Model SFHAM
Nowe podejście do analizy sygnałów EKG

Publikacja w czasopiśmie Medical engineering & physics

Model elektrycznej pracy serca SFHAM, stanowi podstawę dla algorytmów analitycznych odpowiedzialnych za przeprowadzanie analizy SATRO ECG. Opisuje on aktywność włókien mięśniowych serca, które są zidentyfikowane i przypisanych do właściwych segmentów mięśnia lewej komory. Zdefiniowane w modelu funkcje analityczne opisujące przepływy jonowe wzdłuż włókien oraz parametry określające ich kształty i amplitudy pozwalają na dokładny opis procesów zachodzących w trakcie depolaryzacji. W konsekwencji analizy, otrzymuje się pięć niezależnych przebiegów chwilowych potencjałów reprezentujących odpowiednio przegrodę międzykomorową (PR) oraz ściany lewej komory serca: przednią (ŚP), dolną (ŚD), boczną (ŚB) i tylną (ŚT). Pozwala to na ocenę wpływu zmian fizjologicznych i patologicznych na wartość oraz przebieg pojawiających się potencjałów na powierzchni klatki piersiowej.

dashboard
dashboard
dashboard

Bazując na modelu przepływu prądu w pojedynczym włóknie dokonano opisu zmian gęstości ładunku elektrycznego w mięśniu sercowym. Stosując odpowiednie formuły analityczne wsparte obliczeniami numerycznymi otrzymano rozkłady oraz zależności czasowe potencjałów elektrycznych na powierzchni klatki piersiowej. Otrzymane wyniki porównano z danymi doświadczalnymi, wskazując na wysoką zgodność przedstawionej teorii z rzeczywistymi danymi pomiarowymi. Zaprezentowany model pozwala na badanie chwilowych potencjałów pojawiających się w wyniku aktywności elektrycznej poszczególnych obszarów mięśnia sercowego.

Model SFHAM został opublikowany w recenzowalnym czasopismie medycznym, publikacja:

- Janicki JS, Leoński W, Jagielski J. Partial potentials of selected cardiac muscle regions and heart activity model based on single fibres. Medical Engineering & Physics, 31 (2009) 1276-128 PUB MED
- Monografia rekordowana w Bibliotece Kongresu Stanów Zjednoczonych LCCN

Wyniki prac dotyczących zastosowania modelu prezentowano, także na kongresach i konferencjach naukowych:

- Janicki JS, Leoński W, Jagielski J, Sobieszczańska M, Leońska JG. Implementation of sfham in coronary heart disease diagnosis. W: Sobieszczańska M, Jagielski J, Macfarlane PW, editors. Electrocardiology 2009. Jaks Publishing Company; 2010. S. 197-201
- Janicki JS, Teresińska A, Leoński W, Dziuk M, Piotrowicz R; Usability of satro-ecg heart bioelectrical signal analysis and its comparison with SPECT 15TH Congress Of The International Society For Holter And Noninvasive Electrocardiology; Congress Materials; Timisoara 2013
- Janicki JS, Teresińska A, Leoński W, Chąpiński M, Sobieszczańska M, Piotrowicz R. Application of sfham model for diagnosis of ischemic heart disease. IN: Tysler M, Svehlikova J, Bacharova L, Kolikova K, editors. Electrocardiology 2014. Institute Of Measurement Science, Bratislava 2014. S. 187-190, ISBN 978-80-969-672-7-8

Możliwości modelu SFHAM

Zastosowanie modelu SFHAM pozwala na uzyskanie funkcji określających przebieg procesu depolaryzacji poszczególnych segmentów lewej komory mięsnia sercowego. Parametry tych funkcji umożliwiają ocenę tych procesów oraz określenie ewentualnej przyczyny ich dysfunkcji.

Na rysunku po prawej na przykładzie analizy współrzędnej Y przedstawiono rozpatrywane parametry. Vch - to wartości aktywności chwilowych potencjałów wybranego segmentu (w przykładzie ściany bocznej) zarówno w początkowej fazie depolaryzacji (-) jak i późniejszej (+). Podobnie parametr Tch oznacza czas pobudzenia konkretnego segmentu, również z możliwością podziału na dwa etapy.

dashboard

Przebieg Analizy SATRO ECG
Etapy automatycznej analizy sygnału EKG

Analiza SATRO ECG i zastosowane w niej algorytmy stanowią nowatorskie podejście w interpretacji sygnałów elektrokardiograficznych. Polegają one na automatycznej obróbce sygnału elektrokardiograficznego badanego pacjenta i obejmuje następujące etapy:

Selekcja zespołów QRS

Automatycznie zostają wybrane zespoły QRS, które spełniają kryteria włączenia do procesu uśredniania. Pomijane są QRS'y zawierające dodatkowe pobudzenia lub szumy.

Uśrednianie wybranych zespołów QRS

Dla każdego z odprowadzeń zostają obliczone przebiegi uśrednione z wybranych w poprzendnim etapie zespołów QRS.

Wyznaczenie współrzędnych ortogonalnych

Obliczone zostają współrzędne ortogonalne, na podstawie uśrednionych odprowadzeń.

Synchronizacja współrzędnych ortogonalnych

Wykonywana jest optymalizacja kątów obrotu współrzędnych ortogonalnych w dwóch płaszczyznach, tak aby uzyskać jak najlepsze wstępne ustawienia synchronizacji do zastosowania modelu SFHAM.

Zastosowanie modelu SFHAM

Symulacja modelu SFHAM dla zoptymalizowanych współrzędnych ortogonalnych pacjenta. Po zakończeniu tego procesu parametry model SFHAM opisują procesy depolaryzacji segmentów lewej komory serca analizowanego pacjenta.

Kontakt

Zapraszamy do kontaktu

Analiza SATRO ECG
ul. Solskiego 14
62-040 Puszczykowo
E-Mail: info@satroecg.pl

Zapraszamy do kontaktu osoby zainteresowane współpracą naukową oraz biznesową w zakresie oprogramowania do Analizy SATRO ECG.

Copyrights © Analiza SATRO ECG 2020