Научная статья на тему 'МОДЕЛИРОВАНИЕ И КЛАССИФИКАЦИИ ПАТОЛОГИЙ МИОКАРДА НА ОСНОВЕ НОВЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ЕГО МОРФОЛОГИИ'

МОДЕЛИРОВАНИЕ И КЛАССИФИКАЦИИ ПАТОЛОГИЙ МИОКАРДА НА ОСНОВЕ НОВЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ЕГО МОРФОЛОГИИ Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
44
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «МОДЕЛИРОВАНИЕ И КЛАССИФИКАЦИИ ПАТОЛОГИЙ МИОКАРДА НА ОСНОВЕ НОВЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ЕГО МОРФОЛОГИИ»

(PWV) с возрастом испытуемых увеличивается, как в состоянии покоя (R=0,78-0,79), так и после выполнения упражнения "приседания" (R=0,76-0,80) . В частности, левосторонняя PWV в состоянии покоя составляет (H=30,724; p0=0,000) в гр . I — 10 (9; 11) м/с, в гр .II — 12 (10; 12) м/с, а в гр . III — 14 (13; 15) м/с . С учетом фактора возраста испытуемых достоверно увеличиваются фоновые значения систолического (R=0,48-0,62) и диастолического (R=0,33-0,47) артериального давления, индекса аугментации пульсовой волны (R=0,77), времени подъема пульсовой волны на верхних конечностях (R=0,69-0,77)

Заключение. Полученные в исследовании данные выявили возрастные различия в параметрах ВСР (SDNN, ВР, p(HF)) после физической нагрузки, что отражает возрастное уменьшение парасимпатических влияний на регуляцию сердечной деятельности, что указывает на уменьшение адаптации сердечной деятельности к физической нагрузке Возрастные изменения в регуляции сердечной деятельности сопряжены с увеличением показателей PWV и некоторых других параметров гемодинамики . Следовательно, изученные в работе системные показатели возрастных изменений в механизмах регуляции сердца и гемодинамики можно отнести к биомаркерам оценки старения сердечно-сосудистой системы и механизмов регуляции её деятельности .

Работа поддержана грантом ФГБУ "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"

093 НОВЫЙ ПОДХОД В ДИАГНОСТИКЕ

МЫШЕЧНОГО ТРЕМОРА: ВЫЯВЛЕНИЕ КАРДИО-БАЛЛИСТИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА С ПРИМЕНЕНИЕМ СПЕКТРАЛЬНО-КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА Ребик А.А., Бикчентаева Л. М., Яфарова Г. Г. Казанский (Приволжский) федеральный университет, НИЛ "Двигательная нейрореабилитация", Казань, Россия rebik_anastasiya@mail . ru

Наиболее часто используемым методом в диагностике заболеваний, сопровождающихся тремором, является электромиография (ЭМГ). Во множестве исследований было показано, что поверхностная миография позволяет выявить мышечный тремор в частотном диапазоне от 1 до 30 Гц Однако, мнения различных авторов относительно диагностической классификации тремора по их частотно-амплитудным характеристикам различаются

В ходе научно-исследовательской работы была проведена оценка характеристик мышечного тремора у здоровых испытуемых в условиях покоя и при максимальном произвольном напряжении мышц верхних конечностей До проведения электромиографического тестирования была проведена оценка неврологического статуса, в группу испытуемых вошли субъекты без неврологической патологии (n=20, возраст от 18 до 25 лет) Интерференционная элек-тромиограмма регистрировалась при помощи электромиографа "Нейро-МВП-4" ("Нейрософт") в пробе "Тремор" . С применением биполярных отводящих электродов регистрировали ЭМГ m. flexsor carpi ulnaris, m . extensor carpi radialis, m. thenar справа и слева . Параллельно с записью ЭМГ производилась запись пульсограммы с помощью биполярного электрода, наложенного на область запястья с захватом сосудистых зон предплечья Время записи составляло 15 секунд После получения нативных кривых ЭКГ и ЭМГ-сигнала записи были разделены на кластеры, при этом каждый кластер содержал в себе один сердечный цикл . Были построены амплитудно-частотные спектры каждого кластера c последующим усреднением Далее проводилось сравнение средних спектров кластеров ЭМГ и ЭКГ, которое показало частичное совпадение спектров Ранее схожий метод спектрально кластерного анализа применялся для диагностики сердечных заболеваний

У 92,3% испытуемых по ЭМГ выявлялся тремор с частотой от 3,4 до 6 Гц и амплитудой от 0,1 до 2,5 мкВ, что соответствует паркинсоническому тремору. По пульсограммам определяли частоту сердечного ритма, который оказался близок к частоте выявленного нами по ЭМГ тремора (от 3 до 6 Гц) . Было проведено вычитание колебаний, соответствующих пульсограмме, из зарегистрированных электромиограмм, притом было отмечено, что амплитуда этого тремора не превышала 1 мкВ . После фильтрации ЭМГ только в 4% случаев треморная активность не была синхронна с сердечным ритмом, и амплитуда такого тремора превышала 1 мкВ

Таким образом, наши исследования показали, что пульсовая активность сердца ошибочно может определяться тре-морная активность мышц, так как частота пиков сердечных сокращений попадает в область паркинсонического тремора Применение фильтрации частот пульсограммы из спектра ЭМГ может позволить избежать ложноположительной диагностики тремора

094 МОДЕЛИРОВАНИЕ

И КЛАССИФИКАЦИИ ПАТОЛОГИЙ МИОКАРДА НА ОСНОВЕ НОВЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ЕГО МОРФОЛОГИИ

Семенов И. А.1, Арутюнов Ю. А.2

1АНОО "Физтех лицей им . П . Л . Капицы", Долгопрудный, Россия

2УНИЦ АЛТ МФТИ, Долгопрудный, Россия

п1яроГ;@уап<1ех. ги

Цель. Исследование магнитофизичеких свойств моделей миокарда, соответствующих состояниям "норма" и "патология" для построения классификатора состояний миокарда на основе выявленных магнитофизических признаков

Задачи работы:

1 . Провести обзор работ по теме исследования .

2 . Выполнить исследование амплитудных значений магнитного поля образцов анатомически-подобных моделей миокарда в зависимости от дополнительных магнитов

3 Разработать программу автоматической диагностики состояний моделей миокарда

Методика. В ходе исследования снимались показания с морфологически-подобной модели миокарда путем регистрации магнитного поля с модели с помощью датчика-мил-лигауссметра Общее число наблюдаемых переменных в пределах каждой серии составило 391 тыс . значений), что является достаточным с точки зрения статистической обработки данных

Модели миокарда: для проведения исследований магни-тофизических характеристик миокарда были изготовлены анатомическо-морфологические модели, соответствующие новым представлениям об анатомии и морфологии миокарда Модель миокарда выполнена из гибкого материала с параметрами: длина 60 см, ширина 8 см, толщина 1 см . В пластичную основу полосы как основы имитатора миокарда сердца в качестве наполнителя был добавлен порошок ферромагнитного материала с целью создания и имитации магнитного поля . Полученный образец был "скручен" в тор с топологией Мебиуса Образцы моделей миокарда были созданы в лаборатории ООО "Двойная спираль" . Для определения пороговых значений состояний "патологий" по сигналу магнитной напряженности были изготовлены модели, соответствующие следующим патологическим состояниям: "миокардит" и "инфаркт"

Оборудование: Установка представляет собой реалистическую функционирующую модель магнитокардиографа . Стенд позволяет рассмотреть процесс формирования магнитного поля миокардом, изучить особенности регистрации магнитного поля сердца и исследовать влияние патологий миокарда на изменение магнитного поля

Результаты. В работе предложен алгоритм классификации МГК сигналов на формы, относящиеся к фоновому ритму ("норма") и отклоняющиеся от него ("патология") . В качестве признака, который использовался для обучения клас-

094-094

СБОРНИК ТЕЗИСОВ

сификатора, использовалась амплитуда МКГ сигнала: низкий уровень МКГ — все в "порядке"; высокий — нарушения в миокарде . Результаты работы классификатора продемонстрировали высокие показатели оценки точности . Представленный подход к анализу форм МГК сигналов может быть взят за основу для разработки устойчивого алгоритма ранней диагностики патологий миокарда на основе новых представлений о магнитофизике миокарда .

Новые представления о магнитофизике миокарда планируется использовать в методах МКГ-диагностики . Разрабатываемые методы ранней диагностики предполагается использовать для усовершенствования стационарных (и мобильных) МКГ-аппаратов .

Мониторинг работы сердца и возможность своевременного обнаружения патологий в его работе считаются одними из главных задач современной медицины, поскольку заболевания сердечно-сосудистой системы являются лидирующими по распространенности среди причин смерти пациентов . Новые возможности диагностики сердечных заболеваний открывает метод магнитокардиографии, позволяющий более точно локализовать область поражения миокарда Несколько лет назад было совершено открытие о том, что миокард имеет структуру листа Мебиуса . Это открытие дает возможность получить новые параметры миокарда, разработать классификацию патологий миокарда, используя новые представления о его анатомии .

Приложение Таблица 1. Описание исследуемых образцов

Образец

Характеристика образца

Фото образца

Норма [Н]

изготовлена из гибкого материала с параметрами: длина 60 см, ширина 8 см, толщина 1 см. В пластичную основу полосы добавлен порошок ферромагнитного материала. Имитирует работу здорового сердца

Патология[П]

изготовлена из гибкого материала с параметрами: длина 60 см, ширина 8 см, толщина 3 см. В пластичную основу полосы добавлен порошок ферромагнитного материала. Имитирует работу сердца с диагнозом "инфаркт'.

Патология Ь [П 1-5]

изготовлена из гибкого материала с параметрами: длина 60 см, ширина 8 см, толщина 1 см. В пластичную основу полосы добавлен порошок ферромагнитного материала. На модель накладывались дополнительные магниты от 1 до 5. Имитируют работу сердца с диагнозом дилатация.

Таблица 2. Результаты обработки измерений

Образец Значения амплитуды, млТл Корреляционная связь с эталоном Эталон

т1п тах аЬв

Н -0,4647 0,57558 1,04033 обнаружена,достоверная ЭКГ норм

П 1 -1,0962 1,70482 1,80105 обнаружена,недостоверная требуются доп. исследования ЭКГ миокардит

П 2 -1,1156 1,70711 1,82280 обнаружена, недостоверная требуются доп. исследования ЭКГ миокардит

П 3 -1,0987 1,69738 1,48609 обнаружена,недостоверная требуются доп. исследования ЭКГ миокардит

П 4 -0,9523 5,83390 2,88628 обнаружена, достоверная ЭКГ миокардит

П 5 -0,9460 5,94761 6,89369 обнаружена, достоверная ЭКГ миокардит

П -1,8908 5,48649 7,37732 обнаружена, достоверная ЭКГ миокардит

жЛ УЧ } ___

—< г^ гЛЗЦчьА^^ТА ил о -1 го ^ ^ Ф г^ О Ю СО Ч 1.П & 1Л 1Л \fTiO Г-* Гч « С". ГО ГО 2 ¡ч Й «о N й й 5 5 гН^гНГ^Г^ГЧГ^ГЧГ^ГОГПГПГОЛГО )Л И N ¡Л (О ¡Ь Гч 00 СО Г-1 гч 1 аз 5 з айй1Г?а йг

* Патология

• Норма

- Граница "патологии"----Граница "нормы"

-Требует уточнения

Рисунок 1. Пороговые значения "нормы" и "патологии".

Рисунок 2. Пример работы программы автоматического определения состояния миокарда.

Рисунок 3. Пример анализа сигналов в среде разработки МЫа!Ь.

095 ОСОБЕННОСТИ

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ У СОБАК ПРИ СТИМУЛЯЦИИ СИМПАТИЧЕСКИХ НЕРВОВ

Ситдиков Ф. Г., Крылова А. В., Шайхелисламова М. В., Дикопольская Н. Б., Билалова Г. А.

ФГАОУ ВО "Казанский (Приволжский) федеральный университет", Институт фундаментальной медицины и биологии, Казань, Россия

Ьейу<1п@та11 .ги

Опыты проводились на взрослых собаках и щенках первой и второй возрастных групп (16-18 дней и до 2-2,5 месяцев) при внутривенном гексеналовом наркозе и искусственном дыхании . Оперативный доступ к правым и левым симпатическим нервам для их стимуляции осуществлялся через окошечко в грудной клетке . Нервы стимулировались прямоугольными импульсами длительностью 1 мс через погружные платино-

вые электроды. Регистрировали ЭКГ во втором стандартном отведении и механограмму левого желудочка через окошечко в грудной клетке слева. Анализ сдвигов ЭКГ и сокращений миокарда позволил сформулировать следующие обобщения:

1 Увеличение амплитуды зубца Р ЭКГ у взрослых собак наблюдается при стимуляции как правого, так и левого симпатических нервов, а у щенков лишь при раздражении правого симпатического нерва . Следовательно, функциональное перекрытие влияний симпатических нервов на процессы возбуждения в предсердиях созревает в онтогенезе постепенно

2 Установлена связь между сократительной деятельностью сердца и амплитудой зубца 8 ЭКГ Углубление его при симпатическом воздействии на сердце соответствует положительному инотропному эффекту

3 . Правый симпатический нерв может вызвать значительное укорочение или удлинение интервала Р-0 в зависимости от функционального состояния проводящей системы сердца

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.