تحلیل دینامیک های سیگنال نرخ ضربان قلب به تغییر وضعیت

تعادل سیستم قلبی- عروقی، در وضعیت قائم به تعامل مناسب سیستم همودینامیک و مکانیسم هاي رفلکسی بستگی دارد. عدم سازگاري این مکانیسم ها در بدن منجر به مشاهده ي برخی علائم بالینی می شود که با افت فشارخون شریانی یا افزایش بیش از حد ضربان قلب همراه است. برهمین اساس، در این پژوهش ما به تجزیه و تحلیل سیگنال الکتروکاردیوگرام (ECG)، تحت تاثیر استرس گرانشی پرداخته ایم. به طور دقیقتر این سیگنال در 3وضعیت مختلف شامل وضعیت ایستاده، کج شدن سریع و کج شدن کند بر روي یک میز شیبدار تحلیل شده است. هدف از انجام این پژوهش بررسی اثر تغییر وضعیت بر دینامیک سیگنال قلبی بوده است. بدین منظور، استخراج ویژگی هاي خطی(در حوزه ي فرکانس) و غیرخطی(آنتروپی و بعد فرکتال) انجام شده است. در انجام این پژوهش از دادگان موجود در سایت فیزیونت استفاده شده است که شامل سیگنال هاي هشت داوطلب سالم است. در مرحلهي پیش پردازش از الگوریتم پن تامپکینز (Pan-Tompkins) براي آشکارسازي موج R سیگنال ECG و حصول سري زمانی RR استفاده شده است. در مرحلهي استخراج ویژگی، طیف توان سیگنال ترسیم شد و سه مولفه ي فرکانس بالا (HF)، فرکانس پایین (LF) و فرکانس خیلی پایین (VLF) از آن استخراج گردید. به علاوه ویژگیهاي آنتروپی شانون و بعد فرکتال هیگوچی براي تحلیل دینامیک هاي سیگنال استخراج شدند. براي مشخص شدن وجود یا عدم وجود تفاوت معنادار بین ویژگی هاي استخراجی، در وضعیت هاي مختلف، از آزمون آماري ویلکاکسون استفاده شده است. نتایج نشان میدهد که تفاوت معناداري در دو ویژگی VLF و آنتروپی شانون سیگنال قلبی، در وضعیت ایستاده نسبت به حالت استراحت وجود دارد. این مطالعه یک رابطهي بالقوه بین تغییر وضعیت به حالت ایستاده با دینامیک پارامترهاي قلبی را نشان می دهد، که می تواند راه را براي انجام تحقیقات دقیق تر و گسترده تر در این زمینه هموار سازد.

Keywords:

سیگنال الکتروکاردیوگرام , تحلیل فرکانسی , استرس گرانشی , آنتروپی , بعد فرکتال هیگوچی