информационный портал по вопросам биомедицинской инженерии

Сейчас на сайте 0 пользователей и 0 гостей.

Вход в систему

аватар: Исаков Р.В.

Исаков Р.В., Кузнецов А.А., Сушкова Л.Т.

Владимирский государственный университет
 
Если подходить к клинической деятельности с позиций решения задачи ди­агностики воз­можности той или иной болезни, то такая задача приоб­ретает предска­за­тельный харак­тер. В этом случае го­ворят о прогнозной диагностике, за­дачей которой является обнаружение отклонений от нормы метаболических макропроцессов на ранних стадиях и предполагается возмож­ность предот­вращения их развития [4].
Лечение болезни заключается, прежде всего, в улучшении общего со­стояния орга­низма. При этом можно исходить из общепринятого понятия гомео­стаза организма, по­лагая, что любые от­клонения от гомеостатической функции организма ведут к ухудшению общего состояния организма в целом через развитие локальных патоло­гических изме­нений. Такие изменения могут привести к началу бо­лезни организма целиком или ухудшению со­стояния организма с выходом на метастабильный гомео­статический уро­вень. В таком случае можно говорить о возможном нарушении устойчивости как откло­нении от гомеостатической функции в норме.
Основным и общепризнанным параметром гомеостаза является кру­гооборот крови [7]. При слабо ре­гулируемом легочном кругообороте и отно­сительно стабильном венозном основными параметрами кро­вотока, как из­вестно, становятся сердечный выброс (выброс ле­вого желудочка) и сопро­тивление сосуди­стого русла. Если первый параметр является управляющим, то второй –через систему барорецеп­торов становится под­строечным.
Известно, что сердечный выброс определяется величиной ударного объема крови, по­множенного на частоту сокращений [7]. Следовательно, управляю­щий параметр определяется двумя ко­личественными пара­метрами, опреде­ляющими два независимых пути анализа. Первый – час­тота сердеч­ных сокра­щений определя­ется чередованием кардиоциклов, или, точнее, обратным рас­стоянием между кардиоциклами (величинами R-R интервалов на временной оси); второй – ударный объем, определяемый пропорционально величине уровня изоэлектрической линии на ЭКГ. Исследование разбивается по двум независимым ортогональ­ным направлениям, со­ответственно по горизонтали и по вертикали: динамика частоты сокращений – по оси вре­мени; динамика изменений ударного объема – по оси амплитуд.
Ритм сердца является не конечным результатом, а передаточной функцией, или согла­сующей дина­микой иных процессов, поэтому его следует анализировать и величинами параметров, и их произ­водными. В этом смысле ритмические процессы сердца могут слу­жить стабилизирующей и согласующей функцией устойчивости всей совокупности макро­процессов в организме, а биоритмы можно считать заданными ритмическими процессами сердца [6].
Таким образом, физической моделью к исследованию является мо­дель среды, как от­крытой системы с иерархическим устройством ансамбля статистически связанных подсис­тем, одна из которых, сердце, помимо ука­занных организует динамическую связь под­системам по принципу «всех со всеми».
Функция ЭКГ является многомодальной, поэтому среднее зна­чение, дисперсия и другие показатели не могут слу­жить универсальным критерием прогнозной оценки, так как меняется их функция распреде­ления от больного к здоровому [5]. Обычно анализируют все со­ставляющие ЭКГ: форму, длитель­ность, ориентацию, расположение зубцов и сегментов. Если ЭКГ несет в себе избыточную информацию [1], то вся функциональная информа­ция о состоянии орга­низма содержится в ди­намике R-R интерва­лов, которым ставится зависи­мость от номера сердечного сокра­щения [5].
Предлагаемый авторами подход к изучению процессов в сердце определяет в качестве базо­вой характери­стики - вариабельность сердечного ритма [1, 2]. Изменение вариа­бельности R-R интервалов и динамика индекса вариабельности свидетельствуют о росте скорости патологических изменений [4, 2].
По ходу изменения временной функции R-R интерва­лограммы можно заметить, что существуют ви­зуально выделяемые амплитудные уровни (сту­пеньки), на которых в подав­ляющих по численности слу­чаях задерживается сигнал. Иными словами, в ва­риа­бельности R-R интервалов обнаруживается дискрет­ность по амплитуде, или по энергии. Назовем эти уровни уровнями ус­тойчи­вости определенного состояния. Обнаружить и выделить их более значимо возможно на фазовом портрете, где дискретность амплитудных уровней проявляется в форме дис­кретности (воз­можно квантованности) по площади оп­ределенной проекции фазового портрета 3D [3].
В системе Matlab строились фазовые портреты и спектры всех R-R - интервалограмм, а также находились площади эллипсов рассеяния данных, описывающих фигуры на фазовых портретах. Вариационный ряд по возрас­танию площадей эллипса выделяет следующие закономерности: уп­рощение фигуры; рост масштаба фазового портрета; смещение аттрактора в область высоких энергий; потеря гладкости кривой спектра; резкое уменьше­ние низкочастотной энергетической составляющей. Таким образом, формируется модель развития патологических изменений.
В результате проведённого исследования, предлагается наряду со спектральным анализом R-R-интервалограмм производить диагностику состояния организма, используя методы нелинейной динамики, в частности построение фазового портрета и количественное его описание с помощью эллипса рассеяния. Также, применяя сформированную модель эволюции патологий, возможно, можно судить о состоянии организма в текущий момент времени и делать прогноз его будущего состояния.
 
Литература
1. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможно­стей орга­низма и риск раз­вития заболеваний М.: Медицина, 1997.
2. Баевский Р.М. Научно-теоретические основы использования анализа вариабель­ности сердечного ритма для степени напряжения регуля­торных систем организма// Межд. симп. «Компьютерная электрокардиогра­фия на ру­беже столетий». Тез. докл. Москва, 1999.
3. Кузнецов А.А., Новосельский П.А., Чепенко В.В. Энтропийная модель динамической струк­туры сердца// Новые медицинские технологии. Тез докл. I конгресса. С.-ПГУ, С.- Пе­тербург, 2001.
4. Кузнецов А.А. О подходах и методах в прогнозной диагностике состояния организма// Циклы. Матер. межрегион. науч. сем. Сев.-Кав. ГТУ, Ставрополь, 2002.
5. Кузнецов А. А., Устинов А. Г., Чепенко В. В. К описанию и анализу ритмограмм R-R интер­валов// Вестник аритмологии, т. 25, Приложение А: Кардиостим-2002, тез. докл., № 496, 2002.
6. Кузнецов А.А., Чепенко В.В., Новосельский П.А., Судаков А.М., Чепенко П.В. К про­гнозной оценке общего состояния организма методами нелинейной динамики// Физика и ра­диоэлектро­ника в медицине и экологии, ФРЭМЭ 2000. Матер. 4 междунар. науч.-техн. конф., Владимир, 2000.
7. Физиология человека: В 3-х томах. Т.2. Пер. с англ./ Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. -М.: Мир, 1996.
----

Турецкая Группа Медикал-Парк - лечение рака. Лечение за рубежом.

Комментарии

Отправить комментарий

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.
  • Доступны HTML теги: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <img> <table> <td> <tr> <hr> <div> <span> <h1> <h2> <h3> <h4> <h5> <h6> <p> <pre> <adress> <center>
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.

Подробнее о форматировании

7 + 4 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. Например, для 1+3, введите 4.

Комментарии