Розробка вимірювальної системи визначення небезпечних для життя аритмій серця в умовах вільної активності пацієнта

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.197079

Ключові слова:

неінвазивна система кардіодіагностики, портативний кардіоаналізатор, завадостійка обробка електрокардіосигналу

Анотація

Серцево-судинні захворювання продовжують залишатися основною причиною смертності. Згідно з офіційним джерелом, за останні три роки в Казахстані від ішемічної хвороби помирає в середньому 179200 осіб на рік. На цю недугу страждають 1 360 000 чоловік, тобто майже кожен дванадцятий казахстанець сьогодні страждає на ішемічну хворобу серця. В середньому 272000 чоловік щорічно надходять до лікарні з гострою серцевою недостатністю [1]. Щоб звести до мінімуму шкоду населенню і в медицині, необхідна своєчасна діагностика, що знижує вартість подальшого лікування.

У статті розглядається система неінвазивної діагностики серця, заснована на біофізичному підході. Система дозволяє заповнити існуючий розрив між електрофізіологією серця і найбільш поширеними методами аналізу електромагнітного поля серця в діагностичних цілях. Розроблена система неінвазивної діагностики серця використовує новітні досягнення в області інформаційних технологій, що дозволяє записувати, збирати, зберігати та обробляти кардіографічну інформацію.

Продукт дозволяє цілодобово відстежувати стан здоров'я людини з виявленням патологій і визначенням напрямів їх розвитку, а також з формуванням тривожних сигналів із зазначенням місцезнаходження пацієнта і миттєвим аналізом фізіологічних параметрів серця. Такий досвід може бути успішно використаний для персонального моніторингу здоров'я людини незалежно від його місця розташування.

Розроблений зразок вимірювальної системи визначення небезпечних аритмій серця в умовах вільної активності підвищує діагностичну ефективність медичних послуг за рахунок своєчасного визначення небезпечних аритмій серця

Спонсор дослідження

  • The current model of a portable monitoring information-measuring system for determining dangerous cardiac arrhythmias in conditions of free activity was developed on the basis of Satbayev University under the grant program of the Science Fund of the Repub

Біографії авторів

Chingiz Alimbayev, Satbayev University Satpaev str., 22a, Almaty, Republic of Kazakhstan, 050013

PhD

Department of Robotics and Engineering Tools of Automation

Zhadyra Alimbayeva, Satbayev University Satpaev str., 22a, Almaty, Republic of Kazakhstan, 050013

PhD

Department of Robotics and Engineering Tools of Automation

Kassymbek Ozhikenov, Satbayev University Satpaev str., 22a, Almaty, Republic of Kazakhstan, 050013

PhD, Head of Department

Department of Robotics and Engineering Tools of Automation

Oleg Bodin, Penza State University Krasnaya str., 40, Penza, Russia, 440026

Doctor of Technical Sciences, Professor

Yerkat Mukazhanov, Zhetysu State University named after I. Zhansugurov Zhansugurova str., 187а, Taldykorgan, Republic of Kazakhstan, 040009

PhD, Associate Professor

Посилання

  1. Statistical data of Medinform LLP, Kazakhstan. Available at: http://www.medinfo.kz/#/stats
  2. Naranjo-Hernández, D., Roa, L. M., Reina-Tosina, J., Barbarov-Rostan, G., Galdámez-Cruz, O. (2017). Smart Device for the Determination of Heart Rate Variability in Real Time. Journal of Sensors, 2017, 1–11. doi: https://doi.org/10.1155/2017/8910470
  3. Safronov, M., Kuzmin, A., Bodin, O., Baranov, V., Trofimov, A., Tychkov, A. (2019). Mobile ECG Monitoring Device with Bioimpedance Measurement and Analysis. 2019 24th Conference of Open Innovations Association (FRUCT). doi: https://doi.org/10.23919/fruct.2019.8711944
  4. Kuzmin, A., Safronov, M., Bodin, O., Prokhorov, S., Stolbova, A. (2017). Mobile ECG monitoring system prototype and wavelet-based arrhythmia detection. 2017 21st Conference of Open Innovations Association (FRUCT). doi: https://doi.org/10.23919/fruct.2017.8250184
  5. Türker, G. F., Tarımer, İ. (2016). Portable ECG design and application based on wireless sensor network. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences, 22 (2), 78–84. doi: https://doi.org/10.5505/pajes.2015.08860
  6. Holter Monitor. Poly-Spectrum-Radio. Available at: https://www.medicalexpo.com/prod/neurosoft/product-69506-454318.html
  7. Kompleks dlya telemetricheskoy registratsii EKG «Astrokard® - Telemetriya» 3G. Available at: https://www.astrocard-meditek.ru/index.php?page=prod_10
  8. Oppengeym, A., Shafer, R. (2007). Tsifrovaya obrabotka signalov. Moscow: Tehnosfera, 856.
  9. Rangayan, R. M.; Nemirko, A. P. (Ed.) (2007). Analiz biomeditsinskih signalov. Prakticheskiy podhod. Moscow: FIZMATLIT, 440.
  10. Noro, M., Anzai, D., Wang, J. (2017). Common-mode noise cancellation circuit for wearable ECG. Healthcare Technology Letters, 4 (2), 64–67. doi: https://doi.org/10.1049/htl.2016.0083
  11. He, R., Wang, K., Li, Q., Yuan, Y., Zhao, N., Liu, Y., Zhang, H. (2017). A novel method for the detection of R-peaks in ECG based on K-Nearest Neighbors and Particle Swarm Optimization. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2017 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s13634-017-0519-3
  12. Yupapin, P., Sh Hussain, S., Hadrina, S.-H., Tan, Ting, C.-M., Noor, A. M. et. al. (2012). Acoustic cardiac signals analysis: a Kalman filter-based approach. International Journal of Nanomedicine, 2012 (7), 2873–2881. doi: https://doi.org/10.2147/ijn.s32315
  13. Alimbaev, C. A., Ozhikenov, K. A., Bodin, O. N., Kramm, M. N., Rakhmatullov, F. K., Mukazhanov, Y. B. (2019). System of Non-Invasive Electrocardiac Diagnostics. 2019 20th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM). doi: https://doi.org/10.1109/edm.2019.8823170
  14. Alimbayev, C. A., Bodin, O. N., Ozhikenov, K. A., Mukazhanov, E. B., Alimbayeva, Z. N. (2018). Development of the structure of a multicomponent filter based on the principle of adaptive aggregation of filters. 2018 IEEE 12th International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT). doi: https://doi.org/10.1109/icaict.2018.8747119
  15. Huang, N. E., Shen, Z., Long, S. R., Wu, M. C., Shih, H. H., Zheng, Q. et. al. (1998). The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and non-stationary time series analysis. Proceedings of the Royal Society of London. Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 454 (1971), 903–995. doi: https://doi.org/10.1098/rspa.1998.0193
  16. n, S. S.Huang, N. E., She P. (2005). The Hilbert-Huang Transform and Its Applications. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 526.
  17. Krivonogov, L. Yu. (2014). Method and algorithms for accurate ECG signal processing based on empirical mode decomposition. Izvestiya Yuzhnogo federal'nogo universiteta. Tehnicheskie nauki, 10 (159), 104–114.
  18. Krivonogov, L. Yu., Egorov, M. S. (2013). Podavlenie vysokochastotnyh pomeh v elektrokardiosignalah na osnove usechennoy empiricheskoy modovoy dekompozitsii. Materialy IV Mezhregion. nauchn. konf. «Aktual'nye problemy meditsinskoy nauki i obrazovaniya». Elektron. nauchn. izd. FGUP NTTS «Informregistr», 485–491.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-02-29

Як цитувати

Alimbayev, C., Alimbayeva, Z., Ozhikenov, K., Bodin, O., & Mukazhanov, Y. (2020). Розробка вимірювальної системи визначення небезпечних для життя аритмій серця в умовах вільної активності пацієнта. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(9 (103), 12–22. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.197079

Номер

Том 1 № 9 (103) (2020): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Chingiz Alimbayev, Zhadyra Alimbayeva, Kassymbek Ozhikenov, Oleg Bodin, Yerkat Mukazhanov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.