ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6
1.1. Метод электрокардиографического исследования 6
1.2. Основные элементы ЭКГ 11
1.3. Физиологический смысл основных элементов ЭКГ 12
1.4. Банк данных ЭКГ PhysioNet 16
1.5. Постановка задачи 17
ГЛАВА 2. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ 20
2.1. Разработка структурной схемы программного обеспечения 20
2.2. Обоснование выбора библиотеки обработки кардиосигналов 24
2.3. Обоснование выбора инструментальных средств 26
2.4. Разработка структур данных и автоматных моделей, используемых при
создании программного обеспечения 28
ГЛАВА 3. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ТЕСТИРОВАНИЕ 36
3.1. Разработка функциональной схемы и панели инструментов 36
3.2. Модификация подсистемы автоматического аннотирования ЭКГ 41
3.3. Разработка подсистемы просмотра ЭКГ 47
3.4. Тестирование программного обеспечения на данных Physionet 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 58
ПРИЛОЖЕНИЕ
В настоящее время компьютеры широко применяются в медицине. Без использования компьютерной техники не возможно обойтись на всех этапах медицинского обследования и диагностики, а также в профилактике заболеваний.
Предупреждение заболеваний на ранних стадиях развития является главной задачей медицины в наши дни. Поэтому разрабатывается различная диагностическая аппаратура, которая по своей сути представляет собой разновидности информационно-измерительных систем.
Одна из важнейших проблем современной медицины - рост числа сердечно-сосудистых заболеваний. Решение данной проблемы требует еще более широкого внедрения вычислительной техники в области исследования сердца. Здесь можно выделить два направления исследований:
• моделирование человеческого сердца;
• автоматизированная обработка данных кардиологических исследований.
В работе рассматриваются актуальные вопросы автоматизации обработки данных кардиологических исследований. Актуальность автоматизации обработки данных кардиологических исследований вызвана тем, что далеко не во всех случаях возможна ручная обработка таких данных. Это обусловлено тем, что, как правило, объемы данных значительны, а время на их обработку ограничено.
Также отметим, что в данном случае речь идет именно об автоматизированных, а не об автоматических системах, т.е. системы не могут полностью заменить врача. За постановку окончательного диагноза отвечает врач, а система должна рассматриваться как инструмент врача.
При автоматизированной обработке кардиологических данных можно выделить следующие наиболее важные преимущества:
• существенно сокращается время обработки данных;
• обработка данных осуществляется по одной схеме;
• результаты представляются в стандартном виде и др.
Целью выпускной квалификационной работы является создание автоматизированной системы анализа ЭКГ с расширенными возможностями поиска диагностически значимых участков.
Система основана на подходе к решению актуальной проблемы повышения эффективности работы врачей при оценки состояния сердца, который предложен в работах [1,2].
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить основы электрокардиографии.
2. Изучить структуру банк данных ЭКГ Physionet.
3. Изучить подход к построению системы компьютерного анализа ЭКГ с расширенными возможностями автоматизированного поиска характерных участков, предложенный в работах [1,2] и наработки по созданию данной системы, выполненные на кафедре математического и программного обеспечения информационных систем.
4. Выполнить постановку задачи, при этом сформулировать требования к функциональности разрабатываемой системы.
5. Разработать структурную схему программного обеспечения.
6. Обосновать выбор библиотеки обработки кардиосигналов.
7. Обосновать выбор инструментальных средств.
8. Разработать структуры данных.
9. Разработать модели программного обеспечения.
10. Выполнить программную реализацию системы.
11. Выполнить тестирование разработанного программного обеспечения на данных Physionet.
В первой главе произведен обзор метода электрокардиографического исследования, дана характеристика банка данных ЭКГ, используемого при тестировании разработанного программного обеспечения, выполнена постановка задачи.
Во второй главе разработана структура программного обеспечения, произведено обоснование выбора библиотеки обработки кардиосигналов, инструментальных и программных средств, выполнена разработка структур данных и ряда автоматных моделей, используемых при создании программного обеспечения.
В третьей главе рассмотрены вопросы программной реализации и тестирования системы.
Таким образом, можно сделать вывод, что скорость работы программы удовлетворяет требованиям к качественному пользовательскому интерфейсу.
В данной выпускной квалификационной работе была поставлена цель - создать автоматизированную систему анализа ЭКГ с расширенными возможностями поиска диагностически значимых участков.
Система позволяет повысить эффективность работы врачей при оценки состояния сердца.
Для достижения поставленной цели были решены следующие основные задачи:
1. Изучены некоторые вопросы предметной области и выполнена постановку задачи.
2. Разработана структурная схема программного обеспечения.
3. Обоснован выбор библиотеки обработки кардиосигналов.
4. Обоснован выбор инструментальных средств.
5. Разработаны структуры данных.
6. Разработаны модели программного обеспечения. Использовались автоматные модели.
7. Выполнена программная реализация системы.
8. Выполнено тестирование разработанного программного обеспечения на данных банка ЭКГ Physionet.
Таким образом, поставленная цель работы была достигнута.
