Методы обработки и?-интервал о грамм для анализа упорядоченности ритма сердца Текст научной статьи по специальности «Математика»

ВЕСТНИК НОВЫХ МЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ - 2009 - Т. ХУІ, № 3 - С.7

Раздел I.

БИОЛОГИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ. ФИЗИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ ЧЕЛОВЕКА

УДК УДК 612.172+519+57.02

МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ДД-ИНТЕРВАЛОГРАММ ДЛЯ АНАЛИЗА УПОРЯДОЧЕННОСТИ РИТМА СЕРДЦА

А. А.КУЗНЕЦОВ1

Ключевые слово: метод, ДД-интервалограмм, порядок, структура

этажа, сердечный ритм

Понятие упорядоченности [1] можно отнести к ярусной диаграмме ДД-интервалов [2], представляемой в форме реализации макроскопического состояния ритма сердца. Каждому макро-состоянию соответствует набор микросостояний в виде ярусов значений ДД-интервалов (фазовых ячеек). Чтобы однозначно определить микросостояние необходимо знать, какое количество информации (її) надо получить о данном макро-состоянии ритма.

Предлагаются два метода обработки ДД-интервалограммы с последующим анализом І(по) и Ії(пі). При формировании І(по) по объему п выборки дифференциальным методом применялось «скользящее окно» назначаемой ширины (По= 0,1 п). Результат приведен в форме оконной функции ї(п) (рис. 1, а, низ). При формировании їх(пі) интегральным методом из исходного цифрового ряда п выделялись выборки растущего объема: (10, 20, 40, 80, ..., 5000). Для каждой выборки объема пі рассчитывалось собственное значение її,і. На рис. 1, б представлен график функции Ії(п), который имеет форму, приближающуюся к линейной зависимости. Эту зависимость можно компенсировать, применяя для анализа удельную величину I* = I / п . Используя формулу Стирлинга, легко получить расчетную формулу ее оценки:

I* и 1п------п--------,

■ N2р ■... ■ Ы%к

где п - объем выборки ДД-интервалограммы, N1 - количество значений на каждом ярусе, рі = Ы/п.

На рис. 1 показаны результаты обработки ДД-

интервалограммы больного М-на (отделение реанимации ОКБ г. Владимира) обоими методами. Больной находился в коматозном состоянии в течение суток. Отношение I* = Цп росло от 4,2 при поступлении в больницу (рис. 1, б) до 4,5 - при четвертой регистрации (рис. 1, а). Ход функции І(п) указывает на стремление ритма обрести хаотическую составляющую. В конце четвертой регистрации больной вышел из коматозного состояния. Линейный рост функции Ії(п) свидетельствует о стационарности по признаку упорядоченности ярусной структуры ДД-интервалограммы для выборки - в пределах одной регистрации и для ритма - в пределах нескольких, разнесенных по времени, регистраций. В этом случае графиком функции І(п) является горизонтальная линия, а I* не меняется. Физический смысл величины I* можно трактовать как среднее выборочное число степеней свободы (микропереходов) для реализации одного микросостояния (яруса фазы). Если величина I* является средним пошаговым (на единицу ритма) потенциальным выбором значения ДД-интервала, то она показывает богатство или обедненность выбора при реализации действительного значения ДД-интервала. Текущим состоянием ритма непрерывно предлагается I* ярусов для принятия среднего решения.

В таком случае її = І*п является общим числом степеней свободы выборки: реализованных (п) и (я=Ії-п=п(І*-1)) отвергнутых. Если одну выборку большого объема с I* разбить на две равного объема с І1* и І2*, то можно ожидать, что і*Кі*йі*. Если

две выборки разных людей дают одно и то же значение І*, то эти выборки как реализации ритма подобны по критерию упорядоченности. Подобие динамики упорядоченности определяется качественно по форме согласованного изменения оконных функ-

ций 1(п) с одинаковыми параметрами настройки расчетной программы или по величине коэффициента корреляции.

Рис. 1. Графики RR-интервалограммы, I(n) 4-й регистрации (а) и Ii(n) первой регистрации (б) больного М-на: п = 5000, с=13 мс, мс

50 3050 6050 9050

а

Рис. 2. Графики зависимостей 1*(п) (а) и 1*(о) (б). Показаны функциональные линии тренда

Для определения свойств расчетных формул оценок величин II и I* были созданы цифровые ряды генерацией случайных чисел по нормальному закону. При генерации установочные параметры соответствовали параметрам реальных ДД-интервалограмм. Интегральным методом обработки были получены функции 1*(п) при стандартном отклонении а=70 мс (рис. 2, а) и 1*(а) при п=999 (рис. 2, б). В обоих случаях монотонный рост функции I* при росте аргумента заканчивается участком насыщения. Функцию 1^(я) можно представлять линейной зависимостью: для объема выборки п=3600 с погрешностью <0,5% или для объема п=1000 с погрешностью до 10%.

Выводы. Предложенные методы обработки ДД-интервалограмм обеспечивают мониторинг ритма сердца и формируют информационную и функциональную базу данных ритма сердца лиц с сертификацией по признаку упорядоченности ярусной диаграммы.

Литература

1. Пригожин И. От существующего к возникающему: Время и сложность в физических науках: пер. с англ./ Под ред. Ю.Л. Климантовича. М.: Наука. 1985. 327 с.

2. Кавасма Р., Кузнецов А., Сушкова Л. Автоматизированный анализ и обработка электрокардиографических сигналов. Методы и система./ Под ред. Л. Т. Сушковой. М.: Сайнс-пресс, 2006. 144 с. КВК 5-88070-103-4

УДК 616.2:616.151.5-053.32

ОТДЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ГЕМОСТАЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ У НЕДОНОШЕННЫХ НОВОРОЖДЕННЫХ С РЕСПИРАТОРНЫМ ДИСТРЕСС-СИНДРОМОМ

Г.Н. КУЗЬМЕНКО, С.Б. НАЗАРОВ, В.В. ЧЕМОДАНОВ*

На основании анализа влияния гуморальных факторов уточнены механизмы гемостатических нарушений у недоношенных новорожденных с РДС, которыми являются выраженность гипоксии, развитие иммуновоспалительный реакций, усиление интенсивности СРО. Ключевые слова: гемостаз недоношенных новорожденных

1 Владимирский госуниверситет 600000, г. Владимир, ул. Горького, 87.

Ивановский НИИ материнства и детства им. В.Н.Городкова. 153731, г.Иваново, ул. Победы, д. 20; e-mail: ivniimid@ivnet.ru; ИвГМА, 153000, г. Иваново, пр.Ф.Энгельса,8

б