Εκτίμηση της ευαισθησίας των τασεοϋποδοχέων μόνο από το σήμα της αρτηριακής πίεσης και γενικότερη μοντελοποίηση του καρδιαγγειακού συστήματος

Abstract

Η εξαγωγή μετρικών που αντικατοπτρίζουν την λειτουργία του καρδιαγγειακού συστήματος, όπως και η γενικότερη μοντελοποίησή του, αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την κατανόηση του ανθρώπινου οργανισμού, όπως και για την πρόβλεψη μελλοντικών καταστάσεων, οι οποίες μπορεί να είναι επιβλαβής για αυτόν. Για την επίτευξη του παραπάνω, έχει γίνει μια πολύπλευρη μελέτη, η οποία ουσιαστικά χωρίζεται σε 2 μέρη, όπου το πρώτο μέρος ασχολείται με την εξαγωγή μετρικών με εναλλακτικούς, φτηνότερους και πιο άμεσους τρόπους, και το δεύτερο, με την γενικότερη μαθηματική μοντελοποίηση του καρδιαγγειακού συστήματος. Η ευαισθησία των τασεοϋποδοχέων είναι ένας σημαντικός δείκτης της λειτουργίας των τασεοϋποδοχέων, και η εκτίμηση του μπορεί να έχει σημαντικές κλινικές επιπτώσεις. Ένα σημαντικό δεδομένο για την ποσοτικοποίησή της είναι η συνεχής καταγραφή του ηλεκτροκαρδιογραφήματος, με σκοπό την εξαγωγή της χρονοσειράς RR Interval, έχοντας επίσης παράλληλη μέτρηση της αρτηριακής πίεσης. Στο πρώτο κομμάτι της εργασίας αυτής, στόχος είναι η ακριβής εκτίμησης του RR Interval σήματος χρησιμοποιώντας αποκλειστικά το σήμα της αρτηριακής πίεσης, χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές ανάλυσης των κυματομορφών, με σκοπό την εκτίμηση της ευαισθησίας των τασεοϋποδοχέων, και την στατιστική ανάλυση αναφορικά με το πόσο κοντά βρίσκεται σε άλλες gold-standard μεθόδους εκτίμησης που χρησιμοποιούν την χρονοσειρά RR Interval. Στο δεύτερο κομμάτι, ασχολούμαστε με την μοντελοποίηση του καρδιαγγειακού συστήματος μέσω μεθόδων πρόβλεψης χρονοσειρών. Σε ιατρικές εφαρμογές, η πρόβλεψη χρονοσειρών έχει χρησιμοποιηθεί εκτενώς για την πρόβλεψη ασθενειών, την ποσοτικοποίηση του ρίσκου, όπως και την θνησιμότητα. Παρόλα αυτά, η πληθώρα διαφόρων τεχνικών κάνει την επιλογή του κατάλληλου μοντέλου δύσκολη. Δεδομένου λοιπόν του ηλεκτροκαρδιογραφήματος και της αρτηριακής πίεσης, χρησιμοποιούμε διάφορα γραμμικά, μη-γραμμικά και υβριδικά μαθηματικά μοντέλα, για την πρόβλεψη του καρδιαγγειακού παλμού στο επόμενο βήμα, αναλύοντας πιο μοντέλο μοντελοποιεί τα δεδομένα μας καλύτερα και για ποιον λόγο.