Μεθοδος Εκτιμησης Καρδιακης Ηλεκτρικης Λειτουργιας Σε Μακρας Διαρκειας Ηλεκτροκαρδιογραφημα

Abstract

Στόχος της διπλωματικής αυτής είναι η διεξοδική μελέτη, κατανόηση και ανάπτυξη σε Matlab του αλγορίθμου για την ανίχνευση και μέτρηση του φαινόμενου καρδιακού «alternans» (εναλλαγή στην μορφολογία σε πρότυπο ΑΒΑΒΑΒ) στο έπαρμα Τ του ΗλεκτροΚαρδιοΓραφήματος (ΗΚΓ) ενός ασθενούς. Σε αυτή την διπλωματική, γίνεται για πρώτη φορά, εφαρμογή του αλγόριθμου για την μέτρηση του alternans σε 24ωρα ΗΚΓ που πήραμε από ασθενείς του Γενικού Νοσοκομείου της Μασσαχουσσέττης (MGH). Η διπλωματική εργασία εκπονήθηκε εξ’ ολοκλήρου στις εγκαταστάσεις του MGH, στο Charlestown της Βοστώνης, με στενή συνεργασία των εμπλεκόμενων ερευνητών από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ και του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Το πλήρες κείμενο αυτής της εργασίας είναι στην αγγλική γλώσσα, ενώ στα ελληνικά υπάρχει το κομμάτι που αφορά την δική μας δουλειά. Για τις ανάγκες της εργασίας χρησιμοποιήθηκε το λογισμικό Matlab της εταιρείας The MathWorks, Inc. και ελεύθερο λογισμικό για επεξεργασία ΗΚΓ από το PhysioNet, μια ελεύθερη βιβλιοθήκη-κοινότητα, που προσφέρει πολύτιμα εργαλεία για την μελέτη σύνθετων φυσιολογικών σημάτων.Αρχικά, παραθέτουμε το θεωρητικό υπόβαθρο πάνω στο οποίο βασιστήκαμε για την ανάπτυξη του αλγορίθμου. Έτσι, αναφέρουμε ορισμένες βασικές πληροφορίες για την φυσιολογία της καρδιάς και το ΗΚΓ. Στη συνέχεια, δίνουμε το ιστορικό της έρευνας, τις αιτίες, την σημασία και την κύρια μέθοδο υπολογισμού του alternans, όπως αυτό παρουσιάζεται σε έγκυρες επιστημονικές εργασίες. Έπειτα, προχωράμε στο κύριο τμήμα της διπλωματικής που αφορά την δική μας εργασία, το οποίο συνοψίζεται σε ένα διάγραμμα ροής με τα βήματα του αλγορίθμου. Ο αλγόριθμος που υλοποιούμε βασίζεται στον υπολογισμό του alternans του επάρματος Τ σε επίπεδο μV με τη φασματική μέθοδο. Κάθε βήμα αναλύεται εκτενώς και παράλληλα δίνονται εικόνες και διαγράμματα από την επεξεργασία των δεδομένων, που αποδεικνύουν τα λεγόμενά μας. Παράλληλα με την περιγραφή των βημάτων του αλγορίθμου, παρουσιάζονται και διάφορα χαρακτηριστικά ή επιλογές που προσφέρει το πρόγραμμά μας. Επιπρόσθετα, στο τέλος του αγγλικού κειμένου, επισυνάπτεται μια λίστα με τις 40 συναρτήσεις του Matlab που αναπτύξαμε, τα ορίσματα και τις λειτουργίες τους. Τέλος, γίνονται αναφορές για σημεία του λογισμικού μας που μπορούν να βελτιωθούν στο μέλλον.