Учёные ЛЭТИ разработали генератор ЭКГ для имитации реального ритма сердца

В университете сообщили о создании искусственного генератора электрокардиограммы (ЭКГ), способного воспроизводить сердечный ритм человека. Разработка предназначена для калибровки медицинского оборудования и обучения будущих врачей.

Эксперты усовершенствовали существующую модель, интегрировав в нее элементы непредсказуемой динамики. Сопоставление искусственно сгенерированных ЭКГ с подлинными кардиограммами показало, что новая система с высокой точностью имитирует естественные промежутки между ударами сердца. Это было достигнуто без использования генератора случайных чисел.

Электрокардиограмма визуализирует электрическую активность сердца, предоставляя врачам информацию о состоянии здоровья пациента. Искусственный сигнал, максимально приближенный к реальному, применяется для проверки точности кардиографов, в образовательном процессе медицинских учреждений и в системах машинного обучения. Предыдущие модели не учитывали естественные колебания ритма и использовали генераторы случайных чисел, что ограничивало их функциональность, например, при создании алгоритмов шумоподавления.

Традиционно осциллятор создает регулярные колебания, которые отличаются от реальных, поскольку в живом организме интервалы между сокращениями непостоянны. Для компенсации этого параметры колебаний периодически корректируются по заданной схеме, однако это не обеспечивает полной реалистичности.

Учёные внедрили в модель генератор хаоса, позволяющий параметрам сигнала меняться со временем. Это позволило достичь естественной вариативности без предварительно установленной программы. Кроме того, разработка способна отсеивать помехи и адаптироваться к входящему сигналу.

Новая система была протестирована на 90 реальных ЭКГ. Анализ подтвердил, что синтезированный сигнал в точности передает характеристики, зарегистрированные у пациентов.

Обратите внимание: Россияне в июне получат три раза по 10 000 рублей от СФР. Названа дата прихода денег на карту