Искусственная ЭКГ с хаотическим сердцем: новая разработка для медицины

Исследователи Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" представили генератор искусственной ЭКГ нового типа, способный имитировать естественную работу сердца с высокой достоверностью.

Разработка будет применяться в медицинской технике, обучении врачей и в системах ИИ.

Основной прорыв связан с внедрением в модель хаотической динамики. Как пояснила доцент Екатерина Копец, новая система не использует генераторы случайных чисел, а варьирует параметры сигнала на основе встроенного механизма хаоса, что ближе к природной вариативности сердечного ритма.

Где будет использоваться разработка

• Калибровка медицинских кардиографов
• Обучение студентов и врачей
• Тестирование алгоритмов ИИ
• Разработка фильтров шумоподавления
• Медицинские симуляторы и тренажёры

Классические модели ЭКГ основываются на гармоническом осцилляторе — регулярной системе, схожей с верёвкой, наматываемой на цилиндр. Проблема в том, что реальные сердечные ритмы не идеальны, и этот "цилиндр" не совпадает с живыми данными.

Инженеры ЛЭТИ решили этот недостаток, добавив алгоритм хаоса. Это позволило не только варьировать форму сигнала более естественным образом, но и удалять помехи, адаптируя сигнал под реальные условия.

Разработку сравнили с 90 реальными ЭКГ-записями, и результаты показали высокую схожесть — модель успешно воспроизводит ключевые характеристики настоящей ЭКГ.