СИСТЕМА ОЦІНКИ СТАНІВ КРОВООБІГУ ЛЮДИНИ НА ОСНОВІ ДОБОВОГО СЕРЦЕВОГО РИТМУ

Краткое содержание

Основний зміст дисертаційної роботи

У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційного дослідження, сформульовано мету і задачі дисертаційної роботи, визначено наукову новизну               та практичне значення роботи.

У першому розділі розглянуто фізіологічні аспекти динаміки змін серцевого ритму. Обґрунтовано недоліки стандартних методів аналізу ритмограм та необхідність їх вдосконалення з метою підвищення цінності результатів для практичного застосування кардіологами. Показано, що ефективними для вирішення цієї задачі є методи нелінійної динаміки та проаналізовано можливості їх застосування при аналізі варіабельності серцевого ритму та інтерпретації на площині станів стохастичного гомеостазу.

Вихідними положеннями роботи були наступні твердження:

1.       У здорової людини протягом періоду моніторингу можуть зустрічатися як нормальні, так і патологічні ділянки (часові інтервали, періоди) серцевого ритму.

2. У хворого періоди патологічної динаміки серцевого ритму зустрічаються частіше, ніж у здорового.

3. Зміни СР можуть бути викликані фізіологічними причинами, опосередковано пов'язаними з нервовою регуляцією.

З п. 2 випливає, що актуальним є аналіз спостережуваних змін СР, який                        в більшості існуючих систем зазвичай не проводиться, а п.3 свідчить про необхідність розробки методів вилучення з розгляду неінформативних ділянок СР.

Кількісні оцінки складності коливань та траєкторій змін СР дозволяють сподіватися на диференціацію таких станів. Використання методів синергетики передбачає аналіз цілісної поведінки великих інтерактивних систем за допомогою нелінійних динамічних оцінок варіабельності та складності поведінки СР. Застосування даного підходу є перспективним для розширення можливостей існуючих систем аналізу СР, зокрема аналізу варіабельності серцевого ритму за  Р.М. Баєвським, який можна вважати класичним. Складність коливань СР може бути інформативною характеристикою зменшення регуляторної надлишковості, аж до її зникнення. Крім того, застосування методів нелінійної динаміки дозволяє виявляти специфічні особливості порушення функцій системи кровообігу, які не зводяться до співставлення активності симпатичного та парасимпатичного відділів вегетативної нервової системи. Одними з перших робіт, присвячених аналізу СР методами нелінійної динаміки, є роботи Guevara et. al., 1981, Glass et. al., 1988, Pincus, 1991, Goldberger et. al., 2005, Юсупов, Полонников, 1998 та інші.

Проведений в роботі аналіз показав, що найпоширенішими недоліками існуючих систем аналізу СР, подолання яких є важливим та актуальним питанням як для сучасної кардіології, так і для «медицини здоров‘я» є:

- низька специфічність СР та особливості його добової динаміки у хворих і здорових осіб;

- загальні недоліки традиційного статистичного аналізу добового СР (ДСР);

- відсутність засобів навчання та донавчання системи аналізу СР діагностиці та прогнозуванню нових станів, синдромів і патологій як системи кровообігу, так                і організму людини в цілому.

Огляд літератури показав, що поведінка складної системи може бути інтерпретована на координатній площині «Варіабельність – Складність» (площині стохастичного гомеостазу), на якій виділяють п‘ять основних станів системи (Юсупов Р., Полонніков Р., 1998). Актуальним є не лише пошук нових показників             і характеристик серцевого ритму, але й пошук нових підходів для виявлення патологічних станів, та/або їх передвісників, тобто підвищення специфічності діагностики за допомогою нових інформаційних технологій, а в цілому - розробка нових методів вилучення інформації і нових методів навчання і донавчання системи аналізу СР розпізнаванню або прогнозуванню різних станів системи кровообігу організму людини.  

У другому розділі приведено характеристику та обґрунтування вибору клінічного матеріалу, методів реєстрації та обробки даних, а також вимоги до їх попередньої обробки, виходячи із поставленої мети клінічного обстеження. Проаналізовано фізіологічне підґрунтя динаміки змін СР. Сформовано комплекс кількісних нелінійних показників динаміки серцевого ритму з частково спільними властивостями, які дозволяють проводити багатобічну оцінку змін СР. Запропоновано модифікацію методу аналізу поведінки функціональної системи на основі площини станів стохастичного гомеостаз для оцінки стану кровообігу людини на основі координатної площини “Варіабельність – Складність”.

Репрезентативну вибірку спостережень сформовано таким чином, щоб досліджувані діагнози відображали певні стадії розвитку артеріальної гіпертензії,              а також ішемічну ділятацію серця з недостатністю кровообігу, пароксизмальну тахікардію, ідіопатичний гіпертрофічний субаортальний стеноз (ІГСС)                               з недостатністю кровообігу, що дозволило істотно розширити діагностичні можливості розробленої програмної системи. Контрольною групою було обрано ритмограми осіб з нормальною добовою динамікою СР. Час моніторингу становив від 12 до 48 годин.

В роботі показано, що обробку та аналіз даних доцільно проводити для фрагментів ритмограми тривалістю 1000 відліків RR-інтервалів із обов’язковим одночасним аналізом середньої тривалості серцевого скорочення.

Результати обробки та аналізу поведінки моніторингових кривих показали, що при прогресуючій серцевій недостатності різні контури регуляції послідовно вичерпують свої можливості і у критичних станах на фазовій площині динаміка показників переходить у граничний цикл (рис. 1). На моніторингових кривих артеріального тиску і особливо на ритмограмі спостерігається стабілізація вказаних вище параметрів (ригідний ритм), що є серйозним передвісником зупинки серця. Подібні ситуації потребують своєчасного виявлення та медичної корекції. Ригідний ритм може зустрічатись навіть в умовах хронічної недостатності кровообігу, тобто,  у працездатного контингенту спостережуваних осіб. Виявлення ділянок ригідного ритму є важливим для визначення ризику раптових гострих розладів кровообігу: фібриляції шлуночків або зупинки серця. В роботі доведено, що хворі, у яких                    в ранньому післяопераційному періоді, а також здорові люди, у яких значення добового серцевого ритму характеризуються мінімальною варіабельністю значень,                з високою вірогідністю мають знижені регуляторні резерви.     

Для прогнозування станів кровообігу та/або результатів терапії проаналізовано доцільність використання як вихідної послідовності RR-інтервалів, так і різницевого ряду та ряду коефіцієнтів логістичного відображення.