О.А. Маркелов

Технология и автоматизированная система диагностики артериальной гипертензии и контроля артериального давления на основе данных многосуточного мониторирования

Вегетативная нервная система (ВНС) отвечает за деятельность всего организма, от её успешного функционирования зависят дыхание, кровообращение, мочеиспускание и другие функции. Вегетативные расстройства – любые заболевания или расстройства в работе ВНС. Среди широко распространенных социально значимых заболеваний, вызванных нарушениями функционирования ВНС, встречаются такие, как синусовая тахикардия, артериальная гипертензия (АГ), обмороки различной этиологии, автономная недостаточность, а также ряд других. По данным Всемирной организации здравоохранения известно, что около трети взрослого населения подвержены АГ, которая является ведущим фактором риска смертности и инвалидизации по причине заболеваний сердечно-сосудистой системы. Вегетативные расстройства могут быть результатом развития других патологий, следовательно, их выявление является актуальной задачей, как для диагностики самостоятельных нарушений, так и при их лечении, как сопутствующего заболевания.

Модель функционирования ВНС можно представить в виде многоконтурной системы автоматического регулирования с несколькими связанными контурами. Один из вариантов такой модели предложен A. Stefanovska и включает в себя систему из связанных осцилляторов, отражающих основной сердечный ритм (СР), модулирующий его дыхательный ритм, изменения тонуса сосудистого русла, нейрогенную и эндотелиальную метаболическую активности и другие более медленные контуры физиологической регуляции, каждый из которых работает в характерном диапазоне частот. Функциональная схема такой системы представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Вариант многоконтурной схемы физиологической регуляции АД

Данная схема отражает медленные контуры регуляции, в то время как анализ более быстрого процесса регуляции основан на рассмотрении основного механизма кратковременного регулирования – артериального барорефлекса (АБР), который заключается в коррекции СР и тонуса сосудистого русла в ответ на изменение АД, на которое реагируют барорецепторы. Исследование системы автоматического регулирования может выполняться путем наблюдения ее реакции на стандартизованные регулярные задающие воздействия (различные функциональные, в т. ч. провокационные, пробы), однако результаты таких тестов не несут информации о ее функционировании в обычных (повседневных) условиях, а в ряде случаев могут быть противопоказаны. Поэтому одним из основных источников информации об эффективности вегетативной регуляции и сопутствующих нарушениях является длительное мониторирование физиологических сигналов, характеризующих деятельность сердечно-сосудистой системы.

Наиболее часто используемыми наблюдениями при мониторировании являются сердечный ритм и артериальное давление (АД). Вопросы обработки данных и интерпретации результатов мониторирования подробно рассмотрены в работах таких учёных, как G. Parati, S. Cerutti, M. Di Rienzo, K. Kazuomi, А.О. Конради, И.С. Киреенков, А.Н. Рогоза и ряда других, обобщённых в рекомендациях европейского общества кардиологов (ESH/ESC 1996–2013). В данных рекомендациях чрезвычайно подробно рассмотрены вопросы интерпретации суточного мониторирования АД, однако при этом мало внимания уделяется анализу многосуточных мониторограмм, включая оценки достоверности и воспроизводимости суточного профиля, динамики вариабельности АД и ряда других показателей. В качестве отдельного направления исследований выделяют хронобиологические подходы, связанные с выявлением квазипериодических биологических ритмов у живых организмов и их ассоциацией с различными механизмами физиологической регуляции. Данное направление в настоящее время активно развивается последователями F. Halberg, основателя первого специализированного хронобиологического центра в университете штата Миннесота (1940). В частности, хронобиологическим анализом мониторограмм сердечного ритма и АД активно занимаются такие исследователи, как G. Cornellisen, R. Hermida, F. Portalluppi, С.М. Чибисов, Г.С. Катинас.

Как уже отмечалось выше, одним из наиболее типичных нарушений ВНС является развитие АГ. Современная терапия может существенно минимизировать и даже предотвратить ущерб, наносимый гипертонической болезнью системам органов, сокращая инвалидизацию от сердечно-сосудистых осложнений и увеличивая продолжительность жизни. В ряде случаев персональный подбор антигипертензивной терапии является сложной клинической задачей, требующей учета индивидуальных особенностей суточных ритмов параметров гемодинамики. В настоящее время оценка особенностей суточного профиля АД и его параметров у человека не достаточно исследованным вопросом. Информация об уровне АД в течение суток чаще всего получается на основании суточного мониторинга, который не дает надёжной информации о воспроизводимых колебаниях параметров гемодинамики. Использование многосуточного мониторинга позволяет не только получить традиционные показатели, такие как величина среднесуточного давления, степень ночного снижения и утреннего подъема, индекс нагрузки и вариабельность АД, но и оценить профиль АД в каждый момент времени, а также найти его точки роста и снижения, характерные для конкретного пациента. В настоящее время вопрос регистрации многосуточных мониторограмм технически решён успешно, однако анализ данных такого мониторинга и особенно их корректная интерпретация недостаточно проработаны. Затруднения в первую очередь связаны со сложностью структуры получаемых данных, образованных суперпозицией различных физиологических ритмов вкупе с различными трендами и флуктуациями. Вторым фактором, существенно влияющим на результаты исследование, является психоэмоциональное состояние обследуемого. Это является причиной того, что показатели стационарного и амбулаторного измерения АД могут существенно различаться. Поэтому важной задачей является регистрация физиологических показателей в привычных для испытуемого условиях.

Прогнозирование поведения профиля АД является полезным в подборе корригирующей терапии [1]. Именно достижение целевого профиля АД у пациентов с АГ дает возможность получить максимальную пользу от антигипертензивной терапии, заключающейся в улучшении качества и увеличении продолжительности жизни.

Работа выполнена при поддержке Совета по грантам Президента РФ (Соглашение № СП-4811.2015.4)

Список источников литературы.

1. О.А. Маркелов. Система информационной поддержки принятия решений врача при лечении вегетативных расстройств / Дисс. канд. техн. наук. // Санкт-Петербург: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 120 с.