Neculăiță C. Cristian -Ionuț [601693]

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” DIN ARAD
FACULTATEA DE INGINERIE
DOMENIUL : INGINERIA SISTEMELOR
PROGRAMUL DE STUDIU: AUTOMATICĂ ȘI
INFORMATICĂ APLICATĂ
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: CU FRECVENȚĂ

LUCRARE DE DIPLOMĂ

ÎNDRUMĂTOR ȘTIINȚIFIC :
Profesor Dr. Ing. Valentina Bălaș

ABSOLVENT: [anonimizat]
2015

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” DIN ARAD
FACULTATEA DE INGINERIE
DOMENIUL : INGINERIA SISTEMELOR
PROGRAMUL DE STUDIU: AUTOMATICĂ ȘI
INFORMATICĂ APLICATĂ
FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: CU FRECVENȚĂ

SISTEM EXPERT PENTRU
ANALIZA VARIAȚIEI
RITMULUI CARDIAC

ÎNDRUMĂTOR ȘTIINȚIFIC :
Profesor Dr. Ing. Valentina Bălaș

ABSOLVENT: [anonimizat]
2015

UNIVERSITATEA “AUREL VLAICU” DIN ARAD APROBAT
FACULTATEA DE INGINERIE DECAN
DOMENIUL: INGINERIA SISTEMELOR
PROGRAMUL DE STUDIU: AUTOMATICĂ
ȘI INFORMATICĂ APLICATĂ
Nr. __________ din ___________
VIZAT
Îndrumător științific
DATE PERSONALE ALE CANDIDAT: [anonimizat]
1. Date privind identitatea persoanei
Numele : Neculăiță
Numele anterior : ____________________
Prenumele : Cristian Ionuț
2. Sexul: M (M / F)
3. Data și locul nașterii:
Ziua / luna / anul: 25 / 04 /1985
Locul (localitate, județ): Iași, Județul Iași
4. Prenumele părinților:
Tata:
Mama: Gabriela
5. Domiciliul permanent: (str., nr., localitate, județ, cod poștal, telefon, e -mail):
Aleea Ulise nr. 2, Bloc Y9B, Scara B, Ap. 15, Județul Arad ,
Tel: [anonimizat]
Mail: [anonimizat]
6. Sunt absolvent(ă) promoția: iulie / 2015
7. Forma de învățământ pe care am absolvit -o este: cu frecvență , fără taxă
8. Locul de muncă (dacă e cazul): SC AFFIDEA (EUROMEDIC) SRL
9. Solicit înscrierea la examenul de diplomă :
Sesiunea iulie, anul 2015
Constantin

10. Proiectul de diplomă pe care îl susțin are următorul titlu:

SISTEM EXPERT PENTRU ANALIZA VARIAȚIEI RITMULUI CARDIAC

11. Îndrumător științific:
Profesor Dr. Ing. Valentina Bălaș

12. Menționez că susțin examenul de finalizare a studiilor pentru prima oară și
declar pe propria -mi răspundere că am luat la cunoștință de prevederile art. 143 din
Legea 1/2011. Declar că prezenta lucrare nu este realizată prin mijloace frauduloase,
fiind conștient de faptul că, dacă se dovește contrariul, diploma obținută prin fraudă îmi
poate fi anulată, conform art. 146 din Legea 1/2011 .

SEMNĂTURA

REFERAT
PRIVIND PROIECTUL DE DIPLOMĂ
A
ABSOLVENT: [anonimizat]: INGINERIA SISTEMELOR
PROGRAMUL DE STUDIU: AUTOMATICĂ ȘI INFORMATICĂ APLICATĂ
PROMOȚIA 2014/2015

Titlul lucrării :
SISTEM EXPERT PENTRU ANALIZA VARIAȚIEI RITMULUI CARDIAC
1. Structura lucrării
Lucrarea de față îmbină prin cele patru capitole aspecte descriptive ale
tehnologiilor în plină dezvoltare ale zilelor noastre cu aspecte ale vieții de zi cu zi și anume
suferința în bolile cardiace frecvent întâlnite, analiza stărilor emoționale și a efectelor lor
asupra organismulu i.
Primul capitol este o introducere în domeniul sistemelor expert prezentând
evoluția în timp a acestora și în același timp, pentru a înțelege și mai mult ce înseamnă această
noțiune se prezintă pe larg un exemplu am putea spune elocvent sub forma unei mostre din
sesiunea de analiză a unui astfel de sistem.
Al doilea capitol vine în sprijinul ideii din titlul lucrării prin prezentarea
elementelor ce țin de natura umană și analiza stărilor ei și anume noțiuni de fiziologie,
fiziopatologie a sistemului car dio-vascular precum și noțiuni de electrofiziologie fără de care
nu am fi înțeles micile minuni ce se petrec chiar aici, în piept, în interiorul ființei noastre.
În capitolul al treilea se face trecerea spre partea practică a proiectului prin
descrierea conceptului de biofeedback precum și a unuia dintre dispozitivele ce face palpabilă
teoria descrisă, dispozitivul Heart&Emotion – Elemaya Instruments.
În capitolul patru s -a încercat o abordare a sistemului expert prin prisma
posibilitătii de interacțiune cu mediul util de simulare și dezvoltare MATHLAB.
În partea finală a lucrării sunt schițate concluziile referitoare la avantajele pe care
le prezintă modelarea și s imularea prin sisteme de acest gen a activității cardiace.

2. Aprecieri asupra conținutului proiectului de diplomă , organizare logică, mod
de abordare, complexitate, actualitate, deficiențe

Subiectul abordat este unul cu aplicabilitate practică și deși există la momentul actual
sisteme expert cu același scop cu o tehnică poate mult miniaturizată lucrarea de față este
începutul unui nou drum în experiența personală .
Amprenta personală se resimte și sub aspect cantitativ în prezentarea informațiilor
aceast a fiind una bogată în amănunte în ce privește aspecte ale practicii medicale în
același timp contrabalansată de încercarea de a descrie tehnologii utilizate în domeniu.
3. Aprecieri asupra lucrării (se va menționa: numărul titlurilor bibliografice
consultate, frecvența notelor de subsol, calitatea și actualitatea surselor
consultate; modul în care absolventul a prelucrat informațiile din sursele
bibliografice, contribuții originale)

Lucrarea cuprinde 40 de titluri bibiliografice. Informațiile din lista bibliografică sunt
de dată relativ recentă, de calitate ș i bine evidențiate pe parcursul lucrării.

4. Concluzii (valoarea lucrării elaborate de absolvent, relevanța studiului
întreprins, competențele absolventului, consecvența și seriozitatea de care a
dat dovadă absolventul pe parcursul documentării și elaborării lucrării)
Absolventul Neculăită Cristian dă dovadă de o foarte bună cunoaștere a
domeniului și a depus un efort considerabil atât fizic câ t și material în realizarea
lucrării. Ritmul de elaborare a lucrarii a fost foarte bun, absolventul dovedind multă
seriozitate și profesionalism.

5. Redactarea lucrării respectă normele de redactare .
Lucrarea respect ă normele de redactare.
6. Nu există suspiciuni de realizare prin fraudă a prezentei lucrări .
Lucrarea are un grad de originalitate extrem de ridicat, bazându -se în totalitate pe
contribuția proprie a absolventului

7. Consider că lucrarea îndeplinește condițiile pentru susținere în sesiunea de
Examen de diplomă din iulie 2015.
Recomand comisiei de licenta să accepte sus ținerea lucrării în sesiunea iulie 201 5.

Arad, Îndrumător științific
07.07.2015
Prof. univ. dr. ing. Valentina Emilia Bălaș

Cuprins

Pagina
Introducere……………………………………………………………………………………………. ………… ..1
Capitolul 1. Sisteme expert …………………………………………………………………. …………. …..7
1.1. Generalități …………………………………………………………… ………………. ………. 7
1.2. Arhitectura unui sistem expert ……………………………………………. …………. …8
1.3 Dezvoltarea și aplicabilitatea sistemelor expert ………………… ……… .11
1.3.1 DENDRAL ……………………………………………. ………… …..11
1.3.2 MYCIN – modul de a ,,gândi’’ a unui sistem expert… ………….13
1.3.3 EMYCIN………………………………………………………..…20
1.3.4 Alte exemple de sistem expert………………………………….…..21
Capitolul 2. Noțiuni de fiziopatologie cardiacă și electrofiziologie ……………………….. 24
2.1. Elemente de fiziologie a inimii ………………………………………… ……….. ……24
2.2. Principii de electrofiziologie celulară aplicate la nivelul țesutului
cardiac …………………………………………………………………………………………………26
2.2.1 Potențialul de acțiune la nivel celular ……………………………27
2.2.2 Automatismul țesutului excito -conductor cardiac ……………….28
2.2.3 Electrocardiografia. Descrierea și analiza semnalului
electrocardiografic …………………………………………………………….30
2.3 Tulburările de ritm cardiac – anomalii ale funcției nodulului sinusal și
tulburări de conducere atrioventriculare …………………………………….43
2.3.1 Disfuncția nodulului sinusal ……………………………………….43
2.3.2 Tulburările de conducere atrio -ventriculară ………………………46
2.3.3 Tahiaritmiile și extrasistolele …….………………………………..50
2.3.4 Tulburari de ritm ventriculare ……………………………………52
2.3.5 Tulburările de conducere intraventriculară ………………………53

Capitolul 3. Analiza ritmului cardiac prin biofeedback …………………………….55
3.1 B iofeedback ………………… ……………………………… …………………………55
3.2 Heart&Emotion – dispozitiv pentru biofeedback și analiza variației
ritmului cardiac ……………………………………………………………57
Reacția galvanică a pielii …………………………………… ..……58
Senzorul fotopletismografic……………………………………… …59

Capitolul 4 Sisteme de reglare cu logică fuzzy MATHLAB…………………………62
Sisteme neuro -fuzzy în aplicații practice în inginerie ……………………64
Proiectarea bazată pe experiență a bazelor de reguli fuzzy ………………65
Extragerea bazei de reguli din experiența umană ……………………… 65
Obținerea bazelor de reguli prin instruire iterativă ……………………….67

Concluzii…………………………………………………………………………………………………… ………..69
Bibliografie………………………………………………………………………………………………… ………70

INTRODUCERE

1
Introducere

Interacțiunea dintre domeniul medical și cel al ingineriei în condițiile tendinței lumii
modern e de automatizare și tehnologizare inovatoare a tuturor proceselor este cadrul optim
pentru apariția unor oportunități fără prece dent în câmpul activității acestora sub orice aspect.
Emergența tehnologiilor interdiscipl inare care utilizează și au apărut ca urmare a existenței
unor baze de date uriașe dezvoltate în mod dinamic face posibilă implementarea de sist eme
din ce în ce mai complexe capabile să concureze tot mai mult cu logica umană a specialiștilor
obișnuită să m anipuleze în mod excepțional aproximările și incerti tudinile cumulate cu
experiența umană.
Analiza diverselor stări patologice întâlnite în viața de zi cu zi și încadrarea corectă a
acestora în tiparul corespunzător în sensul observări i simptomatologiei clinice cu modificările
psiho -somatice apărute pe fondul schimbărilor metabolice caracteristice care în final conduc
la stabilirea unui diagnostic și inițierea tratamentului sunt date și procese care odată
implementate și stocate de sisteme expert vor contribui la creșterea gradului de încredere a
specialiștilor în ceea ce numim inteligență artificială. Astfel metode avansate și performante
de diagnostic și tratament vor fi mult mai accesibile în viitor datorită unei caracteristici
impor tante pe care se bazează sis temele inteligente : posibilitatea de a simula și perfecta un
proces în baza datelor de antrenare stocate sub forma bazei de cunoștințe.
Primele sisteme expert apărute erau centrate pe simularea cunoștințelor în concordanță
cu o metodă impusă prin motorul de inferență definit fiind capabile să îndeplinească una sau
un set finit de sarcini fără a oferi soluții pentru situații noi.
Următoarea generație de astfel de sisteme au la bază noi metode de modelare și tipare
comportamentale clar amprentate de concepte cum sunt logica fuzzy sau neuro -fuzzy, procese
cognitive artificiale, rețele neuronale și algoritmi genetici, concepte care fac parte și
caracterizează inteligența artificială.
Subiectul modelării sistemelor dinamice ale anatomiei umane poate fi considerat o
provocare și o temă de interes major pentru specialiștii atât din domeniul științelor medicale
cât și pentru cercetătorii din domeniul ingineriei biomedicale care va susține dezvoltarea și
realizarea de noi automate în aparatura medicală pentru îmbunătățirea performanțelor și
creșterea calității actului medical în sine.
Ingineria biomedicală creează modele funcționale, aparatură medicală, implanturi și
proteze mecanice, organe artificiale. De asemenea, Ingineria medic ală presupune nu numai

INTRODUCERE

2
producerea de echipamente biomedicale performante, ci și utilizarea acestor echipamente în
condiții de calitate a actului medical și de securitate pentru pacient și personalul medical.
Studiul posibilităților de implementare a siste melor de modelare, evaluare și control
pentru variabile fiziologice și cu precădere cele ale sistemului cardio -vascular abordat în
această lucrare prezintă interes atât prin complexitate cât și prin influența asupra incidenței tot
mai crescute a afecțiunil or specifice.
Eficiența și calitatea analizei unui semnal biologic este determinată de o serie de
factori ce țin de:
– metodele și tehnicile alese: modelul matematic, metodele de filtrare ,prelucrare,
circuitele electrice ale aparaturii prin care se iden tifică și măsoară caracteristicile acestuia;
– de structura semnalului în sine (continuitate, amplitudine, frecvență, zgomot,
distribuție ;
– statusul fiziologic de moment al individului.
Dintre astfel de semnale biologice activitatea electrică a inimii descrisă sub forma
variației ritmului cardiac este un subiect tot mai frecvent întâlnit în lucrări de specialitate
datorită faptului că redă informații valoroase pentru diagnosticarea și tratare a mai multor
afecțiuni ale sistemului cardio -vascular d ar și ale sistemului nervos .
Variația ritmului cardiac ( Heart Rate Variability ) ca și noțiune descrie fenomenul
fiziologic prin care se modifică în mod dinamic durata dintre două puncte de maxim ale
activității electrice la nivelul cordului.
Activitatea s istemului cardiovascular este dominată de funcția de generator a inimii
care, prin contracții repetate în mod discontinuu ce se reflectă în valori inegale ale intervalului
dintre cele două puncte de maxim amintite (denumit și interval R -R, exprimat ca peri oadă în
milisecunde) asigură circulația fluxului sanguin . Diferențierea între intervalele R -R apare
odată cu variațiile valorilor de presiune diastolică și sistolică a perioadelor cardiace toate
aceste procese urmând a fi detaliate în cele ce urmează.
Pentru modelarea sistemului cardiovascular, majorit atea studiilor fac trimitere la
modele nepulsatile pentru inimă, în scopul rezolvării mai eficiente a problemelor de interfață
inimă – sistem vascular. De asemenea, în evidențierea mecanismelor de comandă se preferă
tot modele nepulsatile, ținând cont de dificultățile produse prin considerarea întârzierilor
datorate fenomenelor de propagare.
Pentru a descrie câ t mai bine un astfel de sistem cu semnalele aferente în prima parte a
lucrării vom parcurge câte va cunoștințe cu caracter general despre ce înseamnă sistemele
expert cu descrierea unor exemple , despre anatomia și fizio patologia sistemului
cardio vascular cât și o serie de noțiuni de electrofiziologie.

INTRODUCERE

3
În partea a doua a lucrării s -a încercat modelarea unui sistem expert pentru analiza
variației ritmului cardiac care să îmbine avantajele mediului de simulare și modelare Mathlab
cu cele ale mediului de dezvoltare propus de platforma Arduino corelat cu un dispozitiv
electronic ce analizează un semnal transmis de un senzor fotopletismografic și doi senzori
galvanic i care măsoară variațiile de impedanță ale pielii dezvoltat de cercetătorul italian
William Giroldini împreună cu echipa sa, dispozitiv care va f i descris mai amănunțit în
capitolul alocat.
Sistemul va transmite o alertă printr -un modul GSM SIM900 conectat cu circuitul
Arduino Uno R3 pentru cazurile în care variația ritmului cardiac măsurată prin senzorul
fotopletismografic iese din parametrii sta biliți ca valori normale.

Sisteme de telemonitorizare

La nivel internațional , telemonitorizarea reprezintă o metodă viabilă, a cărui
eficacitate a fost probată de numeroase studii din care unele încă mai sunt în desfășurare.
În prezent există numeroase sisteme de telemonitorizare, cu diferite complexități.
Astfel de sisteme sunt implementate cu precădere în țările avansate economic și tehnologic
deoarece acestea dispun de potențialul economic și tehnologic necesar și, poate mai
important, au nevoie de a semenea sisteme având un procent din populație din ce în ce mai
mare în situația de a necesita astfel de îngrijiri.
În continuare se prezintă câteva asemenea sisteme, cu titlu de exemplu.
Sistemul EPI -MEDICS (Enhanced Personal, Intelligent and Mobile Sys tem for Early
Detection and Interpretation of Cardiological Syndromes), realizat în colaborare de cercetatori
din Franța, Italia și Suedia între anii 2001 – 2004, a avut ca scop dezvoltarea unui dispozitiv
pentru telemonitorizare a semnalului ECG numit PEM (Personal ECG Monitor) pentru
detecția diferitelor afecțiuni cardiologice (de tipul aritmiilor cardiace) [ 28]. Dispozitivul PEM
achiziționează 3 canale ECG timp de 10 secunde, reconstruiește cele 12 derivații standard ale
ECG folosind un algoritm bazat pe rețele neuronale artificiale și memorează valorile numerice
ale sem nalului ECG împreună cu datele personale ale pacientului pe un card personal (de tip
SmartCard) în dispozitivul PEM [29 ]. Semnalul ECG este apoi prelucrat și funcție de
rezultate se active ază (sau nu) alarmele. Dacă alarma are nivel ridicat de importanță ea este
transmisă automat către cel mai apropiat centru de urgență, în caz contrar aceasta fiind
transmisă către un server web. Este anunțat medicul curant printr -un SMS și un email, trimis e
automat de server. Datele și alarmele de la pacient sunt transmise spre serverele de

INTRODUCERE

4
telemonitorizare/centrele de urgență prin intermediul Bluetooth (către telefonul mobil) și de
acolo mai departe prin GSM/GPRS.
Cel mai cunoscut sistem de telemonitoriza re, CodeBlue este un sistem bazat pe rețele
de senzori wireless, cu capabilitate de comunicare radio. Senzorii permit transmisia de date pe
distanțe care pot ajunge la 100m și pot transmite aceste informații diferitelor dispozitive:
PDA -uri, laptop -uri, te rminalelor ambulanțelor etc. Acești senzori pot fi programați să
proceseze semnele vitale, de exemplu să alarmeze atunci când parametrii vitali nu sunt în
limitele de normalitate [ 30]. În cadrul proiectului au fost realizate o serie de dispozitive pentru
prelevarea parametrilor pacientului cum ar fi: saturația oxigenului din sânge, semnalului ECG
pe două canale, EMG etc. Aceste dispozitive sunt realizate cu microprocesoare din familiile
Atmel (Atmega128L) sau Texas Instruments (seria MSP430) și circuite de radiofrecvență de
tipul Chipcon (CC2420), au o memorie internă de dimensiuni reduse (4 – 10Kb) și sunt
capabile să transmită datele cu maximum 80Kbit/s.
În cadrul proiectului AMON (Advanced Care and Alert Portable Telemedical
MONitor) realizat în Israel î ntre anii 2001 – 2002 s -a pus la punct o brățară (wrist -mounted
monitoring device) cu biosenzori pentru monitorizarea parametrilor vitali de tipul ritmului
cardiac, semnalului ECG pe două canale, presiunii arteriale, saturației oxigenului din sânge,
temper aturii corpului, cu posibilitatea transmiterii datelor prin GSM/GPRS către centrul de
telemedicină .
Proiectul MobiHealth , dezvoltat în Germania, în cadrul programului FP5 între anii
2002 – 2003, a avut ca scop dezvoltarea unui sistem de telemonitorizare bazat pe rețele de
senzori (BAN – Body Area Network) atașați pacientului care achiziționează și transmit date
continuu către un PDA. Senzorii ce formează rețeaua achiziționează un canal ECG sau
saturația oxigenului din sânge, transmit datele PDA -ului folos ind protocolul wireless
Blueto oth, și de la acesta către centrul de telemonitoriza re prin GPRS/UMTS [31 ].

La nivel național telemonitorizarea reprezintă o tehnologie de interes medical pentru
toate centrele din România capabile să ofere suportul tehnic n ecesar.
Un proiect național, CardioNET (Sistem Integrat pentru Supraveghere Continuă în
Rețea Inteligentă e -Health a Pacienților cu Afecțiuni Cardiologice) este centrat pe
telemonitorizarea pacienților cu afecțiuni cardiace (cardiopatie ischemică, tulbură ri de ritm),
dorind să realizeze o optimizare a schimbului de informații între pacient, medic de familie,
policlinică, spital, casa de asigurări de sănătate și o cunoaștere exactă a antecedentelor
medicale, a tratamentelor și a evoluției acestor patologii.

INTRODUCERE

5
Arhitectura sistemului CardioNET este una de tip distribuit, compusă din mai multe
servere de baze de date, terminale de acces și echipamente medicale mobile interconectate
prin Internet. Între serverele de baze de date exista un protocol de comunicație p entru
schimbul de informații a dministrative (nume, vârsta, CN P, adresa, etc.) și medicale
(tratamente anterioare) referitoare la pacienți. Datele despre un pacient sunt replicate pe mai
multe servere, mărind astfel fi abilitatea sistemului [32 ].
Structura multinivel a sistemului CardioNET este implementată pe patru nivele:
– infrastructura de comunicație (Internet și Intranet),
– serverele de baze de date,
– procedurile de prelucrare, interogare și acces securizat la date,
– interfețele de achiziție de date, generare de documente medicale și de acces
interactiv la informații medicale.
Interfețele de achiziție a datelor de la pacient sunt de două tipuri: interfețe pentru
operator uman și interfețe pentru dispozitive de analiză.
În primu l caz, operatorul (pacient, asistentă sau medic), introduce date medicale
despre pacient folosind formulare (pagini web) predefinite.
În cel de al doilea caz, datele sun preluate direct de la dispozitive prin intermediul
conexiunilor seriale (RS232/USB) s au wireless (802.11/Bluetooth). Transmiterea datelor
poate fi activată fie la o solicitare expresă a operatorului fie în mod automat atunci când
echipamentul detectează o anumită situație critică.
Proiectul TELEASIS (Sistem complex, pe suport NGN pentru t eleasistență la
domiciliu a persoanelor în vârstă) vizează atât aspectul medical al telemonitorizării cât și cel
social, având drept scop obținerea unor servicii personalizate pentru îngrijirea vârstnicului,
reducerea cheltuielilor spitalicești și o crește re a preponderenței îngrijirii la domiciliu [ 33].
Componenta hardware a sistemului constă din realizarea unui modul individualizat de
teleasistență, ca interfață pentru dispozitive medicale sau senzori de mediu utilizați pentru
telemonitorizare, interfață cu suportul de comunicații, Internet, rețele fixe sau mobile,
interfață pentru livrarea informației către beneficiar pe suport PC sau PDA sau TV.
Sistemul MEDCARE este un sistem de monitorizare a activității cardiace, ce permite
achiziția și transmiterea prin Internet a semnalelor ECG (12 derivații) și analiza acestora în
timp real. Semnale bioelectrice de la inimă sunt achiziționate, comprimate, împachetate și
transmise către un server situat la centrul d e telemonitorizare [34 ]. Serverul asigură
memorare a informațiilor despre pacient în baza de date MySQL, precum și stocarea
semnalelor electrocardiografice; de asemenea, retransmite semnalele recepționate on -line de
la unitățile de achiziție sau pe cele anterior memorate. Aplicația client ce rulează pe

INTRODUCERE

6
calculatorul medicului specialist (bazată pe Java Swing), afișează într -o formulă grafică
semnalele ECG primite de la server. De asemenea, aplicația conține instrumente de măsurare
a amplitudinilor și duratelor ce permit medicului să efectueze analiza morfolo gică a
semnalelor ECG.
Sistemul a fost realizat de firma Romsoft SRL din Iași și realizat în 2002, prin
finanțare în PC5 al U.E.
Sistemul TELMES reprezintă o platformă multimedia pentru teleservicii medicale
complexe. S -a urmărit dezvoltarea unui sistem securizat, destinat implementării teleserviciilor
de consultație medicală și telemonitorizare [35].
Proiectul a fost finalizat cu un model pilot pentru o rețea de centre regionale, la care
sunt conectate telecentre locale, având ca suport o platformă multimedia, care permite
implementarea de teleservicii medicale complexe, în scopul creșterii posibilităților de
acordare a asistenței medicale pentru o categorie largă de pacienți, mai ales a celor din zone
rurale sau izolate.
În concluzie, din analiza sistemelor de telemonitorizare prezentate, se pot trage
următoarele concluzii:
• majoritatea sistemelor monitorizează parametrii vitali de tipul: ritm cardiac, saturație
de oxigen d in sânge și presiune arterială;
• unele din siste mele de telemonitorizare folosesc pentru prelevarea parametrilor
fiziologici o rețea de senzori și traductori, altele folosesc doar un singur dispozitiv;
• unele din sistemele de telemonitorizare prezentate folosesc doar pentru alarmare,
altele au intergr ați algoritmi evoluați de procesare a semnalelor în vederea clasificării
acestora;
• majoritatea sistemelor prezentate folosesc pentru transmisia parametrilor
monitorizați de la dispozitivele de prelevare la centrul de telemonitorizare Internet -ul
prin Ethernet, WiFi sau GSM/GPRS);
• nici unul din sistemele prezentate nu își propune elaborarea unui diagnostic pentru
pacientul monitorizat.

SISTEME EXPERT

7
1. SISTEME EXPERT

1.1 Generalități
Profesorul Edward Feigenbaum, Univer sitatea Stanford, un ul dintre membrii fondatori,
am putea spune, al tehnologiei sistemelor expert, ar fi descris un astfel de sistem ca fiind :
”… un program inteligent care folosește cunoaștere și proceduri de inferență pentru a
rezolva probleme suficient de dificile încât să necesite o expertiză semnificativă pentru
găsirea soluției .” [9][10]
Sistemul expert sau sistemul inteligent este o aplicație complex ă ce cuprinde un
ansamblu de tehnologii care utilizează cunoștințele și experiența umană stocat e sub forma
unei baze de date ce prin ajutorul unui motor de inferență , urmărește un grup de cunoștințe,
pentru a rezolva probleme și a raționa în activități dificil de îndeplinit.
Figura 1 : Structura generală a unui sistem expert
Principala caracteristică a acestuia este prezența unei baze de cunoștințe împreună cu un
algoritm de căutare adecvat tipului de raționament. De cele mai multe ori, baza de cunoștințe
este foarte mare, de aceea este foarte importantă modalitatea de reprezentare a cunoașterii.
Baza de cunoștin țe a sistemului trebuie separată de program, care la rândul său trebuie
să fie cât mai stabil. Cel mai utilizat mod de reprezentare a cunoașterii, este o mulțime de

SISTEME EXPERT

8
reguli de producție. Operațiunile acestor s isteme sunt apoi controlate de o procedură simplă, a
cărei natură depinde de natura cunoștințelor.
Ca urmare a tehnologiilor moderne, s -au conceput și realizat sisteme de calcul
inteligente ce au facilitat elaborarea de sisteme expert ce înglobează atât p erformanțele
hardware, cât și procesarea cunoștințelor la nivel de expert pentru diverse domenii.
Apariția sistemelor expert a fost dictată în primul rând de dificultatea de a găsi soluția
corectă în cazul problemelor ce implică un volum mare de cunoștințe și o căutare lungă și de
dificultatea de a avea la dispoziție mereu și în diferite locații expertul uman.
Utilizarea sistemelor expert prezintă o serie de avantaje cum ar fi:
1. Disponibilitatea crescută, expertiza devenind accesibilă pe orice calculator. Se
poate spune despre sistemul expert că determină producția de masă a expertizei,
datorită faptului că este disponibil în orice moment și nu este afectat de emotivitate
sau factori de stres;
2. Reducerea costurilor ;
3. Permanența, sistemele expert având o viață n elimitată;
4. Reducerea pericolelor, în sensul că pot fi folosite în medii periculoase pentru om,
de exemplu atunci când sunt încorporate în sistemul de comandă al roboților
industriali;
5. Creșterea calității, prin obținerea unei expertize complete a domeniului de lucru,
ceea ce expertul uman nu poate face întotdeauna;
6. Posibilitatea de explicare în detaliu a soluției obținute pentru creșterea gradului de
încredere al utilizatorului;
7. Viteza de răspuns;
8. Sistemele expert pot contribui la răspândirea cunoștințelor d in domeniu;
9. Asigură păstrarea în siguranță a cunoștințelor, după plecarea experților umani;
10. O dată cu construirea unui sistem expert are loc clasificarea și perfecționarea
metodelor de rezolvare a problemelor din domeniul de lucru.
1.2 Arhitectura unui sis tem expert prezintă trei componente principale ce definesc
sistemul inițial:
1. Baza de cunoștințe este reprezentată ca o structură de date ce conține ansamblul
cunoștințelor specializate introduse de către expertul uman. Cunoștințele stocate
aici sunt în principal descrierile obiectelor și ale relațiilor dintre acestea. Forma de
stocare trebuie să asi gure căutarea pieselor de cunoaștere specificate, direct prin
simboluri identificatoare sau indirect, prin proprietățile asociate. Baza de

SISTEME EXPERT

9
cunoștințe face parte din sistemul cognitiv, cunoașterea fiind memorată într -un
spațiu special organizat.
2. Mecanismul (sau motorul) de inferență preia cunoștințele din baza de cunoștințe
ce sunt utilizate pentru construirea raționamentului, elaborează planul de rezolvare
al problemei și execută acțiunile prevăzute în planul de rezolvare. Mecanismul de
inferență se constit uie dintr -un ansamblu de proceduri, modul în care utilizează
cunoștințele nu este prevăzut prin program, ci depinde de cunoștințele pe care le
are la dispoziție.
Mecanismul de inferență urmărește o serie de obiective majore, cum ar fi:
– alegerea strategiei de control în funcție de problema curentă,
– elaborarea planului de rezolvare a problemei după necesități,
– comutarea de la o strategie de control la alta,
– executarea acțiunilor prevăzute în planul de rezolvare.
3. Baza de fapte (sau memor ie de lucru) este reprezentată de o memorie auxiliară
ce conține toate datele utilizatorului (faptele inițiale ce descriu enunțul problemei
de rezolvat) și rezultatele intermediare produse în cursul procedurii de inferență.

Figura 2: Elementele principale ale unui sistem expert

Sursa : Curs 4 Sisteme exper t– Inteligență artificială, Conf. Dr. Ing. Bălaș Valentina

SISTEME EXPERT

10
O arhitectură de descriere a bazei de cunoștințe poate fi construită pe trei nivele, în
funcție de locul în care se prelucrează cunoștințele.
I. Nivelul intern descrie structura de stocare fizică a cunoștințelor în baza de
cunoștințe. La acest nivel se descriu detaliile complete ale stocării, precum și
modul de acces la cunoștințe.
II. Nivelul conceptual descrie structura întregii baze de cunoștințe pentru o
comunitate de utilizatori. La acest nivel se face o descriere completă a bazei de
cunoștințe, ascunzându -se detaliile legate de stocarea fizică și concentrându -se
asupra descrierii entităților, tipurilor de date, a rela țiilor dintre ele și a
restricțiilor asociate.
III. Nivelul extern descrie baza de cunoștinte din perspectiva diferiților utilizatori,
care au fiecare propriile interese. La acest nivel există tendința să li se ascundă
utilizatorilor detaliile de care nu sunt i nteresați.
În multe sisteme nu există o delimitare netă între cele trei nivele. Totuși, în majoritatea
sistemelor cognitive se remarcă un nivel conceptual puternic, care suplinește de multe ori
celelalte nivele. Deasemenea, în aplicațiile practice apare o contopire între nivelele conceptual
și extern.
Elementele din baza de reguli sunt enunțuri de forma:
Dacă <condiție > atunci <acțiune >.
Condiția unei reguli se mai numește și antecedent sau parte stângă (eng. „Left Hand
Side” – LHS), iar acțiunea mai poartă denumirea și de consecință, concluzie sau parte dreaptă
a regulii (eng. „Right Hand Side” – RHS). Condiția poate conține una sau mai multe elemente,
care se numesc tipare. Sintactic, acestea sunt de aceeași formă cu faptele din baza de fapte și
sunt legat e între ele prin operația de conjuncție. Elementele din partea dreaptă a unei reguli se
numesc acțiuni și între ele există implicit operația de conjuncție.
Un exemplu de regulă în cadrul unui proces automatizat în industrie este următorul:
Dacă <presiune = 100> și <temperatură = 30> și <culoare = alb> atunci <Închide releu
R1> și <Afișează mesaj: Terminare prelucrare>.
Pe lângă aceste module un sistem expert mai conține o serie de module secundare ce
asigură comunicarea cu operatorul și expertul uman, acest ea fiind:
1. Interfața utilizator – asigură dialogul dintre utilizator și sistem;
2. Modulul de achiziție a cunoștințelor – preia cunoștințele specializate furnizate de
expertul uman sau inginerul de cunoștințe într -o formă ce nu este specifică
reprezentării int erne (fișiere);

SISTEME EXPERT

11

Edward Feigenbaum Joshua Lederberg Bruce Buchanan
Sursa: The Quest for Artificial Intelligence : A History of Ideas and Achievements – 2010
3. Modulul de explicații – permite trasarea drumului de urmat în raționare de către
sistemul rezolutiv și emiterea justificărilor pentru soluțiile obținute, evidențiindu –
se în acest mod cauza greșelilor sau motivul eșecurilor.
Modulul de achiziție a cunoștințelor permite utilizatorului să introducă noi cunoștințe în
baza de reguli, prin crearea unei reguli noi sau act ualizarea unei reguli existente.
Modulul de explicații funcționează prin memorarea ordinii în care au fost executate
regulile și permite utilizatorului să adreseze întrebări d e tipul ,,De ce?, Cum?, Dar dacă? ’’.
Explicațiile proiectate corespunzător vor asigura integrarea rapidă a interacțiunii cu sistemul
în experiența personală a utilizatorului , acceptarea acestuia și astfel un feedback pozitiv.

1.3 Dezvoltarea și aplicabilitatea sistemelor expert
1.3.1 DENDRAL
Pionieratul sisteme lor expert ca și aplicații ale inteligenței artificiale își are originea la
începutul anilor ’60 când , în cadrul universității Stanford , o echipă formată din cercetători și
studenți entuziaști sub conducerea a trei experți , Edwar d Feigenbaum, Joshua Lederberg,
Bruce Buchanan (foto ) pun bazele unui sistem care să susțină cercetările în domeniul Chimiei
organice prin analiza spectrală a masei unei molecule corelată cu o bază de cunoștințe din
Chimie (masa moleculară, număr atomic , topologie, ș.a.). Acest proiect numit DENDRAL
(de la DENDRitic ALgorithm) care cuprindea o suită de subprograme (CONGEN , MOLION ,
INTSUM, RULEGEN, RULEDEMOD cu dezvoltare ulterioară sub forma
METADENDRAL) cu specificități din același domeniu avea să deservească cercetătorii prin
identificarea combinațiilor de elemente structurale a unor compuși noi pe baza unui algoritm
de căutare și testare. concurând astfel cu succes cu experții umani.

Figura 3 : ,,Părinții’’ sistemelor expert

SISTEME EXPERT

12
Etape ulterioare în dezvoltarea structurii acestui sistem expert și cu precădere a
generatorului de reguli au dus la apariția GENOA – un generator interactiv de structuri
moleculare (1983) și a sistemului META -DENDRAL care formulează reguli pentru
DENDRAL aplicabile domeniului spectroscopiei de masă. Performanța acestuia a fost
dovedită nu numai prin redescoperirea regulilor cunoscute depre compușii chimici ci și prin
decoperirea unor reguli complet noi.
Căutarea euristică bazată pe inducție realizată în două etape, respectiv faza de
aproximare a soluției și apoi faza de rafinare a ei, utilizată de META -DENDRAL venea să
confirme faptul că procese complexe ale gând irii umane pot fi automatizate. Odată cu apariția
delimitării între cunoașterea declarativă și cea executorie tehnologiile rapide de dezvoltare noi
apărute aveau să amplifice evoluția sistemelor expert.

Fig.4 : Sisteme expert la origini (1960 -1980) [12]

SISTEME EXPERT

13

Bruce Buchanan (stânga) și Ted Shortliffe(dreapta)
Sursa: http://bi.snu.ac.kr/Courses/4ai12s/References/ai12s_ch18
1.3.2 MYCIN – modul de a ,,gândi ’’ a unui sistem expert

La mijlocul anilor 1970 prin dezvoltarea sistemului MYCIN [12][13] (nume derivat
din terminația frecvent întâlnită în denumirea unor antibiotice, de exemplu : Clindamicină –
Clindamycin, Cubicin – Daptomycin, Vancocin – Vancomycin, ș.a.) , proiectat de Buchanan
Figura 5 : Fondatorii MYCIN
și Shortliffe pe baza experienței acumulate cu DENDRAL și concentrând eforturile comune
ale unei echipe de cercetători alături din nou de studenți dedicați are loc debutul dezvoltării
sitemelor expert în Medicină .
Scopul sistemului MYCIN era să ajute medicul în diagno sticul și mai ales tratamentul
bolilor infecțioase prin alegerea optimă a medicamentelor pentru antibioterapie.
Cercetarea în cadrul proiectului s -a axat pe următoarele trei direcții, după cum le
decriu autorii :
– Consultanță : Componenta centrală a MYCIN sub forma unui program cu o
interfață interactivă care, pe baza datelor despre starea clinică a pacientului , rezultate ale
testelor microbiologice și de laborator corelat e cu setul de reguli și decizii extrase din
protocolul terapeutic al bolilor infecțioase să discearnă între varietatea diagnostice și de
antibiotice și să recomande pe cel mai eficient ;

SISTEME EXPERT

14
– Educare și justificare interactivă : Modul ul de consultanță va fi ca pabil să
prezinte amănunțit informațiile despre tratamentul bolilor infecțioase și să justifice în mod
elocvent recomandările terapeutice individuale ;
– Capacitate de învățare : Programul avea să permită specialiștilor să ,,îl învețe’’ noi
metode , reguli de a discerne între protocoalele terapeutice pentru a selecționa pe cele mai
utile.
Proiectat inițial pentru a minimiza timpul destul de mare de diagnosticare și tratament
al meningitei sau infecții lor bacteriene , întârziere întâlnită mai ales în cazul p atologiilor
infecțioase postoperatorii , MYCIN reușește performanța de a furniza aceste informații chiar și
în lipsa u nor teste complete de laborator prin modul de înlățuire a regulilor și criteriilor de
evaluare.
Pentru o aprofundare în modul de a evalua și a răspunde al sistemului vom reda în
continuare un exemplu de sesiune al unei situații așa cum este redat în lucrarea Artificial
Intelligence Applications – Phil Grant, Universitatea Swansea, Wales [15] .
,,Dialogul’’ prin interfața interactivă dintre utilizator și sistem îl considerăm
semnificativ și, deși nu face apel decât la un număr limitat de reguli (doar cele relevante
pentru caz) din cele 500 , evidențiază cele două faze utilizate implicit în modul de abordare:
diagnosticare și apoi recomandare(prescriere). În prima fază este identificat
microorganismul care a cauzat infecția iar în cea de -a doua se indică tratamentul ținându -se
cont și de posibilele efecte adverse toate acestea utilizând reguli de tipul:
<< IF stain of organism is gram negative
AND
morphology is rod
AND
is anaerobic
THEN
suggestive that class is enterobacteriaceae (CF 0.8)>>

sau , în traducere liber ă:
<< DAC Ă rezultatul testelor de colora ție este : gram negativ
ȘI
morfologic microorganismul are forma de tijă
ȘI
este anaerob
ATUNCI
testele sugerează ca microorganismul face parte din clasa
enterobacteriacee (CF* 0.8)>>
* CF = Certainty F actor – factor de certitudine dat de o scară de la -1 (strict fals) la 1
(strict adevărat)

SISTEME EXPERT

15
DIALOG MYCIN – MEDIC (sesiune demonstrativă)
COMENTARII : Sesiunea începe prin solicitarea unor date generale ale pacientului:
PAS:
1 MYCIN: What is the patient’s name?
User: JILL EDWARDS
2 MYCIN: What is the patient’s age?
User: 45
3 MYCIN: What is the patient’s sex?
User: FEMALE
4 MYCIN: What is the patient’s race?
User: CAUCASIAN

COMENTARII : După obținerea informațiilor de fond, MYCIN încearcă să determine
de ce natură este infecția. Întâi solicită ajutorul utilizatorului pentru a a fla dacă există culturi
microbiologice pozitive efectuate relativ recent care ar putea indica prezența unui
microorganism responsabil de starea patologică de moment a pacientului.
5 MYCIN: Are there any cultures for JILL EDWARDS which may be related
to the present illness, and from which organisms have been grown
successfully in the microbiology laboratory?
User: YES
6 MYCIN: From what site was the specimen for the culture taken?
User: CSF (*Cerebro -Spinal Fluid)
7 MYCIN: Please give the date and time when the pending CSF culture
was obtained.
User: 7 -JULY -2001 -7:O0
8 MYCIN: Was a smear examined at the time the specimen was obtained?
User: YES
9 MYCIN: Were any cultures seen on the smear of the specimen?
User: YES
10 MYCIN: Have you been able to obtain.: positive microbiological
information about infection of JILL EDWARDS?
User: YES
11 MYCIN: What is the infection?
User: Endurteritis

SISTEME EXPERT

16

COMENTARII : Pentru a încuraja și susține experiența interacțiunii utilizatorului cu
sistemul MYCIN este capabil să recunoască o denumire greșită și chiar să sugereze corecția.

12 MYCIN: Did you mean to type ENDARTERITIS?
User: YES

COMENTARII : În cazul absenței informațiilor din teste microbiologice MYCIN va
solicita informații despre simptomatologia pacientului determinând o privire de ansamblu
asupra stării generale a acestuia, lucru care va introduce următorul pas. Spre exemplu MYCIN
va pune întrebări legate de suspiciunea unei meningite de forma :

MYCIN: Has JILL EDWARDS recently had symptoms of persistent headache
or other abnormal neurological symptoms (dizziness, lethargy, etc.)?
User: YES
MYCIN: Has JILL EDWARDS recently had objective evidence of abnormal
neurologic signs (rigidity, coma, seizures, etc.) documented by a physician?
User: YES
MYCIN: The CSF cultures will be considered to be associated with
MENINGITIS

COMENTARII: În absența rezultatelor pentru culturile pozitive sistemul va suspecta
în acest moment o infecție în cadrul meningitei și aceasta va afișa ca rezultat. Dar, pentru
că s-a mai identificat și o altă infecție, MYCIN va în cerca să determine identitatea acestui al
doilea microorganism printr -o serie de întrebări printre care una ar fi dacă acesta a putut fi
identificat în antecedente prin teste de laborator.

13 MYCIN: Enter the identity of ORGANISM -1
User: UNKNOWN
COMENTARII: Chiar și în cazul în care identitatea microorganismului este
necunoscută vom dori ca sistemul să continue raționamentul astfel că acesta va încerca
identificarea din alte informații disp onibile.

SISTEME EXPERT

17

Continuing
14 MYCIN: Is ORGANISM -1 a rod or coccus (etc.)?
User: ROD
15 MYCIN: The gram stain of ORGANISM -1?
User: GRAMNEG
16 MYCIN: What is the aerobicity of ORGANISM -1?
User: FACUL
17 MYCIN: Is the patient’s illness with ORGANISM -1 a hospital acquired
infection?
User: WHY

COMENTARII: Se observă că utilizatorul dorește să cunoască motivul din spatele
ultimei întrebări. MYCIN va dovedi transparența totală prin afișarea regulilor utilizate și a
concluziilor la care s -a ajuns până la momentul respectiv după care va repeta întrebarea.
MYCIN:
[2.0 ] This will aid in determining the identity of ORGANISM -1 that
might be infecting JILL EDWARDS
[RULE 92 ] It has already been established that
[2.1 ] the morphology of ORGANISM -1 is rod, and
[2.2 ] the gram stain of ORGANISM -1 is gramneg, and
[2.3 ] the aerobicity of ORGANISM -1 is facul
Therefore, if
[2.4 ] the infection with ORGANISM -1 was acquired while the
patient was hospitalized
Then
there is weakly suggestive evidence (.2) that the identity of
ORGANISM -1 is pseudomonas

18 MYCIN: Is the patient’s illness with ORGANISM -1 a hospital acquired
infection?
User: NO
19 MYCIN: Have there been POSITIVE cultures yielding organisms about
which you will NOT be seeking advice?

SISTEME EXPERT

18
User: YES
20 MYCIN: Enter the identity of ORGANISM -2
User: SALMONELLA (.4) E.COLI (.3)

COMENTARII : Descoperindu -se din anamneză că utilizatorul/pacientul a fost testat
pozitiv pentru alte infecții cu alte microorganisme și dat fiind faptul că acesta nu este absolut
sigur de identitatea acestora se cuantifică gradul de certitudine (sau am putea spune și
incertitudine) : ,, Cred că este Salmonella cu un factor de certitudine de 0.4 și de asemenea
cred că este E.Coli cu un factor de certitudine de 0.3’’
Sesiunea va continua în acest mod iar după un set de 20 până la 100 de întrebări
rezultatul va fi o listă cu microorganismele suspectate conform cu probabilitățile calculate de
forma :
21 MYCIN: INFECTION -1 IS ENDARTERITIS with BACTEREMIA
item1 E.COLI [ORGANISM -1] (.71)
item2 SALMONELLA (species unknown) [ORGANISM -1] (.60)
item3 KLEBSIELLA -PNEUMONIA [ORGANISM -1] (.25)

MYCIN conc luzionează astfel că infecția este endarterită și listează trei posibile
bacterii care ar fi putut să o determine în ordine crescătoare a factorul ui de certitudine
reprezentat de o valoare numerică.
Modul în care s -a determinat această concluzie este accesibil prin întrebări din partea
utilizatorului :
22 User: HOW DID YOU DECIDE THAT ORGANISM -1 WAS AN E.COLI?
MYCIN: I used rule 084 to conclude that the identity of ORGANISM -1
is e.coli. This gave a cumulative c.f. of (.71)
RULE 084
if
1 The site of the culture is one of those sites that are normally
sterile, and
2 This organism has at least one of the likely pathogens associated
with the portal of entry of the organism agree with respect
to the following properties: gram morph air
then

SISTEME EXPERT

19
There is strongl y suggestive evidence (.8) that each of them is the
identity of the organism
23 User: WHY DIDN’T YOU THINK THAT ORGANISM -1 WAS NEISSERIA?
MYCIN: The following rules could have been used to determine that the
identity of ORGANISM -1 is neisseria -RULE 9. How ever, none of these
succeeded in the context of ORGANISM -1. If you would like an explanation
for why any of these rules failed, please enter their numbers:
24 User: 9
MYCIN: Clause 2 of RULE 009 ["the morphology of the organism is
coccus"] was already known to be false for ORGANISM -1, so the rule
was never fired.
COMENTARII : Este astfel demonstrată capacitatea de introspecție a sistemului
acesta fiind capabil să dea un răspuns pentru întrebări de tipul ,,De ce?’’ și ,,De ce nu…?
folosind motorul de i nferență și baza de reguli pentru retrospectivă asupra algoritmilor
implicați.
În etapa următoare sesiunea continuă prin selecționarea tratamentului optim pe baza
unui ciclu repetat de planificare -generare -testare asupra unei varietăți de recomandări
terapeutice medicamentoase și pe baza unui nou set de informații personale cu privire la
reacțiile alergice întâlnite până acum.
25 MYCIN: Does JILL EDWARDS have a clinically significant allergic
reaction to any antimicrobial agent?
User: NO
26 MYCIN: [REC -1] My preferred therapy recommendation is as follows:
In order to cover the items < 123 >: Give the following combination:
1 AMPICILLIN
Dose 2.5 g (30 ml)
2 GENTAMICIN
Dose 131 mg (3.2 ml, 80 mg/2 ml ampule) for 10 days.
Comments : Monitor serum concentrations. Since high concentrations of
penicillins can interact aminoglycosides, do not mix these two antibiotics
in the same IV bottle .

COMENTARII : Pe lângă recomandările de tratament MYCIN va oferi și recomandări
sub formă unor comentarii despre modul de administrare a acestuia.

SISTEME EXPERT

20
Pentru aceste recomandări sistemul va cere aprobarea medicului și pasul următor va fi
să ofere, dacă se solicită, o alter nativă pentru tratamentul prezentat.

27 MYCIN: Do you wish to see the next choice therapy?
User: YES
28 MYCIN: Which, if any, of the above drugs do you wish eliminated
from consideration?
User: AMPICILLIN
MYCIN: [REC -2]:: Next best therapy recommendation : In order to
cover the items < 23 >: Give GENTAMICIN Dose 131 mg (3.2 ml,
80 mg/2 ml ampule) for 10 days
Comments: Monitor serum concentrations.
In order to cover the items <1>: PENICILLIN Dose 4 million
units (7.8 ml) for 14 days
RECOMMENDATION -2 is subs tantially inferior to RECOMMENDATION –
1
29 MYCIN: Would you like to see details of this comparison?
User: NO

COMENTARIU : Sistemul avertizează asupra faptului că varianta a doua de tratament
este net inferioară și se oferă posibilitatea prezentării în detaliu a comparației dintre cele două
variante de terapie care prezentare este refuzată de utilizator aceasta finalizând sesiunea.

1.3.3 EMYCIN
Odată cu apariț ia MYCIN care a fost printre primele sisteme de acest gen ce utiliza o
strategie de control cu înlănțuire înapoi ghidată de scop ( backtracking) are loc o accelerare și
amplificare din punct de vedere evolutiv a sistemelor expert , unele fiind chiar derivate din
acesta. Așa este și cazul sistemului EMYCIN ( Empty MYCI N sau E ssential MYCIN) creat
prin ,,golirea’’ de cunoștințe dependente de domeniu a lui MYCIN, acesta fiind primul
,,shell ’’ de sisteme expert, primul mediu de dezvoltare cu păstrarea motorului de inferențe și
utilitare de dezvoltare și consultare a bazei de cunoștințe.
Prin structura sa EMYCIN va crea un nou program de consultanță prin :
1. Interacțiunea cu expertul uman ( syste m designe r) pentru a crea baza de
date și cunoștințe ( knowledge base) ;

SISTEME EXPERT

21
2. Integrarea informațiilor primite și aplicarea setului de cunoștințe la cazul
particular prezentat pentru a formula și prezent concluziile.

Fig. 6 : Schema bloc a SE EMYCIN (după modelul redat în Rule-Based Expert Systems –
BUCHANAN, B.G., SHORTLIFFE, E. H. [12])

Sistemul a fost intens utilizat în Statele Unite si în afara lor, una dintre aplica ții fiind
sistemul Personal Consultant dezvoltat de Texas Instruments.

1.3.4 Alte exemple de sisteme expert

Câteva exemple ce fac parte din suita de sisteme sau medii de asistență în dezvoltarea
sistemelor expert ce au urmat ar fi :
TEIRESIAS [16] – asistent de achiziție a cunostinț elor de tip MYCIN;
PUFF [17] – primul sistem construit cu EMYCIN, dedicat interpretării testelor
funcț ionale pu lmonare pentru bolnavii cu afecț iuni pulmonare, în folosinț ă la Pacific Medical
Center din San Francisco;
VM [18] – Ventilator Manager , program de interpretare a datelor cantitative în
unităț ile de terapie intensivă din spitale, capabil să monitorizeze un pacient în evoluția lui ș i
să modifice tratamentul corespunzător;
Soluții
Datele cazului particular
Feedback
Antrenare
SYSTEM DESIGNER
UTILITARE DE CONSTRUIRE
A BAZEI DE DATE

BAZA
DE CUNO ȘTINȚE
SPECIFICE
DOMENIULUI
CONTROL
CONSULTAN ȚĂ
EMYCIN
UTILIZATOR

SISTEME EXPERT

22
GUIDON [19] – sistem utilizat în structurarea cunoaș terii reprezentate prin reguli
pentru scopuri didactice, în realizarea d e sesiuni interactive cu stud enții – domeniu cunoscut
sub numele Instruire Inteligent ă Asistată de Calculator (ICAI) ; experien ța cu GUIDON a
demonstrat n ecesitatea de a explicita cunoaș terea depozitată în reguli pentru ca ea să devină
efectivă pentru scopuri didactice .
AM [8], [16 ] este un program de învă țare automată prin descoperiri utilizat în
domeniul matematicilor elementare. Folosind o bază de 243 de euristici AM a propus
conce pte matematice plauzibile, a obținut date asupra lor, a observat regularităț i si,
completând ciclul de monstraț iilor din matematică, a găsit calea de a scurta unele demonstrații
propunând noi definiț ii. AM nu a reusit însă să găsească el însu și noi euristici pentru a -și
perfecț iona, î ntr-un fel de cerc vicios al câș tigului, propria personalitate. Acest eș ec, pus pe
seama principiilor sale constructive, a stimulat cercetările pentru crearea unui sistem care să
combine capacitatea de a face descoperiri automate, a lui AM, cu trăsătura de a formula noi
euristici.
S-a ajuns în acest fel la EURISKO (1978 -1984) [2 0]. În orice domeniu este aplicat
sistemul are tr ei nivele la care poate lucra:
– cel al domeniului, pentru rezolvarea problemei,
– cel al inventării de noi concepte ale domeniului,
– cel al sintezei de noi euristici care sunt specifice domeniului.
A fost aplicat în matematica elementară, în programare pentru descoperirea de erori de
programare, în jocuri strategice navale si în proiectarea VLSI .
Foarte multe sisteme expert au fost folosite cu succes în discipline ale pământului, ca
geologia, geofizica ori pedologia.
În anii '80, sistemul PROSPECTOR [21] a stârnit interesul tuturor mai ales când s -a
anunțat că datorită lui s -a reuș it descoperirea unui depoz it mineral valorând 100.000.000
USD. Mult mai recent, COAMES (COAstal Management Expert System) este un sistem
expert dezvoltat de Plym outh Marine Laboratory cu intenț ia de a studia zonele de coastă prin
corelarea datelo r de natură biologică, chimică ș i fizică ce comple tează tabloul riveran,
maritim ș i atmosferic a l acestora. Se aș teaptă ca acest sistem să contribuie la dimensionarea
corec tă a managementului mediului [22 ].
Sute de sisteme expert au fost descrise în cărț i sau reviste dedicate domeniului, cele
mai importante dintre reviste fiind:
– Expert Systems with Applications , Pergamon Press Inc.
– Expert Systems: The International Journal of Knowledge Engineering ,
Learned Information Ltd.

SISTEME EXPERT

23
– International Journal of Expert Systems , JAI Press Inc.
– Knowledge Engineering Review , Cambridge University Press,
– International Journal of Applied Expert Systems , Taylor Graham Publishing

Pentru cercetătorii acestui domeniu este din ce în ce mai evident că problema
fundamentală în înț elegerea inteligen ței nu este identificarea câtorva tehnici foarte puternice
de prel ucrare a informa ției, ci problema reprezentării ș i manipulării unor mari cantități de
cunostinț e de o manieră care să p ermită folosirea lor efectivă și inter-corelată. Această
constatare caracterizează si tendinț ele fundamentale de cercetare: ele nu sunt î ndreptate atât
spre descoperirea unor tehnici noi de raționament, cât spre probleme de o rganizare a bazelor
de cunostinț e foarte mari ori de formalizare a cunostinț elor “disipate” în baze de date în
sisteme de reguli (data mining ).
Nu este, desigur, l ipsită de interes nici problema achiziț iei cunoaș terii din medii
naturale, cu precădere din experien ța umană . Problema aici este cum ar putea fi identificată,
formalizată și transpusă în reguli experiența specialiș tilor umani? Responsabilul cu această
sarcină este, în general, cunoscut sub numele de inginer de cunoa ștere sau inginerul bazei
de cunoș tințe. El este cel care trebuie să găsească limbajul comun cu specialiș ti din domeniul
viitorului sistem expert, care trebuie să -i convingă să colaboreze si să poarte un dialog cu ei,
pentru ca apoi să aducă la o formă convenabilă ș i să introducă în sistemul artificial
informaț iile furnizate de acestia [23 ][14].

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

24
2. NOTIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ Ș I
ELECTROFIZIOLOGIE

2.1 Elemente de fiziologie a inimii

În structura sistemului cardiovascular funcț ia
inimii este de a furniza țesuturilor oxigen și substanțe
nutritive prin intermediul sângelui pe care îl pompează
prin arborele circulator.
Inima este împărțită în patru camere, două atrii
situate în partea superioară și doi ventriculi, situați în
partea inferioară . Pereții inimii sunt formați în
prinicipal din fibre musculare care alcătuiesc
miocardul activitatea căruia se desfășoară sub
conducerea țesutului excito -conductor.
Cordul funcționează astfel ca o pompă cu două
circuite înseriate , realiz ând circulația sistemică și
circulația pulmonară .
Sângele încărcat cu oxigen preluat de atriul
stâng din venel e pulmonare este trecut apoi prin valva
mitrală în ventriculul stâng de unde este împins prin
aortă spre țesuturi. Aici oxigenul este consumat și
sângele este împins spre sistemul venos ajungând prin
vena cavă superioară și inferioară în atriul drept. De
aici sângele trece prin valva tricuspidă în ventriculul
drept, fiind apoi pompat prin artera pulmonară spre
plămâni pentr u a fi din nou încărcat cu oxigen.
Pentru a se realiza funcția de pompă a inimii,
fiecare cameră a inimii prezintă 2 faze de funcționare:
diastola și sistola . În diastolă camera respectivă se
relaxează și se umple cu sânge iar în sistolă miocardul
se contr actă și împinge sângele mai departe. Direcția de deplasare a sângelui menționată
anterior este menținută prin existența valvelor cardiace, care se deschid într -un singur sens,
nepermițând sângelui să se întoarcă.
Fig.7 Anatomia inimii
Sursa : www.edoctoronline.com/medical –
Fig. 8. Diastola

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

25
Intrarea sângelui în inimă prin atrii înce pe cu diastola atrială – umplerea atriilor cu
sânge, care este urmată de diastola ventriculară, timp în care sângele începe să curgă pasiv
din atrii în ventriculi. In această perioadă, toată inima este în diastolă (Fig.8)

Urmează apoi sistola atrială, când ultimele
cantități de sânge din atrii sunt pompate activ în ventriculi
(Fig. 9) . De aici sângele este împins în timpul sistolei
ventriculare spre vasele mari (aorta, artera pulmonară),
ieșind din inimă (Fig. 10). În timpul sistolei ventriculare
atriile reintră în diastolă (se relaxează), se reumplu cu
sânge și ciclul se reia.
Coordonarea acestei succesiuni se realizează prin
impulsuri electrice. Fiecare impuls electri c declanșează o
contracție a miocardului.
Impulsurile electrice sunt generate și conduse de
un sistem specializat din peretele inimii, numit țesut excitoconductor . Acest sistem cuprinde
două centre generatoare de impulsuri ( nodul sinusal și nodul atrioventricular ) și o rețea de
fibre care conduc impulsurile la miocardul contractil (fasc iculul His și rețeaua Purkinje).
În mod normal impulsurile electrice sunt generate de nodul sinusal (Fig. 11 ), aflat în
peretele atriului drept, de unde inițial sun t conduse la miocardul atrial (depolarizare atrială),
provocând sistola atrială, precum și la cel de-al doilea nod, nodul atrioventricular , situat la
Fig. 9. Sistola atrială
Fig. 10. Sistola ventriculară
Fig. 11. Nodul sinusal

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

26
limita dintre atrii și ventriculi (Fig. 12). Aici impulsul electric este întârziat , apoi condus mai
depart e prin fasciculul His. Acesta se bifurcă în ramura dreaptă pentru ventriculul drept și
ramura stângă pentru ventriculul stâng. Ramura stângă se bifurcă la rândul ei în fasciculul
stâng anterior și fasciculul stâng posterior. Rețeaua His -Purkinje conduce as tfel impulsurile
spre ventriculi (depolarizare ventriculară), provocând sistola ventriculară (Fig. 13).

Conducerea impulsurilor electrice se realizează prin deplasarea sarcinilor electrice
existente pe suprafața membranei celulelor implicate. Pentru a înțelege mai bine ce înseamnă
această dinamică a materiei vii de la nivel celular vom prezenta un ansamblu d e cunoștințe din
domeniul Electrofiziologiei celulare și studiul biosemnalelor.

2.2 Principii de electrofiziologie celulară aplicate la nivelul țesutului cardiac

Cu patru secole în urmă, Galvani constată apariția unor biocurenți în mușchiul care se
afla în stare de activitate.
În secolul XIX, Dubois -Reymond remarca absenta di ferenț elor de potențial pe
suprafa ța mușchiului aflat în repaus. Î n aceleași condiții, explorând simultan suprafața și
interiorul mușchiu lui, autorul înscrie o diferență de potențial pe care o numește ,,curent de
leziune", introducând astfel în electrofiziologie o noțiune care își păstrează valabil itatea și în
zilele noastre .
Progresele înregistrate în tehnica de cercetare au permis studiul biocurenților la
celulele izolate, folosindu -se microelectrozii de sticla, pirex sau electrozii punctiformi,
realizați de Graham și Gerard, Corabeuf și Weidman [25][26] .
De la constatarea fenomenelor electrice celulare s -a trecut la studii privind g eneza
acestora, stabilindu -se substratul lor biochimic. Un merit deosebit în acest domeniu i -a revenit
Fig. 12. Nodul atrioventricular
Fig. 13. Rețeaua Purkinje

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

27

Fig. 14. Variația potențialului de acțiune în
funcție de tipul țesutului cardiac
Fig. 15. Fazele de polarizare ale potențialului
de acțiune lui Corabeuf care, inhibând permeabilitatea mem branei celulare în mod selectiv pentru diverși
electroliți, a putut urmări migrarea și consecințele electr ice ale migrării acestora.

2.2.1. Potențialul de acțiune la nivel celular
În condiții de repaus, în interiorul majorității celulelor cardiac e, cu excepția celor din
nodul sinusal și nodul AV, există un potențial electric negativ de aproximativ – 80 până la
-90 mV, în raport cu un electrod de referință plasat la exteriorul celulei. Potențialul de repaus
al membranei este determinat, în principal, de distribuția ionilor de potasiu (K+) de o parte și
de alta a membranei. Activarea celulelor cardiace p roduce o mișcare a ionilor prin membrană,
ducând la o depolarizare tranzitorie, denumită potențial de acțiune.
Tipurile de ioni responsabili de producerea potențialului de acțiune variază în funcție
de tipul țesutului cardiac și, de aceea, configurația potențialului de acțiune este unică pentru
fiecare țesut al cordului ( Fig.14 ).
Potențialul de acțiune al sistemului His -Purkinje și al miocar dului ventricular are ci nci
faze (Fig. 15):
– Depolarizarea rapidă (faza 0) este în principal determinată de un influx al
ionilor de sodiu în interiorul celulei, urmat de un influx secundar de calciu
(mai lent) care produce un curent lent spre interior.
– Etapa de repolarizare a potențialului de acțiune (fazele 1 -3) se bazează pe
ieșirea din celulă a ionilor de potasiu.

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

28
– Faza de potențial membranar de repaus este ultima.

2.2.2 Automatismul țesutului excito -conductor cardiac

. Auto matismul țesutului excito -conductor , observat în mod normal la nivelul nodulului
sinusal, al fibrelor specializate ale sistemului His – Purkinje și al unor fibre atriale
specializate, este proprietatea celulelor cardiace de a se depolariza spontan în timpul fazei a
4-a a potențialului de acțiune, ducân d la producerea unui impuls. Pentru a apare
automatismul, potențialul de repaus al membranei trebuie să scadă spontan până la atingerea
potențialului prag, generând un răspuns după legea tot ul-sau-nimic.
Componenții ionici care produc depolarizarea diastol ică spontană și curentul spre
interior sunt sodiul și calciul.
Tab.1: Concentrația ionilor în sectoarele intra și extracelulare
Mediul celular Mediul extracelular
Cationi (mEg) Anioni (mEg) Cationi (mEg) Anioni (mEg)
Na+ 12 Proteine 155 Na+ 144 Proteine 18
K+ 152 Cl- 4 K+ 5 Cl- 101
Mg2+ 3 HCO 3- 8 Mg2+ 1 HCO 3- 27
Ca2+ 0.0000001 Ca2+ 4

~167 167 154 154
Total= ~335 mEg Total = 308 mEg

O anumită distribuție electrolitică în mediul intra -extracelular, guvernată de aport,
metabolism și eliminare, asigură neutralitatea electrică a oricărui compartiment al țesuturilor
vii. Numărul anionilor și al cationilor este același, atât în mediul celular cât și în cel
extracelular, fiind reprezentat de 167 mEg anioni și 167 mEg cationi în celulă, și de 154 mEg
anioni și 154 mEg cationi în spațiul extracelular . Concentraț ia ionică diferita î ntre cele două
compartimente (334 mEg în celulă și 308 mEg în spațiul extracelular) creează un gradient de
concentrație intra -extracelular. Mai mult d ecât atât , există gradiente de concentrație intra –
extracelulare pentru fiecare electrolit în parte, în virtutea cărora apare tendința de migrare a
acestora de la concentrații mai mari către concentrații mai mici. Migrarea se realizează prin
ruperea cupluri lor electrice, fenomen care generează fluxuri sau curenți electrici care anulează
starea de neutralitate .
Viteza de conducere , adică de propagare a impulsului prin țesuturile cardiace, depinde
de mărimea influxului ionic, fiind direct proporțională cu pant a și amplitudinea fazei 0 a
potențialului de acțiune. Cu cât potențialul de prag se situează spre valori pozitive și cu cât

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

29
panta depolarizării este mai lentă, cu atât este mai lentă panta fazei 0 a potențialului de
acțiune, iar viteza de conducere este mai mică.
Anumite afecțiuni sau medi camente pot scădea panta fazei 0 , indiferent de valoarea
potențialului de membrană. Proprietățile pasive ale membranei (de exemplu rezistența
intracelulară și cuplările intracelulare) pot de asemenea afecta propagarea impulsului.
Propagarea este mai rapidă prin fibrele orientate paralel decât în cele orientate
transversal, proprietate denumită conducere anizotropă.
Refractaritatea este o proprietate a celulelor cardiace care definește perioada de
recuperare de care celula are nevoie pentru a se reface după ce a fost anterior descărcată,
înainte de a fi reexcitată de un stimul.
Perioada refractară absolută este definită ca acea porțiune a potențialului de acțiun e
în timpul căreia nici un stimul, indiferent de intensitatea sa, nu poate produce un alt răspuns.
Perioada refractară efectivă este acea parte a potențialului de acțiune în timpul căreia
aplicarea unui stimul produce numai răspuns local, nepropagat.
Perioada refractară relativă se întinde de la sfârșitul perioadei refractare efective până
în momentul în care cel ula este complet repolarizată. Î n timpul acestei perioade, un stimul mai
intens decât valoarea prag poate provoca un răspuns, propagat mai lent d ecât normal.
La nivelul sistemului His – Purkinje sau al miocitelor ventriculare, excitabilitatea se
reface la sfârșitul potențialului de acțiune, iar răspunsurile evocate au caractere asemănătoare
răspunsurilor normale, spontane. La nivelul nodulului AV recuperarea excitabilității este
completă după refacerea potențialului de acțiune.
Înregis trări intracardiace ale diferitelor segmente ale sistemu lui specializat de
conducere se pot realiza cu ajutorul electrozilor cateter. Pentru a obține o înregistrare de la
nivelul fasciculului His, electrodul cateter va fi plasat la nivelul valvei tricuspide. Intervalul
dintre depolarizarea atrială și depolarizarea fasciculului His se numește interval AH
(normal = 60 – 125 ms) și reprezintă o metodă in directă de măsurare a timpului de conducere
a nodulului AV. Intervalul curpins între începutul deflexiunii fasciculului His și debutul
activării ventriculare măsurat fie pe ECG de suprafață, fie pe electrocardiograma ventriculară
intracavitară, se numește intervalul HV (normal de 35 – 55 ms) și reprezintă timpul de
conducere prin sistemul His -Purkinje. Electrozii cateter pot fi plasați la nivelul nodulului
sinusal, pentru a înregistra activitatea atriului drept. Activitatea atriului stâng poate fi
înregistra tă direct, prin cateter ce traversează foramen ovale persistent, sau indirect, printr -un
cateter plasat în sinusul coronar. Secvența de activare atrială poate fi cartografiată și pot fi
evidențiate zonele cu tulburări de conducere intra și interatriale .

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

30
2.2.3 Electrocardiografia. Descrierea și analiza semnalului electrocardiografic

În practica de zi cu zi metoda uzuală pentru analiza semnalelor date de potențialul de
acțiune și nu numai este electrocardiografia care este o tehnică de înregistrare a
modificărilor potențialelor electrice ce apar în puncte diferite de pe suprafața corpului ca
rezultat al activității inimii.
O proiecție a curenților determinați de mișcarea ionilor la nivelul celular al țesuturilor
cardiace ajunge la suprafața pielii și astfel aici se regăsește o componentă a biopotențialului
generat de inimă. Pentru a putea înregistra acest semnal este nevoie de un senzor care să poată
transforma curentul electric ionic în curent electric electronic. Acești senzori se numesc
electroz i și, cu mici variații ale materialelor constructive, printr -un contact metalic ce se va
poziționa la nivelul pielii în anumite locuri, vor asigura transmisia microcurenților către
unitatea de achiziție și prelucrare de date încor porată în electrocardiograf.

Geneza electrocardiogramei
Pentru a înțelege geneza undelor ECG, amplitudinea și durata acestora este important
să fie cunoscute și înțelese câteva teorii și principii preluate din fizică și matematică. Este
vorba despre teoria dipolului, teoria vectorială și cea a unghiului solid.
1. Teoria dipolului constituie un mod extrem de simplu de a explica fenomenele
electrice cardiace. Prin dipol se înțelege un cuplu de sarcini electrice: una pozitivă și
alta negativă . Această teorie a fost enunțată de Waller și Craib și compară câmpul
electric creat de un dipol artificial într-un mediu conductor, cu câmpul electric
generat de miocard .
La nivelul țesutului miocardic, excitația este inițiată într -un punct, în condiții
fiziologice în nodulul sino-atrial și se propagă cu rapiditate de la o celulă la alta.
Fig. 16. Tipuri de electrozi ECG: a)
de unică folosință; b) reutilizabili
a)
b)

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

31
Porțiunea din miocard activată sau
depolarizată devine electronegativă, iar cea
neactivată, aflată încă în repaus rămâne
electropozitivă, creânduse astfel un dipol
care se propagă pe masură ce se desfășoară
ciclul cardiac.
Diferențele de potențial în câmpul
electric creat sunt mai mari în apropierea
polilor dipolului și scad pe măsură ce ne
îndepărtăm de ei. La egală distanță între cei
doi poli ai dipolului, diferența de potențial
este neglijabilă, iar în electrocardiografie se consideră a fi 0 (linia de “0” – zero potențial).
Linia imaginară care trece prin cei doi poli se numește axa dipolului. Pe ea înregistrăm
cele mai am ple diferențe de potențial, de un sens sau altul, după semnul plus sau minus al
celor doi poli (Fig .17).
Se observă că un electrod plasat în câmpul (polul) pozitiv va înregistra o undă
pozitivă, iar cel plasat în campul (polul) negativ, o undă negativă, a cărei amplitudine scade
pe măsură ce ne îndepărtăm de polul
respectiv.
Prin comparație, dacă se reduce
activitatea electrică a inimii la numai
două sarcini (una pozitivă și alta
negativă) deci, un dipol, acesta se
mișcă, se deplasează în torace odată cu
depolarizarea progresivă a miocardului,
în fața unor electrozi exploratori plasați
în puncte fixe.
Dipolul electric se formează
între segmentul depolarizat (negativ) și
cel aflat în repaus (pozitiv). Se observă
că, dacă plasăm 2 electrozi cuplați la un galvanaometru pe suprafața unei fibre miocardice
aflată în depolarizare, aceștia vor înregistra o diferență de potențial de sens pozitiv, care se va
inscrie pe un traseu ECG ca o undă pozitivă ( starea A – Figura 18 ). Dacă fibra miocardică
este complet depolarizată sau complet repolarizată, cei 2 electrozi nu vor înregistra nicio
Fig. 17. Câmpul e lectric creat de un dipol
artificial. Curba de profil a dipolului.
Fig. 18. Înregistrarea diferenței de potențial la
nivelul unei fibre miocardice unice (Guyon
andHall, 2006, modificată

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

32
diferență de potențial. Pe ECG se va înscrie o linie izoelectr ică (care exprimă situația de
“0”potențial) sau deflexiunea coboară către linia izoelectrică ( starea B- Figura18 ).
2. Teoria vectorială
Un dipol poate fi reprezentat printr -un vector, orientat dinspre zona electronegativă
înspre zona electropozitivă și având o mărime determinată de diferența de potențial dintre cei
doi poli ai dipolului. Există vectori cardiaci care corespund dipolului unei fibre miocardice,
numiți vectori elementari , alții sunt vectorii instantanei, care reprezintă grafic însumarea unor
vectori elementari dintr -un anumit moment, din timpul activității cardiace. Toți acești vectori,
se supun legilor matematice putând fi însumați, deplasați sau măsurați, prin proiecțiile lor
ortogonale pe anumite axe, numite derivații ECG sau conduceri ECG .
Un vector, este caracterizat de modul (mărime), punct de aplicare, direcție și sens.
Fiind expresia grafică a unor forțe, vectorii se pot însuma, astfel:
− doi vectori de sens contrar și de mărimi diferite se însumează algebric (scăzând
vectorul mai mic din cel mai mare), rezultanta având sensul vectorului mai mare (Fig. 19.a );
− doi vectori egali, dar de sens opus, prin însumare se anulează, rezultanta fiind zero
(Fig. 19.b );
− doi vectori cu punct de origine comun, dar cu direcții diferite, se însumează după
regula paralelogramului forțelor, construit prin ducerea din capetele lor a unor paralele la
vectori. Diagonala paralelogramului astfel format reprezentă rezultanta R (Fig.20. a, b)
Fig. 19. Compunerea a doi vectori liniari, de direcții opuse a) de mărime diferită;
b) de mărime egală
Fig. 20. Exemple de compunere a vectorilor. a) aplicarea regulii paralelogramului pentru
doi vectori; b) compunerea a patru vectori de direcții diferite; c) compunerea a doi
vectori ce nu au origine comună.

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

33
În consecință, orice modificare a unui vector elementar (adică a procesului de
depolarizare a unei fibre miocardice) va afecta și vectorul instantaneu.
Diferența de potențial dintre două puncte, în câmpul creat de un dipol electric, este
proporționa lă cu proiecția momentului dipolar pe acea direcție. Astfel, fluctuațiile de potențial
care apar între diverse puncte (în cazul EKG între punctele de aplicare ale electrozilor) de
măsură sunt în directă legătură cu variațiile (direcție și modul) ale vector ului dipol electric .
Inima, organ cu fibre musculare orientate în toate sensurile, cu pereți inegali și diferit
orientați în spațiu, aflat permanent în activare (depolarizare) sau repolarizare, într -o anumită
succesiune și nu simultan, va genera o multitud ine de vectori care, însumați, vor da câțiva
vectori rezultanți. La formarea ECG participă vectorii finali: de depolarizare atrială; de
depolarizare septală; de depolarizare ventriculară și de repolarizare ventriculară. Aceștia vor fi
explorați prin ECG.
Teoria vectorială ne ajută astfel să înțelegem relația dintre unde și derivațiile ECG,
precum și amplitudinea și sensul undelor.
3. Teoria unghiului solid
Unghiul solid este o noțiune matematică utilizată în ECG, pentru a ajuta înțelegerea mai
bună a repr ezentării fenomenelor electrice în conducerile unipolare, toracice.
Semnalul cules dintr -o anumită regiune este invers proporțional cu pătratul distanței de
la sursă la electrod).

Relația de definiție
este:

unde Ω este unghiul solid, S este suprafața considerată, iar r distanța dintre punctul de
observație și suprafața explorată.
Presupunem o suprafață “S” explorată dintr -un punct E care este centrul unei sfere.
Suprafața tăiată din sferă de conul unei suprafețe "S" este unghiul solid, conceput în spațiu,
deci tridimensional.
Potențialul electr ic cules din E are sensul polarității feței care este orientată spre E (de
exemplu: dacă E este orientat spre fața pozitivă, se va înregistra un potențial electric pozitiv,
adică unde pozitive). Amplitudinea potențialului înregistrat din E, va fi cu atât m ai mare cu
Figura 21. Unghiul solid (după Kleinerman, 1968). În punctul
E, unghiul solid este mai mic decât cel determinat din E’, deci
unda înregistrată din E va avea o amplitudine mai mică decât
cea din E’.

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

34
cât unghiul solid va fi mai mare. Cu cât punctul E din care explorăm suprafața S este mai
aproape de S (punctul E1), cu atât unghiul solid va mai mare și invers, cu cât punctul E va fi
mai îndepărtat de S (punctul E2), unghiul solid va fi mai mi c, deci amplitudinea undei va fi
mai mică ( Figura 21 ).
Acestă teorie ne ajută să înțelegem modul în care, electrozii plasați pe torace
“privesc ’’ inima . Prin electrozii așezați pe torace în dreapta sau stânga inimii, se explorează
două mase miocardice (dre apta mai mică și stânga mai mare) ale căror suprafețe endocardice
au o polaritate diferită față de cele epicardice.
Electrocardiografia analizează astfel variațiile în timp ale proiecțiilor vectorului
cardiac în trei plan uri ortogonale: frontal, transversal și sagital.
În plan frontal în ECG se folosesc culegeri ale semnalului pe trei direcții care
formează un triunghi echilateral (triunghiul lui Einthoven din Figura 22). Semnalele măsurate
pot fi bipolare (amplificatorul pr eia semnale pe ambele intrări) sau unipolare .
Derivațiile bipolare (periferice) sunt notate cu DI, DII și III. Amplificatorul ECG
amplifică diferența semnalelor culese între mâna dreaptă (RA – Right Arm, mâna stângă (LA
– Left Arm) și piciorul stâng (LL – Left Leg) astfel:
DI = LA – RA,
DII = LL – RA,
DIII = LL – LA.

Derivațiile unipolare sunt notate cu VR, VL și VF și reprezintă variațiile în timp ale
potențialelor mâinilor dreapta, stânga și piciorului stâng față de un potențial de referință.
Electrodul pozitiv (+) este unul din cei trei electrozi periferici, iar electrodul de
referință (–) rezultă prin însumarea potențialelor celorlalți doi (metoda Goldberger).
Fig. 22. – a) Triunghiul lui Einthoven b) Derivații ECG în plan frontal și transversal
a)
b)

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

35
Măsurările amplificate (aVR, aVL și aVF) au amplitudini cu 50% mai mari decât cele
normale și consideră ca referință media potențialelor celorlalte două extremități.
Relațiile între culegerile bipolare și cele unipola re amplificate sunt [27 ]:

În plan transversal sunt standardizate derivațiile precordiale V1 – V6 (F ig.22.b).
Acestea sunt tot unipolare, electrodul explorator fiind plasat pe torace, în spațiile intercostale,
iar potențialul de referință (Wilson) este cel mediu al mâinilor dreapta, stânga și al piciorului
stâng.
Proiecțiile în planul sagital nu se folosesc în mo nitorizare. Ele sunt unipolare și
implică introducerea electrodului cald prin cateterism în esofag, ceea ce constituie o metoda
invazivă și neplăcută.
Electrocardiograma reprezintă de fapt o î nregistrare a vectorului electric al inimii la un
anumit moment stabilit. ECG se î nregistrează fie în format electronic fie pe hartie marcată
pentru aprecierea corectă a amplitudinii și duratei undelor. Astfel , pe verticală, 1 mm
reprezint ă o amplitudine a undei de 0.1 mV iar pe abscis ă, 1 mm reprezinta un interval de
timp de 0.04 sec. (5 mm = 0.2 sec).
O electrocardiogramă normală este alcatuită din urmă toarele unde, intervale și
segmente caracteristice:
a) unda P : pozitiv ă, monofazică, cu
amplitudine cuprinsă între 0.1 si 0.2 mV, ș i
durata de 0.1 sec. Aceasta undă corespunde
depolariză rii atriale . De obicei unda P este
pozitivă, uneori fiind negativă î n D III.
b) intervalul P -Q: alcătuit din unda P ș i
segmentul P=Q. Are durata cuprinsă între
0.12 –0.2 sec., în funcție de ritmul cardiac și
vârstă. Corespunde depolarizării atriale
(unda P) ș i conduceri i atrio -ventriculare. A re
un potential de 0 mV deoarce activarea
atriala este completă .
c) Complexul QRS : este trifazic, alcătuit din
două unde negat ive de polaritate mică și o
Fig.23. Elemente ECG ale unui ciclu
cardiac

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

36
componentă pozitivă (R) cu amplitudine mare. Amplitudinea complexului este de
1-2 mV și durata mai mică sau egală cu 0.1 sec. Complexul corespunde
depolariză rii ventriculare.
d) segmentul S -T: corespunde activă rii ventriculare comp lete (0.35 -0.4 sec).
e) unda T : pozitivă, monofazică, asimetrică, de amplitudine și durată (0.15 -0.25 sec )
duble sau triple față de unda P. Corespunde repolarizarii ventriculare.
f) unda U corespunde relaxă rii ventriculare complete (relaxarea muschilor papilari)
și nu apare de obicei pe ECG.

Analiza morf ologică a electrocardiogramei

Undele sunt abateri ale liniei traseului de le linia izoelectrică. Undelor li se descrie:
• durata (în sutimi de secundă);
• amplitudinea (în mm, atenție la etalonare 10 mm/mV);
• axul (orientarea vectorială în plan frontal, exprimată prin unghiul cu
orizontala de 0°),
• forma propriu -zisă; adică particularitățile care nu se pot exprima numeric
(lărgiri, crestări, neregularități, raporturi între undele componente etc. )
În ordine alfabetică undele unei traseu ECG sunt:
P, Q, R, S, T, U
• unda P -reprezintă depolarizarea atrială, care declanșează sistola atrială
• complexul QRS – reprezintă depolarizarea ventricuIară (urmată de sistola
ventriculară)
• unda T -repolarizarea ventricula ră rapidă
• unda U – un potențial„postdepolarizare" ventricular .

Segmentele sunt porțiuni de traseu cuprinse între două unde. Li se descriu următoarele
caractere:
• raportul cu linia izoelectrică (normal segmentele sunt izoelectrice);
• dacă segmentul este decalat față de linia izoelectrică, atunci i se descriu:
– sensul decală rii (supra sau subdenivelare),
– amplitudinea decalării ,
– forma segmentului decalat.
Segmentele traseului ECG sunt:
• segmentul ST – corespunde repolarizării ventriculare lente

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

37
• segmentul PQ – corespunde repolarizării atriale
• segmentul TP – corespunde diastolei și reprezintă nivelul liniei izoelectrice .

Intervalele – definesc doar o durată de timp între două repere de pe traseu și pot
cuprinde în componența lor unde și segmente.
Intervalele traseului ECG sunt:
• intervalulPQ sau PR – de la începutul undei P la începutul complexului QRS,
exprimând durata conducerii atrioventriculare;
• intervalul QT – de la începutul complexului QRS până la sfârșitul undei T,
depolarizare și repolarizare ventriculară;
• intervalele PP și RR – reprezintă lungimea unui ciclu cardiac complet.
Interpretarea electrocardiogramei trebuie să cuprindă în ordine următoarele elemente :
– tipul ritmului,
– morfologia undei R ,
– interva lul PQ (PR),
– frecvența cardiacă,
– axul, durata (lărgimea), amplitudinea, morfologia complexului QRS,
– segmentul ST (izoelectric, supra sau subdenivelat),
– morfologia undei T (aplatizată, negativă, pozitivă),
– morfologia undei U,
– intervalul QT
Ritmul normal este ritmul sinusal, care implică existența unei unde P cu aspect
normal și morfologie constantă înaintea fiecărui complex QRS.
Prezența undei P modificate implică tulburări de ritm atriale (supraventriculare),
hipertrofii atriale, hiperpot asemie.
Intervalul PQ scurt semnifică prezența unui sindrom de preexcitație (conducere
atrioventriculară rapidă pe căi anormale) iar PQ lung blocuri atrioventriculare întârzierea
exagerată sau blocarea conducerii la nivel ul nodului atrioventricular).
Frecvența cardiacă normală ește între 60 -90 bătăi/minut. Frecvența sub 60/min
constituie bradicardie iar peste 90 tahicardie.
Determinarea frecvenței cardiace pe traseul ECG se rea lizează prin măsurarea
distanței între 2 complexe QRS în mm și împărțirea va lorii de 1500 la aceasta (1500/dist anța
R-R). Pentru orientarea rapidă se folosește numărul de pătrate mari (de 5 mm) dintre două
complexe QRS (vezi exemplu – Figura. 24) , și anume dacă distanța este de 1 pătrat frecvența
este 300/min, 2 pătrate 150/min, 3 pătrate 100/min, 4 pătrate 75/min, 5 pătrate 60/min, 6

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

38
pătrate 50/min deci în ordine 300,150,100,75,60,50, sau 300 împărțit la numărul de pătrate
mari).

Complexul QRS reprezintă depolarizarea ventriculară, prin propagarea impulsului
electric de la nodul atrioventricular la ventriculi prin rețeaua His -Purkinje.
Axul complexului QRS reprezintă rezultanta vectorilor care compun depolarizarea
ventriculară. Se exprimă în grade față de linia orizonta lă. Valorile normale ale axei QRS sunt
cuprinse între 0° și +90° ( -30° – +90° după unii autori).
Evaluarea rapidă a axului QRS se realizează prin analiza complexului QRS în
derivațiile D1 și aVF. După cum seobservă orientarea derivației D1 este orizontală, la 0°
mâna dreaptă – mâna stângă) iar a derivației aVF verticală în jos la +90° (mâinile unite –
picioare). Dacă pe orizontală sarcinile de depolarizare se deplasează de la mâna dreaptă la
mâna stângă complexul QRS va apăr ea pozitiv în Dl. Dac ă pe verticală sarcinile se deplasează
dinspre mâini spre picioare complexul QRS va apărea pozitiv în aVF. Î n aceste condiții
rezultanta celor doi vectori este undeva în cadranul 0° – +90°. Dacă QRS este mai mare în D1
decât în aVF axul se va apropia de0° (cord orizontalizat). Dacă QRS este mai amplu în aVF
decât în D1 axul QRS se apropie de +90° (cord verticalizat). Dacă QRS în cele două derivații
este de aceeași amplitudine axul este la 45°.
Segmentul ST este în mod normal izoelectric. Î n această perioadă sângele este ejectat
prin valvele semilunare către vasele mari.
Supradenivelarea poate apare în infarctul miocardic acut, bloc de ramură dreaptă,
pericardită acută.
Subdenivelarea poate apare în ischemia miocardică, hipertrofia ventriculară, tratament
digitalic, bloc de ramură stângă, embolie pulmonară, infarct miocardic posterior.
Fig. 24. Determinarea rapidă a frecvenței cardiace.

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

39
Inflexiunea formată între unda S și segmentul ST, care marchează separarea celor
două, se numește„punctul J" .
Unda T reprezintă repolarizarea ventriculară, moment care marchează sfârșitul sistolei
ventriculare electrice. Este pozitivă în majoritatea derivațiilor, exceptând aVR, V1, uneori D3.
În mod normal este asimetrică, prezentând o pantă ascendentă mai lentă și o p antă
descendentă mai abruptă, vârful fiind rotunjit. Axul undei T trebuie să fie apropiat de cel al
complexului QRS.
Unda T simetrică și ascuțită poate fi uneori normală, mai ales la femei, însă poate
semnifica hiperpotasemie sau ischemie.
Markerul standa rd al ischemiei sunt undele T aplatizate sau inversate (negative în
derivații în care ar trebui să fie pozitive și invers). U nde T negative în toate derivațiile pot
apare în pericardite.
Intervalul QT se măsoară de la debutul QRS până la sfârșitul undei T. Durata QT
variază cu frecvența cardiacă, motiv pentru care există formule de corecție pentru evaluarea
acestui parametru.
Intervalul QT corectat (QTc) trebuie să fie mai mic de 0,44 s. Intervalul QT poate fi
prelungit în boli miocardice difuze, miocard ite, infarct miocardic, hipocalcemie, hipotiroidie,
administrarea unor antiaritmice (sotalol, amiodaronă).
Unda U urmează undei T și are o durată de aprox 0,2 s și o amplitudine de până la o
treime din cea a undei T. Frecvent poate lipsi. Reprezintă apari ția unui potenț ial post –
depolarizare, cu semnificație încă neelucidată complet.
În figura următoare se pot urmări caracterele unei înregistrări ECG normale.

Fig. 25. Traseu ECG normal

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

40
Electrocardiograful

Biopotențialele generate de celulele și țesuturile vii, ca orice curenți electrici, se
produc prin faptul că între două puncte ale unui conductor electric există la un moment dat o
diferență de potențial electric. Această diferen ță de potențial se poate în registra cu ajutorul
unui galvanometru.
Un electrocardiograf este practic un galvanometru modificat care înregistrează cu
viteză mare variațiile de curent electric generate de inimă, pe care le amplifică și le transformă
în deplasări mecanice.
În principiu, un astfel de aparat este alcătuit din:
− electrozi și cabluri care stabilesc legătura dintre câmpul electric cardiac și aparat;
− sistemul de amplificare electronic;
− sistem de filtrare a “zgomotelor”;
− comutatori de derivații;
− sistemul d e înregistrare care diferă după tipul aparatului: pe hârtie termosensibilă,
mecanosensibilă, cu cerneală, pe un tub catodic, pe ecranul unui computer;
− un sistem de derulare a hârtiei.
În funcție de numărul de canale, electrocardiografele pot fi:
• cu 3 c anale
• cu 6 canale
• cu 12 canale
Figura 26. Electrocardiograf

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

41
O serie de factori ce influențează parametrii potențialului înregistrat ar fi :
– poziționarea la distanțe necorespunzătoare față de inimă a electrozilor;
– unghiul vectorului cardiac cu axul derivației curente;
– neomogenitatea mediului conductor al corpului;
– plasarea excentrică a dipolului cardiac în mediul conductor uman.
Schematic un electrocardiograf poate fi reprezentat ca în figura de mai jos:

Cu următoarele componente :
– bloc repetor (R)
– selector de derivatii (SD)
– preamplificator PAD1
– modulator -demodulator sincron
– amplificator de curent alternativ A2
– FS este un filtru de semnal parazitar
electromiografic
– A3 este un amplificator cu reglaj in
trepte – CRT este un circuit de revenire a
traseului
– preamplificator PAD2
– limitatorul L
– amplificatorul final de putere (AF)
– unitatea de scriere (US)
– generatorul G
– reglajul încalzirii penitei (RIP)
– servomotorul de c.c. (M)
– tahogeneratorul (TG)
– blocul de temporizare (BT)
Figura. 27. Schema bloc a unui
electrocardiograf

NOȚIUNI DE FIZIOPATOLOGIE CARDIACĂ ȘI ELECTROFIZIOLOGIE

42
Tendința generală actuală în dezvoltarea dispozitivelor de acest gen este de a obține
maximul de eficiență prin tehnici constructive care utilizează micro -componente și circuite
electronice integrate pentru o reducere semnificativă a costului de producere cât și pentru a
preîntâmpina cerința generală pentru dispozitive mobile preferate tot mai mult.
Una dintre tehnicile de monitorizare ECG utilizate
frecvent este înregistrarea pe termen lung (24 ore, 48 ore) a
traseului ECG prin HOLT ER ECG . Acesta întrunește atât
condițiile constructive a unui ECG cât și pe cele ale oricărui
dispozitiv mobil prin design -ul minimalist și comfortabil,
pacientul având posibilitatea, prin monitorizarea ambulatorie
de la distanță, să își păstreze independ ența în activitățile
zilnice propuse.
Dispozitivul purtat în husa protectoare și alimentat de
o baterie internă de 1.5 V conectat la electrozii poziționați
corespunzător pe corp înregistrează din momentul pornirii
independent de activitatea purtătorului activitatea electrică a
cordului memorân d traseul ECG pe un card de memorie
(preponderent SD sau micro SD). Înregistrarea va necesita
analiza și posprocesare atentă a medicului specialist pentru a
diferenția elementele patologice de eventualele artefacte date
de unele evenimente ( mișcări bruște , ample cu activitate
electrică parazită, dezlipirea unor electrozi, etc.
Tulburările de ritm cardiac ocupă un loc important
între afecțiunile cardiace ale zilelor noastre prin incidența
predominant în creștere dar și prin asocierea lor cu afecțiuni
ale si stemului nervos central sau cu alte patologii.

Fig . 28. Holter ECG

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

43
2.3 TULBURĂ RILE DE RITM CARDIAC – anomalii ale funcției nodulului
sinusal și tulburări de conducere atrioventriculare

2.3.1 Disfuncția nodulului sinusal

Nodulul sinusal este, în condiții normale, pacemaker -ul dominant al cordului, deoarece
viteza de depolarizare a celulelor sale este cea mai mare dintre celulele cardiace cu
automatism. El răspunde la modificări ale tonusului sistemului nervos autonom, ceea ce
explică accelerarea frecvenței cardiace în timpul efortului și încetinirea acesteia la repaus
sau în somn.
Creșterea frecvenței ritmului sinusal , ritmul normal al activității cardiace, rezultă, în
mod normal, ca urmare a creșterii tonusului simpatic, care acționează prin intermediul
receptorilor beta -adrenergici și/sau a descreș terii tonusului parasimpatic, care acționează prin
intermediul receptorilor muscarinici (substanțe care acțio nează ca mediatori chimici la nivel
celular). Încetinirea ritmului cardiac se dato rează, în mod normal, modificărilor opuse ale
acestor sisteme. La adulți, frecvența sinusală în condiții normale este de 60 -100 bătăi pe
minut.
Se definește ca bradicardie sinusală o frecvență sinusală mai mică de 60 bătăi pe
minut, iar tahicardie sinusală , o frecvență mai mare de 100 bătăi pe minut . Oricum,
există mari variații printre subiecți, frecvențele sinusale mai mici de 60 bătăi pe minut
neînsem nând neapărat o situ ație patolo gică. De exemplu, atleții antrenați prezintă adesea, în
repaus, o frecvență sinusală mai mică de 50 bătăi pe minut, datorită tonusului vagal crescut.
Vârstnicii au, de asemenea, bradicardie sinusală în repaus.
Etiologie
Disfuncția de nodul sinusal se întâlnește adesea la vârstnici, ca fenomen izolat . Deși
întreruperea irigației nodulului sinusal poate duce la disfuncția acestuia, totuși corelația dintre
obstrucția arterei nodulului sinusal și evidențierea clinică a disfuncției nodului sinus al este
rară.
O serie de afecțiuni se asociază cu disfuncția nodulului sinusal, cum ar fi amiloidoza la
vârstnici sau alte boli asociate cu infiltrarea miocardul ului atrial.
Bradicardia sinusală se asociază cu hipotiroidismul, bolile hepatice avansate,
hipotermia, febra tifoidă și bruceloza; ea survine în timpul episoadelor de hipervagotonie
(sincopa vasovagală), hipoxie severă, hipercapnie, acidemie și hiper tensiune acută. Totuși, în

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

44
marea majoritate a cazurilor de boală a nodului sinusal nu se poate ev idenția o cauză
specifică.
Manifestări
Chiar dacă bradicardia sinusală marcată (< 50 bătăi pe minut) poate produce oboseală
și alte simptome datorate unui debit cardiac inadecvat, cel mai frecvent disfuncția nodului
sinusal se manifestă prin amețeli, presincope sau sincope . Aceste simptome apar de obicei ca
urmare a unor pauze sinusale paroxistice prelungite, cauzate de incapacitatea nodulului
sinusal de a genera impulsuri (oprire sinusală) sau de blocarea transmiterii acestor impulsuri
la țesutul atri al înconjur ător (bloc de ieșire sinusal). Î n ambele situații, manifes tarea
electrocardiografică este o perioadă prelungită (> 3 s) de asistolie atrială.
La unii pacienți, disfuncția de nodul sinusal se însoțește de tulburări de conducere AV.
Concomitent cu absența activității atriale, pacemaker -ii mai jos situați nu reușesc să intervină
în timpul pauzei sinusale, rezultând perioade de asistolie ventriculară și sincope.
Ocazional, disfuncția de nodul sinusal se poate manifesta printr -o accelerare
inadecva tă a ritmului sinusal ca răspuns la stres, cum ar fi efortul sau febra.
La unii pacienți, manifestările apar la administrarea unor medicamente cu acțiune
asupra cordului, ca: glicozide tonicardiace, beta -blocante, verapamil, chinidină sau alte
medicamente antiaritmice. Aceste medicamente care nu provoacă disfuncția de nod sinusal la
subiecții normali, pot scoate în evidență această afecțiune la indivizii susceptibili.
Sindromul sinusului bolnav se referă la o combinație de simptome ( amețeli, confuzie,
oboseală, sincope și insuficiență cardiacă congestivă ) cauzate de disfuncția nodulului
sinusal și se manifestă prin bradicardie sinusală severă , bloc sinoatrial sau oprire sinusală .
Uneori este dificil de demonstrat că aceste simptome sunt cauzate de o dis funcție a nodulului
sinusal, deoarece ele sunt nespecifice iar manifestările electrocardio grafice sunt de multe ori
intermitente.
Tahiaritmiile atriale, cum ar fi fibrilația atrială, flutter -ul atrial sau tahicardia atrială pe
care le vom detalia în cele c e urmează se pot însoți de disfuncția nodulului sinusal.
Sindromul bradicardie -tahicardie se referă la o aritmie atrială paroxistică, urmată
după oprire de pauze sinusale lungi (Fig. 29 ), sau la o aritmie în care există perioade
alternative de tahiaritmie si bradiartimie. Sincopele sau presincopele se produc deoarece
nodului sinusal este incapabil să -si reia funcția de automatism după întreruperea tahiaritmiei
atriale.

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

45

Blocul sinoatrial de ieșire de grad l înseamnă o alungire a timpului de conducere de la
nodulul sinusal la țesutul atrial înconjurător. El nu poate fi diagnosticat pe ECG de suprafață
si necesită înregistrări intracardiace invazive.
Blocul sinoatrial de ieșire de grad II înseamnă o blocare intermitentă a unui impuls
sinusal în trecerea sa spre țesutul atrial; se manifestă prin absența intermitentă a undelor
P.(Fig. 30)

Blocul sinoatrial de ieșire de grad III sau complet se caracterizează prin absența
activității atriale sau prin apariția unui pacemaker atrial ectopic. Pe ECG standard el nu poate
fi diferențiat de oprirea sinusală, doar înregistrarea intracardiacă directă a activității nodului
sinusal permite distincția lor.
Rezultatele testelor privitoare la funcția nodului sinusal trebuie interpretate cu grijă.
Disfuncția nodului sinusal coexistă frecvent cu alte tulburări, cum ar fi cele ale conducerii
atrioven triculare, care pot provoca simptome cum ar fi sincopele. Evaluarea electrofiziologică
a pacienților cu sincope de cauză neprecizată nu trebuie să se termine odată cu
demonstrarea disfuncției nodului sinusal sau cu demonstrarea hipersensi bilității sinusului
carotidian. În schimb, este necesar un studi u electrofiziologic complet, incluzând înregistrări
la nivelul fasciculului His și stimulări programate atriale și ventriculare, studii care ar putea
descoperi anomaliile electrofiziologice asociate răspunzătoare de producerea
acestor simptome.
Fig. 29. Electrocardiogramă – Sindrom bradicardie -tahicardie
Fig. 30. Blocul sinoatrial de ieșire de grad II

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

46
2.3.2 Tulbu rările de conducere atrio -ventriculară

Țesutul specializat de conducere asigură în mod normal conducerea sincronă a fiecărui
impuls sinusal, de la atrii la ventriculi.
Tulburările de conducere a impulsului sinusal la ventriculi pot anunța instalarea unu i
bloc cardiac care, la rândul său, poate duce la sincope sau la oprirea cordului .
În vederea evaluării semnificației clinice a tulburărilor de condu cere, medicul trebuie
să precizeze:
1. sediul tulburării de conducere,
2. riscu l de evoluție spre bloc total,
3. existența unui ritm de scăpare (activitatea excito -conductoare a unuia
dintre țesuturile învecinate care să preia deficitul prezent) distal de
localizarea blocului, care să fie electrofiziologic si hemodinamic stabil.
Acest ultim punct este probabil cel mai important, deoarece frecvența și
stabilitatea ritmului de scăpare decid natura simptomelor care însoțesc blocul.
Ritmul de scăpare ce apare în cazul blocului nodal AV se află de obicei la nivelul
fasciculului His care are în general o frecvență stabilă de 40 -60 bătăi pe minut asociindu -se cu
un complex QRS ce apare pe electrocardiogramă cu durată normală (în absența tulburărilor de
conducere intraventriculare preexistente).

Etiologie
Nodul AV este inervat simpatic și para -simpatic, fiind astfel sensibil la variațiile de
tonus ale sistemului nervos autonom.
Prelungirea cronică a conducerii AV nodale se poate întâlni la atleții bine antrenați,
care prezintă hipervagotonie de repaus.
O serie de afecțiuni pot influența, de asemenea, conducerea AV nodală. Se includ aici
procese acute, cum ar fi infarctul miocard ic acut (în special cel inferior), spasmul coronarian
(de obicei la nivelul coroanei drepte), intoxicația digitalică, excesul de beta -blocanți sau de
blocanți ai canalelor de calciu, infecții acute ca miocarditele virale, febra reumatică acută,
mononucleoz a infecțioasă si diferite afecțiuni, ca boala Lyme, sarcoidoza, amiloidoza și
neoplasmele, în mod particular mezoteliomul cardiac.
Blocul AV nodal poate fi și congenital.

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

47
Două boli degenerative afectează țesutul specializat de conducere si produc bloc A V,
de obicei asociat cu bloc de ramură:
– Boala Lev : constă într -o calcificare și sclerozare a scheletului cardiac
fibros, interesând frecvent valvele aortică si mitrală, nucleul fibros central
si zona mijlocie a septului ventricular.
– Boala Lenegre pare să fie o afecțiune primară sclerodegenerativă a
țesutului de conducere propriu -zis, fără interesarea miocardului sau a
scheletului fibros al cordului. Aceste două afecțiuni sunt probabil cele mai
obișnuite cauze de bloc AV cronic izolat la adulți.
Hipertensiunea și stenoza aortică și/sau mitrală sunt boli specifice care
accelerează degenerarea sistemului de conducere sau exercită un efect direct de calcificare și
fibrozare a acestuia.
Blocul AV de grad I (Fig.31 ), denumit mai exact conducere AV prelung ită, se
caracterizează printr -un interval PR > 0,20 s. Deoarece intervalul PR este determinat de
activarea atrii -nodul AV – rețea His -Purkinje, întârzierea la oricare nivel poate p roduce
prelungirea intervalului.

În prezența unui complex QRS cu durată normală, prelungirea intervalului PR
peste 0,24 s este aproape invariabil produsă de întârzierea impulsului la nivelul nodului AV.
Dacă durata QRS este prelungită, întârzierea poate fi produsă la oricare dintre nivelur ile
enumerate mai sus.
Prelungirea conducerii la nivelul sistemului His -Purkinje se însoțește întotdeauna de
prelungirea duratei complexului QRS, alături de prelungirea intervalului PR. Totuși, locul
precis al întârzierii poate fi stabilit numai prin înre gistrări intracardiace.
Blocul AV de grad II (bloc AV intermitent) constă în lipsa de transmitere la ventriculi
a unora dintre impulsurile atriale. Blocul AV de grad II tip Mobitz I (blocul AV tip
Wenckebach) se caracterizează prin alungirea progresivă a intervalului PR, până la blocarea
unui impuls atrial ( Figura 32).
Fig. 31. Bloc AV gradul I

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

48

Pauza care urmează este mai mică decât o pauză compensatorie mică decât două intervale
sinusale normale), iar intervalul PR al primului impuls condus este mai scurt decât cel
al ultimului impuls condus anterior de unda P blocată. Acest tip de bloc este aproape
întotdeauna localizat la nivelul nodului AV și se asociază cu un complex QRS cu durată
normală. El este întâlnit mai al es ca o anomalie tranzitorie în infarctul miocardic inferior sau
în intoxicația medicamentoasă cu digitală, cu beta -blocante si, ocazional, cu blocanți ai
canalelor de calciu. Acest tip de bloc poate fi întâlnit, de asemenea, la subiecții normali cu
tonus vagal crescut. Deși blocul AV de gradul II tip Mobitz I poate progresa spre bloc total,
acest fenomen este neobișnuit, exceptând localizările inferioare ale unui infarct miocardic
acut. Chiar si atunci, blocul este de obicei bine tolerat, pentru că pacemak er-ul de scăpare
se situează în zona proximală a fasciculului His și produce un ritm stabil, în consecință,
apariția blocului AV de gradul II tip Mobitz I necesită rar un tratament agresiv.
Atitudinea terapeutică depinde de răspunsul ventricular și de simp tomatologia pacientului.
Dacă frecvența ventriculară este adecvată, iar pacientul este asimptomatic, observarea
tulburării de condu cere este suficientă.
Blocul AV de grad II tip Mobitz II constă în blocarea bruscă, neașteptată a unor unde
P fără modificări anterioare ale interva lului PR ( Figura 33 .). El se datorează în general
afectării sistemului His -Purkinje și se asociază adesea cu alungirea duratei complexului QRS.
Fig. 32. Bloc AV gradul II, Mobitz I, cu perioadă Wenkebach
Fig. 33 .Bloc AV gradul II, Mobitz II

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

49
Este foarte importantă recunoașterea acestui tip de bloc, datorită trecerii sale frecvente
în bloc total, cu un ritm de scăpare instabil, lent și rar. În această situație este necesară
implantarea unui pacemaker.
Blocul AV tip Mobitz II poate apare în inf arctul anteroseptal sau în bolile primare sau
secundare, sclerodegenerative sau calcifiante ale scheletului fibros al inimii.
Blocul AV de grad înalt -cum mai este denumit – conține două sau mai multe unde
P consecutive blocate, dar conducerea intermitent ă poate fi demonstrată.
Blocul apare de obicei în sistemul His -Purkinje, dar poate fi prezent, de asemenea, un
bloc simultan în nodul AV. Indiferent de locul de origine a ritmului de scăpare, în cazul în
care frecvența este joasă și pacientul este simptom atic, se impune cardiostimularea.
Blocul AV de grad III constă în lipsa totală de transmitere a impulsurilor atriale spre
ventriculi. Dacă complexul QRS al ritmului de scăpare are durată normală, apare la o
frecvență de 40 -55 bătăi pe minut și crește la at ropină sau la efort, blocul AV nodal este
probabil.

Blocul AV complet congenital este de obicei localizat la nivelul nodului AV. Î n cazul
în care sediul blocului este la nivelul fasciculului His, ritmul de scăpare este de obicei mai
puțin influențat de atropină sau de efort. Dacă complexul QRS al ritmului de scăpare este larg
și se însoțește de o frecvență < 40 bătăi pe minut, sediul blocului este de obicei la nivelul sau
distal de fasciculul His, iar pacientul necesită implantarea unui pacemaker pentru că în această
situație ritmul de scăpare este instabil.

Figura 34. Bloc AV de grad III

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

50
2.3.3 Tahiaritmiile și extrasistolele
Tahicardia sinusală

Unde P prezente, frecvența cardiacă peste 90, aproximativ 107/min (1500/14 )(Fig.
35)

Tahicardia paroxistică supraventriculară
Tahicard ia paroxistică supraventriculară (TPSV) cuprinde tahicardii cu frecvență
peste 140/min , undele P pot fi prezente, normale sau modificate sau pot fi invizibile datorită
frecvenței ridicate, fiind acoperite de celelalte unde. Caracteristic este debutul și finalul brusc
al tulburării de ritm (paroxistic).

Extrasistola atrială reprezint ă depolarizarea prematură a atriilor produsă de un stimul generat
de un focar ectopic atrial .
Apare în stenoză mitrală, IC, hipertiroidism, intoxicații cu cofeină sau nicotină.
– EKG: apariția prematură față de ritmul de bază a unei unde P' cu morf ologie diferită ,
care poate fi sau nu urmată de complex QRS (în funcție de perioada refractară a căilor de
conducere atrio -ventriculare).
Extrasistola joncțională reprezintă activarea prematură a inimii produsă de un stimul generat
de un focar ectopic joncțional. Localizarea acestuia determin ă aspectul EKG:
– focar nodal superior; P negativ precede complexul QRS si intervalul P -R< 0,12 s
– focar nodal propiu -zis: P' coincide cu complexul QRS
– focar nodal inferior: P' suscede complexului QRS
Figura 35. Tahicardie sinusală
Figura 36. Tahicardia paroxisotică ventricula ră

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

51
Focarele ectopice joncționale pot genera constant impulsuri în cazul ritmurilor de
scăpare . Acestea pot fi pasive, când frecvența de descărcare este de 40-60 cicli/minut (ritm
joncțional), sau active, când frecvența de descărcare este de 60-140 cicli/minut (tahicardie
joncțională)

Flutterul atrial se caracterizeaza printr -o frecventa cardiaca de 250- 350 batai/minut.
Cauze: circuite de reintrare sau focare ectopice din musculatura atrială cu activitate
declanșată
– EKG: undele P sunt înlocuite de undele "F" cu aspect de dinți de fierăstrău ,
– frecvent există un bloc atrio -ventricular sistematizat
– stimularea simpatică crește viteza de conducere atrio -ventriculară și scade gradu l
blocului, ceea ce duce la creșterea bruscă a frecvenț ei cardiace.
– manevrele vagale (compresiunea sinusului carotidian sau a globilor oc ulari) scad
viteza de conducere atrio-ventric ulară și cresc gradul blocului, iar frecvența ventriculară
scade brusc
– Hemodinamic, contracția atriilor este ineficientă (apare deficitul de puls) cu
scăderea debitulu i cardiac si p osibilitatea formă rii trombilor care induc embolii pulmonare .

a) b)
Figura 37. Extrasistolă joncțională a)focal nodal superior; b)focal nodal propriu -zis
Figura 38. Flutterul atrial

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

52
2.3.4 Tulburari de ritm ventriculare
Extrasistolele ventriculare reprezintă activarea ventriculară prematură determinată
de un focar ectopic situat la nivelul ventriculilor.
– EKG : apariția prematură a unui complex QRS prematur, lărgit > 0,12 s ( ventriculul
în care se află focarul ectopic se activează primul, urmat de celălalt ventricul) , neprecedat de
undă P și care se însoțește de modificări secundare de fază terminală (unda T în opoziție față
de complexul QRS)
– pot fi interpolate, cu pauză decalantă sau cu pauză compensatorie, dar în majoritatea
cazurilor sunt cu pauză compensatorie
– pot fi unifocale sau plurifocale , izolate sau sistematizate (bigeminism, trigeminism,
poligeminism )
– dacă apar izolat în repaus și dispar la efort sunt funcționale, iar dacă devin mai
frecvente la efort sunt patologice.
Tahicardia ventriculară este data de o salvă de cel puțin 3 extrasistole ventriculare cu
frecvență crescută;
– paroxistică ( frecventa cardiacă > 100 cicli/minut );
– neparoxistică sau "ritm idioventricular accelerat" ( frecvenț a cardiacă = 60-100
cicli/minut )

-EKG: complexele QRS au aproximativ acela și aspect ca cele din extrasistolele
ventriculare .
Figura 39. Extrasistola ventriculară
Figura 40. Tahicardia ventriculară

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

53
Flutterul și fibrilația ventriculară
– cauze: multiple circuite de reintrare în musculatura ventriculară cu alterarea totală
a activită tii electrice a ventriculelor
– EKG : complexele QRS sunt înlocuite cu :
– unde sinusoidale cu frecvență crescuta, constantă în flutterul ventricular
– unde neregulate cu frecvență variabilă și crescuta în fibrilația ventriculară
– hemodinamic,contracțiile ventr iculare sunt ineficiente ș i duc la anularea funcției de
pompă a inimii (stop cardiac). Se aplică defibrilarea cu șocuri electrice.

2.3.5 Tulburările de conducere intraventriculară (blocurile intraventriculare)

Blocul major de ramură dreaptă (BRD) reprezint ă blocarea conducerii
intraventriculare pe ramura dreaptă a sistemului His -Purkinje cu activarea întârziată a
ventricului drept si cu alterarea repolarizarii.
– EKG: modificări tipice în precordialele drepte :
– complexul QRS lărgit > 0,12 s ,
– imagine "rSR '" în V1 și V2 ,
– opoziție de fază terminală ( ST subdenivelat și T negativ ) în V1 și V2 ,
– S lărgit, adânc în V5 și V6

a)
b)
c)
Figura 41. a) Flutterul ventricular; b) Fibrilația ventriculară cu unde mici; c) Fibrilația
ventriculară cu unde mari

TULBURĂRILE DE RITM CARDIAC

54
Blocul major de ramură stângă (BRS) reprezintă blocarea conducerii
intraventriculare pe ramura stângă a sistemului His -Purkinje înainte de bifurcație ; activarea
ventricului stâng va fi întârziată ceea ce va duce ș i la alterarea repolarizarii
– EKG: modificări tipice în precordialele stângi, V5, V6
– complexul QRS lărgit > 0,12 s
– imagine "M" în V5 și V6,, aVL, DI
– ST subdenivela t și T negativ în V5 și V6 , aVL, DI
– S lărgit, adânc în V1 și V2
Hemiblocul stâng – blocarea conducerii intraventriculare doar pe unul din cele două
fascicule ale ramurii stângi
Poate fi anterior (este blocat fasciculul antero -superior) sau posterior (este blocat
fasciculul posteroinferior).

Implicațiile fiziologice ale tulburărilor de ritm sunt multiple. După ce am încercat să
descriem stările patologice ale sistemului cardio -vascular în care are loc modificarea
parametrilor ritmului cardiac conside răm oportună prezentarea unei tehnici de analiză a
acestuia care să sublinieze implicațiile sistemului nervos central cu modificările care apar la
nivelul organismului.
Dispozitive electronice care să realizeze o astfel de analiză sunt preponderent utilizate
de cercetători în domeniul Psihologiei, Parapsihologiei dar și în domenii ale marketingului
pentru analiza răspunsului uman la diverși factori, spre exemplu studiul impactului unui joc
virtual nou.
Un astfel de dispozitiv, pe care îl vom descrie în continuare este dispozitivul
Heart&Emotion realizat de o echipă condusă de cercetătorul italian William Giroldinni

ANALIZA RITMULUI CARDIAC PRIN BIOFEEDBACK

55
3. ANALIZA RITMULUI CARDIAC PRIN BIOFEEDBACK

3.1 BIOFEEDBACK

Biofeedback – ul este o tehnică de medicină complementară sau alternativă cu
ajutorul căreia o persoană se antrenează să -și îmbunătățească starea de sănătate, pe calea
controlului voluntar. [38]
În ce constă terapia biofeedback
Devenind o metodă terapeutică, această t ehnică învață pacientul cum să -și modifice
sau să -și controleze reacțiile fiziologice ale organismului prin schimbarea gândurilor,
emoțiilor sau comportamentului. Sunt vizate anumite procese sau funcții ale corpului care, în
mod normal, se desfășoară invol untar, precum frecvența cardiacă, presiunea sângelui,
tensiunea musculară și temperatura cutanată. În timpul ședinței, terapeutul aplică senzori
electrici pe diferite zone ale corpului pacientului. Scopul este de a -i monitoriza starea
fiziologică a organis mului, cum ar fi undele cerebrale, frecvența cardiacă, temperatura
corpului sau tensiunea musculară.
Aceste informații sunt transpuse prin intermediul semnalului sonor sau luminos
intermitent.
Astfel, electrozii atașați pe tegument culeg informațiile, pe care le afișează pe un
monitor, pentru ca, ulterior, cu ajutorul unui medic sau terapeut specializat în terapie prin
biofeedback, persoana în cauză să învețe cum să -și modifice ritmul cardi ac, de exemplu.
Care este rolul medicului
Medicul sau terapeutul ajută pacientul, atât fizic cât și mental, pe calea încercării și
erorii, să -și controleze singur activitatea mentală care conduce la modificările fizice dorite.
Rezultatele sunt afișate pe un monitor, în timp ce pacientul încearcă să -și controleze funcția
respectivă. Monitorul emite un semnal sonor sau vizual, în funcție de abilitatea pacientului în
controlarea funcției (precum scăderea ritmului cardiac sau scăderea tensiunii arteriale,
modificarea temperaturii corporale sau reducerea tonusului muscular). Ulterior, această
performanță nu se va mai baza pe informațiile culese și afișate pe monitor. Tehnica de
biofeedback reprezintă o terapie eficientă în contextul multor afecțiuni, precum hipertensiunea
arterială, cefaleea tensională, cefaleea migrenoasă, durerea cronică și incontinența urinară.
Câștigul pacientului
Pacientul învață să -și relaxeze musculatura, să -și crească temperatura corpului,
să-și stăpânească sindromul dureros, să-și regleze valorile tensiunii arteriale, deoarece

ANALIZA RITMULUI CARDIAC PRIN BIOFEEDBACK

56
senzorii de biofeedback oferă informațiile necesare înțelegerii schimbărilor subtile petrecute
în interiorul organismului. Astfel, tehnica de biofeedback învață pacienții cum să -și utilizeze
mintea pentr u a-și controla organismul, contribuind astfel la menținerea stării lor generale de
sănătate sau asigurându -și realizarea performanței fizice. Adesea, această tehnică este utilizată
și ca tehnică de relaxare. De exemplu, prin tehnica de biofeedback pot fi identificați mușchii
care cauzează durerile de cap (cefaleea). Astfel, prin deprinderea modului de a realiza
schimbări fizice pozitive, cum ar fi relaxarea musculaturii specifice, durerile de cap pot fi
atenuate sau tratate fără a fi necesară administrarea unui tratament medicamentos.
Când este terapia biofeedback o alternativă
Tehnica de biofeedback: oferă o metodă terapeutică noninvazivă, poate reduce sau
elimina necesitatea tratamentului medicamentos, poate fi un tratament alternativ pentru
pacienți i care nu pot tolera medicamentele specifice afecțiunii de care suferă sau atunci când
medicamentele nu oferă rezultatele așteptate, poate constitui o alternativă la medicamentele
necesare pentru tratarea anumitor afecțiuni în timpul sarcinii, determină oa menii să se ocupe
mai mult de propria lor sănătate, participând în mod conștient la menținerea acesteia la
parametrii funcționali.
Ședințele de biofeedback
O ședință de biofeedback durează între 30 și 60 minute. Numărul și durata
ședințelor sunt determinate de starea generală de sănătate și de capacitatea pacientului de a
învăța să -și controleze răspunsurile fizice. Specialiștii în terapie prin tehnica b iofeedback se
pot selecta dintre medici specializați în psihiatrie, psihologi, asistente medicale, medici
dentiști. Pentru a învăța aceste tehnici de biofeedback și pentru a se instala un rezultat vizibil,
majoritatea oamenilor au nevoie de aproximativ 8 -12 ședințe. În ceea ce privește cefaleea,
incontinența sfincteriană, sindromul Raynaud, sunt necesare cel puțin 10 ședințe săptămânale,
în timp ce pentru hipertensiune arterială sunt necesare cel puțin 20 de ședințe săptămânale
pentru a se ajunge la un rezu ltat vizibil. Este recomandat să se realizeze exerciții mentale cel
puțin 5 -10 minute zilnic. Aparatura pentru tehnica de biofeedback poate fi folosită și acasă.
Scopul final este ca, prin exercițiu, pacienții să reușească să -și controleze tonusul muscular
sau circulația sanguină fără ajutorul monitorului.

ANALIZA RITMULUI CARDIAC PRIN BIOFEEDBACK

57

Figura 43. Senzorii dispozitivului:
A – Senzorul fotopletismografic;
B – Senzorii pentru reacția galvanică
a pielii 3.2 Heart&Emotion – dispozitiv pentru biofeedback și analiza
variației ritmului cardiac

Dispozitivul Heart& Emotion este un aparat de dimensiuni relativ mici care permite
printr -un software dedicat și conexiunea la un calculator monitorizarea în timp real a două
variabile cu implicație psiho -fiziologică : reacția galvanică a pielii (semnal la suprafața de
contac t dintre piele și un electrod) și frecvența cardiacă( sau ritmul cardiac ).
Structura sa nu -l face potrivit întru totul pentru diagnostic sau activități medicale
deosebite acesta nefiind un dispozitiv medical ci mai degrabă potrivit pentru cercetare în
domeniul Psihologiei, Biofeedback și alte tehnici de relaxare ș i chiar divertisment ( testare
jocuri video sau studierea reacțiilor emoționale în scopuri publicitare.
Sistemul dispune de două canale de achiziție a semnalelor, unul pentru senzorii de
rezistență cutanată (sub forma unor contacte dreptunghiulare plate din Argint pe suport de
prindere textil) și unul pentru cel de –al doilea senzor de tip fotopletismografic pentru
frecvența cardiacă.

Figura 42. Dispozitivul Heart&Emotion – Elemaya Instruments

ANALIZA RITMULUI CARDIAC PRIN BIOFEEDBACK

58
Reacția galvanică a pielii (engl. Galvanic Skin Reaction – GSR) reprezintă un
parametru fiziologic care, datorită influenței sistemului nervos simpatic și parasimpatic, se
modifică odată cu starea de relaxare și starea emoțională a unui individ furnizând astfel
informații prețioase în timp real. Acesta este unul din principiile ce stau la baza metodei
testării poligrafice sau ,,detectorul de minciuni’’ altfel spus.
În cazul dispozitivului nostru valorile furnizate de acest senzor sunt exprimate în
Kohms iar rezultatul încadrează caracteristica GSR – conductanța ca fiind ,,tonică ” –
respectiv ridicată cu cât pacientul este mai relaxat sau ,, fazică’’ cu cât pacientul este mai
anxios sau trece prin stări emoționale puternice.
Conductanța tonică reprezintă conductanța bazală a pielii în absența oricărei
modificări a mediului și mai poartă și denumirea de c onductanța bazală a pielii (SCL – Skin
Conductance Level). Fiecare persoană are un SCL diferit cu valori tipice intre 10 -50𝜇S. SCL
variază astfel în timp la fiecare individîn funcție de reglarea autonomă și starea psihologică.
Conductanța fazică ia naștere doar atunci când există modificări ale mediului. Stimuli
discreți de mediu (vizual, auditiv, etc) vor induce modificari în timp ale conductanței pielii.
Acestea de obicei se mai numesc și răspunsuri ale conductanței pielii (SC R-Skin Conductance
Respone) și reprezintă o creștere a conductanței pielii ce poate dura până la 10 -20 secunde,
urmată de revenirea la SCR. Aceste modificări fazice sunt simplu denumite uneori GSR.
Parametrii SCR vor fi :
– Amplitudine, exprimat în microSiem ens(𝜇S),
– Latența ,
– Durata creșterii conductanței(panta ascendentă),
– Semitimpul revenirii (până la jumătatea pantei descendente), acestea din
urmă fiind exprimate în secunde.
Amplitudinea unui SCR este dată de diferența dintre SCL(conductanța bazală) î n
momentul aplicării stimulului și nivelul conductanței în momentul maxim al răspunsului
(SCR). Latența este de fapt timpul între stimul și apariția SCR, în mod normal aceasta
nedepășind 3 secunde. Panta ascendentă reprezintă de fapt durata de timp dintre începutul
SCR și atingerea conductanței maxime (vârful SCR), valorile tipice înscriindu -se între 1 și 3s.
Semitimpul revenirii este de fapt durata de timp dintre vârful SCR și atingerea jumătății din
amplitudinea maximă, valori tipice între 2 -10 secund e.

ANALIZA RITMULUI CARDIAC PRIN BIOFEEDBACK

59

Senzorul fotopletismografic
Canalul fotopletismografic permite determinarea frecvenței cardiace în baza
senzorului aferent care este constituit dintr -o diodă și un senzor de infraroș u integrate într -o
material protector atașat unei fibre textile cu un sistem de prindere pentru fixare pe deget.

Figura 44. Mostră de semnale – GSR si HR
Figura 45. Diferențierea în absorbția luminii
pentru Hemoglobina încarcată cu Oxigen.
Figura 46. Senzorul fotopletismografic

ANALIZA RITMULUI CARDIAC PRIN BIOFEEDBACK

60
În funcție de activitatea cardiacă și odată cu ea se modifică volumul fluxului sanguin
în vasele capilare luminate de dioda senzorului.
Absorbția inegală a luminii infraroșii de către Hemoglobina încarcată cu Oxigen din
sângele circulant la nivel periferi c determină variația semnalului perceput de senzor care este
totuna cu variația intervalului R -R descris pe ECG, respectiv un ciclu cardiac complet.
Semnalului perceput pe o durată de 4 -5 minute (aproximativ 300 bătai ale inimii) i se
aplică o serie de filtre și calcule ale Transformatei Fourier prin care se determină, pe lângă
distanța exprimată în milisecunde dintre două puncte de maxim ale undei prezentată grafic
sub forma Tahogramei , analiza spectrală în câmpul frecvenței cardiace înregistrate.

Spectrul de putere în domeniul frecvenței încadreasă semnalul între 0.01 și 0.4 Hz
fiind exprimat în milisecunde la pătrat.
După mai bine de 15 ani de cercetare în domeniu s -au stabilit următoarele 3 benzi ale
frecvenței :
1) VLF (Very Low Frequency)
– între 0.01 – 0.04 Hz :
– studiile arată că este un marker al
activității preponderent a Sistemului Nervos
Simpatic implicând schimbări prin termoreglare,
schimbări ale ambientului psihologic fiind
influențat și de gâ nduri obsesive(îngrijorare).
2) LF(Low Frequency) între 0.04 – 0.15
Hz – bandă dedicată totalmente activității
Sistemului Nervos Simpatic și cea a
reglării prin baroreceptori ;
Figura 47: Tahograma
Figura 48. Analiza spectrală a frecvenței

ANALIZA RITMULUI CARDIAC PRIN BIOFEEDBACK

61
3) HF(High Frequency) între 0.15 ai 0.4 Hz. – descrie activitatea Sistemului Nervos
Parasimpatic – Vagal, influențată puternic de ritmul res pirator.
4) Deviația standard (SD), Total Power – ajută la determinarea stadializării unor
caractere generale ale analizei, deci la caracterizarea activității simpatice și parasimpatice în
ansamblu.
Valorile de referință pe care le -au adoptat cercetătorii în sistemul dat sunt cele
utilizate de sistemul de analiză a variației ritmului cardiac de model american
CARDIOLOGIX prin software -ul HeartScanner.
Frecvenț a Cardiac ă = 59 – 96 b/m
Dev. Standard = 40 – 110 ms (millisecondi)
Ln(TotalPower) = 7.2 – 9.1
Ln(Power VLF) = 6.6 – 8.6
Ln(Power LF) = 5.9 – 8.0
Ln(Power HF) = 3.8 – 7.0
Raport LF/HF = 0.6 – 10

SISTEM EXPERT IN MATHLAB

62

SISTEME DE REGLARE CU LOGICĂ FUZZY

Sistemele de reglare cu logică fuzzy dovedesc aplicabilitate și avantaje considerabile,
într-o gamă largă de aplicații de control automat în ingineria electrică, și nu numai. Față de
structurile de reglare clasice, aceste sisteme prezintă două mari diferențe:
• în modul de descriere a procesului – inexactitatea sau chiar lipsa unui model al
procesului nu constituie un impediment;
• în modul de proiectare – parametrii acestuia au corespondență clară cu cunoștințele
exprimat e lingvistic de experți și pot fi adaptate mai ușor la
performanțele impuse.
Nu se pune aici în discuție o evaluare de tip competitiv între regulatoarele fuzzy și alte
tipuri, cum ar fi regulatoarele PID clasice, din cauza condițiilor specifice diferite pe ntru care
se recomandă fiecare tip sau structură de reglare. Astfel, în mai toate lucrările care prezintă
structurile de reglare cu logică fuzzy, utilizarea acestora este considerată potrivită în primul
rând în cazul proceselor cu parametrii incerți, fără ca acesta să fie singurul motiv.
Incertitudinile privind procesul condus se referă la:
– inexactitatea modelului obținut prin identificare,
– existența unor parametrii variabili într -un domeniu larg, cu dinamică imprevizibilă,
– identificarea eronată a par ametrilor procesului.
Pe lângă motivarea regulatoarelor fuzzy, existența acestor incertitudini implică o
abordare imprecisă a proiectării structurii de reglare. Astfel, este dificilă stabilirea unei
metodologii stricte de proiectare deoarece, în prezența i ncertitudinilor, proiectantul își
adaptează metodele observând și analizând rezultatele parțiale obținute. Cu alte cuvinte, dacă
algoritmul de reglare prezintă aspecte specifice logicii fuzzy, atunci este rezonabil și chiar
recomandabil ca și metodele de p roiectare a sistemelor să utilizeze logica fuzzy.
Tehnicile de reglare clasice, bazate pe regulatoare clasice P, PI, PID, au stat la baza
dezvoltării unei largi game de aplicații industriale. Motivele aplicării lor sunt simplitatea lor,
costul redus de fab ricație și de întreținere, împreună cu obținerea unor rezultate foarte bune.
Spre exemplu, multe sisteme de reglare bazate pe servosisteme utilizează ieftin și eficient un
algoritm de reglare PID. În proiectarea acestor regulatoare este necesară însă cunoa șterea cât
mai exactă a modelului matematic al procesului. Modelul este deseori suficient de complex
încât să fie impusă neglijarea unor mărimi, ceea ce duce la obținerea unor rezultate

SISTEM EXPERT IN MATHLAB

63
aproximative. Pe de altă parte, sunt destule situații când determinare a modelului este aproape
imposibilă. Dacă totuși modelul este bine determinat, parametrii regulatorului depind de
parametrii procesului, ceea ce înseamnă că, la modificarea unui parametru din proces, este
nevoie de o recalculare a parametrilor regulatorulu i. Altfel spus, la schimbarea mașinii
electrice într -un servosistem, de exemplu, trebuie schimbat și regulatorul.
O problemă mai importantă apare în cazul sistemelor neliniare. Chiar dacă modelul
matematic este clar stabilit, un regulator PID nu va duce l a obținerea unor rezultate bune
pentru aceste sisteme.
Situații care avantajează folosirea logicii fuzzy:
• Când parametrii procesului controlat se modifică în decursul funcționării
(regulatoarele convenționale necesită reproiectare când caracteristicile ș i configurația,
procesului se schimbă)
• Când este necesară emularea sau înlocuirea regulatoarele convenționale existente (de
exemplu pentru a asigura autoacordarea sau pentru a da mai multă flexibilitate regulatoarelor
adaptive)
• Când este mai ușor de im plementat o bază de reguli fuzzy care va controla un proces
complex (deoarece procesul este puternic neliniar, sau este imposibilă modelarea eficientă cu
un cost rezonabil)
• Dacă acuratețea senzorului (sau prețul) este o problemă (logica fuzzy poate manipula
masurători imprecise cu incertitudini)
• Pentru a obține soluții de control eficient când intrările procesului sunt incerte sau
conflictuale sau când problema de control nu se poate rezolva folosind alte tehnici
Principalul avantaj al utilizării unor regulatoare fuzzy este faptul că nu este necesară
cunoașterea modelului matematic, ci doar cunoașterea comportării aproximative a procesului.
Proiectarea regulatorului nu impune efectuarea unui volum mare de calcule, mai importantă
fiind experiența pr oiectantului. Obținerea unor rezultate bune depinde mai mult de experiență
și de calitatea implementării. Pentru a depăși complet problema modelării exacte a procesului,
algoritmii de reglare ce utilizează logica fuzzy au fost dezvoltați, incluzând metode tot mai
complexe, specifice domeniului inteligenței artificiale. Extinderea vizează în primul rând
utilizarea instruirii iterative și rețelelor neuronale, pentru extragerea unor date care sunt o
reprezentare numerică a experienței.
Un mare avantaj al aplic ațiilor cu logică fuzzy este faptul că utilizarea acestora va
conduce la scădere semnificativă a timpului de dezvoltare și proiectare și a implementării. (De
exemplu conform informațiilor oferite de firma Texas Instruments, implementarea unui sistem
de con trol a motorului de inducție cu regulatoare fuzzy logic cere doar un sfert din timpul

SISTEM EXPERT IN MATHLAB

64
necesar pentru proiectarea și implementarea unui sistem similar care utilizează regulatoare
clasice.)

Sisteme neuro -fuzzy în aplicații practice în inginerie

În sisteme le fuzzy, relațiile exacte ale unui model matematic al procesului nu sunt
esențiale. Sistemele sunt descrise de aprecierile calitative ale mărimilor și de legăturile dintre
acestea, exprimate lingvistic, pe baza experienței operatorilor. O împărțire potriv ită, în
„atribute”, a domeniului de valori pe care le poate lua mărimile considerate și experiența
obținută din observarea funcționării procesului ce ajută la descrierea comportării acestuia
permit înlocuirea unor relații complexe (ecuații diferențiale, et c.) prin operații mult mai
simple: comparare (operatori min și max), însumare, produs.
O primă abordare care include tehnici neuronale este cea a modelării unui proces
(sistem) prin antrenarea unei rețele neur onale pe baza datelor experimentale obținute prin
măsurare și înregistrare. În acest caz, experiența privind funcționarea sistemului nu este
importantă decât eventual în etapa de alegere a modelului neuronal, de stabilire a numărului
de neuroni și de organizare în straturi. Sistemului i se aplică val ori diverse pentru mărimile de
intrare (păstrând condiții de siguranță), iar valorile mărimilor de ieșire se măsoară și se
înregistrează. Cu aceste date se antrenează o rețea neurală, utilizând programe specializate,
urmând ca prin implementarea (software) a rețelei antrenate obținute să se modeleze procesul
real. Astfel, rețeaua antrenată realizează o descriere a funcționării procesului prin operații a
căror complexitate depinde de modelul neuronal ales, dar care pot fi doar înmulțiri și
însumări.
Utilizar ea strictă a rețelelor neuronale în obținerea modelelor nu finalizează
proiectarea bazelor de reguli. Așadar, aceleași tehnici se extind și asupra ajustării parametrilor
bazei de reguli. Ajustarea lor este secundară schițării unei structuri a bazei de regu li, bazată pe
experiența proiectantului. Așadar, cele două concepte – aprecierea calitativă și adaptarea
neuronală – se completează într -o procedură de proiectare neuro -fuzzy.
Îmbinarea neuro -fuzzy ar beneficia de avantajele ambelor tehnici. Astfel, putem vorbi
de sisteme fuzzy în care parametrii sistemului de inferență (de fapt parametrii funcțiilor de
apartenență care definesc termenii lingvistici) pot fi acordați printr -un procedeu similar
antrenării rețelelor neurale. Mai mult, acordarea acestor paramet rii se poate face online, pe
baza datelor măsurate în timpul funcționării sistemului de reglare.

SISTEM EXPERT IN MATHLAB

65
Proiectarea bazată pe experiență a bazelor de reguli fuzzy
O analiză a tehnicilor de proiectare utilizate în aplicațiile practice ale tehnicilor de
reglare cu logică fuzzy, promovează ca primă metodologie de proiectare emularea experienței
umane. Prin aceasta se înțelege atât experiența proiectantului privind sistemele de reglare cu
logică fuzzy, dar și experiența operatorului uman cu privire la funcționarea procesului condus.
De cele mai multe ori proiectantul sistemului de reglare cunoaște suficient de bine și
funcționarea procesului.
Proiectarea bazată pe experiență poate fi descrisă prin enumerarea a cel puțin patru
etape:
a) alegerea structurii de reglare și a tipului regulatorului fuzzy (P, PI, PD, PID), ce
implică stabilirea variabilelor pentru baza de reguli;
b) alegerea mulțimilor de bază și a seturilor de termeni lingvistici pentru fiecare
variabilă;
c) stabilirea regulilor de control;
d) stabilirea f actorilor de scalare a mărimilor reale înregistrate în limitele mulțimii de
bază.

Extragerea bazei de reguli din experiența umană

În domeniul practicii medicale unde experiența umană este definitorie, mai ales în
stabilirea unui diagnostic, activitatea unui sistem expert și chiar conceptul în sine încă sunt
privite cu scepticism. Odată cu tehnologizarea tot mai alertă a diferite domenii astfel de
sisteme expert câștigă teren și în serviciile de sănătate.
Fără a avea pretenția constituirii unui sistem co mplex de diagnostic s -a încercat
abordarea unui sistem expert care în baza datelor de intrare cu privire la 3 parametri
fiziologici ai unei persoane, respectiv:
– Variația ritmului cardiac (Heart Rate – HR)
– Tensiunea arterială (TA);
– Indicele de masă corporală (IMC),
cât și în baza unui motor de inferență cu un set de reguli formate pe baza experie nței umane,
ca răspuns la datele de intrare sistemul să determine dacă starea de moment a pacientului se
încadrează în ceea ce s -a stabilit prin baza de cuno ștințe a fi o afecțiune cardiacă.

SISTEM EXPERT IN MATHLAB

66

Ținem să menționăm că gradul de generalitate cu care acest sistem tratează problema
diagnosticării este totuși destul de mare fiind selectate doar câteva dintre afecțiunile cardiace
mai grave sau mai frecvent întâlnit e, respectiv:
– Hipertensiunea arterială – HTA;
– hipotensiunea arterială – hTA;
– Infarctul miocradic – IM;
– Cardiopatia ischemică dureroasă – CID;
– Blocul de ram drept – BRD;
– Stop cardio -respirator – SCR

SISTEM EXPERT IN MATHLAB

67

Circuitele prin care s -a încercat modelarea unui proces automatizat de măsurare a
parametrilor fiziologici ce alcătuiesc datele de intrare fac apel metodele de implementare a
controlerelor fuzzy -interpolative.

SISTEM EXPERT IN MATHLAB

68
Obținerea bazelor de reguli prin instruire iterativă

O problemă fundamentală ev identă, apărută în implementarea practică a sistemelor de
reglare bazate pe reguli fuzzy (sau prin extindere a sistemelorexpert de reglare) este stabilirea
unei metodologii de obținere a unui set de reguli de control. În general pentru sisteme -expert,
această fază, denumită achiziția cunoștințelor (sau achiziția experienței), reprezintă o
dificultate importantă în construirea unor sisteme -expert reale / realiste. Mai mult,
performanțele sistemelor de reglare bazate pe reguli sunt strâns dependente de dispon ibilitatea
bazei de reguli și de performanțele acesteia (sau, altfel spus, de existența unei baze de reguli
completă și corectă în contextul aplicației concrete). În lipsa experienței operatorilor (experți),
care pot furniza cunoștințele pentru descrierea procesului (un model identificat), este necesară
construirea unei baze de reguli prin operarea în mod direct asupra procesului supus reglării.
Pe de altă parte, un set de reguli brut furnizat de experți trebuie să fie îmbunătățit, deoarece
cunoștințele lor pot fi incomplete, inconsistente, sau chiar incorecte, mai ales când
condițiile de funcționare (operare) obișnuite sunt schimbate.
În lucrările de specialitate se introduce termenul de auto -instruire (self -learning) și de
aici reglarea prin auto -instruire (self-learning control). Un mecanism de autoinstruire pentru
sistem de reglare fuzzy trebuie să construiască o bază de reguli pentru regulatorul fuzzy din
date obținute prin măsurare și înregistrare, ajustând treptat mărimea de comandă. Mai mult,
dacă sis temul de reglare este multivariabil (mai multe bucle de reglare), atunci mecanismul de
învățare trebuie să extragă reguli pentru fiecare regulator fuzzy. Suplimentar, dacă procesul
reglat este unul multi -variabil cu interacțiuni considerabile ale mărimilor , atunci este util ca
mecanismul de învățare să construiască baze de reguli independente, decuplate, pentru ficare
buclă de reglare.
Pe scurt, principiul de bază al sistemului cu auto -instruire propus poate fi enunțat
astfel: prin introducerea unui model d e referință al procesului și angajând o strategie de
control cu învățare iterativă, comanda dorită este „învățată” și, în același timp, o bază de
reguli se formează prin măsurarea, înregistrarea și procesarea adecvată a acțiunilor învățate
utilizate consec utiv pe durata procesului.

CONCLUZII

69

CONCLUZII

BENEFICIILE MODELĂ RII DINAMICII SISTEMULUI CARDIOVASCULAR
Controlul unor variabile ce descriu un proces fiziologic prezintă particularități produse
de evoluția neliniară, incertă și complexă a acestora. Cunoașterea aspectelor privind
funcționarea sistemelor biologice mărește nivelul de încredere în sistemele automate de
control proiectate sau, cel puțin, creează posibilitatea realizării unor simulări folosind
modelele disponibile. Cu toate că este posibilă proiectarea sistemelor de reglare fuzzy
folosind puține informații privind procesul, disponibilitatea unui model cât mai exact și util în
contextul aplicației facilitează realizarea simulatoarelor, care astfel r educ numărul și riscul
testelor efectuate pe oameni.
Cercetarea în domeniul ingineriei utilizează deseori simulări computerizate pentru
creșterea productivității, scăderea costurilor de proiectare și pentru mărirea fiabilității și
siguranței produselor obț inute. Mai mult, unele domenii, printre care și ingineria biomedicală,
impun simulări complexe pentru evitarea situațiilor periculoase ce pot apare în realizarea sau
testarea prototipurilor experimentale. În acest context, sunt utilizate intens instrumente le de
simulare disponibile și se încurajează dezvoltarea și îmbunătățirea aplicațiilor software de
simulare. Ingineria biomedicală impune cercetări susținute în modelarea proceselor
fiziologice și îmbunătățirea modelelor obținute, pentru a facilita proiect area unor sisteme
automate performante și robuste.
Începând de la calculele simple pentru dozarea regimurilor de tratament, până la
controlul la un nivel avansat al tensiunii arteriale, ca un prim exemplu, medicina
cardiovasculară poate avea o multitudine de beneficii din utilizarea acestor tehnologii.
Modelele cardiovasculare pot fi utilizate pentru reducerea timpului necesar
diagnosticării, implicând astfel costuri reduse față de metodele clasice.Totodată, simulările
pot facilita creșterea fiabilității a paraturii cardiovasculare.
Riscurile unui eșec sau a tratamentului eronat (malpractice) fac ca testarea anumitor
echipamente să fie efectuată mai întâi pe modele computerizate.

BIBLIOGRAFIE

70
Bibliografie
[1] Vasile Manoliu – A simple model of cardiovascular system, with particular attention to
the physical meaning of specific parameters , Simpozionul ATEE’2002, București, 29 nov.
2002;
[2] Vasile Manoliu – Modeling principles of cardiopulmonar interdependences – Al 4 -lea
Simpozion Europea n de Inginerie Biomedicală, 25 – 27 iunie 2004, Patras, Grecia, Ses. a
2-a;
[3] Vasile Manoliu, Mircea Covrig – Analysis of Respiratory Mechanics and its Influence
upon the Heart Rate – I-st International Conference on Biomaterials "Biomaterials &
Medical Dev ices" BiomMedD'2004, 05 – 07. 11.2004, vol. Abs., pag. 121, ISBN 973 -718-
083-6.
[4] Sikchi Smita S, Sikchi Sushil, Ali MS. Design of Fuzzy Expert System for diagnosis of
cardiac diseases. Int J Med Sci Public Health 2013; 2:56 -61 DOI:
10.5455/ijmsph.2013.2.56 -61;
[5] Adrian Alecu – Ghid ECG – esențialul în electrocardiografie – Editura FarmaMedia,
2007, ISBN 978 -973-87462 -5-1.
[6] Conf. Dr. Ing. Valentina Bălaș – Curs Inteligența artificială , Universitatea “Aurel
Vlaicu” din Arad;
[7] Conf. Dr. Ing. Marius Bălaș – Curs Sisteme expert , Universitatea “Aurel Vlaicu” din
Arad;
[8] BARR, A., E., FEIGENBAUM, A., COHEN, The Handbook of Artificial Intelligence ,
Volumes 1 -3. Los Altos, CA: Kaufmann, 2 vol., 1981, 1982;
[9] BUCHANAN, B. G.; FEIGENBAUM, E. A. – DENDRAL and META -DENDRAL : their
applications dimensions. Artificial Intelligence – 11:5-24, 1978;
[10] Edward A. Feigenbaum – ,,Knowledge Engineering in the 1980s’’, Departament of
Computer Science, Stanford University, Stanford, CA, 1982;
[11] Nils J. Nilsson, Stanford University – The Quest for Artificial Intelligence: A History of
Ideas and Achievements – 2010;
[12] BUCHANAN, B. G., SHORTLIFFE, E. H. Rule-Based Expert Systems: The MYCIN
Experiments oJ the Stanford Heuristic Programming Project . Reading, MA: Addison –
Wesley, 1984;
[13] BUCHANAN, B.; SMITH, R.. Fundamentals of Expert Systems , Annual Review of
Computer Science 3, 23 -58, 1988;

BIBLIOGRAFIE

71
[14] Dan Cristea, "Programarea bazată pe reguli" , Universitatea ,,Alexandru Ioan Cuza”,
Iași, Ed. Academiei, 2002;
[15] PHIL GRANT, Artificial Intelligence App lications, Swansea University, Wales, UK –
cu trimitere la J. Durkin, Expert Systems: Design and Development . Englewood Cliffs, NJ:
Prentice -Hall, 1994;
[16] DAVIS, R., LENAT, D. Knowledge -Based Systems in Artificial Intelligence: AM and
TEIRESIAS. New York: Mc Graw -Hill, 1982.
[17] AIKINS, J. S., KUNZ, J. C. , SHORTLIFFE, E. H. FALLAT, R. J. PUFF: an expert
system for interpretation of pulmonary function data. Computers and Biomedical Research
16:199 -208,1983.
[18] FAGAN, L. M. VM: representing time -dependent relations in a medical setting . Memo
HPP 831 (Knowledge Systems Laboratory), June 1980.
[19] HASLING, D., CLANCEY, W. J., RENNELS, G. Strategic explanations for a
diagnostic consultation system . International Journal of Man -Machine Studies 20(1):3 -19,
1984
[20] LENAT, D. EURISK O: a program that learns new heuristics and domain concepts .
Artificial Intelligence 21(2):61 -98 (1983);
[21] KATZ, S.S. Emulating the Prospector expert system with a raster GIS . Computer and
Geosciences, 18., 1991;
[22] MOORE, T., MORRIS, K., BLACKWELL, G. COAMES – Towards a
CoastalManagement Expert System , Proceedings of the International Conference on
GeoComputation, University of Leeds United Kingdom, 17 – 19 September 1996.
[23] KRIVINE, J.P., DAVID, J.M. L'Acquisition des Connaissances vue comme une
Processus de Mod élisation: Méthodes et Outils . Intellectica (12), 1991;
[24] Costin Hariton. – Electronică medicală .// Universitatea de Medicină și Farmacie
„Gr.T.Popa”, Iași, 2000.
[25] Corabeuf and Weidmann – Intracellular electrode to record mammalian cardiac
potentials [1949, C .R. Seances Soc.Biol. Paris 143:1329];
[26] Graham and Gerard, Ling and Gerard – First measurement of transmembrane potential
in skeletal muscle with intracellular microelectrodes [1946, J.Cell. Comp.Physiol. 28:99;
1949, ibid. 34:383];
[27] Costin H., Electronică M edicală , Ed. Cantes, ISBN 973 -8173 -10-8, 2000;
[28] Rubel P., Fayn J., Atoui H., Télisson D., Beyond EPI -MEDICS , 2nd OpenECG
Workshop, Berlin, Germany, 2004

BIBLIOGRAFIE

72
[29] Rubel P., Fayn J et al., Toward personal eHealth in cardiology . Results from the EPI –
MEDICS telemedicine project , Vol. 38, Issue 4, pp. 100 -106, 2005;
[30] CodeBlue – Wireles Sensor Networks for Medical Care ,
http://fiji.eecs.harvard.edu/CodeBlue
[31] Istepanian R., Laxminarayan S., and Pattichis S – M-Health: Em erging Mobile Health
Systems (Topics in Biomedical Engineering. International Book Series), ., Springer,
ISBN: 978 -0387 -26558 -2, 2006
[32] Sistem integrat pentru supraveghere continua in retea inteligenta e -Health a
pacientilor cu afectiuni cardiologice , http: //cardionet.utcluj.ro/Raport_tehnic_et2.pdf
[33] Sistem complex, pe suport NGN pentru teleasistență la domiciliu a persoanelor în
vârstă, http://www.teleasis.ro;
[34] Rotariu C., Sisteme de telemonitorizare a parametrilor vitali , Editura “Gr. T Popa”
UMF Iași, 2009, ISBN 978 -606-544-011-1
[35] Puscoci S., Costin H., Rotariu C. et. al., TELMES – Regional Medical Telecentres ,
Proc. of XVII Int. Conference on Computer and Information Science and Engineering,
ENFORMATIKA 2006, pp. 243 -246, Dec. 2006, Cairo, Egipt, ISSN 1305 -5313, 2006
[36] Tudor -Adrian Balseanu – Electrocardiografia , Universitatea de Medicină și Farmacie
Craiova;
[37] Fiziopatologia tulburărilor de ritm și conducere – Curs 03, UMFT
[38] http://www.saptamanamedicala.ro/articole/Ce -este-tehnica -de-biofeedback
[39] Gligor, T. D., Po licec, A, Bartoș, O., Goian, V., “ Aparate electronice medicale” , Ed.
Dacia, Cluj, 1988
[40] http://www.elemaya.it/Heartem1.htm ;