priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2024-67-12-1082-1086pribor-327Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯBRIEF NOTESПространство информативных признаков для классификации эпизодов нарушения сердечного ритмаSpace of informative features for classifying episodes of cardiac arrhythmiaАкопянБ. К.AkopyanB. K.

Белла Кареновна Акопян - кафедра прикладной информатики; старший преподаватель

Санкт-Петербург

Bella K. Akopyan - Department of Applied Informatics; Senior Lecturer

St. Petersburg

akopyan.bella@yandex.ruТатарниковаТ. М.TatarnikovaT. M.

Татьяна Михайловна Татарникова - д-р техн. наук, профессор; Институт информационных технологий и программирования; директор

Санкт-Петербург

Tatiana M. Tatarnikova - Dr. Sci., Professor, Institute of Information Technologies and Programming; Director of the Institute

St. Petersburg

tm-tatarn@yandex.ruСанкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроенияSt. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation202424012025671210821086Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20252025Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/327

Показана актуальность задачи выбора информативных признаков, позволяющих обнаружить возможные нарушения сердечного ритма и осуществлять классификацию аритмий. Предлагается использовать восемь информативных признаков электрокардиокомплекса. Показано, что эти признаки можно привести к двум агрегированным показателям. Исследование проведено на материалах отведения II открытой верифицированной базы данных MIT-BIH Arrhythmia DB и базе данных многоканальных ЭКГ Санкт-Петербургского Института кардиологической техники „ИНКАРТ“. Результаты классификации методом опорных векторов демонстрируют обоснованность выбранного пространства информативных признаков для классификации различных состояний сердечного ритма.

The relevance of the problem of selecting informative features that allow detecting possible cardiac arrhythmias and classifying arrhythmias is shown. It is proposed to use eight informative features of the electrocardiocomplex. It is shown that these features can be reduced to two aggregated indicators. The study was conducted on the materials of lead II of the open verified MIT-BIH Arrhythmia DB database and the database of multichannel ECGs of the St. Petersburg Institute of Cardiology Technology “INKART”. The results of the classification using the support vector method demonstrate the validity of the selected space of informative features for classifying various states of the cardiac rhythm.

сердечно-сосудистые заболеванияпрофилактикаэлектрокардиограммаклассификацияинформативные признакиcardiovascular diseasespreventionelectrocardiogramclassificationinformative signsReferencesРегиональная программа Санкт-Петербурга „Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями“ на 2019–2024 гг. [Электронный ресурс]: <http://zdrav.spb.ru/ru/programms/heart/>. (дата обращения 25.10.2024)http://zdrav.spb.ru/ru/programms/heart/. (in Russ.)Жаринов О. О., Жаринов И. О. Применение корреляционно-экстремального метода для решения задач обнаружения и оценивания положений опорных точек QRS-комплексов в электрокардиограмме // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2011. Вып. 5. С. 85–90.Zharinov O.O., Zharinov I.O. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2011, no. 5, pp. 85–90. (in Russ.)Zong W., Moody G. B., Jiang D. A robust open-source algorithm to detect onset and duration of QRS-complexes // Computers in Cardiology. 2003. N 30. P. 737–740.Zong W., Moody G.B., Jiang D. Computers in Cardiology, 2003, no. 30, pp. 737–740.Акопян Б. К. Классификация эпизодов нарушений сердечного ритма по информативным признакам во временной области электрокардиограммы // Изв. вузов. Приборостроение. 2024. Т. 67, № 4. С. 305–314. DOI: 10.17586/0021-3454-2024-67-4-305-314.Akopyan B.K. Journal of Instrument Engineering, 2024, no. 4(67), pp. 305–314, DOI: 10.17586/0021-3454-2024-67-4-305-314/. (in Russ.)Зарубин Ф. Е. Вариабельность сердечного ритма: стандарты измерения, физиологической интерпретации и клинического использования // Вестник аритмологии. 1998. № 10. С. 25–30. URL: http://www.vestar.ru/atts/10480/HRV%20standards.pdf.Zarubin F.E. Arrhythmology Bulletin, 1998, no. 10, pp. 25–30. (in Russ.)Нестерова Е. А. Основы электрокардиографии. Нормальная электрокардиограмма // Кардиология: Новости. Мнения. Обучение. 2016. № 2. С. 77–85.Nesterova E.A. Cardiology: News. Opinions. Training, 2016, no. 2, pp. 77–85. (in Russ.)Рудницкий Л. В. Карманный справочник медицинских анализов. СПб: Питер, 2014. 320 с.Rudnitskiy L.V. Karmannyy spravochnik meditsinskikh analizov (Pocket Handbook of Medical Analyses), St. Petersburg, 2014, 320 р. (in Russ.)Иванов Г. Г., Дворников В. Е., Сбеитан С. и др. Анализ показателей структуры вариабельности ритма сердца у здоровых лиц по данным РР- и RR-интервалов // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер. Медицина. 2007. № 4. С. 26–34.Ivanov G.G., Dvornikov V.E., Sbeitan S., Bulgakova E.Ju., Alexandrova M.R., Gribanov A.N. RUDN Journal of Medicine, 2007, no. 4, pp. 26–34. (in Russ.)Анциперов В. Е., Забросаев И. В., Растягаев Д. В. Детектирование нарушений сердечного ритма с использованием техники аналитических спектров // Журнал радиоэлектроники. 2015. № 12 [Электронный ресурс]: <http://jre.cplire.ru/jre/dec15/4/text.html>. (дата обращения 30.09.2024)Antsiperov V.E., Zabrosaev I.V., Rastyagaev D.V. Journal of Radio Electronics, 2015, no. 12, http://jre.cplire.ru/jre/dec15/4/text.html. (in Russ.)Friesen G. M., Jannett T. C., Jadallah M. A. et al. A comparison of the noise sensitivity of nine QRS-detection algorithms // IEEE Transactions on biomedical engineering. 1990. Vol. 37, N 1. P. 85-97.Friesen G.M., Jannett T.C., Jadallah M.A. et al. IEEE Transactions on biomedical engineering, 1990, no. 1(37), pp. 85-97.Раскопина А. С., Боженко В. В., Татарникова Т. М. Использование глубокого обучения при диагностировании пневмонии по рентгеновским снимкам // Изв. вузов. Приборостроение. 2024. Т. 67, № 4. С. 315–320. DOI:10.17586/0021-3454-2024-67-4-321-329.Raskopina A.S., Bozhenko V.V., Tatarnikova T.M. Journal of Instrument Engineering, 2024, no. 4(67), pp. 315–320, DOI:10.17586/0021-3454-2024-67-4-321-329. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.