ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КАК МЕХАНИЗМ АНАЛИЗА СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАРДИОИНТЕРВАЛОВ

  • В. А. Снежицкий УО "Гродненский государственный медицинский университет"
  • Т. Н. Сакович УО «Гродненский государственный университет имени Янки Купалы»
Ключевые слова: кардиоинтервалограмма, вейвлет, спектральный анализ

Аннотация

Введение. Сегодня, когда большинство процессов и явлений имеют периодическую структуру, которая не всегда однородна и зависит от ряда нерегулярных событий, классический спектральный анализ, основанный на преобразовании Фурье, не всегда позволяет объективно и достоверно провести исследование. Перспективной альтернативой классическому спектральному анализу может быть вейвлет-преобразование, базисом которого является хорошо локализованная как в частотной, так и во временной области функция, что позволяет анализировать нерегулярные процессы.
Цель исследования: проанализировать возможности вейвлет- преобразования в проведении анализа спектральных характеристик кардиологических временных рядов с некоторой неоднородностью. Разработать программное приложение, позволяющее проводить вейвлет-анализ данных, строить вейвлет-спектры, обладающие наглядностью и простотой в интерпретации полученных результатов.
Материал и методы. В качестве исследуемых временных рядов рассмотрено 37 кардиоинтервалограмм. В прикладном пакете Mathematika 5.0 разработано приложение, позволяющее строить и анализировать вейвлет-спектры исследуемых данных.
Результаты. Разработан и наглядно представлен альтернативный метод анализа спектральных характеристик исследуемых кардиоинтервалограмм. Он позволяет наблюдать динамику изменения периодов на всем интервале наблюдения, без проведения дробления интервала, как этого требовал бы классический анализ Фурье.
Вывод: для исследуемых групп пациентов представлены обнаруженные с помощью вейвлет-преобразования периоды. Обоснованы преимущества применения вейвлетов над классическим спектральным анализом, который в случаях нестабильных временных рядов не позволяет отследить динамику изменения спектра данных.

Литература

Anоhin PK. Principialnye voprosy obshhej teorii funkcionalnyh sistem. In: Principy sistemnoj organizacii funkcij. Moskva; 1973. p. 5-61. (Russian).

Baevskij PM. Kiberneticheskij analiz processov upravlenija serdechnym ritmom. In: Aktualnye problemy fiziologii i patologii krovoobrashhenija. Sbornik nauchnyh trudov. Moskva; 1976. p. 161-175. (Russian).

Baevskij PM, Kirillov OI, Kleckin SZ. Matematicheskij analiz izmenenij serdechnogo ritma pri stresse. Moskva: Nauka; 1984. 220 р. (Russian).

Snezhickiy VA, Shishko VI, Pelesa ES, Zuhovickaja EV, Deshko MS. Variabelnost ritma serdca: primenenie v kardiologii [Heart rate variability: use in cardiology]. Grodno: GrGMU; 2010. 212 p. (Russian).

Gribunin VG. Vvedenie v analiz dannyh s primeneniem nepreryvnogo vejvlet-preobrazovanija [Introduction to the analysis of data using a continuous wavelet- transform]. Sankt-Peterburg: AVTJeKS; 2002. 30 p. (Russian).

Snezhickiy VA, Rakov AV, Shishko VI, Deshko MS, Shpak NV, Snezhickaya EA, Snezhickaya TN. Hronotropnaja funkcija serdca [Chronotropic function of the heart]. Grodno: GrGMU; 2011. 232 p. (Russian).

Trush NN, Sakovich TN. Prakticheskoe primenenie nepreryvnogo vejvlet – preobrazovanija k anаlizu vremennyh rjadov s vyrazhennoj neodnorodnost’ju [Practical application of the continuous wavelet-transform to the analysis of time series with pronounced heterogeneity]. In: Matalyckij MA, Buza MK, Vuvunikjan Ju M, Saksonov EA, editors. Matematicheskoe i kompjuternoe modelirovanie sistem i processov [Mathematical and computer modeling of systems and processes]. Sbornik nauchnyh statej. Grodnо; 2013. р. 373-376. (Russian).

Astafeva NM. Vejvlet-analiz: osnovy teorii i primery primenenija [Wavelet analysis: basic theory and examples of application]. Uspehi fiziologicheskih nauk. 1996;166(11):1145-1170. (Russian).

Snezhickaya-Sakovich TN. Vejvlet-preobrazovanie kak metod analiza spektral’nyh harakteristik [Wavelettransform as a method of analyzing spectral characteristics]. LAP LAMBERT Academic Pablishing; 2015. 97 p.

Bigger JT, Fleiss JL, Steinman RC, Rolnitzky LM, Kleiger RE, Rottman JN. Correlations among time and frequency domain measures of heart period variability two weeks after acute myocardial infarction. Amer. J. Cardiol. 1992;69(9):891-898.

Fallen EL, Kamath MV, Ghista DN. Power spectrum of heart rate variability: a non-invasive test of integrated neurocardiac function. Clin. Invest. Med. 1988;11: 331-340.

Malliani A, Pagani M, Lombardi F, Cerutti S. Cardiovascular neural regulation explored in the frequency domain. Circulation. 1991;84:482-492.




Загрузок PDF: 190
Опубликован
2018-05-04
Как цитировать
1.
Снежицкий ВА, Сакович ТН. ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КАК МЕХАНИЗМ АНАЛИЗА СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КАРДИОИНТЕРВАЛОВ. Журнал ГрГМУ (Journal GrSMU) [Интернет]. 4 май 2018 г. [цитируется по 5 декабрь 2022 г.];16(2):139-46. доступно на: http://journal-grsmu.by/index.php/ojs/article/view/2238

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 3 > >>