ЭНТРОПИЙНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ КРИТЕРИЙ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ 

Полосин Виталий Германович, доктор технических наук, профессор, кафедра медицинской кибернетики, и информатики, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: polosin-vitalij@yandex.ru 

519.24; 519.7 

DOI

10.21685/2072-3059-2019-3-3 

Актуальность и цели. В современных в системах холтеровского и бифункционального мониторирования ошибки автоматического анализа корректируются в диалоговом режиме. Появление ошибок обусловлено хаотической природой поведения биологических объектов. В связи с отсутствием эффективных решающих правил при обработке и анализе сигналов биологических объектов актуально исследование, цель которого состоит в разработке энтропийно-параметрического критерия оценивания состояния сердечно-сосудистой системы.
Материалы и методы. Ранее автором был предложен энтропйино-параметрический критерий для установления справедливости симметричных распределений, представляющий собой формальное решающее правило для выбора гипотез распределения. Исследования признаков распределения выборок электрокардиосигнала позволило сформировать критерий контроля состояния сердца. В работе развивается идея построения решающего правила для оценивания и последующего контроля состояния сердечно-сосудистой системы на основе энтропийно-параметрического критерия, сформированного в пространстве приведенных центрированных признаков распределений: коэффициента энтропии, асимметрии и контрэксцесса.
Результаты. Математическая формализация распределений в пространстве приведенных центрированных признаков распределений отсчетов выборки электрокардиосигнала вблизи оптимального состоянии организма позволила получить выражение для оценки вероятности появления ошибки первого рода и выражения для расчета уровня значимости критерия. В результате формализованного исследования приведенных центрированных оценок признаков распределений в системе реального состояния получены выражения для расчета вероятности появления ошибки второго рода и для определения мощности энтропийно-параметрического критерия оценки состояния сердечно-сосудистой системы. В работе рассмотрен пример применения критерия для обнаружения патологического состояний приступа желудочковой тахикардии. В частности, из анализа вероятности появления ошибки второго рода даны рекомендации для выбора числа одновременно обрабатываемых кардио-циклов и частоты дискретизации сигнала.
Выводы. Статья содержит материал, иллюстрирующий перспективность применения энтропийно-параметрического критерия для построения нового поколения систем мониторинга и контроля состояния сердечно-сосудистой системы. 

Ключевые слова

коэффициент энтропии, контерэксцесс, асимметрия, пространство приведенных центрированных оценок, оптимальное и реальное состояние пациента, ошибка второго рода, мощность критерия 

 Скачать статью в формате PDF

1. Рябыкина, Г. В. Холтеровское и бифункциональное мониторирование ЭКГ и артериального давления / Г. В. Рябыкина, А. В. Соболев. – Москва : МЕДПРАКТИКА-М, 2016. – 353 с.
2. Еськов, В. М. Эволюция понятия гомеостаза: детерменизм, стохастика, хаос-самоорганизация / В. М. Еськов, О. Е. Филатова, В. В. Еськов, Т. В. Гавриленко // Биофизика. – 2017. – Т. 62, № 5. – С. 984–997.
3. Еськов, В. М. Проблема выбора абстракции при применении биофизики в медицине / В. М. Еськов, О. Е. Филатова, В. В. Полухин // Вестник новых медицинских технологий. – 2017. – Т. 24, № 1. – С. 158–167.
4. Нелинейные эффекты в хаотических и стохастических системах / В. С. Анищенко, В. В. Астахов, Т. Е. Вадивасова, А. Б. Нейман, Г. И. Стрелкова, Л. Шиманский-Гайер. – Москва ; Ижевск : Институт компьютерных исследований, 2003. – 544 с.
5. Полосин, В. Г. Использование энтропии термодинамических и информационных процессов сердца в неинвазивной кардиодиагностике / В. Г. Полосин, С. А. Балахонова, О. Н. Бодин, Ф. К. Рахматуллов // Биотехносфера. – 2015. – № 2 (38). – С. 7–12.
6. Полосин, В. Г. Система стохастического мониторинга электрофизиологических характеристик сердца / В. Г. Полосин // Вестник новых медицинских технологий. – 2017. – № 3. – DOI: 10.12737/article_59c4b47cf1b9697. – URL:
http://www.medtsu.tula.ru/VNMT/Bulletin/E2017-3/1-7.pdf (дата обращения: 19.09.2017).
7. Полосин, В. Г. Информационный способ проверки гипотез несимметричных распределений / В. Г. Полосин, П. П. Першенков // Измерительная техника. – 2013. – № 12. – С. 8–10.
8. Полосин, В. Г. Энтропийно-параметрический критерий проверки статистических гипотез / В. Г. Полосин // Современные проблемы отечественной медико-биологической и фармацевтической промышленности : тр. III Междунар. науч.-практ. конф. – Пенза, 2013. – С. 230–356.
9. Новицкий, П. В. Оценка погрешностей результатов измерений / П. В. Новицкий, И. А. Зограф. – Ленинград : Энергоатомиздат, 1985. – 284 с.
10. Петрович, М. Л. Статистическая проверка и оценивание гипотез на ЭВМ / М. Л. Петрович, М. И. Давидович. – Москва : Финансы и статистика,1989. – 191 с.
11. Х эмптон, Дж. Р. Основы ЭКГ : пер. с англ. / Дж. Р. Хэмптон. – Москва : Мед. лит., 2006. – 224 с.