Каталог :: Кибернетика

Курсовая: Разработка модуля постановки диагноза в компьютерном кардиологическом комплексе

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) МИФИ Кафедра 17

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ ТЕМА: “ Разработка модуля постановки диагноза в компьютерном кардиологическом комплексе” Выполнила студентка группы К8-171 Черкесова Ольга. Научный руководитель Башашин М.В. Москва, 2000

ОГЛАВЛЕНИЕ

1 ВВЕДЕНИЕ

2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭКГ

3.1. Стандарты описания и обозначения ЭКГ. 3.2. Модель и параметры ЭКГ в норме. 3.3. Электрокардиограмма и постановка диагноза. 3.3.1. Постановка диагноза. 3.3.2. Подходы к постановке диагноза. 3.3.3. Постановка диагноза для нескольких типовых заболеваний.

4 ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ ПОСТАНОВКИ ДИАГНОЗА

4.1. Требования к программному продукту. 4.1.1. Общие требования. 4.1.2. Решаемые задачи, набор функций. 4.1.3. Форматы данных. 4.1.4. Требования к интерфейсу. 4.2. Структурная схема программы. 4.3. Тестирование.

5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

6 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 ВВЕДЕНИЕ

В связи с ухудшением экологической обстановки, увеличением количества стрессов, неправильного питания и других пагубных факторов очень остро встала проблема сердечно-сосудистых заболеваний. Причем масштабы проблемы очень велики:по данным Минздрава Российской Федерации - около трети населения России в той или иной мере страдают заболеваниями, связанными с нарушением работы сердечно-сосудистой системы. Очень важно выявлять отклонения от нормы на ранней стадии развития - тогда лечение заболевания в большинстве случаев не составляет особой сложности, и позволяет человеку поправить свое здоровье не отрываясь от повседневной деятельности. Поэтому все чаще требуются системы быстрой диагностики, в том числе и диагностики сердца. Самый распространенный способ диагностики сердца - электрокардиография. Электрокардиограмма человека характеризуется набором временных и амплитудных параметров, в зависимости от которых ставится диагноз лечащим врачом. До недавнего времени значения этих параметров можно было установить только с помощью специальных измерительных принадлежностей, что требовало много временных затрат. На данный момент многими зарубежными фирмами производится специальное диагностическое оборудование, использование которого могло бы намного увеличить качество и скорость съема параметров ЭКГ и постановки диагноза, хотя бы и рекомендательного характера. Но, к сожалению, такое оборудование стоит очень дорого, и приобрести его в нашей стране могут лишь единичные клиники. В связи с этим, возникает необходимость самостоятельной разработки программного обеспечения для аналогичных комплексов отечественными специалистами. А так как в нашей стране технический уровень подготовки достаточно высок, чтобы добиться качества, соответствующего западным аналогам подобных систем, то отсюда вытекает необходимость создания самостоятельных разработок в данной области. Программное обеспечение является одной из частей кардиографической системы. В рамках разработки программного комплекса возникает следующая задача : проанализировать классические методы постановки диагноза для наиболее распространенных заболеваний сердечно – сосудистой системы и программно реализовать однин из них. Данная задача включает в себя два основных этапа: анализ данных и постановка диагноза на основе этих характеристик. Работа посвящена изучению параметров ЭКГ и дальнейшему их анализу, по резкльтатам которого будет ставиться диагноз. 2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ В рамках задачи анализа вектора параметров и постановки предварительного заключения в компьютерном кардиологическом комплексе, необходимо разработать модуль постановки диагноза Для этого следует: q изучить форму, стандарты описания и обозначения ЭКГ; q выделить параметры нормальной ЭКГ; q изучить классические методы постановления диагноза для следующих заболеваний : инфаркта миокарда, гипертрофии левого желудочка, гипертрофии правого желудочка, комбинированной гипертрофии обоих желудочков; q программно реализовать однин из методов; q при проведении исследований и разработки модуля использовать среду программирования Delphi 3.0.

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭКГ

3.1. Стандарты описания и обозначения ЭКГ. Регистрация происходящих в сердце биоэлектрических явлений дает характерную кривую – ЭКГ, которая схематически состоит из трех направленных вверх положительных зубцов P,R и Т, двух отрицательных зубцов Q и S и непостоянного, направленного вверх зубца U. Кроме того, различают интервалы : P – Q, Q – T, S – T, T – P, R – R и два комплекса : QRS и QRST. рис 1. Зубцы и интервалы нормальной ЭКГ. Обозначенные особенности (пики и интервалы) и являются стандартами описания электрокардиограммы человека. 3.2. Модель и параметры ЭКГ в норме. 3.2.1. Системы отведений. В зависимости от положения электродов, с помощью которых производится съем электрокардиограмм, различают стандартные отведения - I, II, III, отведения от конечностей – aVR, aVL и aVF и одноплюсные грудные отведения – V1, V2, V3, V4, V5, V6. Для определения параметров ЭКГобычно используют второе стандартное отведение. Под параметрами ЭКГ, как правило, понимают вычисленные временные и амплитудные значения пиков. 3.2.2. Параметры нормальной ЭКГ. В медицинских источниках есть сведения о параметрах ЭКГ здорового человека. Обычно эти данные являются отправной точкой при анализе исследуемой электрокардиограммы. Предельные величины элементов ЭКГ в норме приведены в следующей таблице :

Таблица 1 : нормальная электрическая активность сердца 3.3. Электрокардиограмма и постановка диагноза. 3.2.1. Постановка диагноза. По временным и амплитудным характеристикам пиков и интервалов врач может определить наличие тех или иных заболеваний у наблюдаемого пациента. Наиболее важную информацию несет пик R, в частности, именно по этому пику можно найти частоту сердечных сокращений. 3.2.2. Подходы к постановке диагноза. В медицинской литературе существует несколько подходов(школ) определения диагнозов, различающиеся терминологией, формулировкой заключений, анализируемыми параметрами. В данной работе использовались критерии, изложенные в справочнике Sokolov, Lyon. 3.2.3. Постановка диагноза для нескольких типовых заболеваний. В данной работе будут исследоваться и диагностироваться наиболее распространенные заболевания сердечно – сосудистой системы : инфаркт миокарда, гипертрофия левого желудочка, гипертрофия правого желудочка, комбинированная гипертрофия обоих желудочков и постановка диагроза для данных заболеваний в рамках изучаемого метода Sokolov, Lyon.

4 ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ ПОСТАНОВКИ ДИАГНОЗА

4.1.Требования к системе. 4.1.1.Общие требования. Данная система должна проектироваться с учетом того, что на ее базе в дальнейшем будут разрабатываться модули с более углубленной детализацией проекта, которые будут потом интегрированы в компьютерный кардиологический комплекс, разрабатываемый на кафедре 17. В целом же система является тестовым вариантом решаемой задачи. 4.1.2. Решаемые задачи. Данная программа на основе вводимых пользователем данных (амплитудных и временых параметров ЭКГ в двенадцати отведениях, формы ЭКГ – вида различных зубцов, комплексов и интервалов, а также их длительности) выводит диагноз о наличии того или иного заболевания. 4.1.3. Форматы данных. Для хранения данных предусмотрена возможность использования специального файла. Файл, в котором хранятся данные, редактировать не рекомендуется, для этих целей в программе существует специальная таблица для ввода и редактирования данных. 4.1.4. Требования к интерфейсу. Интерфейс данного приложения является SDI – интерфейсом. 4.2. Структурная схема программы. 4.3. Тестирование Для тестирования программы была использована тестовая выборка, взятая из медицинского справочника. На все введенные данные программа выдала правильные результаты.

5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения данной работы были рассмотрены следующие подходы к анализу электрокардиограмм человека : 1. Метод Sokolov, Leon; 2. Метод З.Л.Долбачян; 3. Метод Lepeschkin, Sodi – Pallares; а также диагностики нескольких типовых заболеваний заболеваний сердечно – сосудистой системы : 1. инфаркта миокарда; 2. гипертрофии левого желудочка; 3. гипертрофии правого желудочка; 4. комбинированной гипертрофии обоих желудочков. В результате анализа на основе полученных данных был построен программный модуль анализа основных характеристик электрокардиограмм и постановки диагноза.

6 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тумановский М.Н., Бородулин Ю.Д., Никитин А.В., Фуки В.Б. Практическое руководство по электрокардиографии (с теоретическими основами), ч.1. Издательство ВГУ, Воронеж, 1969. 2. Кечкер М.И. Электрокардиографические заключения и краткое описание изменений ЭКГ. М. Издательство “Оверлей”, 1993. 3. Хан М.Г. Быстрый анализ ЭКГ. СПб.-М.: “Невский Диалект” - “Издательство БИНОМ”, 1999. 4. Сумароков А.В., Моисеев В.С., Михайлов А.А., Касымов И.Ю. Распознавание болезней сердца. Т.: “Медицина”, 1978. 5. Фараонов В.В. Delphi 3. Учебный курс. – М.: “Нолидж”, 1998. 6. Архангельский А.Я. Программирование в Delphi 5. – М.: ЗАО “Издательство БИНОМ”, 2000.