CC BY
61
Автор выражает благодарность заведующему лаборатории хронобиологии
НИИ физики Южного федерального университета С Л. Загускину за консультации
и дискуссии в ходе подготовки статьи.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Voss A., Wessel N., Baier V., Osterziel K.J., Kurths J., Dietz R., Schirdewan A. Symbolic Dynamics - a Powerful Tool in Non-Invasive Biomedical Signal Processing. Report - Online symposium for electronics engineers. 2000.
2. Voss A., Schulz S., Schroeder1 R.,Baumert M., Caminal P. Methods derived from nonlinear dynamics for analyzing heart rate variability. Phil. Trans. R. Soc. A. 2009. 28(367). - P. 277-296.
3. Guzzetti S., Borroni E.,Gabrielli P.E., Porta A. Symbolic Dynamics of Heart Rate Variability: A Probe to Investigate Cardiac Autonomic Modulation. Circulation. - 2005.
- № 112 (4). - P. 465-470.
4. Базы доступны по адресу http://physionet.org/.
Гуров Юрий Владимирович
Научно-исследовательский институт физики Южного едерального университета.
E-mail: noisegen@mail.ru.
344090, Ростов-на-Дону, пр. Стачки, 194.
Тел.: +79081914297.
Gurov Jury Vladimirovich
Southern Federal University, Physics Research Institute.
E-mail: noisegen@mail.ru.
194, Stachki prosp., Rostov-on-Don, 344090, Russia.
Phone: +79081914297.
УДК 616.054.4:616
АЛ. Демидова, Э.В. Курбатова
ВОЗМОЖНОСТИ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ РИТМОГРАФИИ ПРИ АНАЛИЗЕ
ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАРУШЕНИЙ РИТМА СЕРДЦА
Рассматривается метод корреляционной ритмографии, отражающий степень хаотичности генерации сердечного ритма, который обладает высокой информативностью в отношении прогнозирования аритмий у больных с артериальной гипертензией.
Корреляционная ритмография; прогнозирование; аритмии.
A.A. Demidova, E.V. Kurbatova POSSIBILITIES CORRELATIVE RHYTHMOGRAPHY AT THE ANALYSIS OF VARIABILITY OF THE INTIMATE RHYTHM FOR PREDICTION OF VIOLATIONS OF THE RHYTHM OF HEART
The method of correlation rhythmographycs reflecting a degree of a randomness of generation of an intimate rhythm, possesses high selfdescriptiveness concerning forecasting of arhyth-mics of heart at sick an arterial hypertensia.
Correlative rhythmography; prediction; arhythmia.
При артериальной гипертензии (АГ) имеется сочетание факторов, играющих существенную роль в инициации или поддержании жизнеугрожающих аритмий. К таким факторам можно отнести адренэргический дисбаланс, ишемию миокарда,
нарушение электролитного обмена, изменение геометрии сердца [1]. Изучение вариабельности сердечного ритма и электрической стабильности миокарда и оценка симпатического и парасимпатического баланса в организме позволяет определить вероятность развития потенциально опасных аритмий у больных [2]. Вышеизложенное объясняет несомненную актуальность поиска предикторов и новых методов ранней диагностики нарушений ритма сердца у больных АГ при изучении вариабельности сердечного ритма.
Целью работы явилось определить у больных АГ информативные показатели корреляционной ритмографии при анализе динамического ряда кардиоинтервалов для прогнозирования жизнеопасных нарушений ритма сердца.
В основу работы положены результаты анализа записи кардиоинтервалов у 64 больных АГ: 18 мужчин (28,1 %) и 46 женщин (71,9 %). Возраст пациентов колебался от 39 до 58 года, в среднем составив 51,2±1,2 года. Большинство больных (92,2 %) имели II степень тяжести АГ. У пациентов для регистрации нарушений ритма сердца проводили суточный мониторинг ЭКГ. Запись и анализ кардиоинтервалов в течение 10 минут были реализованы с использованием автоматизированной системы «Кармин» (г. Таганрог). ЭКГ-сигнал регистрировали во II стан. -нены как стандартные временные и частотные методы статистического анализа, так и метод нелинейной обработки, характеризующий степень хаотичности генерации сердечного ритма под названием корреляционной ритмографии. Сущность метода корреляционной ритмографии заключалась в графическом отображении последовательных пар кардиоинтервалов (предыдущего и последующего) в двухмерной координатной плоскости. Г рафик и область точек, полученных таким об, . -ли скаттерграммы: длину, ширину и площадь скаттерграммы. Контрольную группу составили 30 обследуемых без патологии сердечно-сосудистой системы.
У больных АГ был зарегистрирован ригидный циркадный профиль частоты сокращений сердца (циркадный индекс менее 1,2) (табл. 1). Показатели частоты сокращений сердца у больных АГ по сравнению с контрольной группой здоровых людей характеризовались достоверным повышением средней, минимальной и максимальной величин как днем, так и ночью. Особенно заметны были различия величин в ночное время. Установленные изменения ритмической деятельности сердца отражали более высокую активность симпатического звена автономной .
1
Показатели суточного моииторироваиия ЭКГ у больных АГ и у практически здоровых людей контрольной группы
Показатель Больные АГ (п=64) Контрольная группа (п=30)
Суточная ЧСС: , ЧСС максимальная, в мин , 60,2±0,7* 117,5±1,9* 80,7±1,5* 50,2±0,8 93,2±1,5 68,4±1,3
Дневная ЧСС: , ЧСС максимальная, в мин , 59,4±0,8* 119,2± 1,3* 81,1±1,0* 52,3±0,6 102,3± 1,6 71,3±1,4
Окончание табл. 1
Показатель Больные АГ (п=64) Контрольная группа (п=30)
Ночная ЧСС: , ЧСС максимальная, в мин , 60,1±0,7* 99,8±1,6* 73,1±1,1* 47,6±0,8 82,3±1,4 60,2±1,5
Циркадный индекс 1,12±0,02* 1,24±0,01
* - достоверные различия между показателями по сравнению с контрольной группой при Р<0,05.
На следующем этапе работы особенности ритмогенеза в сердце у больных клинических групп изучали с применением метода оценки вариабельности сер.
. 2. , , имеющим прогностическое значение, является SDNN, который характеризует вегетативную регуляцию сердечной деятельности в целом и зависит от воздействия, как симпатического, так и парасимпатического отделов нервной системы. У больных АГ по сравнению с контрольной группой SDNN был снижен, соответственно, на 13 % (р<0,05), что свидетельствовало о снижении вариабельности распределения интервалов. Как следует из приведенной табл. 2, у больных АГ регистрировался более частый ритм сердца, выявлялось достоверное снижение тонуса парасимпатической нервной системы, на что указывали сниженные показатели RMSSD на 27,6 % и pNN50 на 49,3 %. Эти нарушения объясняются наличием прогрессирующей автономной нейропатии у больных АГ. Доля больных с ригидным сердечным ритмом в группе больных АГ 32,8 %, а в группе контроля - 6,7 % (пок^ателями, характеризующими ригидный ритм приняты RMSSD<17мc и pNN50<1 %). Таким образом, практически у трети больных АГ регистрировали ригидный сердечный ритм, что свидетельствовало об утрате влияния нервных проводников на сердце и увеличении долевого участия медленных гуморальнометаболических влияний на сердце.
2
Временные показатели вариабельности сердечного ритма у больных АГ и у практически здоровых людей контрольной группы
Показатель Больные АГ (п=64) Контрольная группа (п=30)
К^ср, мс 735,3±23,1* 845,2±18,3
SDNN, мс 42,3±3,2* 56,3±2,6
RMSSD, мс 31,2± 1,9* 43,1±2,1
pNN50, % 11,4±0,5* 22,5±0,9
СУ, % 3,2±0,01* 5,2±0,03
Примечание: ВДср - усредненное время сердечного цикла, SDNN - среднее квадратическое отклонение, RMSSD - квадратный корень средних квадратов разницы между смежными RR-интepвaлaми, PNN5O - процент NN50 от общего ко, 50 ,
СУ - коэффициент вариации
* -
группой при р<0,05.
, -жение функции разброса и усиление функции концентрации ритма сердца, оче-
,
.
Частотные показатели вариабельности сердечного ритма у больных АГ и у практически здоровых людей контрольной группы отражены в табл. 3.
3
Частотные показатели вариабельности сердечного ритма у больных АГ и у практически здоровых людей контрольной группы
Показатель Больные АГ (п=64) Контрольная группа (п=30)
ТР, мс2/Гц 1003,2±23,8* 2521,7±34,8
УЬР, % 61,2±4,5* 35,6±3,7
ЬР, % 18,9±0,8 24,6±1,4
ИР, % 19,9± 1,3* 39,8±3,5
ЬР/ИР 1,8±0,4* 0,8±0,04
Примечание: ТР - общая мощность спектра вариабельности сердечного ритма, УЬР - мощность сверхнизкочастотных колебаний сердечного ритма, ЬР - мощность низкочастотной компоненты вариабельности сердечного ритма, ИР - мощность высокочастотной компоненты спектра вариабельности сердечного ритма, ЬР/ИР - показатель вагосимпатического баланса:
* -
группой при р<0,05.
У больных АГ резкое снижение общей мощности спектра по сравнению с контрольной группой в 2,5 раза, преобладание в структуре спектральной мощности очень медленных колебаний (УЬР > 60 %) при превышении отношения ЬР/ИР>1,1 указывали на наличие кардионейропатии, обусловленную системными и локальными нейрогормональными нарушениями.
У здоровых людей контрольной группы скатерграммы были представлены эллипсом правильной формы: длина скатерграммы составляла 0,16±0,005 с, ширина - 0,06±0,002 с, а площадь - 0,007±0,0002 с2. У 39 больных АГ (60,9 %) при отсутствии экстрасистолии скатерграмма выглядела как корреляционное поле точек малой площади округлой формы. При этом длина скатерграммы составила 0,08±0,002 , - 0,07±0,001 , - 0,004±0,0001 2. -
трасистол у пациентов с АГ (39,1 %) корреляционное поле точек последовательных RR интервалов меняло форму с вытянутого эллипса на рассеянное облако , . длина и ширина скатерграммы увеличивались, соответственно, до 0,23±0,004 с и 0,011±0,002 .
(эктопические сокращения и/или выпадения отдельных сердечных сокращений) на фоне монотонности ритма у больных АГ приводили к изменению скатерграммы, но не сопровождались изменением временных и частотных характеристик вариабельности сердечного ритма. Применение метода множественной регрессии показало, что при расширении скатерграммы более 0,09 с и увеличении длины более 0,2 , 0,5. -
, 0,2 0,09
с у больных АГ можно рассматривать как один из предикторов формирования нарушений ритмической деятельности сердца.
Корреляционная ритмография при анализе последовательности кардиоинтервалов у больных АГ обладает большей информативностью по сравнению с временными и частотными методами исследования вариабельности сердечного ритма и может быть использована для прогнозирования нарушений ритма сердца у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. . ., . ., . . -
// . . - 2002.
- № 30. - С. 54-57.
2. . . . .- -
: - . . , 2000. - 200 .
Демидова Александра Александровна
ГОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет Росздрава» . - - .
E-mail: aad@aaanet.ru.
344068, г. Ростов-на-Дону, ул. Фурмановская, 100.
Тел.: 88632206301.
Курбатова Элеонора Владимировна
E-mail: aad@aaanet.ru.
344022, г. Ростов-на-Дону, ул. Комсомольская, 19.
Тел.: 88632514504.
Demidova Alexandra Aleksandrovna
State-Owned Educational Establishment of Higher Vocational Education «Rostov state medical university Roszdrava» in a Rostov-on-Don.
E-mail: aad@aaanet.ru.
100, Furmanovskaya street, Rostov-on-Don, 344068, Russia.
Phone: +78632206301.
Kurbatova Eleonora Vladimirovna
E-mail: aad@aaanet.ru.
19, Komsomol street, 344022, Rostov-on-Don, Russia.
Phone: +78632514504.
УДК 616.74-009.54
Д.Ю. Душенин
АНАЛИЗ ПРИМЕНИМОСТИ МЕТОДОВ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИНАМИКИ
К ЭЭГ-МОНИТОРИНГУ
Рассмотрены основные методы анализа нелинейности систем на основе временных рядов: метод замещения данных, метод суррогатных данных, итерационное преобразование Фурье. Метод суррогатных данных применен к анализу ЭЭГ-сигнала. Получен критерий нелинейности системы - коэффициент корреляции суррогатных данных и исход.
Нелинейность; суррогатные данные; ЭЭГ-сигнал.
