Mühazirə 10 Ürək ritminin variabelliyi misalında siqnalların analizi: siqnalın interpolyasiyası və siqnalın artefaktlardan təmizlənməsi

Mühazirə 10
Ürək ritminin variabelliyi misalında siqnalların analizi: siqnalın interpolyasiyası və siqnalın artefaktlardan təmizlənməsi.
ÜRV- Ürək ritminin variabilliliyi (dəyişikliyi) dedikdə (R-R) müşahidə zamanı ardıcıl intervallardan ibarət zaman sırasıdır. (R-R) intervallarının böyük səpələnməsinə bir sıra səbəbləri göstərmək olar: sinirlərin oyaq olması, tənəffüs, tənəffüs sinus aritmiyası. Ürək ritminin yüksəktezlikli titrəyişləri vaqal mexanizminin vəziyyətini qiymətləndirir. Şəkildə ÜRV siqnallarının ritmoqramması verilmişdir. R-R intervallarında daha yavaş və ya aşağıtezlikli titrəyişlər sinus aritmiyası kimi qeydə alınır.



ÜRV siqnallarının ritmoqramması
Biotibbi siqnalların analiz metodları aşağıdakı qruplara bölünür:
Statistik;
Variasiya;
Spektral;
Korrelyasiya;
Qeyri-xətti dinamiki.
Statistik metodlar ÜRV siqnalların zaman sırasında sonlu sayda birbaşa ədədi qiymətləndirilməsi üçün aparılır. Variasiya metodu (R-R) intervallarını təsadüfi kəmiyyətlər kimi paylanma qanunlarını öyrənir. Korrelyasiya metodu (R-R)intervallarının ardıcıl cütlərinin analizi yolu ilə zaman sırasının daxili strukturunu öyrənir. Spektral analiz ürək ritmindəki periodik proseslərinin dəqiq ədədi qiymətlərinin hesablanması üçün istifadə olunur. Spektral metodların fizioloji mənası ondan ibarətdir ki, ürəyin ritmlə idarə olunmasının ayrı-ayrı səviyyələrdə fəallığı qiymətləndirilir.
Spektral analizin fizioloji mənası ondan ibarətdir ki, onun köməyi ilə ürək ritminin idarə olunmasının ayrı-ayrı səviyyələrinin fəaliyyəti qiymətləndirilir. Spektral metod siqnalın tezlik komponentlərinin nisbətini keyfiyyətcə və kəmiyyətcə qiymətləndirməyə imkan verir.
Tədqiq olunan zaman sırasının tezlik komponentləri arasındakı kəmiyyət əlaqələrini əldə etmək üçün spektral analiz metodlarının bütün üstünlüklərinə baxmayaraq, bu metodlar mürəkkəb sistemlər tərəfindən əmələ gələn qeyri-xətti proseslərin dinamikasının keyfiyyətcə xarakterizə edilməsinə imkan vermir.
Ümumilikdə ÜRV siqnalları təsadüfi və qeyri stasionardır və həm xaotik, həm də periotik komponentlərə malikdir.
Məqsədimiz EKQ siqnalların MATLAB –da analizidir. Siqnal emalını həyata keçirərkən, ilkin ÜRV giriş məlumatlarını əks etdirən siqnalların millisaniyələrlə ölçülmüş qiymətlərindən istifadə olunur.
Bilirik ki, EKQ siqnalların yazılışı zamanı artefaktlar baş verə bilər. Bu siqnalın ölçülməsi zamanı pasientin mexaniki hərəkəti, şəbəkədəki küylər, elektromaqnit sahəyə kənar müdaxilələr zamanı baş verir. Artefaktın kənarlaşdırılması üçün müxtəlif üsullar var. Onlardan biri (R-R) intervalların davametmə müddətinin sapmasıdır və orta qiymətlə orta kvadratik meyletmənin 3 misli fərqindən böyük olmasının müəyyənləşdirilməsidir. Orta kvadratik meyletmə, orta qiymət və digər statistik parametrlərin hesablanması üçün MATLAB sistemindən istifadə edəcəyik. Onun proqram realizasiyası aşağıda verilmişdir.
Siqnalın artefaktdan təmizlənməsi
X=[0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000;
956 955 953 952 951 950 948 947 946 945 943 940 937 934 931 928 925 922 919 916 923];

M=mean (X (:,2));

sko=std (X (:,2));
index = 1;
for j=1: length (X);
if X (j,2)M -3* sko
NN (index,2)=X (j,2);
if index == 1 NN (index,1)=0;
else NN (index,1)=NN (index-1,1)+NN (index-
1,2);
end; index = index + 1;
end; end;