Пространственно-временная динамика ЭКГ

Необходимо выполнить выпускную квалификационную работу на тему «Пространственно-временная динамика электрокардиосигнала (ЭКГ)». В рамках исследования требуется взять данные ЭКГ 20 здоровых и 20 больных пациентов из открытой базы PhysioNet. Тип заболевания можно выбрать самостоятельно, главное — чтобы различия между группами были наглядными и статистически значимыми. Далее необходимо провести обработку сигналов в среде MATLAB: выполнить фильтрацию шумов в диапазоне 0,5–40 Гц, нормировать сигналы по коэффициенту усиления, выделить R-пики и рассчитать интервалы RR.

Далее необходимо выполнить анализ двумя независимыми методами. Первый — метод фазовых углов ЭКГ по технологии В. М. Успенского. Необходимо рассчитать фазовый угол αₙ между последовательными кардиоциклами и проанализировать изменения этого параметра у здоровых и больных пациентов. Второй — метод информационной энтропии, который позволяет количественно оценить степень хаотичности и упорядоченности сердечного ритма. Необходимо рассчитать энтропию распределений RR-интервалов и амплитуд R-пиков (по примеру, приведённому в диссертации во вложении), а также провести сравнение значений энтропии между группами, определив, изменяется ли она при патологических состояниях сердца.

Для каждого пациента необходимо дополнительно рассчитать корреляцию между длительностью RRₙ и амплитудой Rₙ, чтобы определить степень взаимосвязи временных и амплитудных характеристик сердечного цикла. Необходимо вычислить коэффициенты корреляции Пирсона и Спирмена, построить графики рассеяния (RR против R) с линией линейной регрессии и определить статистическую значимость полученных коэффициентов. Аналогичный расчёт необходимо выполнить и на уровне групп — отдельно для здоровых и больных пациентов — с последующим сравнением результатов.

По итогам исследования необходимо провести статистическую обработку всех полученных данных: рассчитать средние значения, стандартные отклонения, доверительные интервалы, проверить распределения на нормальность (например, с помощью критерия Шапиро–Уилка или Q–Q графиков), сравнить показатели между группами (t-тестом или непараметрическими методами) и сделать выводы о диагностической информативности фазового анализа, корреляционных взаимосвязей и энтропийных характеристик ЭКГ. Основное внимание должно быть уделено практической части: расчётам, обработке и анализу полученных данных.

До 31 октября можно расчитать только угол, остальная часть работы позже.