Вейвлет-преобразование как механизм анализа спектральных характеристик кардиоинтервалов

Abstract

Введение. Сегодня, когда большинство процессов и явлений имеют периодическую структуру, которая не всегда однородна и зависит от ряда нерегулярных событий, классический спектральный анализ, основанный на преобразовании Фурье, не всегда позволяет объективно и достоверно провести исследование. Перспективной альтернативой классическому спектральному анализу может быть вейвлет-преобразование, базисом которого является хорошо локализованная как в частотной, так и во временной области функция, что позволяет анализировать нерегулярные процессы. Цель исследования: проанализировать возможности вейвлет-преобразования в проведении анализа спектральных характеристик кардиологических временных рядов с некоторой неоднородностью. Разработать программное приложение, позволяющее проводить вейвлет- анализ данных, строить вейвлет-спектры, обладающие наглядностью и простотой в интерпретации полученных результатов. Материал и методы. В качестве исследуемых временных рядов рассмотрено 37 кардиоинтервалограмм. В прикладном пакете Mathematika 5.0 разработано приложение, позволяющее строить и анализировать вейвлет-спектры исследуемых данных. Результаты. Разработан и наглядно представлен альтернативный метод анализа спектральных характеристик исследуемых кардиоинтервалограмм. Он позволяет наблюдать динамику изменения периодов на всем интервале наблюдения, без проведения дробления интервала, как этого требовал бы классический анализ Фурье. Вывод: для исследуемых групп пациентов представлены обнаруженные с помощью вейвлет-преобразования периоды. Обоснованы преимущества применения вейвлетов над классическим спектральным анализом, который в случаях нестабильных временных рядов не позволяет отследить динамику изменения спектра данных.