Разработанный в ЛЭТИ стандарт повысит точность приборов для сердечной диагностики

СПбГЭТУ «ЛЭТИ» – 23 ноября 2021

Ученые СПбГЭТУ «ЛЭТИ» совместно с НМИЦ им. В. А. Алмазова создали верифицированную базу синхронных записей внешних и внутренних показателей сердечного ритма больных людей для повышения точности современных аналитических систем диагностики различных отклонений в работе сердца.

Заведующий кафедрой биотехнических систем СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Зафар Мухамедович Юлдашев. Фото: СПбГЭТУ «ЛЭТИ»

По данным Всемирной организации здравоохранения, нарушениями сердечного ритма (тахиаритмия, фибрилляция предсердий и др.) страдает каждый третий кардиологический больной. Для разработки средств и методов диагностики таких нарушений используются базы записей электрокардиограмм (ЭКГ), которые содержат упорядоченную и оцифрованную информацию о пациентах с различными нарушениями сердечного ритма. Эти данные являются эталоном, который помогает приборам верно определять, имеет человек кардиологические отклонения или нет.

Сегодня в мире несколько зарубежных баз записей ЭКГ активно используются для обеспечения правильной работы приборов и алгоритмов диагностики. Однако в последнее десятилетие значительное развитие получили технологии ЭКГ высокого разрешения, для которых ранее отсутствовала база проверенных данных.

«Мы сформировали уникальную базу верифицированных синхронных записей поверхностных ЭКГ высокого разрешения и, что особенно важно, внутрисердечных электрограмм с показателями внутренней активности сердечной мышцы. В базе собраны данные большого числа пациентов с патологиями и болезнями сердца. Эти записи мы верифицировали с помощью различных методов, и поэтому они, по сравнению с аналогами, обладают большой информативностью для оценки современных средств диагностики и прогнозирования нарушения сердечного ритма», – рассказывает заведующий кафедрой биотехнических систем СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Зафар Мухамедович Юлдашев.

База записей была сформирована на основе многолетнего сбора обезличенной информации у пациентов НМИЦ им. В.А. Алмазова. Внутрисердечная электрограмма выполнялась с помощью специальных электродов, которые вставлялись внутрь сердца через полую вену. Затем эти данные синхронизировались с показателями внешней ЭКГ для достижения высокой точности. На записях всех сигналов отмечались эпизоды нормального сердечного ритма и нарушений, после чего правильность результатов проверял кардиолог.

По результатам исследований была сформирована база данных, состоящая из коротких двухсекундных записей нарушений работы сердечной мышцы, а также из более продолжительных фрагментов – от 30 секунд до нескольких минут. Последние включают в себя длительную запись нормального сердцебиения с включениями коротких эпизодов аритмии: требование к умению обнаруживать такие фрагменты стоит перед всеми современными системами диагностики.

База оформлена в виде таблицы, она имеет открытый доступ для любого исследователя. В документе зафиксирован возраст, пол и диагноз пациента, все данные структурированы по видам нарушений. Исследователи также отфильтровали все посторонние шумы и помехи, которые возникали при записи кардиограмм.

«Наша база данных важна, прежде всего, исследователям и инженерам, которые разрабатывают новые алгоритмы и оборудование для диагностики опасных нарушений сердечного ритма. Мы уже получили государственную регистрацию для базы данных в России и сейчас планируем сделать то же самое в США», – отмечает Зафар Мухамедович Юлдашев.

Исследования находятся в русле одного из приоритетных R&D-направлений СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Портативные медицинские системы и комплексы» и проводились при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (Проект №18-29-02036).