Применение 3D-моделирования и визуализации при анализе электрической активности сердца с учетом индивидуальных параметов отведений ЭКГ

При кратковременных сменах географических регионов и в условиях климатических изменений человек проходит климатическую адаптацию. Ее важным фактором является нормализация сердечной деятельности. Для мониторинга этого процесса необходим периодический объективный контроль работы сердца. Испытанным инструментом такого контроля является электрокардиография. Ее результаты используются для получения представления об электрической активности сердца. Одна из моделей электрической активности позволяет по известному потенциалу в точке на поверхности тела (отведении) и геометрическим характеристикам модели грудной клетки пациента найти значения дипольных моментов – электрических характеристик участков поверхности сердца. Электрическое поле диполя распространяется через различные ткани внутренних органов, которые имеют разное электрическое сопротивление. Для более точного определения электрических характеристик сердца необходимо сопротивление тела между диполем и отведением представлять суммой сопротивлений тканей. Для этого нужно знать геометрические размеры участков тканей реального пациента. Предлагается настраиваемая на пациента трехмерная компьютерная модель грудной клетки и ее органов, в том числе, сердца. Путь между отведением и диполем моделируется пространственным вектором отведения, координаты точек пересечения которого с органами грудной клетки фиксируются. По полученным координатам рассчитываются размеры участков различных тканей. Для моделирования и вычислений использованы среда разработки, рендеринга и анимации Blender, среда разработки программного обеспечения Microsoft Visual Studio 2022, визуализатор Unity 2021.3.11f1. Тестирование показало удовлетворительное совпадение результатов моделирования с данными тестовых параметров. Полученные результаты могут служить основой для создания современных методов и средств персонализированной диагностики состояния сердца, как в условиях климатической адаптации, так и в других условиях.