведение, составленное из единственного дискретного положительного электрода и нулевой контрольной точки, является униполярным отведением.

В зависимости от зарегистрированного отведения кардиограммы положительный электрод может быть присоединен к правой или левой руке, левой ноге, или грудной клетки. Отрицательный электрод обычно присоединен к противоположной руке или ноге или к контрольной точке.

Для детального анализа электрической деятельности сердца, обычно в условиях больницы, кардиограмма, зарегистрированная с 12 отдельными проводами, (кардиограмма с 12 отведениями). Кардиограмма с 12 отведениями состоит из трех стандартных (биполярных) (I, II, и III) (рисунок 5), трех усиленных отведений (AVR, AVL, и AVF) (рисунок 6), и шести грудных (рисунок 7):

V1 -- в четвертом межреберье у правого края грудины;

V2 -- в четвертом межреберье у левого края грудины;

V3 -- посередине между точками V2 и V4;

V4 -- в пятом межреберье по левой срединно-ключичной линии;

V5 -- на уровне отведения V4 по левой передней аксиллярной линии;

V6 -- на том же уровне по левой средней аксиллярной линии.

Рисунок 5. Стандартные отведения

Рисунок 6. Усиленные отведения aVR, aVL, and aVF

Рисунок 7. Предсердные отведения

7. Компоненты электрокардиограммы

Нормальная электрокардиограмма представлена рядом зубцов и интервалов между ними (рисунок 8). Выделяют следующие ЭКГ зубцы и интервалы:

Начальная часть

Средняя часть

Зубцы Q, R и S, образующие комплекс QRS

Конечная часть

Зубцы T и U

Интервалы

Амплитуда и длительность сигнала

Для характеристики амплитуды комплекса QRS используют как заглавные (Q, R и S) так и строчные буквы (q, r и s). При этом заглавными буквами обозначают преобладающие зубцы (> 5 мм), а строчными зубцы малой амплитуды (? 5 мм).

Амплитуду зубцов измеряют в милливольтах (мВ). Обычно электрокардиограф настроен таким образом, что сигнал величиной 1 мВ соответствует отклонению от изоэлектрической линии на 1 см.

Ширину зубцов и продолжительность интервалов измеряют в секундах.

Рисунок 8. Компоненты электрокардиограммы

Секции кардиограммы между волнами и комплексами называют сегментами и интервалами: PR сегмент, ST сегмент, сегмент TP, интервал PR, интервал QT, и интервал RR. Интервалы включают волны и комплексы, тогда как сегменты нет. Когда электрическая активность сердца не регистрируется, кардиограмма - прямая, плоская линия - изоэлектрическая линия или основание.

8. Выделение признаков

Существует много алгоритмов для выделения признаков PQRST, особенно алгоритмов поиска комплекса QRS (Гамильтон и Tompkins, 1986). В этом разделе описан алгоритм выделения признаков, используемый только в этой работе.

Главная проблема в выделении признаков PQRST это нахождение точного местоположения волн (рисунок 9 показывает волну PQRST и ее базовые точки). После определения местоположений волн определение амплитуд и форм волн значительно упрощается. Стратегия по поиску местоположения волн состоит в том, что сначала надо распознать комплекс QRS, у которого самые высокие компоненты частоты. Затем распознается T волна, и, наконец, волна P, которая обычно является самой малой волной. Базовый уровень и ST признаки относительно легко оценить позже.

Рисунок 9. PQRST комплекс

9. Помехи при регистрации электрокардиограммы

Электрокардиограммой считается составляющая поверхностных потенциалов, обусловленная электрической активностью сердца. Остальные составляющие потенциалов рассматриваются как помехи.

Причиной помех могут быть электрическая активность тканей, через которые проводится импульс, сопротивление тканей, особенно кожи, а также сопротивление на входе усилителя. Примером помех такого рода является электрическая активность мышц, поэтому при регистрации электрокардиограммы необходимо рекомендовать пациенту максимально расслабить мышцы. Колебания, вызываемые мышечными токами, иногда трудно отличить от трепетания предсердий. Артефакты, возникающие на кривой при случайном толчке аппарата или кушетки, могут имитировать желудочковые экстрасистолы. Однако при внимательном рассмотрении артефакты легко распознаются. При сопоставлении динамических изменений нельзя придавать диагностическое значение изменениям амплитуды зубцов, если серийные электрокардиограммы у одного и того же пациента зарегистрированы при разной чувствительности электрокардиографа.

Большое значение имеет постоянство нулевой (или базовой) линии, от которой производится отсчет амплитуды зубцов. Стабильность нулевой линии зависит от наличия достаточно высокого входного сопротивления усилительной системы и минимального кожного сопротивления.

Нередко основная линия электрокардиограммы колеблется вместе с элементами кривой. Подобную электрокардиограмму не следует считать патологической, так как причиной могут быть нарушения режима питания аппарата, форсированное дыхание пациента, кашель, икота, чиханье, перистальтика кишечника. В грудных отведениях подобные изменения нередко проявляются при трении электрода о выступающие ребра.

Уменьшенная амплитуда зубцов иногда обусловливается плохим контактом электродов с кожей. Значительные помехи вызывают токи наводки от осветительной сети, распознаваемые по частоте колебаний 50 Гц. Подобные помехи могут появиться при плохом контакте электродов с кожей. Нетрудно распознать локализацию возникновения помех. Например, если «наводка» видна во II и III отведении, а в I отведении ее нет, то провод от левой ноги имеет плохой контакт с электродом, или последний неплотно прилегает к коже. Если «наводка» видна в I и II отведении, то имеется плохой контакт на правой руке. Для устранения «наводки» часто прибегают к различным фильтрам.

Для оценки соотношений между полезным сигналом и помехами в таблице 1 приведены значения амплитудно-временных параметров ЭКГ, соответствующих норме.

Таблица 1 - Параметры элементов нормальной ЭКГ

Теория обнаружения особенностей сигнала и оценивания его параметров достаточно хорошо разработана, однако прямое применение ряда классических решений к исследованию биоэлектрических сигналов затруднено, а часто невозможно. В первую очередь это обусловлено значительной степенью априорной неопределенности свойств сигналов и помех, которые определяется индивидуальными особенностями пациентов.

10. Подходы к анализу сигналов

Большинство медицинских сигналов имеет сложные частотно-временные характеристики. Как правило, такие сигналы состоят из близких по времени, короткоживущих высокочастотных компонент и долговременных, близких по частоте низкочастотных компонент.

Для анализа таких сигналов нужен метод, способный обеспечить хорошее разрешение и по частоте, и по времени. Первое требуется для локализации низкочастотных составляющих, второе - для разрешения компонент высокой частоты.

Вейвлет-преобразование является одним из таких методов, завоевавшим популярность в столь разных областях, как телекоммуникации, компьютерная графика, биология, астрофизика и медицина. Благодаря хорошей приспособленности к анализу нестационарных сигналов оно стало мощной альтернативой преобразованию Фурье в ряде медицинских приложений. Так как многие медицинские сигналы нестационарные, методы вейвлет анализа используются для распознавания и обнаружения ключевых диагностических признаков.

Преобразование Фурье представляет сигнал, заданный в некоторой временной области, в виде разложения по ортогональным базисным функциям (синусам и косинусам), выделяя таким образом частотные компоненты. Недостаток преобразования Фурье заключается в том, что частотные компоненты не могут быть локализованы во времени, что накладывает ограничения на применимость данного метода к ряду задач (например, в случае изучения динамики изменения частотных параметров сигнала на временном интервале).

Существует два подхода к анализу нестационарных сигналов такого типа. Первый - локальное преобразование Фурье. Следуя этому пути, мы работаем с нестационарным сигналом, как со стационарным, предварительно разбив его на сегменты. Второй подход - это вейвлет-преобразование. В этом случае нестационарный сигнал анализируется путем разложения по базисным функциям, полученным из некоторого прототипа путем сжатий, растяжений и сдвигов. Функция прототип называется материнским, или анализирующим вейвлетом.

11. Краткий обзор преобразования Фурье

Классическим методом частотного анализа сигналов является преобразование Фурье, суть которого можно выразить формулой (1)

Результат преобразования Фурье - амплитудно-частотный спектр, по которому можно определить присутствие некоторой частоты в исследуемом сигнале.

В случае, когда не встает вопрос о локализации временного положения частот, метод Фурье дает хорошие результаты. Но при необходимости определить временной интервал присутствия частоты приходится применять другие методы.

12. Вейвлет-преобразование

Вейвлет-преобразование сигналов является обобщением спектрального анализа, типичный представитель которого - классическое преобразование Фурье. Термин "вейвлет" (wavelet) в переводе с английского означает "маленькая (короткая) волна". Вейвлеты - это обобщенное название семейств математических функций определенной формы, которые локальны во времени и по частоте, и в которых все функции получаются из одной базовой (порождающей) посредством ее сдвигов и растяжений по оси времени. Вейвлет-преобразования рассматривают анализируемые временные функции в терминах колебаний, локализованных по времени и частоте. Как правило, вейвлет-преобразования (WT) подразделяют на дискретное (DWT) и непрерывное (CWT).

DWT используется для преобразований и кодирования сигналов, CWT - для анализа сигналов. Вейвлет-преобразования в настоящее время принимаются на вооружение для огромного числа разнообразных применений, нередко заменяя обычное преобразование Фурье. Это наблюдается во многих областях, включая молекулярную динамику, квантовую механику, астрофизику, геофизику, оптику, компьютерную графику и обработку изображений, анализ ДНК, исследования белков, исследования климата, общую обработку сигналов и распознавание речи.

Вейвлетный анализ представляет собой особый тип линейного преобразования сигналов и отображаемых этими сигналами физических данных о процессах и физических свойствах природных сред и объектов. Базис собственных функций, по которому проводится вейвлетное разложение сигналов, обладает многими специфическими свойствами и возможностями. Вейвлетные функции базиса позволяют сконцентрировать внимание на тех или иных локальных особенностях анализируемых процессов, которые не могут быть выявлены с помощью традиционных преобразований Фурье и Лапласа. Принципиальное значение имеет возможность вейвлетов анализировать нестационарные сигналы с изменением компонентного содержания во времени или в пространстве.

Вейвлеты имеют вид коротких волновых пакетов с нулевым интегральным значением, локализованных по оси аргументов (независимых переменных), инвариантных к сдвигу и линейных к операции масштабирования (сжатия/растяжения). По локализации во временном и частотном представлении вейвлеты занимают промежуточное положение между гармоническими (синусоидальными) функциями, локализованными по частоте, и функцией Дирака, локализованной во времени.

Основная область применения вейвлетных преобразований - анализ и обработка сигналов и функций, нестационарных во времени или неоднородных в пространстве, когда результаты анализа должны содержать не только общую частотную характеристику сигнала (распределение энергии сигнала по частотным составляющим), но и сведения об определенных локальных координатах, на которых проявляют себя те или иные группы частотных составляющих, или на которых происходят быстрые изменения частотных составляющих сигнала. По сравнению с разложением сигналов на ряды Фурье, вейвлеты способны с гораздо более высокой точностью представлять локальные особенности сигналов, вплоть до разрывов 1-го рода (скачков). В отличие от преобразований Фурье, вейвлет-преобразование одномерных сигналов обеспечивает двумерную развертку, при этом частота и координата рассматриваются как независимые переменные, что дает возможность анализа сигналов сразу в двух пространствах.

Одна из главных и особенно плодотворных идей вейвлетного представления сигналов на различных уровнях декомпозиции (разложения) заключается в разделении функций приближения к сигналу на две группы: аппроксимирующую - грубую, с достаточно медленной временной динамикой изменений, и детализирующую - с локальной и быстрой динамикой изменений на фоне плавной динамики, с последующим их дроблением и детализацией на других уровнях декомпозиции сигналов. Это возможно как во временной, так и в частотной областях представления сигналов вейвлетами.

13. Основы вейвлет-преобразования

В основе вейвлет-преобразований, в общем случае, лежит использование двух непрерывных, взаимозависимых и интегрируемых по независимой переменной функций:

Вейвлет-функции, как psi-функции времени с нулевым значением интеграла и частотным фурье-образом f(щ). Этой функцией, которую обычно и называют вейвлетом, выделяются детали сигнала и его локальные особенности. В качестве анализирующих вейвлетов обычно выбираются функции, хорошо локализованные и во временной, и в частотной области. Пример временного и частотного образа функции приведен на рисунке 10.

Масштабирующей функции ц(t), как временной скейлинг-функции phi с единичным значением интеграла, с помощью которой выполняется грубое приближение (аппроксимация) сигнала.

Рисунок 10. Вейвлетные функции в двух масштабах

Phi-функции присущи не всем, а, как правило, только ортогональным вейвлетам. Они необходимы для преобразования нецентрированных и достаточно протяженных сигналов при раздельном анализе низкочастотных и высокочастотных составляющих. Роль и использование phi-функции рассмотрим несколько позже.

Непрерывное вейвлет-преобразование (НВП, CWT- Continious Wavelet Transform). Допустим, что мы имеем функции s(t) с конечной энергией (нормой) в пространстве L2(R), определенные по всей действительной оси R(-?, ?). Для финитных сигналов с конечной энергией средние значения сигналов, как и любых других функций из пространства L2(R), должны стремиться к нулю на ±?.

Порождающими функциями могут быть самые различные функции с компактным носителем - ограниченные по времени и местоположению на временной оси, и имеющие спектральный образ, в определенной степени локализованный на частотной оси. Как и для рядов Фурье, базис пространства L2(R) целесообразно конструировать из одной порождающей функции, норма которой должна быть равна 1. Для перекрытия локальной функцией вейвлета всей временной оси пространства используется операция сдвига (смещения по временной оси): ш(b,t) = ш(t-b), где значение b для НВП также является величиной непрерывной. Для перекрытия всего частотного диапазона пространства L2(R) используется операция временного масштабирования вейвлета с непрерывным изменением независимой переменной: ш(a,t) = |а|-1/2ш(t/а). На рис. 11 видно, что если временной образ вейвлета будет расширяться (изменением значения параметра "а"), то его "средняя частота" будет понижаться, а частотный образ (частотная локализация) перемещаться на более низкие частоты. Таким образом, путем сдвига по независимой переменной (t-b) вейвлет имеет возможность перемещаться по всей числовой оси произвольного сигнала, а путем изменения масштабной переменной "а" (в фиксированной точке (t-b) временной оси) "просматривать" частотный спектр сигнала по определенному интервалу окрестностей этой точки.

Понятие масштаба ВП имеет аналогию с масштабом географических карт. Большие значения масштаба соответствуют глобальному представлению сигнала, а низкие значения масштаба позволяют различить детали. В терминах частоты низкие частоты соответствуют глобальной информации о сигнале (распределена на всей его протяженности), а высокие частоты - детальной информации и особенностям, которые имеют малую протяженность, т.е. масштаб вейвлета, как единица шкалы частотно-временного представления сигналов, обратен частоте. Масштабирование, как математическая операция, расширяет или сжимает сигнал. Большие значения масштабов соответствуют расширениям сигнала, а малые значения - сжатым версиям. В определении вейвлета коэффициент масштаба а стоит в знаменателе. Соответственно, а > 1 расширяет сигнал, а < 1 сжимает его.

Процедура преобразования стартует с масштаба а=1 и продолжается при увеличивающихся значениях а, т.e. анализ начинается с высоких частот и проводится в сторону низких частот. Первое значение "а" соответствует наиболее сжатому вейвлету. При увеличении значения "а" вейвлет расширяется. Вейвлет помещается в начало сигнала (t=0), перемножается с сигналом, интегрируется на интервале своего задания и нормализуется на 1/. При задании четных или нечетных функций вейвлетов результат вычисления С(a,b) помещается в точку (a=1, b=0) масштабно-временного спектра преобразования. Сдвиг b может рассматриваться как время с момента t=0, при этом координатная ось b, по существу, повторяет временную ось сигнала. Для полного включения в обработку всех точек входного сигнала требуется задание начальных (и конечных) условий преобразования (определенных значений входного сигнала при t<0 и t>tmax на полуширину окна вейвлета). При одностороннем задании вейвлетов результат относится, как правило, к временному положению средней точки окна вейвлета.

Затем вейвлет масштаба а=1 сдвигается вправо на значение b и процедура повторяется. Получаем значение, соответствующее t=b в строке а=1 на частотно-временном плане. Процедура повторяется до тех пор, пока вейвлет не достигнет конца сигнала. Таким образом получаем строку точек на масштабно-временном плане для масштаба а=1.

Начальное значение масштабного коэффициента может быть и меньше 1. В принципе, для детализации самых высоких частот сигнала минимальных размер окна вейвлета не должен превышать периода самой высокочастотной гармоники. Если в сигнале присутствуют спектральные компоненты, соответствующие текущему значению а, то интеграл произведения вейвлета с сигналом в интервале, где эта спектральная компонента присутствует, дает относительно большое значение. В противном случае - произведение мало или равно нулю, т.к. среднее значение вейвлетной функции равно нулю. С увеличением масштаба (ширины окна) вейвлета преобразование выделяет все более низкие частоты.

В общем случае, значения параметров "а" и "b" являются непрерывными, и множество базисных функций является избыточным. В силу этого непрерывное преобразование сигналов содержит очень большой объем информации. Сигналу, определенному на R, соответствует вейвлетный спектр на R Ч R. C позиций сохранения объема информации при преобразованиях сигналов отсюда следует, что вейвлетный спектр НПВ имеет огромную избыточность.

Обратное преобразование. Так как форма базисных функций ш(a,b,t) зафиксирована, то вся информация о сигнале переносится на значения функции С(a,b). Точность обратного интегрального вейвлет-преобразования зависит от выбора базисного вейвлета и способа построения базиса, т.е. от значений базисных параметров a, b. Строго теоретически вейвлет может считаться базисной функцией L2(R) только в случае его ортонормированности. Для практических целей непрерывного преобразования часто бывает вполне достаточна устойчивость и "приблизительность" ортогональности системы разложения функций. Под устойчивостью понимается достаточно точная реконструкция произвольных сигналов. Для ортонормированных вейвлетов обратное вейвлет-преобразование записывается с помощью того же базиса, что и прямое:

где Cш - нормализующий коэффициент:

Условие конечности Cш ограничивает класс функций, которые можно использовать в качестве вейвлетов. В частности, при щ=0, для обеспечения сходимости интеграла (1.2.4) в нуле, значение Ш(щ) должно быть равно нулю. Это обеспечивает условие компактности фурье-образа вейвлета в спектральной области с локализацией вокруг некоторой частоты щo - средней частоте вейвлетной функции. Следовательно, функция ш(t) должна иметь нулевое среднее значение по области его определения (интеграл функции по аргументу должен быть нулевым):

Однако это означает, что не для всех сигналов возможна их точная реконструкция вейвлетом ш(t), т.к. при нулевом первом моменте вейвлета коэффициент передачи постоянной составляющей сигнала в преобразовании (3) равен нулю. Условия точной реконструкции сигналов будут рассмотрены при описании кратномасштабного анализа.

Кроме того, даже при выполнении условия (4) далеко не все типы вейвлетов могут гарантировать реконструкцию сигналов, как таковую. Однако и такие вейвлеты могут быть полезны для анализа особенностей сигналов, как дополнительного метода к другим методам анализа и обработки данных. В общем случае, при отсутствии строгой ортогональности вейвлетной функции (2), для обратного преобразования применяется выражение:

где индексом ш#(a,b,t) обозначен ортогональный "двойник" базиса ш(a,b,t), о котором будет изложено ниже.

Рисунок 11.

Таким образом, непрерывное вейвлет-преобразование представляет собой разложение сигнала по всем возможным сдвигам и сжатиям/растяжениям некоторой локализованной финитной функции - вейвлета. При этом переменная "a" определяет масштаб вейвлета и эквивалентна частоте в преобразованиях Фурье, а переменная "b" - сдвиг вейвлета по сигналу от начальной точки в области его определения, шкала которого полностью повторяет временную шкалу анализируемого сигнала. Отсюда следует, что вейвлетный анализ является частотно-пространственным анализом сигналов.

В качестве примера рассмотрим вейвлет-преобразование чистого гармонического сигнала s(t), приведенного на рисунке 11. На этом же рисунке ниже приведены вейвлеты шa(t) симметричного типа разных масштабов.

14. Среда программирования

Для решения поставленной передо мной задачи я выбрала программный продукт MATLAB.

MATLAB --пакет прикладных программ для решения задач технических вычислений и одноимённый язык программирования, используемый в этом пакете. MATLAB используют более 1 000 000 инженерных и научных работников, он работает на большинстве современных операционных систем, включая Linux, Mac OS, Solaris (начиная с версии R2010b поддержка Solaris прекращен) и Microsoft Windows. Отражение в названии системы -- MATrix LABoratory -- матричная лаборатория.

Язык MATLAB является высокоуровневым интерпретируемым языком программирования, включающим основанные на матрицах структуры данных, широкий спектр функций, интегрированную среду разработки, объектно-ориентированные возможности и интерфейсы к программам, написанным на других языках программирования.

Программы, написанные на MATLAB, бывают двух типов -- функции и скрипты. Функции имеют входные и выходные аргументы, а также собственное рабочее пространство для хранения промежуточных результатов вычислений и переменных. Скрипты же используют общее рабочее пространство. Как скрипты, так и функции не компилируются в машинный код и сохраняются в виде текстовых файлов. Существует также возможность сохранять так называемые pre-parsed программы -- функции и скрипты, обработанные в вид, удобный для машинного исполнения. В общем случае такие программы выполняются быстрее обычных, особенно если функция содержит команды построения графиков.

Основной особенностью языка MATLAB являются его широкие возможности по работе с матрицами, которые создатели языка выразили в лозунге «думай векторно»

MATLAB как язык программирования был разработан Кливом Моулером (англ. Cleve Moler) в конце 1970-х годов, когда он был деканом факультета компьютерных наук в Университете Нью-Мексико. Целью разработки служила задача дать студентам факультета возможность использования программных библиотек Linpack и EISPACK без необходимости изучения Фортрана. Вскоре новый язык распространился среди других университетов и был с большим интересом встречен учёными, работающими в области прикладной математики. До сих пор в Интернете можно найти версию 1982 года, написанную на Фортране, распространяемую с открытым исходным кодом. Инженер Джон Литтл (англ. John N. (Jack) Little) познакомился с этим языком во время визита Клива Моулера в Стэндфордский университет в 1983 году. Поняв, что новый язык обладает большим коммерческим потенциалом, он объединился с Кливом Моулером и Стивом Бангертом (англ. Steve Bangert). Совместными усилиями они переписали MATLAB на C и основали в 1984 компанию The MathWorks для дальнейшего развития. Эти переписанные на С библиотеки долгое время были известны под именем JACKPAC. Первоначально MATLAB предназначался для проектирования систем управления (основная специальность Джона Литтла), но быстро завоевал популярность во многих других научных и инженерных областях. Он также широко использовался и в образовании, в частности, для преподавания линейной алгебры и численных методов.

Возможности MATLAB весьма обширны, а по скорости выполнения задач система нередко превосходит своих конкурентов. Она применима для расчетов практически в любой области науки и техники. Например, очень широко используется при математическом моделировании механических устройств и систем: в динамике, гидродинамике, аэродинамике, акустике, энергетике и т. д. Этому способствует не только расширенный набор матричных и иных операций и функций, но и наличие пакета расширения (toolbox) Simulink, специально предназначенного для решения задач блочного моделирования динамических систем и устройств, а также десятков других пакетов расширений. В обширном и постоянно пополняемом комплексе команд, функций и прикладных программ (пакетов расширения, пакетов инструментов, (toolbox)) системы MATLAB содержатся специальные средства для электротехнических и радиотехнических расчетов (операции с комплексными числами, матрицами, векторами и полиномами, обработка

данных, анализ сигналов и цифровая фильтрация), обработки изображений, реализации нейронных сетей, а также средства, относящиеся к другим новым направлениям науки и техники.

Важными достоинствами системы являются ее открытость и расширяемость. Большинство команд и функций системы реализованы в виде текстовых m-файлов (с расширением.m) и файлов на языке Си, причем все файлы доступны для модификации. Пользователю дана возможность создавать не только отдельные файлы, но и библиотеки файлов для реализации специфических задач.

15. Практическая часть

Основными этапами выполнения работы являются:

Реализация метода нахождения QRS комплекса.

Пропускание сигнала ЭКГ через:

1. “lowpass” фильтр;

2. разностный фильтр;

3. фильтр интегрирования;

4. пороговая фильтрация.

Исходные данные:

1. В основе анализа кардиограммы лежит нахождение QRS комплекса. Сначала для устранения шума от P и T волн переведенный в цифровую форму сигнал кардиограммы проходит через “lowpass” фильтр. Для увеличения R волны полученный сигнал обрабатывается нелинейным преобразованием, состоящим из разностного фильтра и фильтра интегрирования.

2. Далее в работе рассматривается алгоритм, в котором производится предварительное обнаружение R волны в каждом цикле, а также сегментов P, QRS и секции T. Для анализа качества нахождения QRS комплекса производится сравнение оригинального и реконструированного сигнала ЭКГ.

Нахождение QRS комплекса

Обнаружение комплеков QRS это одна из основных задач в анализе кардиограммы. Выделение QRS комплекса помогает решить такие задачи, как анализ ритма ЭКГ, распознавание особенностей P, QRS, T, сжатие кардиограммы. Чтобы выполнить процесс усреднения сигнала, в каждом цикле должны быть определены опорные точки. В качестве опорных точек используются пиковые местоположения волн R.

Здесь рассматривается алгоритм для онлайн регистрации ритма ЭКГ сигнала. Иногда для разработки такого алгоритма используются два отведения кардиограммы одновременно. Хотя такой метод дает некоторые преимущества, часто времена ударов сердца, даваемые этими отведениями, не совпадают. Алгоритм, основанный на использовании одного канала ЭКГ особенно удобен для автономных мониторов, в телеметрии для устройств ограниченной полосы пропускания, для приборов домашнего использования, дефибрилляторов и т.п.

Основные проблемы при обнаружении QRS возникают для электрокардиограмм с переменным ритмом, с большими P и T волнами, с различными типами ложных сигналов и шума. Общая схема детектора QRS состоит из двух стадий. В первой стадии, переведенные в цифровую форму данные кардиограммы, проходят через фильтрацию, чтобы устранить шум и P, T волны. Далее, чтобы увеличить волны R, выходной сигнал обрабатывается нелинейными преобразованиями, такими как квадратичная функция.

Во-вторых, для получения граничных точек QRS комплекса, применяется алгоритм с пороговой функцией (алгоритма Tompkins).

Вместо алгоритма Tompkins" можно использовать алгоритм Zigel"s с некоторой модификацией. Он также состоит из двух стадий, но отличен в определении рефракторного периода (периода невозбудимости) в сигнале. В первой стадии определяются периоды невозбудимости, где нет QRS, и таким образом приблизительно определяются комплексы QRS. Кандидаты в QRS определяются использованием “lowpass” фильтра, разностным фильтрованием, фильтрованием среднего значения и применением пороговой функции. Эта процедура позволяет получить приблизительный интервал значений QRS комплекса. Такое фильтрование также отбрасывает ложные сигналы, вызванные волнами T и артефактами. При использовании постоянной пороговой функции, особенно когда в сигнале есть большая примесь от EMG шума или от артефактов движения, точность процедуры уменьшается.

На второй стадии используется пороговая функция. Но алгоритм дает сбой, когда сигнал содержит большой высокочастотный шум. Это потому что порог зависит от производных значений сигнала. Мы сделали этот порог как функцию, которая изменяется по каждой эпохе, и достигает параметра определенного пользователем.

Рисунок 12. Часть кардиограммы с нормальным ритмом сердца

Фильтр Lowpass

Во-первых, сигнал кардиограммы пропускают через lowpass фильтр. Большая часть энергии кардиограммы находится в диапазоне 1 гц - 45 гц. Поэтому частота обрезания для этого фильтры составляет 45 гц. Профильтрованный сигнал сохраняет большую часть энергии исходного сигнала, подавляя высокочастотный шум, включающий 50 гц помехи электросети. В некоторых случаях для улучшения результата возможно применить более тщательное фильтрование. Но цель этой стадии состоит в определении приблизительных интервалов QRS комплекса. Этот процесс слабо зависит от ложного сигнала, вызванного lowpass фильтрованием. На рисунках 13 и 14 представлены детали lowpass фильтра. Фильтрованный сигнал на выходе более гладкий и содержит меньше шума, чем оригинальный сигнал.

Рисунок 13. Амплитудная характеристика

Рисунок 14. Фазовая характеристика

Рисунок 15. Сравнение начального и отфильтрованного сигнала

На рисунке 15 сравнивается начальный сигнал кардиограммы с его фильтрованным lowpass выходом. После фильтрования интервалы стали более зубчатыми.

Разностный фильтр увеличивает волны R и уменьшает P и T волны и шум основания. Уравнение разностного фильтра имеет вид d[n]=(x-x)/2, где x[n] выходной сигнал lowpass фильтра. Рисунки 16 и 17 показывают характеристики этого фильтра.

Рисунок 16. Амплитудная характеристика

Рисунок 17. Фазовая характеристика

Нелинейное преобразование

Разностный фильтр уменьшает не QRS особенности. Но он также увеличивает высокочастотный шум, который остался после lowpass фильтра. Для уменьшения кратковременных помех необходимо применить фильтр интегрирования (14). Размер фильтра взят такой, чтобы соответствовать приблизительной ширине комплекса QRS.

Пороговая Функция

Определить приблизительные интервалы комплекса QRS, мы можем, используя пороговое скользящее среднее значение фильтра выходного:

Возможно также применение адаптивной пороговой функции, когда грубое обнаружение интервалов терпит неудачу, что случается при большом количестве высокочастотных шумов или искажениях сигнала при движении пациента:

Рисунок 18. Заключительный результат процесса определения границ

Наш алгоритм нахождения QRS был проверен тремя сигналами кардиограммы (ECG3.dat, ECG4.dat, ECG5.dat).

Рисунок 19. Результат обнаружения QRS для сигнала ECG3.dat.

У сигнала ECG3.dat есть умеренное количество блуждающих шумов основания, которые могут быть вызваны дыханием пациента. Обнаружение QRS было успешно, как показано на рисунке 19.

Рисунок 20. Результат обнаружения QRS для сигнала ECG4.dat.

Сигнал ECG4.dat затронут изменением основания в конце. Это может быть вызвано движением пациента и высокочастотным шумом, который делает интервалы более широкими.

Рисунок 21. Результат обнаружения QRS для сигнала ECG5.dat.

Сигнал ECG5.dat серьезно искажен. Также в пределах 7 секунд, появляется остроконечный сигнал движения, моделирующий комплекс QRS,. Этот ложный сигнал движения делает обнаружение QRS трудным.

...

Подобные документы

Применение вейвлет-преобразования для сжатия и обработки медицинских сигналов и изображений. Разработка алгоритма автоматизированного выделения PQRST-признаков в сигнале электрокардиограмм с помощью вейвлет-инструментария математического пакета Matlab.

дипломная работа , добавлен 16.07.2013


Разработка функции вычисления дискретного преобразования Фурье от входного вектора. Исследование свойств симметрии ДПФ при мнимых, четных и нечетных входных сигналах. Применение обратного преобразования Фурье для генерации периодической функции косинуса.

лабораторная работа , добавлен 13.11.2010


Сигнал как некоторое средство для передачи информации. Знакомство с параллельными алгоритмами двумерного быстрого преобразования Фурье, анализ способов вычисления. Общая характеристика процессора Power5 64-bit RISC. Рассмотрение функций библиотеки MPI.

дипломная работа , добавлен 09.10.2013


Общая характеристика информационных систем, предназначенных для передачи, преобразования и хранения информации. Изучение форм представления детерминированных сигналов. Энтропия сложных сообщений. Рассмотрение основных элементов вычислительных машин.

лекция , добавлен 13.04.2014


Анализ проблем, возникающих при совмещении изображений в корреляционно-экстремальных навигационных системах. Использование двумерного дискретного преобразования Фурье. Нахождение корреляционной функции радиолокационного и моделируемого изображений.

дипломная работа , добавлен 07.07.2012


Техническое обеспечение, расчет информационно-измерительного канала системы автоматического управления. Методическое обеспечение: описание модели АЦП, спектральный анализ на основе преобразования Фурье. Разработка прикладного программного обеспечения.

курсовая работа , добавлен 21.05.2010


Ознакомление с особенностями программной реализации алгоритмов преобразования одномерных массивов. Исследование развития вычислительной техники, которое подразумевает использование компьютерных и информационных технологий. Изучение интерфейса программы.

курсовая работа , добавлен 02.06.2017


Проектирование информационной системы (ИС) преобразования данных с помощью математических и алгоритмических подходов. Автоматизированная ИС преобразования измеренных значений сил и моментов в расчетные случаи для виртуальной модели автомобиля для ОММиР.

курсовая работа , добавлен 25.12.2011


Анализ таблиц сопряженности и коэффициента сопряженности Крамера. Выявление структуры нечисловых данных. Определение эмпирического среднего с помощью медианы Кемени. Очистка тестового сигнала от шума с использованием дискретного вейвлет-преобразования.

контрольная работа , добавлен 23.12.2016


Получение вейвлетов Габора из представления путем его поворота и растяжения для известного числа масштабов и ориентаций. Описание процедуры pullback. Детектор края, реализация алгоритма. Генерация представления изображения с помощью вейвлетов Габора.

Электрокардиограмма - это самый доступный, распространенный способ постановки диагноза даже в условиях экстренного вмешательства в ситуацию бригады скорой помощи.

Сейчас у каждого врача кардиолога в выездной бригаде имеется портативный и легкий электрокардиограф, способный считать информацию посредством фиксирования на самописце электрических импульсов сердечной мышцы - миокарда в момент сокращения.

Расшифровать ЭКГ под силу каждому даже ребенку учитывая тот факт, что пациент понимает основные каноны работы сердца. Те самые зубцы на ленте и есть пик (ответ) сердца на сокращение. Чем они чаще - тем быстрее происходит сокращение миокарда, чем их меньше - тем более медленнее происходит сердцебиение, а по факту передача нервного импульса. Однако это лишь общее представление.

Чтобы поставить верный диагноз необходимо учитывать временные интервалы между сокращениями, высоту пикового значения, возраст больного, наличие или отсутствие отягчающих факторов и т.д.

ЭКГ сердца для диабетиков, у которых помимо сахарного диабета имеются и поздние сердечно-сосудистые осложнения позволяет оценить степень выраженности заболевания и вовремя вмешаться в происходящее, дабы отсрочить дальнейшее прогрессирование болезни, которое может привести к серьезным последствиям в виде , инфаркта миокарда, тромбоэмболии легочной артерии и т.д.

Если у беременной была плохая электрокардиограмма, то назначают повторные исследования с возможным суточным мониторингом.

Однако стоит учитывать тот факт, что значения на ленте у беременной будут несколько иными, так как в процессе роста плода происходит естественное смещение внутренних органов, которые вытесняются расширяющейся маткой. Их сердце занимает другое положение в области грудной клетки, поэтому, происходит смещение электрической оси.

Кроме того, чем больше срок - тем большую нагрузку испытывает сердце, которое вынуждено интенсивнее работать, дабы удовлетворить нужды двух полноценных организмов.

Однако не стоит столь сильно переживать, если врач по результатам сообщил о той же тахикардии, так как именно она чаще всего может быть ложной, спровоцированной либо умышленно, либо по незнанию самим же пациентом. Поэтому, крайне важно правильно подготовиться к этому исследованию.

Для того, чтобы правильно сдать анализ необходимо понимать, что любое волнение, возбуждение и переживание неминуемо скажется на результатах. Поэтому, важно заранее себя подготовить.

Недопустимы

1. Употребление алкоголя или любых других горячительных напитков (включая энергетики и прочее)
2. Переедание (лучше всего сдавать на голодный желудок или слегка перекусить перед выходом)
3. Курение
4. Употребление лекарственных средств, стимулирующих или подавляющих сердечную активность, или напитков (например, кофе)
5. Физическая активность
6. Стресс

Нередки такие случаи, когда пациент, опаздывая в процедурный кабинет к назначенному времени, начинал сильно переживать или неистово несся к заветному кабинету, забывая обо всем на свете. В результате его лист был испещрен частыми острыми зубцами, и врач, разумеется, рекомендовал своему пациенту повторно пройти исследование. Однако, чтобы не создавать лишние проблемы постарайтесь по максимуму себя успокоить еще до захода в кардиологический кабинет. Тем более, что ничего страшного с Вами там не случится.

Когда пациента пригласят, то необходимо за ширмой раздеться до пояса (женщинам снять бюстгальтер) и лечь на кушетку. В некоторых процедурных кабинетах, в зависимости от предполагаемого диагноза, требуется также освободить тело ниже торса до нижнего белья.

После чего на места отведения медсестра наносит специальный гель, к которым крепит электроды, от которых к считывающему аппарату протянуты разноцветные провода.

Благодаря специальным электродам, которые медсестра располагает на определенных точках, улавливается малейший сердечный импульс, который и фиксируется посредством самописца.

После каждого сокращения, называемого деполяризацией, на ленте отображается зубец, а в момент перехода в спокойное состояние - реполяризацию самописец оставляет прямую линию.

В течение нескольких минут медсестра снимет кардиограмму.

Саму ленту, как правило, не отдают пациентам, а передают непосредственно врачу-кардиологу, который занимается расшифровкой. С пометками и расшифровками лента отправляет лечащему врачу или передается в регистратуру, чтобы пациент смог сам забрать результаты.

Но даже если Вы возьмете в руки ленту кардиограммы, то с трудом сможете понять, что же там изображено. Поэтому, мы постараемся немного приоткрыть завесу тайны, чтобы Вы смогли хотя бы мало-мальски оценить потенциал своего сердца.

Расшифровка ЭКГ

Даже на чистом листе этого вида функциональной диагностики имеются некоторые пометки, которые помогают врачу с расшифровкой. Самописец же отражает передачу импульса, который за определенный промежуток времени проходит по всем отделам сердца.

Чтобы понять эти каракули, необходимо знать о том, в каком порядке и как именно происходит передача импульса.

Импульс, проходя разные участки сердца, на ленте отображается в виде графика, на котором условно отображаются пометки в виде латинских букв: P, Q, R, S, T

Давайте разберемся, что же они обозначают.

Значение P

Электрический потенциал, выходя за пределы синусового узла, передает возбуждение прежде всего в правое предсердие, в котором и находится синусовый узел.

В этот самый момент считывающий прибор зафиксирует изменение в виде пика возбуждения правого предсердия. После по проводящей системе - межпредсердному пучку Бахмана переходит в левое предсердие. Его активность наступает в тот момент, когда правое предсердие уже во всю охвачено возбуждением.

На ленте оба эти процесса предстают в виде суммарного значения возбуждения обоих предсердий правого и левого и записываются как пик P.

Иными словами, пик P - это синусовое возбуждение, которое проходит по проводящим путям от правого к левому предсердиям.

Интервал P - Q

Одновременно с возбуждением предсердий импульс, вышедший за пределы синусового узла, проходит по нижней веточке пучка Бахмана и попадает в предсердно-желудочковое соединение, которое иначе называют - атриовентрикулярное.

Здесь происходит естественная задержка импульса. Поэтому, на ленте появляется прямая линия, которую называют изоэлектрической.

В оценке интервала играет значение время, за которое импульс проходит это соединение и последующие отделы.

Подсчет ведется в секундах.

Комплекс Q, R, S

После импульс, переходя по проводящим путям в виде пучка Гиса и волокон Пуркинье, достигает желудочков. Весь этот процесс на ленте представлен в виде комплекса QRS.

Желудочки сердца всегда возбуждаются в определенной последовательности и импульс проходит этот путь за определенное количество времени, которое также играет немаловажную роль.

Первоначально возбуждением охватывается перегородка между желудочками. На это уходит около 0.03 сек. На диаграмме появляется зубец Q, уходящий чуть ниже основной линии.

После импульс за 0.05. сек. достигает верхушки сердца и прилегающих к ней областей. На ленте формируется высокий зубец R.

После чего переходит к основанию сердца, которое отражается в виде ниспадающего зубца S. На это уходит 0.02 сек.

Таким образом, QRS - это целый желудочковый комплекс с общей продолжительностью 0.10 сек.

Интервал S - T

Так как клетки миокарда не могут долго находится в возбуждении, то наступает момент спада, когда импульс угасает. К этому времени запускается процесс восстановления первоначального состояния, царившего до возбуждения.

Этот процесс также фиксируется на ЭКГ.

К слову сказать, в этом деле изначальную роль играет перераспределение ионов натрия и калия, перемещение которых и дает этот самый импульс. Все это принято называть одним словом - процесс реполяризации.

Мы не будем вдаваться в подробности, а лишь отметим, что этот переход от возбуждения к угасанию виден на интервале от S до зубца T.

Норма ЭКГ

Таковы основные обозначения, глядя на которые можно судить о скорости и интенсивности биения сердечной мышцы. Но, чтобы получить более полную картину необходимо свести все данные к какому-то единому стандарту нормы ЭКГ. Поэтому, все аппараты настроены таким образом, что самописец сперва вычерчивает на ленте контрольные сигналы, а уже после начинает улавливать электрические колебания от электродов, подключенных к человеку.

Обычно такой сигнал равен по высоте 10 мм и 1 милливольту (mV). Это и есть та самая калибровочная, контрольная точка.

Все измерения зубцов производят во втором отведении. На ленте оно обозначено римской цифрой II. Контрольной точке должен соответствовать зубец R, а уже исходя от него рассчитывается норма остальных зубцов:

• высота T 1/2 (0.5 mV)
• глубина S - 1/3 (0.3 mV)
• высота P - 1/3 (0.3 mV)
• глубина Q - 1/4 (0.2 mV)

Расстояние же между зубцами и интервалами рассчитывают в секундах. В идеале смотрят на ширину зубца P, которая равна 0.10 сек, а последующая протяженность зубцов и интервалов приравнивается каждый раз по 0.02 сек.

Таким образом, ширина зубца P равна 0.10±0.02 сек. За это время импульс охватит возбуждением оба предсердия; P - Q: 0.10±0.02 сек; QRS: 0.10±0.02 сек; для прохождения полного круга (возбуждение, переходящее от синусового узла через атриовентрикулярное соединение к предсердиям, желудочкам) за 0.30±0.02 сек.

Давайте рассмотрим несколько нормальных ЭКГ для разных возрастов (у ребенка, у взрослых мужчин и женщин)

Очень важно учитывать возраст пациента, его общие жалобы и состояние, а также имеющиеся на данный момент проблемы со здоровьем, так как даже малейшая простуда может сказаться на результатах.

Более того, если человек занимается спортом, то его сердце «привыкает» работать в ином режиме, что отражается на итоговых результатах. Опытный врач всегда учитывает все имеющие факторы.

Норма ЭКГ подростка (11 лет). Для взрослого человека это не будет являться нормой.

Норма ЭКГ молодого человека (возраст 20 - 30 лет).

Анализ ЭКГ оценивается по направлению электрической оси, при котором наибольшую важность имеет интервал Q-R-S. Любой кардиолог также смотрит на расстояние между зубцами и их высоту.

Опись полученной диаграммы производится по определенному шаблону:

• Ведется оценка сердечного ритма с измерением ЧСС (частоты сердечных сокращений) при норме: ритм - синусовый, ЧСС - 60 - 90 ударов в минуту.
• Расчет интервалов: Q-T при норме 390 - 440 мс.

Это необходимо, чтобы оценить продолжительность фазы сокращения (их называют систолами). При этом прибегают к помощи формулы Базетта. Удлиненный интервал указывает на ишемическую болезнь сердца, атеросклероз, миокардит и т.д. Короткий интервал может быть сопряжен с гиперкальциемией.

• Оценка электрической оси сердца (ЭОС)

Этот параметр рассчитывают от изолинии с учетом высоты зубцов. При нормальном сердечном ритме зубец R должен быть всегда выше S. Если ось отклоняется вправо, а S выше R, то это свидетельствуется о нарушениях в правом желудочке, с отклонением влево во II и III отведениях - гипертрофия левого желудочка.

• Оценка комплекса Q - R - S

В норме интервал не должен превышать 120 мс. Если интервал искажен, то это может говорить о различных блокадах в проводящих путях (ножек в пучках Гиса) или о нарушении проводимости в других областях. По этим показателям можно обнаружить гипертрофию левого или правого желудочков.

• ведется опись сегмента S - T

По нему можно судить о готовности сердечной мышцы к сокращению после его полной деполяризации. Этот сегмент должен быть длиннее комплекса Q-R-S.

Что обозначают римские цифры на ЭКГ

Каждая точка, к которой подключают электроды имеет свое значение. Она фиксирует электрические колебания и самописец отражает их на ленте. Чтобы верно считать данные важно правильно установить электроды на определенную зону.

Так, например:

• разность потенциалов межу двумя точками правой и левой рукой записывается в первом отведении и обозначается I
• второе отведение отвечает за разность потенциалов между правой рукой и левой ногой - II
• третье между левой рукой и левой ногой - III

Если мысленно соединить все эти точки, то мы получим треугольник, названный в честь основателя электрокардиографии Эйнтховена.

Чтобы не спутать их между собой, все электроды имеют разные по цвету провода: красный крепится к левой руке, желтый - к правой, зеленый - к левой ноге, черный - к правой ноге, он выполняет роль заземления.

Такая схема расположения относится к двуполюсному отведению. Оно самое распространенное, но существуют еще и однополюсные схемы.

Такой однополюсный электрод обозначается буквой V. Регистрирующий электрод, установленный на правую руку, обозначается знаком VR, на левую, соответственно, VL. На ноге - VF (food - нога). Сигнал от этих точек более слабый, поэтому его обычно усиливают, на ленте имеется пометка «a».

Грудные отведения также немного отличаются. Электроды крепятся непосредственно на грудной клетке. Получение импульсов от этих точек самые сильные, четкие. Они не требуют усиления. Здесь электроды располагаются строго по оговоренному стандарту:

обозначение	место крепления электрода
V1	в 4-м межреберье у правого края грудины
V2	в 4-м межреберье у левого края грудины
V3	на середине расстояния между V2 и V4
V4
V5	в 5-м межреберье на срединно-ключичной линии
V6	на пересечении горизонтального уровня 5-го межреберья и средней подмышечной линии
V7	на пересечении горизонтального уровня 5-го межреберья и задней подмышечной линии
V8	на пересечении горизонтального уровня 5-го межреберья и срединно-лопаточной линии
V9	на пересечении горизонтального уровня 5-го межреберья и паравертебральной линии

При стандартном исследовании используется 12 отведений.

Как определить патологии в работе сердца

При ответе на этот вопрос врач обращает внимание на диаграмму человека и по основным обозначениям может предположить какой именно отдел начал сбоить.

Мы всю информацию отобразим в виде таблицы.

обозначение	отдел миокарда
I	передняя стенка сердца
II	суммарное отображение I и III
III	задняя стенка сердца
aVR	правая боковая стенка сердца
aVL	левая передне-боковая стенка сердца
aVF	задне-нижняя стенка сердца
V1 и V2	правый желудочек
V3	межжелудочковая перегородка
V4	верхушка сердца
V5	передне-боковая стенка левого желудочка
V6	боковая стенка левого желудочка

Учитывая все вышеописанное можно научиться расшифровывать ленту хотя бы по самым простым параметрам. Хотя многие серьезные отклонения в работе сердца будут видны невооруженным взглядом даже с учетом этого набора знаний.

Для наглядности мы опишем несколько самых неутешительных диагнозов, чтобы можно было просто визуально сравнивать норму и отклонения от нее.

Инфаркт миокарда

Судя по этому ЭКГ диагноз будет неутешительным. Здесь из позитивного только продолжительность интервала Q-R-S, которое находится в норме.

В отведениях V2 - V6 мы видим подъем ST.

Это результат острой трансмуральной ишемии (ОИМ) передней стенки левого желудочка. Q волны видны в передних отведениях.

На этой ленте мы видим нарушение проводимости. Однако даже при этом факте отмечается острый передне-перегородочный инфаркт миокарда на фоне блокады правой ножки пучка Гиса.

Правые грудные отведения демонтируют подъем S-T и положительные зубцы T.

Римт - синусовый. Здесь высокие правильные зубцы R, патология зубцов Q в задне-боковых отделах.

Видно отклонение ST в I, aVL, V6. Все это указывает на задне-боковой инфаркт миокарда с ишемической болезнью сердца (ИБС).

Таким образом, признаками инфаркта миоркарда на ЭКГ являются:

• высокий зубец Т
• подъем или депрессия сегмента S-T
• патологический зубец Q или его отсутствие

Признаки гипертрофии миокарда

Желудочков

В большинстве своем гипертрофия свойственная тем людям, сердце которых долгое время испытывало дополнительную нагрузку в следствии, скажем, ожирения, беременности, какой-либо другой болезни, негативно сказывающейся не сосудистой деятельности всего организма в целом или отдельных органов (в частности легких, почках).

Гипертрофированный миокард характерен несколькими признаками, одно из которых - это увеличение времени внутреннего отклонения.

Что это значит?

Возбуждению придется затратить больше времени на прохождение сердечных отделов.

Тоже касается и вектора, который также больше, длиннее.

Если искать эти признаки на ленте, то зубец R будет выше по амплитуде, чем при норме.

Характерный признак - ишемия, которая является следствием недостаточного кровоснабжения.

По коронарным артериям к сердцу идет поток крови, который при увеличении толщи миокарда встречает на пути преграду и замедляется. Нарушение кровоснабжения вызывает ишемию субэндокардиальных слоев сердца.

Исходя из этого, нарушается естественная, нормальная функция проводящих путей. Неадекватная проводимость приводит к сбоям в процессе возбуждения желудочков.

После чего запускается цепная реакция, ведь от работы одного отдела зависит работа других отделов. Если на лицо гипертрофия одного из желудочков, то его масса увеличивается за счет роста кардиомиоцитов - это клетки, которые участвуют в процессе передачи нервного импульса. Поэтому, его вектор будет больше вектора здорового желудочка. На ленте электрокардиограммы будет заметно, что вектор будет отклонен в сторону локализации гипертрофии со смещением электрической оси сердца.

К основным признакам относится и изменение в третьем грудном отведении (V3), которое представляет из себя что-то вроде перевалочной, переходной зоной.

Что это за зона такая?

К нему относят высоту зубца R и глубину S, которые равны по своей абсолютной величине. Но при изменении электрической оси в результате гипертрофии изменится их соотношение.

Рассмотрим конкретные примеры

При синусовом ритме отчетливо заметна гипертрофия левого желудочка с характерными высокими зубцами T в грудных отведениях.

Присутствует неспецифичная депрессией ST в нижне-боковой области.

ЭОС (электрическая ось сердца) отклонено влево с передним гемиблоком и удлинением интервала QT.

Высокие зубцы T указывают на наличие у человека помимо гипертрофии еще и гиперкалиемии скорее всего развившихся на фоне почечной недостаточности и , которые свойственны многим пациентам, болеющих на протяжении многих лет.

Кроме того более удлиненный интервал QT с депрессией ST указывает на гипокальциемиею, которая прогрессирует при на последних стадиях (при хронической почечной недостаточности).

Такое ЭКГ соответствует пожилому человеку, у которого имеются серьезные проблемы с почками. Он находится на грани .

Предсердий

Как Вам уже известно суммарное значение возбуждения предсердий на кардиограмме показано зубцом P. В случае сбоев в этой системе увеличивается ширина и/или высота пика.

При гипертрофии правого предсердия (ГПП) P будет выше нормы, но не шире, так как пик возбуждение ПП заканчивается раньше возбуждения левого. В некоторых случая пик приобретает заостренную форму.

При ГЛП наблюдается увеличение ширины (более 0.12 секунд) и высоты пика (появляется двугорбость).

Эти признаки свидетельствуют о нарушении проводимости импульса, что называется внутрипредсердной блокадой.

Блокады

Под блокадами понимаются любые сбои в проводящей системе сердца.

Чуть ранее мы просматривали путь имульса от синусового узла через проводящие пути к предсердиям, одновременно с этим синусовый импульс устремляется по нижней веточке пучка Бахмана и достигает атриовентрикулярного соединения, проходя по нему он претерпевает естественную задержку. После чего попадает в проводящую систему желудочков, представленную в виде пучков Гиса.

В зависимости от уровня, на котором произошел сбой различают нарушение:

• внутрипредсердной проводимости (блокада синусового импульса в предсердиях)
• атриовентрикулярной
• внутрижелудочковой

Внутрижелудочковая проводимость

Эта система представлена в виде ствола Гиса, разделенного на два ответвления - левую и правую ножки.

Правая ножка «снабжает» правый желудочек, внутри которого она разветвляется на множество мелких сетей. Предстает в виде одного широкого пучка с ответвлениями внутри мускулатуры желудочка.

Левая ножка делится на переднюю и заднюю ветви, которые «примыкают» к передней и задней стенке левого желудочка. Обе эти ветви образуют сеть более мелких ответвлений внутри мускулатуры ЛЖ. Они называются волокнами Пуркинье.

Блокада правой ножки пучка Гиса

Ход импульса сперва охватывает путь через возбуждение межжелудочковой перегородки, а после в процесс вовлекается сперва незаблокированный ЛЖ, через обычный его ход, а уже после возбудится правый, до которого импульс доходит по искаженному пути через волокна Пуркинье.

Разумеется, все это отразится на структуре и форме комплекса QRS в правых грудных отведениях V1 и V2. При этом на ЭКГ мы увидим раздвоенные вершины комплекса, похожие на букву «М», в котором R - возбуждение межжелудочковой перегородки, а вторая R1 - фактическое возбуждение ПЖ. S как и прежде будет отвечать за возбуждение ЛЖ.

На этой ленте мы видим неполную блокаду ПНПГ и AB блокаду I степени, также имеются рубцовые изменения задне-диафрагмальной области.

Таким образом, признаки блокады правой ножки пучка Гиса следующие:

• удлинение комплекса QRS во II стандартном отведении более 0.12 сек.
• увеличение времени внутреннего отклонения ПЖ (на графике выше этот параметр представлен в виде J, которое больше 0.02 сек. в правых грудных отведениях V1, V2)
• деформация и расщепление комплекса на два «горба»
• отрицательный зубец T

Блокада левой ножки пучка Гиса

Ход возбуждения аналогичен, импульс достигает ЛЖ через окольные пути (он проходит не по левой ножке пучка Гиса, а через сеть волокон Пуркинье от ПЖ).

Характерные черты этого явления на ЭКГ:

• уширение желудочкового комплекса QRS (больше 0.12 сек)
• увеличение времени внутреннего отклонения в заблокированном ЛЖ (J больше 0.05 сек)
• деформация и раздвоение комплекса в отведениях V5, V6
• отрицательный зубец T (-TV5, -TV6)

Блокада (неполная) левой ножки пучка Гиса

Стоит обратить внимание и на тот факт, что зубец S будет «атрофирован», т.е. он не сможет достичь изолинии.

Атриовентрикулярная блокада

Различают несколько степеней:

• I - характерно замедление проводимости (ЧСС в норме в пределах 60 - 90; все зубцы P связаны с комплексом QRS; интервал Р-Q больше нормального 0.12 сек.)
• II - неполная, разделена на три варианта: Мобитц 1 (замедляется ЧСС; не все зубцы P связаны с комплексом QRS; интервал P - Q меняется; появляется периодика 4:3, 5:4 и т.д.), Мобитц 2 (тоже самое, но интервал P - Q постоянен; периодика 2:1, 3:1), высокостепенная (значительно снижена ЧСС; периодика: 4:1, 5:1; 6:1)
• III - полная, разделена на два варианта: проксимальная и дистальная

Мы ну будем вдаваться в подробности, а лишь отметим самое важно:

• время прохождения по атриовентрикулярному соединению в норме равно 0.10±0.02. Итого, не более 0.12 сек.
• отражено на интервале P - Q
• здесь происходит физиологическая задержка импульса, которая важна для нормальной гемодинамики

AV блокада II степени Мобитц II

Такие нарушения приводят к сбоям внутрижелудочковой проводимости. Обычно у людей с такой лентой имеется одышка, головокружение или они быстро переутомляются. В целом это не так страшно и встречаются очень часто даже среди относительно здоровых людей, которые не особо жалуются на свое здоровье.

Нарушение ритма

Признаки аритмии, как правило, видны невооруженным взглядом.

Когда нарушается возбудимость, то меняется время ответа миокарда на импульс, что создает характерные графики на ленте. Причем стоит понимать, что не во всех сердечных отделах ритм может быть постоянным с учетом того, что имеет место быть, скажем, какая-то из блокад, тормозящая передачу импульса и искажающая сигналы.

Так, например, нижеследующая кардиограмма указывает на предсердную тахикардию, а та, что под ней на желудочковую тахикардия с частотой 170 ударов в минуту (ЛЖ).

Правильным является синусовый ритм с характерной последовательностью и частотой. Его характеристики следующие:

• частота зубцов Р в диапазоне 60-90 в мин
• интервал Р-Р одинаковый

• зубец Р положителен во II стандартном отведении
• зубец Р отрицателен в отведении aVR

Любая аритмия указывает на то, что сердце работает в ином режиме, который нельзя назвать регулярным, привычным и оптимальным. Самым важным в определении правильности ритма является одинаковость интервала зубцов P-P. Синусовый ритм является правильным, когда соблюдается это условие.

Если есть небольшая разница в интервалах (даже 0.04 сек, не превышающая 0.12 сек), то врач уже укажет на отклонение.

Ритм синусовый, неправильный, так как интервалы Р-Р различаются не более чем на 0.12 сек.

Если интервалы будут больше 0.12 сек, то это указывает на аритмию. К ней относятся:

• экстрасистолия (встречается чаще всего)
• пароксизмальная тахикардия
• мерцание
• трепетание и т.д.

Аритмия иметь свой очаг локализации, когда на кардиограмме происходит нарушение ритма в определенных участках сердца (в предсердия, желудочках).

Наиболее ярким признаком трепетания предсердий является высокочастотные импульсы (250 - 370 ударов в минуту). Они настолько сильны, что перекрывают собой частоту синусовых импульсов. На ЭКГ будут отсутствовать зубцы P. На их месте на отведении aVF будут видны острые, пилообразные низкоамплитудные «зубы» (не больше 0.2 mV).

ЭКГ Холтера

Этот метод иначе сокращено называют ХМ ЭКГ.

Что это такое?

Преимущество его в том, что можно осуществить суточный мониторинг работы сердечной мышцы. Сам считывающий аппарат (регистратор) компактен. Его используют как портативное устройство, способное в течение длительного периода времени фиксировать сигналы, поступающие по электродам на магнитную ленту.

На обычном стационарном аппарате заметить некоторые периодически возникающие скачки и сбои в работе миокарда оказывается довольно сложно (учитывая бессимптомность) и чтобы убедиться в правильности диагноза используют холтеровский метод.

Пациенту предлагается самостоятельно после врачебных наставлений вести подробный дневник, так как некоторые патологии могут проявлять себя в определенное время (сердце «колит» только по вечерам и то не всегда, по утрам что-то «давит» на сердце).

Ведя наблюдение человек записывает все происходящее с ним, например: когда он находился в покое (спал), переутомился, бегал, ускорял шаг, работал физически или умственно, нервничал, волновался. При этом важно также прислушиваться к себе и стараться максимально четко описывать все свои ощущения, симптомы, которые сопровождают те или иные действия, события.

Время сбора данных обычно длится не дольше суток. За такое суточное мониторирование ЭКГ позволяет получить более четкую картину и определиться с диагнозом. Но иногда время сбора данных может быть увеличено до нескольких дней. Все зависит от самочувствия человека и качества, полноты предыдущих лабораторных исследований.

Обычно основанием для назначения такого типа анализа являются безболевые симптомы ишемической болезни сердца, скрытая гипертония, когда у врачей имеются подозрения, сомнения в каких-либо диагностических данных. Кроме того, могут назначить его и при выписывании новых для пациента лекарственных средств, влияющих на работу миокарда, которые применяют в лечении ишемии или если имеются искусственный водитель ритма и т.д. Делается это также с целью оценки состояния больного, чтобы оценить степень эффективности назначенной терапии и прочее.

Как подготовиться к ХМ ЭКГ

Обычно ничего сложно в этом процессе нет. Однако стоит понимать, что на аппарат могут влиять другие приборы, особенно излучающие электромагнитные волны.

Взаимодействие с любым металлом также не желательно (кольца, серьги, металлические пряжки и прочее стоит снять). Прибор необходимо беречь от влаги (недопустима полная гигиена тела под душем или прием ванны).

Синтетические ткани также негативно сказываются не результатах, так как могут создавать статическое напряжение (они электризуются). Любой такой «всплеск» от одежды, покрывала и прочего искажают данные. Замените их на натуральные: хлопок, лен.

Прибор крайне уязвим и чувствителен к магнитам, не стоит стоять возле микроволновой печи или индукционной варочной панели, избегайте нахождения вблизи высоковольтных проводов (даже если проезжаете в машине через небольшой участок дороги, над которым пролегают высоковольтные линии).

Как производится забор данных?

Обычно пациенту выписывают направление, и к назначенному времени он приходит в больницу, где врач после некоторого теоретического вводного курса устанавливает на определенные участки тела электроды, которые присоединены посредством проводов к компактному регистратору.

Сам регистратор представляет из себя небольшой прибор, который фиксирует любые электромагнитные колебания и запоминает их. Крепится он на поясе и прячется под одеждой.

Мужчинам иногда приходится заранее побрить некоторые участки тела, на которые крепятся электроды (например, «освободить» от волос грудную клетку).

После всех приготовлений и установки оснащения пациент может заняться своими привычными делами. Он должен влиться в свою повседневную жизнь как не в чем не бывало, правда, не забывая делать заметки (крайне важно указывать время проявления тех или иных симптомов и событий).

По истечении заданного врачом срока «испытуемый» возвращается в больницу. С него снимают электроды и забирают считывающий прибор.

Кардиолог посредством специальной программы обработает данные с регистратора, который, как правило, легко синхронизируется с ПК и сможет сделать конкретную опись всех полученных результатов.

Такой метод функциональной диагностики как ЭКГ намного более эффективен, так как благодаря ему можно заметить даже малейшие патологические изменения в работе сердца, и он повсеместно применяется во врачебной практике с целью выявления опасных для жизни пациентов заболеваний как инфаркт.

Диабетикам с сердечно-сосудистыми поздними осложнениями, развившимся на фоне сахарного диабета особенно важно периодически его проходить хотя бы раз в год.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Описание:

Электрокардиография - метод графической регистрации электрических явлений, возникающих в сердце при его функционировании. Возникновение электрических потенциалов в сердечной мышце связано с движением ионов через ее клеточные мембраны. Основную роль при этом играют катионы натрия и калия. В состоянии покоя наружная поверхность клеток миокарда заряжена положительно, а внутренняя - отрицательно. В этих условиях клетка поляризована, и разности потенциалов не выявляется. Однако сокращению сердечной мышцы предшествует ее возбуждение, во время которого меняются физико-химические свойства клеточных мембран мышечного волокна, изменяется ионный состав межклеточной и внутриклеточной жидкости, что и сопровождается появлением электрического тока, который может быть зарегистрирован. В связи с тем, что разные отделы сердца (предсердия и желудочки) сокращаются и расслабляются последовательно в разное время, биоэлектрические явления, обусловленные их деятельностью, также регистрируются последовательно.

С момента появления метода и до наших времен ЭКГ – это самое доступное, простое в исполнении и информативное кардиологическое исследование, которое можно провести в стационаре, поликлинике, машине скорой помощи, на улице и дома у больного. Если по-простому, то ЭКГ – это динамическая запись электрического заряда, благодаря которому работает (то есть сокращается) наше сердце. Чтобы оценить характеристики этого заряда, запись ведется с нескольких участков сердечной мышцы. Для этого используются электроды – металлические пластины – которые накладываются на разные участки груди, запястья и щиколотки пациента. Информация от электродов поступает в ЭКГ-аппарат и преобразуется в двенадцать графиков (мы видим их на бумажной ленте или на мониторе аппарата), каждый из которых отражает работу определенного отдела сердца. Обозначения этих графиков (их еще называют отведениями) - I, II, III, aVR, aVL, aVF, V1-V6 – можно увидеть на электрокардиограмме. Само исследование занимает 5-7 минут, столько же понадобится врачу для расшифровки результата ЭКГ (если расшифровка не проводится компьютером). ЭКГ – это совершенно безболезненное и безопасное исследование, оно проводится взрослым, детям и даже беременным женщинам.

Показания к электрокардиографии (ЭКГ):

Направление на ЭКГ может дать врач любой специальности, однако чаще всего на это исследование направляет кардиолог. Самыми частыми показаниями к ЭКГ являются дискомфорт или боли в области сердца, груди, спине, животе и шее (что диктуется разнообразием проявлений ); ; перебои в работе сердца; повышенное артериальное давление; обморок; на ногах; слабость; шум в сердце; наличие , ; перенесенный . ЭКГ также проводится в рамках профилактических осмотров, при подготовке к операции, во время беременности, перед выдачей разрешения на занятие активными видами спорта, при оформлении документов на санаторно-курортное лечение и т.д. Всем людям старше 40 лет рекомендуется проходить ЭКГ ежегодно, даже при отсутствии каких-либо жалоб, чтобы исключить бессимптомное течение ишемической болезни сердца, нарушения сердечного ритма, перенесенный «на ногах» инфаркт миокарда.

ЭКГ дает возможность диагностировать разнообразные нарушения сердечного ритма и внутрисердечной проводимости, выявлять изменение размеров полостей сердца, утолщение миокарда, признаки нарушения электролитного обмена, определять локализацию, размер, глубину ишемии или инфаркта миокарда, давность перенесенного инфаркта, диагностировать токсическое поражение сердечной мышцы.

Основные термины в электрокардиографии:

Все изменения, обнаруженные на электрокардиограмме, оцениваются врачом-функциональным диагностом и кратко записываются в виде заключения на отдельном бланке или тут же, на пленке. Большинство ЭКГ-находок описываются специальными терминами, понятными врачам, в которых после прочтения этой статьи сможет разобраться и сам пациент.

ЧСС - это не болезнь и не диагноз, а всего лишь аббревиатура от «частота сердечных сокращений», которая обозначает число сокращений сердечной мышцы в минуту. В норме у взрослого человека ЧСС составляет 60-90 ударов в минуту. При увеличении ЧСС выше 91 уд/мин говорят о тахикардии; если ЧСС составляет 59 уд/мин и меньше – это признак брадикардии. И , и могут быть как проявлением нормы (например, тахикардия на фоне нервных переживаний или брадикардия у тренированных спортсменов), так и явным признаком патологии.

ЭОС – сокращение от «электрическая ось сердца» - этот показатель позволяет примерно определить расположение сердца в грудной клетке, составить представление о форме и функции различных отделов сердца. В заключении ЭКГ указывается положение ЭОС, которое может быть нормальным, вертикальным или горизонтальным, отклоненным вправо или влево. Положение ЭОС зависит от влияния многих факторов: телосложения, возраста, пола, изменений в сердечной мышце, нарушений внутрисердечной проводимости, наличия болезней легких, пороков сердца, и т. д. Так при часто встречается отклонение ЭОС влево или горизонтальное расположение ЭОС. При хронических заболеваниях легких (хронический обструктивный , ) часто обнаруживается отклонение ЭОС вправо. У худощавых людей обычно вертикальное положение ЭОС, а у плотных людей и лиц с ожирением – горизонтальное положение. Большое значение имеет внезапное изменение положения ЭОС: например было нормальное положение, и вдруг – резко отклонилось вправо или влево. Такие изменения всегда настораживаю врача и делают обязательным более глубокое обследование пациента.

Ритм синусовый регулярный – это словосочетание означает абсолютно нормальный сердечный ритм, который генерируется в синусовом узле (основном источнике сердечных электрических потенциалов).

Ритм несинусовый – означает, что сердечный ритм генерируется не в синусовом узле, а в одном из второстепенных источников потенциалов, что является признаком сердечной патологии.

Ритм синусовый нерегулярный - синоним синусовой аритмии.

Гипертрофия правого желудочка - утолщение стенки или увеличение размеров правого желудочка. Серди причин - пороки сердца, хронические заболевания легких (хронический обсруктивный бронхит, бронхиальная астма), .

В некоторых случаях рядом с заключением о наличии гипертрофии врач указывает – «с перегрузкой» или «с признаками перегрузки». Это заключение говорит об увеличении размеров камер сердца (их дилатации).

Инфаркт миокарда, Q-инфаркт миокарда, не Q-инфаркт миокарда, трансмуральный инфаркт миокарда, нетрансмуральный инфаркт миокарда, крупноочаговый инфаркт миокарда, мелкоочаговый инфаркт миокарда, интрамуральный инфаркт миокарда – это все варианты ЭКГ-описания инфаркта миокарда (некроза сердечной мышцы, возникшего вследствие нарушения ее кровоснабжения). Далее указывается локализация инфаркта миокарда (например, в передней стенке левого желудочка или задне-боковой инфаркт миокарда). Такие ЭКГ-изменения требуют оказания неотложной медицинской помощи и немедленной госпитализации пациента в кардиологический стационар.

Рубцовые изменения, рубцы – это признаки перенесенного когда-то инфаркта миокарда. В такой ситуации врач назначает лечение, направленное на профилактику повторного инфаркта и устранение причины нарушения кровообращения в сердечной мышцы (атеросклероза).

Кардиодистофические изменения, ишемические изменения, острая ишемия, ишемия, изменения по зубцу Т и сегменту ST, низкие зубцы Т – это описание обратимых изменений (ишемии миокарда), связанных с нарушением коронарного кровотока. Такие изменения – это всегда признак ишемической болезни сердца (ИБС). Врач обязательно прореагирует на эти ЭКГ-признаки и назначит соответствующее противоишемическое лечение.

Дистрофические изменения, кардиодистофические изменения, метаболические изменения, изменения метаболизма миокарда, электролитные изменения, нарушение процессов реполяризации - так обозначают нарушение обмена веществ в миокарде, не связанное с острым нарушением кровоснабжения. Такие изменения характерны для кардиомиопатии, эндокринных заболеваний, почек, гормональных нарушений, интоксикаций, воспалительных процессов, травм сердца.

Синдром удлиненного интервала QT – врожденное или приобретенное нарушение внутрисердечной проводимости, для которого характерна склонность к тяжелым нарушениям сердечного ритма, обморокам, остановке сердца. Необходимо своевременное выявление и лечение этой патологии. Иногда требуется имплантация кардиостимулятора.

ЭКГ в детском возрасте:

Нормальные ЭКГ-показатели у детей несколько отличаются от нормальных показателей у взрослых и динамически изменяются по мере взросления ребенка.

Нормальная ЭКГ у детей в возрасте 1 – 12 мес. Типично колебание ЧСС в зависимости от поведения ребенка (учащение при плаче, беспокойстве). Средняя ЧСС – 138 ударов в минуту. Расположение ЭОС – вертикальное. Допускается появление неполной блокады правой ножки пучка Гиса.

ЭКГ у детей в возрасте 1 года – 6 лет. Нормальное, вертикальное, реже - горизонтальное положение ЭОС, ЧСС 95 - 128 в минуту. Появляется синусовая дыхательная аритмия.

ЭКГ у детей в возрасте 7 – 15 лет. Характерна дыхательная аритмия, ЧСС 65-90 в мин. Положение ЭОС нормальное или вертикальное.

Анализ электрокардиограммы

При анализе ЭКГ прежде всего необходимо проверить техническую правильность ее регистрации, в частности амплитуду контрольного милливольта (соответствует ли она 1 см). Неправильная калибровка аппарата может существенно изменить амплитуду зубцов и привести к диагностическим ошибкам. Значительные затруднения для анализа ЭКГ могут представлять помехи, вызванные плохим контактом электродов с кожей, некачественным заземлением аппарата, мышечным тремором, наводными токами и т. д. При указанных дефектах записи ЭКГ следует переснять.

Определение скорости движения ленты

Для правильного анализа ЭКГ необходимо точно знать скорость движения ленты во время записи. Данная величина должна быть указана в протоколе вместе с фамилией пациента, датой исследования, диагнозом и другими данными. Если это не выполнено, то врач, расшифровывающий ЭКГ, должен в первую очередь определить скорость движения ленты самописца.

Как уже указывалось, в клинической практике ЭКГ обычно регистрируют при скорости ленты 50 или 25 мм/с. Кривые, записанные на разных скоростных режимах, выглядят неодинаково. При скорости движения ленты 50 мм/с ширина комплекса QRS обычно равна одной большой клеточке сетки (0,5 см) или чуть меньше ее; при данной скорости эта клеточка соответствует 0,1 с.

Интервал Q-T при этом всегда больше 2, а чаще даже 3 больших клеточек, т. е. 1,5 см или 0,3 с. При записи со скоростью 25 мм/с ширина комплекса QRS, как правило, не превышает половины такой же клеточки, которая соответствует уже 0,2 с. Комплекс QRS превышает указанную величину только при значительном его расширении, например при полной блокаде одной из ножек пучка Гиса.

Ширина интервала Q - T при записи со скоростью 25 мм/с никогда не достигает 3, а чаще даже меньше 2 клеточек, т. е. 1 см или 0,4 с. Таким образом, по ширине интервала Q-T, как правило, можно определить, при такой скорости ленты записана ЭКГ.

«Практическая электрокардиография», В.Л.Дощицин

Электрокардиограмма (ЭКГ) представляет собой запись суммарного электрического потенциала, возникающего при возбуждении множества миокардиальных клеток. ЭКГ записывают с помощью электрокардиографа. Его основными частями являются гальванометр, система усиления, переключатель отведений и регистрирующее устройство. Электрические потенциалы, возникающие в сердце, воспринимаются электродами, усиливаются и приводят в действие гальванометр. Изменения магнитного поля передаются на регистрирующее устройство и фиксируются на электрокардиографическую…

Этот комплекс отражает процесс деполяризации желудочков. Ширину комплекса QRS измеряют от начала зубца Q до конца зубца S. В норме на ширина не превышает 0,1 с. Соотношение амплитуд зубцов R и S зависит от положения электрической оси сердца, о чем подробнее сказано ниже. Максимальная амплитуда комплекса QRS в грудных отведениях в норме не превышает 26…

В клинической практике наиболее распространены отведения от различных участков поверхности тела. Эти отведения называются поверхностными. При регистрации ЭКГ обычно используют 12 общепринятых отведений: 6 от конечностей и 6 грудных. Первые 3 стандартных отведения были предложены еще Эйнтговеном. Электроды при этом накладываются следующим образом: I отведение: левая рука (+) и правая рука (-); II отведение: левая…

Заболевания сердца очень коварны. Очень долгий период времени они могут ничем себя не проявлять, и человек даже не будет подозревать о наличии у него патологии. Аритмия не является исключением. Как правило, она становится очевидной уже при тяжелой стадии. Только контроль собственного артериального давления и сердечного ритма поможет вовремя распознать тревожные сигналы.

Расшифровка показателей ЭКГ при аритмии

Аритмия – общее название всех тех состояний, когда ЧСС, сила, ритмичность и последовательность нарушаются. То есть это все отклонения от нормального ритма сердца, который называется синусовым.

При нормальной работе сердца ЧСС 50-100 уд/мин, это зависит от физической активности человека в данный момент. Развитию аритмии предшествуют самые разные причины. Аритмией будут считаться такие состояния, при которых ЧСС становится реже 60 ударов в минуту или учащается свыше 100. Аритмия на ЭКГ видна по-разному, в зависимости от вида синдрома.

Важная информация!

Ниже описаны расшифровки основных показателей на ЭКГ на случай, если проведена электрокардиограмма, но пока не проведена расшифровка кардиологом.

Таблица-расшифровка показателей на ЭКГ

ЭКГ требует обязательной расшифровки врача-кардиолога.

Влияние экстрасистол

Это сокращения, производимые преждевременно. Электрические импульсы идут не от синусового узла. Указанный вид чаще всего возникает в силу разных факторов, не связанных с болезнями сердца. К основным причинам такого вида аритмии относят:

• нестабильное психоэмоциональное состояние;
• лечение отдельными группами лекарственных препаратов;
• злоупотребление курением;
• вегетативные нарушения.

Так выглядит экстрасистола на ЭКГ

Экстрасистолы – это как раз тот случай, когда больной может долгое время ничего не ощущать. Иногда может случаться своеобразный толчок в сердце, либо его кратковременное замирание. Если такие признаки единичны – это может быть даже при обычной работе сердца. Но если они возникают все чаще, это может свидетельствовать об обострении заболеваний – ишемии, миокардита. Самые опасные – желудочковые экстрасистолы. Это когда импульс исходит от одного из желудочков. Это может стать начальным симптомом мерцания желудочков.

Как определить на ЭКГ. На ЭКГ внеочередное сокращение сердца выглядит как отличный от прочих зубец.

Мерцательная аритмия

Этот вид представляет собой фибрилляцию предсердий. Это уже само по себе осложнение, которое возникает при ишемии. Этот же вид является наиболее распространенным нарушением сердечного ритма. Нередко причиной данной разновидности становятся болезни щитовидной железы, при нарушении ее деятельности.

Мерцательная аритмия характерна сбоями сердечной деятельности различной степени выраженности, обмороками и потемнениями в глазах. Нередко этим симптомам сопутствует сильная слабость, одышка, боль в груди и чувство нарастающего страха. Иногда приступы начинаются внезапно и заканчиваются самопроизвольно без всякого вмешательства. Но наиболее вероятно, что приступ будет длительным, в несколько часов, а может и суток, и потребует обязательной медицинской помощи.

Как определить на ЭКГ. На ЭКГ могут обозначаться крупные или мелкие предсердные волны, деформированные беспорядочные комплексы. У одного пациента бывает и трепетание, и мерцание предсердий. При кардиограмме здорового человека хаотичные волны отсутствуют, ритм ровный.

Синусовая аритмия

Несмотря на синусовый ритм, он отличается своей неправильностью. Сердечные сокращения то замедляются, то учащаются. Особенно заметно при дыхании: на выдохе ЧСС больше чуть ли не вдвое, а на вдохе сильно снижаются. Больной чувствует сильную усталость, головокружение, у него может случиться обморок. Усиление симптоматики требует пристального внимания и лечения.

Причинами синусовой аритмии становятся сердечные заболевания, инфекционные процессы с вовлечением в него миокарда, пороки сердца. Из внешних факторов аритмию такого вида чаще всего провоцируют гормональные нарушения в организме, заболевания нервной системы.

Как определить на ЭКГ. На ЭКГ на неправильную сердечную деятельность указывает отличие интервалов PR не менее чем на 10%.

Трепетание предсердий

При таком, диагнозе ЧСС увеличивается уже до 200-400 сокращений, например, на фоне правильного ритма предсердий.

Причинами здесь, как правило, являются органические болезни сердца, операции на сердце (особенно первая неделя после вмешательства). Зачастую спровоцировать трепетание предсердий может гипертония, дистрофия миокарда.

В группу риска входят мужчины старше 60 лет, курильщики, люди с нехваткой калия или чрезмерной выработкой гормонов щитовидки. Приступ такой аритмии могут вызвать сильная жара, физическое перенапряжение, стресс, употребление алкогольных или наркотических веществ.

Симптомы – сильное увеличение ЧСС, слабость, резкое снижение давления с развитием полуобморочного состояния, головокружение. Наряду с этим часто наблюдается пульсация вен на шее.

Как определить на ЭКГ. На ЭКГ трепетание обозначается F-волнами, возникающими вместо зубца Р. ЧСС при этом 240-350 ударов в минуту. Бывает еще атипичное трепетание, при котором эти же волны возникают при ЧСС 340-430 ударов.

Суправентрикулярная тахикардия

Данный вид аритмии образуется на достаточно маленьком участке ткани предсердия. Из-за этого в скором времени начинается воспаление сердца. Это воспаление характерно своей периодичностью. Периодичность может длиться дни, а то и месяцы. Чаще всего бывает так, что воспаляется не одна область сердца, а несколько.

Данная аритмия подразумевает усиление ЧСС без видимой на то причины. Симптоматика достаточно разнообразна, но самый первый признак – это сильная пульсация в груди. Помимо признаков, присущих прочим видам, может возникнуть потливость, напряженность в горле, усиленное мочеиспускание, тошнота и рвота.

Как определить на ЭКГ. Это заметно по увеличению частоты зубцов Р и комплексов QRC, а также маленькими интервалами между ними.

Желудочковая тахикардия

Патология выражается в ускорении ритма, идущего из желудочков. ЧСС примерно 100 ударов, но импульсы желудочков могут следовать друг за другом. Главный признак этого вида – внезапность. Сердечный ритм начинает увеличиваться до 200, сердце уже не может нормально заполняться кровью и, соответственно, ее намного меньше выбрасывается в организм. Эта патология переносится пациентами тяжело, особенно при сопутствующих болезнях сердца.

Стойкая желудочная тахикардия проявляется в сильном изменении систолического давления. В этот момент у пациента понижена пульсация вен.

Нестойкая же желудочная тахикардия проходит незаметно, если в это момент ее не поймать на ЭКГ.

Если ЧСС 220 ударов в минуту все указывает на трепетание желудочков. Здесь может наблюдаться снижение артериального давления, потоотделение, сильное возбуждение или, наоборот, оглушенность, обморок. Иногда отмечается отечность, трудность дыхания, одышка – все указывает на острую сердечную недостаточность.

Как определить. На ЭКГ видно расширение или деформирование комплексов QRC, изменение их по амплитуде и направлениям. Заметно отклонение электрической оси влево.

Возникновение фибрилляции желудочков

Здесь импульсы, идущие из желудочков, хаотичны и неправильны. Из-за этого наблюдается трепетание желудочков и возможно отсутствие их сокращений. По этой причине кровь не может нормально перекачиваться по организму. Такое состояние крайне опасно, требует срочной госпитализации, реанимационных мероприятий с дефибрилляцией. Если не осуществить все это в течение 10 минут после начала приступа, то все может закончиться летальным исходом.

Если говорить о симптомах, то все они соответствуют остановке кровообращения, а, соответственно, клинической смерти. Пациент теряет сознание, у него начинаются судороги, самопроизвольное мочеиспускание и дефекация, зрачки не реагируют на свет, пульса и дыхания нет, и они не прощупываются в артериях, может отмечаться посинение кожных покровов.

Расшифровка. На ЭКГ это может быть:

• крупноволновая фибрилляция (1 и 2 стадии) с достаточно крупными волнами и частотой 300-600. Это наиболее хороший прогноз и он обозначает, что медицинское вмешательство будет эффективным;
• мелковолновая фибрилляция (поздняя стадия, 3 и 4) – волны более широкие и приобретают неравномерную амплитуду. ЧСС тоже неравномерное – сначала увеличивается до 600, а затем падает до 400 за минуту.

Данное состояние опасно возникновением тромбоэмболии сосудов и аномальным расширением всех отделов сердца.

Особенности синдрома дисфункции синусового узла

СДСУ – сбои ритма из-за ослабления функции автоматизма или ее полного прекращения. Наблюдается снижение ЧСС, и может произойти остановка сердца.

Симптоматика как может отсутствовать вовсе, так и присутствовать в полном объеме, как и у прочих аритмий. При СДСУ наиболее часто бывают обмороки, причем, могут они проходить самостоятельно – кожа при этом становится бледной и холодной, потливой. Может отмечаться нарушение деятельности ЖКТ, слабость в мышцах.

Наиболее часто СДСУ возникает у лиц 60-70 лет, причем с равной долей вероятности у мужчин и женщин. Это очень редкий вид – 0,03-0,05% из них всех.

Блокада сердца

У пациента замедляется проведение импульса, иногда происходит полное его прекращение. Блокады могут также быть стойкими и преходящими. Их причинами становятся болезни сердца, использование некоторых лекарственных препаратов, высокое давление. Блокада даже может быть врожденной, но это бывает крайне редко (тогда ЧСС снижается до 40 в минуту).

Клиническая картина характерна отсутствием пульса и сердечных тонов. В организме идет очень медленное кровообращение, возникают судороги и обморочные состояния, кислородное голодание внутренних органов. Блокада сердца нередко заканчивается смертью пациента.

Как определить. На ЭКГ зубец Р всегда деформирован и превышает норму по ширине, высота в пределах 0,11 секунд. Интервал PQ удлинен.

Показатели аритмии на тонометре

Когда дела касаются аритмии, тонометр может давать неверные значения. В силу отсутствия индикации сбоев сердцебиения показатели могут быть сильно искажены. Сейчас в продаже имеются хорошие тонометры, которые могут отлично распознавать аритмию. Такие приборы сразу же определяют нарушения пульса, последовательность сокращений. Как правило, сбои в работе сердца выражаются сердечком внизу монитора прибора. Аритмия на новейших тонометрах отображается по следующей схеме:

Показатели аритмии на тонометре

• сначала идет несколько измерений с паузами между ними;
• если два из них прошло без сбоев, то далее процесс не идет;
• на экране отображается пульс;
• в самом низу экрана загорается индикатор аритмии.

Не стоит беспокоиться, что аппарат не идентифицирует серьезные сбои от небольших раздражений – все это прекрасно отличается современным прибором. Такому устройству вполне можно доверять, и если он выявил признаки аритмии, необходимо срочно обратиться к врачу. Если же тонометр один раз показал аритмию, то результат может быть неверным, и нужно сделать еще один замер.

Как выбрать тонометр

Человеку, у которого периодически случаются перебои сердечного ритма, очень важно иметь под рукой хороший тонометр, способный выявить признаки аритмии. Приборы нового поколения выдают результат, который получен на основе интеллектуального анализа данных. Они могут работать по двум принципам:

• одни тонометры выдают результат путем произведения расчета усредненного значения трех последних замеров;
• другие сами проводят нужное количество замеров и, обработав их показатели, выдают итоговый результат.

Тонометры такого вида способны еще более точно определять артериальное давление. Это отличная возможность держать под контролем одновременно давление, сердечный ритм и частоту сердцебиения.

Не стоит беспокоиться, если иногда при обычном замере давления вышел значок аритмии. Тревогу должен вызывать постоянно появляющийся индикатор – это означает, что пора посетить врача. Если же на экране мигает знак мерцательной аритмии, то откладывать визит уже нельзя. При выборе прибора нужно ориентироваться на следующие параметры:

• размер манжеты: она должна строго соответствовать обхвату руки;
• величина экрана должна быть достаточной для того, чтобы были хорошо видны все показатели;
• индикатор аритмии должен быть с подсветкой, в отдельных случаях – со звуковым сопровождением;
• встроенная память может содержать до 90 записей;
• функция подсчета среднего показателя;
• звуковой сигнал, оповещающий окончание процесса измерения;
• тонометры могут быть для всей семьи – в этом случае показатели каждого человека фиксируются отдельно;
• существуют приборы с питанием, как от сети, так и от батареек одновременно.

Современные тонометры хорошо подходят для всех людей, они просты в использовании и не требуют каких-то специфических навыков. Ими могут даже пользоваться пациенты, у которых есть проблемы со слухом и зрением. Нужно только нажать кнопку, а все остальное прибор делает сам без болезненности и дискомфорта в виде сильного перетягивания предплечья.

Подсчет пульса при аритмии

Люди, страдающие от заболеваний сердца, должны уметь правильно подсчитывать и оценивать свой пульс. Это одинаково важно как при учащенном, так и при замедленном сердцебиении. Иногда именно это может вовремя предупредить сердечный приступ.

Для правильного определения пульса нужно обнаружить лучевую артерию около основания кисти руки около большого пальца. Важно учитывать факт, что показатели левой и правой руки могут быть немного разными. Для того, чтоб обнаружить пульс, нужно слегка нажать пальцами на запястье, обхватив его с тыльной стороны. Именно подушечки пальцев ощутят биение пульса.

Как измерить пульс

Стандартное время составляет 15 секунд. Затем число ударов, произведенное за это время необходимо умножить на 4. Время подсчета пульса при аритмии – одна минута, нужно считать, сдавливая артерию 3-4 пальцами для наилучшего обнаружения ударов. Не стоит забывать, что в каждом пальце также происходит пульсация, поэтому она может быть ошибочно принята за пульс. Во время замера пульса рука должна быть максимально расслаблена и положена раскрытой ладонью вверх. На часах с секундной стрелкой нужно дождаться ровного значения и можно начинать отсчет. При разных видах аритмии будут абсолютно разные показатели пульса. Например, при тахикардии, свыше 80 ударов, при брадикардии – меньше 60, пароксизмы характерны очень частым пульсом – более 200, при блокадах сердца может достигать 250-300.