Восстановление сигнала из данных с нерегулярной выборкой

Людей, предрасположенных к свертыванию крови, лечат варфарином, разжижающим кровь. Международное нормализованное соотношение (INR) измеряет действие препарата. Большие дозы увеличивают INR и меньшие дозы уменьшают его. Пациенты регулярно контролируются медсестрой, и когда их INR выпадают из целевого диапазона, их дозы и частоты их тестов изменяются.

Файл INR.mat содержит измерения INR, выполненные для пациента в течение пятилетнего периода. Файл включает в себя datetime массив с датой и временем каждого измерения и вектором с соответствующими показаниями INR. Загрузите данные. Постройте график INR как функции времени и наложите целевой диапазон INR.

load('INR.mat')

plot(Date,INR,'o','DatetimeTickFormat','MM/dd/yy')

xlim([Date(1) Date(end)])
hold on
plot([xlim;xlim]',[2 3;2 3],'k:')

Выполните повторную выборку данных, чтобы сделать показания INR равномерно разнесенными. Первое чтение состоялось в 11:28 утра в пятницу. Использовать resample оценить INR пациента в это время в каждую последующую пятницу. Укажите частоту выборки, равную одному показанию в неделю или эквивалентно $$1/(\mathrm{}7\mathrm{}\mathrm{\times }\mathrm{}\mathrm{}\mathrm{}$$86400) в секунду. Используйте интерполяцию сплайна для повторной выборки.

Date.Format = 'eeee, MM/dd/yy, HH:mm';
First = Date(1)

First = datetime
   Friday, 05/15/09, 11:28

perweek = 1/7/86400;

[rum,tee] = resample(INR,Date,perweek,1,1,'spline');

plot(tee,rum,'.-','DatetimeTickFormat','MM/dd/yy')

title('INR')
xlim([Date(1) Date(end)])
hold off

Каждое чтение INR определяет, когда пациент должен быть проверен следующим. Использовать diff для построения вектора временных интервалов между измерениями. Выразите интервалы в неделях и постройте их с использованием той же оси X, что и раньше. Для последнего пункта используйте следующую дату, назначенную медсестрой по антикоагуляции. Измерения проводятся в США.

nxt = datetime('10/30/2014 07:00 PM','Locale','en_US');

plot(Date,days(diff([Date;nxt]))/7,'o-', ...
    'DatetimeTickFormat','MM/dd/yy')

title('Time Until Next Reading')
xlim([Date(1) Date(end)])
ylabel('Weeks')

Когда INR выходит за пределы диапазона, время между показаниями INR остается коротким. Когда INR слишком низкий, пациенты чаще получают свои показания, потому что риск тромбоза повышен. Когда ИНР пациента находится в диапазоне, время между показаниями постоянно увеличивается до тех пор, пока соотношение не станет слишком малым или слишком большим.

Большие колебания в повторной выборке могут быть признаком переполнения. Однако варфарин оказывает огромное влияние на организм. Небольшие изменения в дозе варфарина могут резко изменить INR, как и изменения в диете, время, проведенное в самолетах, или другие факторы. При этом, когда соотношение идет очень низко (как в конце 2010 года, где колебания самые большие), варфарин дополняется экстренными инъекциями эноксапарина, последствия которых еще больше.

См. также

datenum | datestr | resample

Внешние веб-сайты

• Национальные институты здравоохранения. Разжижатели крови. https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/bloodthinners.html