Fotopletizmogrāfisko biosignālu formas analīze un asins dinamikas modelēšana

Abstract

Darbā pētītas iespējas diagnosticēt asinsvadu stāvokli, veicot fotopletizmogrāfisko biosignālu analīzi atbilstoši hemodinamikas modeļiem. Izveidota eksperimentāla in vitro sistēma vesela, hipertonijas un aterosklerozes stāvokļa simulācijai. Izstrādāta metodika un veikti klīniskie biosignālu mērījumi veseliem cilvēkiem un sirds-asinsvadu slimniekiem ortostatiskā un fiziskā testa laikā. Izstrādāts datu bāzes interfeiss biosignālu digitālai apstrādei. Demonstrēta iespēja aproksimēt biosignālu formu ar četru Gausa funkciju superpozīciju. Katrā sirdsdarbības ciklā noteikts augmentācijas indekss, refleksijas indekss un atstarotā pulsa viļņa izplatīšanās laiki, un analizētas šo parametru korelācijas. Demonstrēta iespēja statistiski atdalīt veselo personu un sirds-asinsvadu slimnieku grupās.

In this work the possibility of diagnosing cardiovascular conditions by analysing photopethysmographic signals corresponding to hemodynamic models was studied. An in vitro simulation of healthy, hypertensive, and arterosclerotic systems was developed. A signal measurement protocol was developed and applied to healthy subjects and cardiovascular patients during at orthostatic and a physical tests. A database interface was developed to process biosignals. It was shown that a signal shape can be fitted as a superposition of four Gaussians. In each heartbeat, augmentation index, reflection index and transit times of the reflected waves were calculated, correlations among these parameters were analysed. Possibility of the separation of healthy persons and patients with cardiovascular diseases have been demonstrated.