Анализ проблемы. 
Анализ сердечного ритма, его "краеугольная" проблема и применение инструментов искусственного интеллекта для её решения

Одной из наиболее интересных и, безусловно, фундаментальных задач возникших на основе анализа сердечного ритма является оценка состояния автономной (вегетативной, ВНС) нервной системы. Количественная оценка ВНС на основе только анализа сердечного ритма все последние десятилетия упирается в одну проблему теоретического характера. Проблема заключается в следующем. Как известно из целого ряда работ, которые были обобщены и изложены в известной статье [16]:

• — высокочастотная компонента (HF) спектра сердечного ритма коррелируется с парасимпатической регуляцией с точностью до 95%;
• — низкочастотная компонента (LF) спектра коррелирует с симпатической регуляцией с точностью порядка 60−65%;
• — остальные 35−40% активности низкочастотной части спектра представляют собой смесь, в которой присутствует влияние как симпатической (СНС), так и парасимпатической (ПСНС) регуляции, и также влияние ряда других, менее значимых в низкочастотной части спектра регуляторных механизмов (нейрогуморальная, барорецепторная, гормональная и терморегуляция).

Конечный вывод по существу проблемы заключается в том, что установленная примерно 40−50 лет тому назад граница между HF и LF на фиксированном уровне 0,15 Гц, верна только для гипотетического среднего нормативного (здорового) человека. На самом деле эта граница должна определяться индивидуально, реально разделяя симпатическое и парасимпатическое влияние на спектр сердечного ритма.

Это позволило бы снять существующую неопределённость в физиологической интерпретации LF и тем самым открыть возможность для количественной оценки состояния ВНС только на основе анализа сердечного ритма. Эта проблема ещё ни разу не была сформулирована ни в отечественной и ни в зарубежной литературе, хотя ряд исследователей отмечает (не делая общего вывода), что для специфических групп испытуемых индивидуальная оценка сердечного ритма более эффективна, чем по «стандарту» [11].

• — диапазон спектра HF у различных групп испытуемых различный [10], поэтому авторы, например, предлагают разные границы для взрослых и детей;
• — парасимпатическое влияние зафиксировано не только в диапазонах HF-LF, но частично и в диапазоне VLF [9]; авторы считают, что в связи с этим только одних данных сердечного ритма недостаточно — необходим дополнительный контекст (клиническая симптоматика), получаемый в рамках подхода персонифицированной медицины.

К данной проблеме автор подходил более 30 лет [6, 12, 13 и др.], но полноценная постановка проблемы закончена только сейчас, и решению проблемы в данной формулировке посвящена эта статья.