Актуальность и цели. Контактные помехи остаются ключевой проблемой для качества ЭКГ-сигналов, регистрируемых миникардиографами с пальцевыми электродами, из-за высокого контактного сопротивления и его вариабельности. Традиционные методы, включая линейные фильтры и EEMD, либо недостаточно эффективны для нестационарных помех, либо слишком ресурсоемки для мобильных устройств. Гибридные подходы на основе EEMD с вейвлет-пороговой обработкой (WT) предлагают баланс между эффективностью и вычислительной нагрузкой, позволяя лучше сохранять морфологию сигнала, включая низкоамплитудный P-зубец. Цель исследований — разработка методики оптимизации параметров гибридного алгоритма EEMD+WT для максимального подавления контактных помех в ЭКГ-сигналах миникардиографа с пальцевыми электродами на бюджетных смартфонах, с сохранением диагностически значимых характеристик и улучшением видимости P-зубца по сравнению с существующими гибридными методами (например, SG+EEMD).

Материалы и методы. Исследование основано на 10-секундных ЭКГ-записях, полученных миникардиографом «Сердечко» с пальцевыми электродами и передачей через аудиоканал смартфона. Частота дискретизации — 250 Гц, полоса пропускания 0,5−25 Гц. Участвовали 20 пациентов (10 мужчин, 10 женщин) в возрасте 45−85 лет, получено 200 записей с контактными помехами (максимальный размах 0,6 мВ, средняя мощность 0,05 мВ²). Алгоритм EEMD+WT реализован в Python с использованием библиотек PyEMD и SciPy: сначала EEMD разлагает сигнал на IMF с добавлением белого шума (амплитуда 0,2 σ сигнала, 10 ансамблей), затем WT применяется к высокочастотным IMF. Тестировались комбинации ансамблей (5−20) и уровней WT (3−6). Критерии оценки: снижение мощности помех (цель ≥90%), SSIM (цель ≥0,95), время обработки (цель ≤1000 мс).

Результаты. Оптимальные параметры: 10 ансамблей EEMD + WT (уровня 4). При этом достигается снижение мощности помех на 94%, SSIM=0,95, время обработки 750 мс. Гибрид EEMD+WT превосходит SG+EEMD по подавлению помех (на 4%) и сокращение времени обработки на 27%. Сохранение диагностики: ошибка измерения амплитуды R-зубца — 1,2%, P-зубца — 4,1%. Метод лучше справляется с нестационарными помехами, улучшая видимость P-зубца в 95% случаев.

Выводы. Гибридный алгоритм EEMD с вейвлет-пороговой обработкой и оптимизированными параметрами обеспечивает эффективное подавление контактных помех при полном сохранении морфологии ЭКГ и диагностических параметров, с вычислительной эффективностью для бюджетных мобильных устройств. Это улучшение по сравнению с SG+EEMD делает его предпочтительным для интеграции в портативные кардиографы.