Доклады Российской академии наук. Науки о жизни, 2023, T. 511, № 1, стр. 395-398
Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма на основе метода Гильберта-Хуанга
А. А. Гриневич 1, *, Н. К. Чемерис 1, **
1 Институт биофизики клетки Российской академии наук – обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Федеральный исследовательский центр
“Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук”»
Пущино, Россия
* E-mail: grin_aa@mail.ru
** E-mail: nikolai.chemeris@mail.ru
Поступила в редакцию 03.04.2023
После доработки 10.04.2023
Принята к публикации 15.04.2023
- EDN: JJZIMH
- DOI: 10.31857/S2686738923700282
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Аннотация
Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) широко используется для неинвазивной оценки состояния систем его регуляции. Целью исследований была оценка возможностей метода Гильберта-Хуанга для вычисления спектральных параметров ВСР в сравнении с традиционно используемым Фурье-анализом. Фурье-анализ позволяет оценить усредненные спектральные амплитуды и мощности колебаний ВСР в жестко заданных частотных интервалах, которые связывают с активностью симпатической, парасимпатической и гуморальной системами регуляции. С помощью метода Гильберта-Хуанга мы выявили 4 спектральных компонента, описываемые функциями Гаусса, в которых сосредоточены колебания ВСР, и показали отсутствие жестких границ между ними. Полученные энергетические количественные характеристики спектральных компонент колебаний сердечного ритма могут лечь в основу диагностических методов его регуляции, дополняющих традиционно используемые.
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
Список литературы
Heart rate variability: standards of measurement, physiological interpretation and clinical use. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology // Circulation. 1996. V. 93. P. 1043–1065.
Huang N.E., Zheng S., Steven R.L., et al. The Empirical Mode Decomposition and the Hilbert Spectrum for Nonlinear and Non-Stationary Time Series Analysis // Proceedings of the Royal Society of London. Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 1998. V. 454. P. 903–95.
Тычков А.Ю. Применение модифицированного преобразования Гильберта-Хуанга для решения задач цифровой обработки медицинских сигналов // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2018. Т. 3. № 47. С. 70–82.
Гриневич А.А., Гарамян Б.Г., Чемерис Н.К. Локализация механизмов амплитудно-частотной модуляции пульсового кровенаполнения микрососудистого русла мягких тканей. Пилотное исследование // ДАН. 2022. Т. 504. № 3. С. 223–228.
Li H., Kwong S., Yang L., et al. Hilbert-Huang transform for analysis of heart rate variability in cardiac health // IEEE/ACM Trans Comput Biol Bioinform. 2011. V. 8 (6). P. 1557–67.
Lin C.F., Zhu J.D. Hilbert-Huang transformation-based time-frequency analysis methods in biomedical signal applications // Proc Inst Mech Eng H. 2012. V. 226 (3). P. 208–16.
Флейшман А.Н., Кораблина Т.В., Петровский С.А. и др. Сложная структура и нелинейное поведение very low frequency вариабельности ритма сердца: модели анализа и практические приложения // Изв. вузов “ПНД”. 2014. Т. 22. № 1. С. 55–70.
Chang C.C., Hsiao T.C., Hsu H.Y. Frequency range extension of spectral analysis of pulse rate variability based on Hilbert–Huang transform // Med Biol Eng Comput. 2014. V. 52. P. 343–351.
Togo F., Kiyono K., Struzik Z.R., et al. Unique very low-frequency heart rate variability during deep sleep in humans // IEEE Trans Biomed. 2006. V. 53. № 1. P. 28.
Plaza-Florido A., Sacha J., Alcantara J.M.A. Short-term heart rate variability in resting conditions: methodological considerations // Kardiol Pol. 2021. V. 79 (7–8). P. 745–755.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Доклады Российской академии наук. Науки о жизни
Пн.-пт.: 10.00-19.00