К.т.н. Печерская А.И, Белоус В.А.

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Определение параметров, информативных для донозологического выявления кардиомиопатий у подростков при анализе вариабельности сердечного ритма в реальном масштабе времени

Кардиомиопатия – это заболевание миокарда неизвестной этиологии, главными признаками которого являются нарушение сократительной способности миокарда и нарушение кровообращение. Тяжесть этой патологии, определяется недостаточностью кровообращения и нарушениями ритма сердца. На ранних этапах болезни назначается консервативное лечение, при его неэффективности и выраженных нарушениях работы сердца показана пересадка сердца [1].

Основная масса медицинских исследований нацелены на решение вопросов диагностики и лечения кардиомиопатии у взрослых. Однако, это заболевание встречается в любом возрасте, в том числе и у подростков. Необходимость детального изучения кардиомиопатии у подростков связана с трудностями ее диагностики, особенно на ранних этапах развития заболевания. Ситуация осложняется анатомо-физиологическими особенностями подросткового периода. Таким образом, определение параметров, информативных для донозологического выявления кардиомиопатий у подростков при анализе вариабельности сердечного ритма в реальном масштабе времени является актуальной задачей.

В работе [2] установлено, что основной вклад в интегральную оценку ВСР в режиме реального времени вносят показатели pNN50, SI, TI, HW. Однако в этом исследовании рассматривались только две выборки данных, характерных для нормального синусового ритма и сигналов с экстрасистолией.

Для решения задач превентивной медицины на донозологическом этапе авторами [3] предложено применять оценки, определяемые параметрами локальных дисфункций функционала F[LF/HF(t)] определяемого отношением вейвлет-преобразований спектральных мощностей, соответствующих частотным диапазонам дыхательных волн HF и медленных волн 1-го порядка LF_. Оценками адаптационных возможностей человека могут служить следующие параметры этого функционала: количество дисфункций N , максимальное значение их амплитуды и интенсивность. Однако предложенная методика также не была апробирована на пациентах подросткового возраста.

Автоматический поиск участков фазовой синхронизации по мгновенной разности фаз Ф исследуемых ритмов позволяет осуществить детекцию областей фазовой синхронизации [4]. Однако, работоспособность предложенного подхода к количественной оценке фазовой синхронизованности между подсистемами нервной регуляции деятельности ССС был апробирован всего на 9 добровольцах. Этот факт не позволяет аппроксимировать полученные результаты на пациентов с различным статусом напряженности

При определении показателей, весомых для установления диагноза на ранних стадиях развития патологии является метод дискриминантных функций. К преимуществам этого метода относятся: учет вариабельности показателей, рассмотрение совокупности всех принимаемых во внимание признаков, взятых со своими весовыми коэффициентами, характеризующими, фактически, их информативность [5].

Следовательно, целью работы является проведение дискриминантного анализа результатов оценки вариабельности сердечного ритма для выделения наиболее информативных показателей, которые отражают донозологические изменения ритма, вызванные нарушением метаболизма миокарда у подростков. был определен диагностический вес каждого признака для диагностики каждой из рассматриваемых нозологических единиц.

Для реализации поставленной цели были проанализированы две группы: подростки с начальными признаками развития кардиомиопатий (52 чел.) и тинэйджеры без кардиоваскулярных патологий (44 чел). Все признаки были проанализированы, закодированы и составлены в 42-мерный вектор, учитывающий наличие и выраженность каждого параметра. В результате проведенного анализа были определены показатели, позволяющие выявить кардиомиопатию у подростков на ранней стадии патологического процесса: pNN50, RMSSD, HF, TP. позволили с высокой долей вероятности (0,86) дифференцировать подростков с начальными проявлениями кардиомиопатии от подростков без этой патологии. Полученные результаты требуют дальнейшего совершенствования по мере накопления данных об изучаемой патологии.

Литература:

1. Беляева, Л.М. Миокардиодистрофия у детей и подростков / Л.М. Беляева, Е.А. Колупаева, Е.К. Хрусталева // Медицинские новости. – 2010. – №2. – С. 31–35.

Величко, О.Н. Анализ динамики вариабельности ритма сердца при длительном мониторировании / О.Н. Величко, О.М. Дацок // Радиотехника. – 2017. - № 188. – С. 79 – 85.

2. Кубланов, В.С. Анализ вариабельности сердечного ритма в режиме реального времени с применением вейвлет-анализа / Кубланов В.С. , Костоусов В.Б., Попов А.А. // Тезисы докладов IV всероссийского симпозиума с международным участием«ВАРИАБЕЛЬНОСТЬ СЕРДЕЧНОГО РИТМА: Теоретические аспекты и практическое применение», 19-21 ноября 2008 г. // Ижевск. – 2008. – С. 152 – 146.

3. Боровкова, Е.И. Методика оценки синхронизованности ритмов регуляторных систем для анализа сигналов в реальном времени / Е.И. Боровкова, Ю.М. Ишбулатов; С.А. Миронов // Саратовский научно-медицинский журнал. – 2014. – № 10 (3). – 390–395.

4. Варнавский, А. Н. Способы и средства выявления нарушений ритма сердца на основе нелинейных преобразований электрокардиосигнала в режиме реального времени атореф. Канд.техн.наук по спец. 05.11.17 – Рязань 2008.

5. Битюков, В.К. Формирование классов объектов методом дискриминантного анализа / В.К. Битюков, М.Л. Моторин, Е.А. Саввина // Вестник ВГУИТ. – 2014. – №1. – С. 73–78.