Published December 12, 2019
| Version v1
Publication
Open
Generation of ECG signals from a reaction-diffusion model spatially discretized
Creators
- 1. Universidad Nacional Autónoma de México
- 2. Instituto Politécnico Nacional
- 3. Instituto Tecnológico Autónomo de México
Description
Abstract We propose a model to generate electrocardiogram signals based on a discretized reaction-diffusion system to produce a set of three nonlinear oscillators that simulate the main pacemakers in the heart. The model reproduces electrocardiograms from healthy hearts and from patients suffering various well-known rhythm disorders. In particular, it is shown that under ventricular fibrillation, the electrocardiogram signal is chaotic and the transition from sinus rhythm to chaos is consistent with the Ruelle-Takens-Newhouse route to chaos, as experimental studies indicate. The proposed model constitutes a useful tool for research, medical education, and clinical testing purposes. An electronic device based on the model was built for these purposes
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الخلاصة نقترح نموذجًا لتوليد إشارات تخطيط كهربية القلب بناءً على نظام نشر رد فعل مقطّع لإنتاج مجموعة من ثلاثة مذبذبات غير خطية تحاكي أجهزة تنظيم ضربات القلب الرئيسية في القلب. يستنسخ النموذج مخططات كهربية القلب من قلوب صحية ومن مرضى يعانون من اضطرابات إيقاع مختلفة معروفة. على وجه الخصوص، تبين أنه في ظل الرجفان البطيني، تكون إشارة مخطط كهربية القلب فوضوية ويتسق الانتقال من إيقاع الجيوب الأنفية إلى الفوضى مع مسار Ruelle - Takens - Newhouse إلى الفوضى، كما تشير الدراسات التجريبية. يشكل النموذج المقترح أداة مفيدة لأغراض البحث والتعليم الطبي والاختبارات السريرية. تم بناء جهاز إلكتروني على أساس النموذج لهذه الأغراضTranslated Description (French)
Résumé Nous proposons un modèle pour générer des signaux d'électrocardiogramme basé sur un système de réaction-diffusion discrétisé pour produire un ensemble de trois oscillateurs non linéaires qui simulent les principaux stimulateurs cardiaques. Le modèle reproduit des électrocardiogrammes de cœurs sains et de patients souffrant de divers troubles du rythme bien connus. En particulier, il est montré que sous fibrillation ventriculaire, le signal de l'électrocardiogramme est chaotique et que la transition du rythme sinusal au chaos est cohérente avec la voie Ruelle-Takens-Newhouse vers le chaos, comme l'indiquent les études expérimentales. Le modèle proposé constitue un outil utile à des fins de recherche, d'éducation médicale et de tests cliniques. Un dispositif électronique basé sur le modèle a été construit à ces finsTranslated Description (Spanish)
Resumen Proponemos un modelo para generar señales de electrocardiograma basado en un sistema discretizado de reacción-difusión para producir un conjunto de tres osciladores no lineales que simulan los marcapasos principales en el corazón. El modelo reproduce electrocardiogramas de corazones sanos y de pacientes que sufren diversos trastornos del ritmo conocidos. En particular, se demuestra que bajo la fibrilación ventricular, la señal del electrocardiograma es caótica y la transición del ritmo sinusal al caos es consistente con la ruta Ruelle-Takens-Newhouse al caos, como indican los estudios experimentales. El modelo propuesto constituye una herramienta útil para la investigación, la educación médica y los ensayos clínicos. Para estos fines se construyó un dispositivo electrónico basado en el modeloFiles
s41598-019-55448-5.pdf.pdf
Files
(4.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9bd6860382e8b1927bf0571ef7c5122d
|
4.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- توليد إشارات مخطط كهربية القلب من نموذج التفاعل والانتشار المنفصل مكانيًا
- Translated title (French)
- Génération de signaux ECG à partir d'un modèle de réaction-diffusion discrétisé spatialement
- Translated title (Spanish)
- Generación de señales de ECG a partir de un modelo de reacción-difusión discretizado espacialmente
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2995461831
- DOI
- 10.1038/s41598-019-55448-5
References
- https://openalex.org/W1489387013
- https://openalex.org/W1543750907
- https://openalex.org/W1586692934
- https://openalex.org/W1587188294
- https://openalex.org/W1632776070
- https://openalex.org/W1968599638
- https://openalex.org/W1971917702
- https://openalex.org/W1993099746
- https://openalex.org/W2011359810
- https://openalex.org/W2017459402
- https://openalex.org/W2023622265
- https://openalex.org/W2038657224
- https://openalex.org/W2042601272
- https://openalex.org/W2045380744
- https://openalex.org/W2049826704
- https://openalex.org/W2061175642
- https://openalex.org/W2065644906
- https://openalex.org/W2071313546
- https://openalex.org/W2085949935
- https://openalex.org/W2089353550
- https://openalex.org/W2091154254
- https://openalex.org/W2092187455
- https://openalex.org/W2093742166
- https://openalex.org/W2106645763
- https://openalex.org/W2115619606
- https://openalex.org/W2121793138
- https://openalex.org/W2132904166
- https://openalex.org/W2133000644
- https://openalex.org/W2145140666
- https://openalex.org/W2149948510
- https://openalex.org/W2167236752
- https://openalex.org/W2251133041
- https://openalex.org/W2408909129
- https://openalex.org/W2612743911
- https://openalex.org/W2804679986
- https://openalex.org/W2890635376
- https://openalex.org/W4235527302
- https://openalex.org/W4289365120