Способ исследования кривых суточного мониторинга артериального давления человека

Авторы патента:

Туровский Ярослав Александрович (RU)

A61B5/0452 - определение специфических параметров электрокардиографического цикла

Владельцы патента RU 2465822:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ГОУ ВПО ВГУ) (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, нормальной физиологии, патологической физиологии. Регистрируют в течение суток кривую артериального давления. Подвергают ее спектральному анализу методом непрерывного вейвлет-преобразования. Определяют мощность частоты кривой артериального давления а в момент времени b по математической формуле. Строят на основе вейвлетных коэффициентов скейлограммы на отрезке [b_i, b_j] по математической формуле. Выделяют на скейлограммах физиологически значимые частотные диапазоны исходя из расстояний между соседними локальными минимумами на кривой скейлограммы по формуле. Способ позволяет выявить слабые по силе воздействия вегетативной нервной системы и гуморальных влияний на кривую артериального давления на различных этапах онтогенеза, в норме и патологии, как в покое, так и при переходных процессах. 1 пр., 2 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, нормальной физиологии, патологической физиологии.

Известен способ изучения результатов СМАД с использованием стандартных показателей АД, незначительно расширяя диапазон применением статистических методик (расчет средеквадратичного отклонения, остатков регрессии), или анализом во временной области (индекс площади в различных вариантах) [Ивашкин Т.В. и др., 2001; Stamler J. и др., 2003; Курина Н.Н. и др., 2004; Кутырина И.М. и др.; 2004 Соловьева Н.В. и др., 2006; Андреев П.В. 2007]. Спектральный анализ встречается достаточно редко, что связано с рядом причин, связанных с особенностью регистрации сигнала: небольшое количество отсчетов, большое количество пропусков, неравномерная частота дискретизации.

Наиболее близкой к предлагаемому нами способу является способ применения вейвлет-преобразования для анализа вариабельности сердечного ритма детей (RU №2241374, МПК A61B 5/0452, 5/02, 10.12.2004). Данный способ заключается в том, что исходная кривая вариабельности сердечного ритма подвергается непрерывному вейвлет-преобразованию с последующей обработкой матрицы коэффициентов вейвлет-преобразования с целью выявления динамики вейвлетной плотности мощности в физиологически значимых диапазонах. Недостатком данного способа является в первую очередь невозможность динамического выделения физиологически значимых диапазонов. Иными словами, разделение единого спектра сигнала на поддиапазоны осуществляет по заранее фиксированным значениям, без учета изменения структуры самого сигнала.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение оценки состояния вегетативной регуляции вариабельности сердечного ритма человека.

Технический результат заключается в увеличении точности и информативности способа исследования результатов СМАД человека.

Технический результат достигается тем, что способ исследования СМАД человека, включает регистрацию показателей АД и дальнейший ее спектральный анализ методом непрерывного вейвлет-преобразования, в котором определяют мощность частоты динамики а в момент времени b по формуле

где W(a,b) - коэффициент вейвлетного преобразования; f(t) - анализируемая функция; ψ((t-b)/a) - анализирующий вейвлет;

построение на основе матрицы вейвлетных коэффициентов скейлограмм на отрезке [b_i, b_j] по формулам

i, j<N, j<i,

где V(a₁) - скейлограмма сигнала; N - количество коэффициентов; a_i - масштаб вейвлетного преобразования;

выделение на скейлограммах физиологически значимых частотных диапазонов, согласно изобретению выделение на скейлограммах физиологических значимых частотных диапазонов осуществляется исходя из расстояний между соседними локальными минимумами на кривой скейлограммы по формуле

где Δа - физиологически значимый диапазон,

a_m, a_n - соседние локальные минимумы на кривой скейлограммы;

определение значения вейвлетной плотности мощности (ВПМ) U в каждом из частотных диапазонов осуществляется по формуле

определение изменения вейвлетной плотности мощности во времени как U(t);

определение изменения частотных диапазонов во времени как Δa(t);

определение значения удельной вейвлетной плотности мощности U' во времени по формуле

которая отражает динамику изменения АД.

Скейлограммы («энергетические» диаграммы) строятся на основе матрицы вейвлет-коэффициентов, заданных как среднее квадратов коэффициентов W(a, b) при фиксированном параметре а на отрезке [b_i, b_j]. Являясь функцией масштаба, скейлограмма отражает ту же информацию, что и спектральная плотность мощности Фурье, являющаяся функцией от частоты. Как известно, вейвлет-преобразование имеет преимущество, прежде всего, за счет свойства частотно-временной локализации вейвлетов. Вейвлет-преобразование, представляющее собой временную развертку спектра, позволяет получить и более локализованную во времени энергетическую информацию. Энергетические диаграммы (скейлограммы) строятся на кратковременных (порядка 2-3 измерений) отрезках, что позволяет отслеживать временную динамику процесса.

На скейлограммах выделяют локальные спектры и физиологически значимые частотные диапазоны Δа, которые рассчитывают исходя из расстояний между локальными минимумами a_m, a_n, связанными с различными типами механизмов регуляции АД человека. При этом при выявлении трех наиболее значимых диапазонов определяются два наиболее выраженных минимума, при четырех - три и т.д.…

Суммарное значение вейвлетной плотности мощности U отражает суммарную активность нервного центра и определяется в каждом из частотных диапазонов .

Удельная вейвлетная плотность мощности U' характеризует удельную выраженность активности нервного центра и отражает процессы оптимизации динамики АД. Выделение физиологически значимых диапазонов между локальными минимумами на кривой скейлограммы, связанных с различными типами механизмов регуляции АД, и оценка данного параметра позволяют выявить даже слабые по силе воздействия на АД на различных этапах онтогенеза, в норме и патологии, как в покое, так и при переходных процессах, что качественным образом повышает информативность и точность способа оценки СМАД человека.

На фиг.1 изображены скейлограммы четырех последовательных отрезков кривой СМАД; на фиг.2 изображено адаптивное разделение спектра (скейлограммы) участка кривой АД на частотные диапазоны, исходя из структуры локальных минимумов.

Клинический пример.

Испытуемый Ш., 24 года. Рост 173 см, вес 68 кг. Регистрация артериального давления в течение 22 часов. Шаг измерения 5 минут. Среднее значение систолического АД днем 134 мм, среднее значение диастолического АД днем 86 мм, среднее значения систолического АД ночью 105 мм, среднее значение диастолического АД ночью 67 мм. Индекс времени 1%, индекс измерений 0%, степень ночного снижения 23%.

Вейвлет-преобразование: непрерывное вейвлет-преобразование, вейвлет morlet, максимальный масштаб 64, временное усреднение при построении скейлограмм - два измерения артериального давления. Результаты эксперимента приведены на фиг.1 и 2. Значения ВПМ рассчитываются в частотных диапазонах между минимумами на каждой скейлограмме.

Данные, приведенные на фиг.1, получены за счет локализованного спектрального анализа, свидетельствуют об изменениях частотных составляющих ВСР и показывают вклад различных частот в общую картину ВСР.

Способ исследования результатов суточного мониторинга артериального давления человека, заключающийся в регистрации в течение суток кривой артериального давления и ее спектральном анализе методом непрерывного вейвлет-преобразования, включающим определение мощности частоты кривой артериального давления а в момент времени b по формуле

где W(a,b) - коэффициент вейвлетного преобразования;
f(t) - анализируемая функция;
ψ((t-b)/a) - анализирующий вейвлет;
построение на основе вейвлетных коэффициентов скейлограмм на отрезке [b_i, b_j] по формуле

где V(a₁) - скейлограмма сигнала;
N - количество коэффициентов;
a₁ - масштаб вейвлетного преобразования;
выделение на скейлограммах физиологически значимых частотных диапазонов, отличающийся тем, что выделение на скейлограммах физиологически значимых частотных диапазонов осуществляется, исходя из расстояний между соседними локальными минимумами на кривой скейлограммы по формуле
Δa=a_m-a_n,
где Δa - физиологически значимый диапазон;
a_m, a_n - соседние локальные минимумы на кривой скейлограммы;
определение значения вейвлетной плотности мощности U в каждом из частотных диапазонов Δa=[a_m, a_n] осуществляется по формуле

определение изменения вейвлетной плотности мощности во времени как U(t);
определение изменения частотных диапазонов во времени как Δa(t);
определение значения удельной вейвлетной плотности мощности U' во времени по формуле
U'=U(t)/Δa(t).

Изобретение относится к реабилитационной и профилактической медицине, кардиологии, терапии. .

Адаптация окна реконструкции в компьютерной томографии со стробируемой электрокардиограммой // 2462991

Способ диагностики нарушений вегетативной регуляции у детей, больных туберкулезом // 2459575

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии. .

Способ прогноза адаптации детей к школе // 2452369

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии. .

Способ прогнозирования состояния новорожденных от женщин, больных бронхиальной астмой, на фоне превалирующего влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы // 2450789

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии и перинатологии. .

Способ контроля функционального состояния сердца // 2449725

Изобретение относится к области медицины, а именно к методам диагностики функционального состояния сердца. .

Способ определения сосудорасширяющей реакции нитроглицерина у больных ишемической болезнью сердца // 2444278

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в кардиологии, кардиохирургии, физиологии. .

Способ диагностирования сердечно-сосудистой системы // 2442529

Изобретение относится к медицине, экспресс-диагностике состояния сердечно-сосудистой системы пациента на основе анализа вариабельности сердечного ритма. .

Способ оценки состояния вегетативной нервной системы // 2440785

Изобретение относится к области медицины, а именно к функциональной диагностике. .

Способ коррекции вегетативного баланса у больных инфарктом миокарда // 2434575

Изобретение относится к медицине, в частности к кардиологии, терапии, реабилитационной и профилактической медицине. .

Способ выявления переутомления у лиц операторских профессий // 2467683

Изобретение относится к медицине труда

Способ диагностики печеночной энцефалопатии латентной стадии у больных хроническими заболеваниями печени // 2468745

Изобретение относится к области медицины, а именно неврологии и гепатологии

Способ выбора тактики лечения головной боли напряжения // 2468746

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, терапии, семейной медицине, и может быть использовано для выбора тактики лечения головной боли напряжения

Способ диагностики автономной кардиальной нейропатии у больных сахарным диабетом типа 2 // 2475183

Изобретение относится к медицине, в частности к эндокринологии и диабетологии

Способ функциональной предоперационной диагностики послеоперационных осложнений у пациентов после протезирующей герниопластики по поводу послеоперационных грыж // 2491885

Изобретение относится к области медицины, а именно к хирургии и функциональной диагностики

Способ определения риска развития фибрилляции предсердий // 2497446

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии. Больному проводят ЭКГ исследование. Выполняют регистрацию сигнал-усредненной ЭКГ и чреспищеводную электрокардиостимуляцию (ЧПЭКС). Определяют продолжительность фильтрованной волны «Р» (FiP-P) сигнал-усредненной ЭКГ, дисперсию зубца «Р» (Pd), частотный порог индуцирования аритмии (ЧПИА) и ее продолжительность с помощью ЧПЭКС, а риск развития фибрилляции предсердий (РРФП) определяют по оригинальной математической формуле. При значениях РРФП до 0,5 определяют высокий в течение 1-3 месяцев риск развития ФП. При значениях от 0,5 до 1,5 - средний от 3 месяцев до 1 года риск развития ФП. При значениях более 1,5 - низкий более 1 года риск развития ФП после первого обследования пациента. Способ повышает точность определения риска развития ФП после первого обследования за счет анализа взаимосвязи показателей ЭКГ и ЧПЭКС. 5 табл., 4 пр.

Автоматическая идентификация инфаркт-зависимой коронарной артерии путем анатомически ориентированного отображения на дисплее данных экг // 2512931

Изобретение относится к медицинской технике. Система мониторирования ЭКГ для определения инфаркт-зависимой коронарной артерии, связанной с острым инфарктом миокарда, содержит ряд электродов для сбора данных по электрической активности сердца от разных точек наблюдения по отношению к сердцу. С электродами связан модуль сбора данных ЭКГ. Процессор ЭКГ реагирует на сигналы электродов для образования множества сигналов отведений и обнаруживает подъемы ST в сигналах отведений. Дисплей реагирует на обнаруженные подъемы ST и графически отображает каждое множество данных подъема ST по отношению к анатомическим позициям отведений. Графическое изображение на дисплее идентифицирует подозреваемую инфаркт-зависимую коронарную артерию или ветвь, связанную с острым ишемическим приступом. При этом принимают сигналы ЭКГ в n-отведениях. Анализируют сигналы ЭКГ применительно к данным о подъемах ST. Графически отображают на дисплее данные о каждом множестве подъемов ST по отношению к анатомическим позициям на теле. Повторяют этапы приема и анализа спустя некоторое время. Графически отображают на дисплее данные о каждом множестве подъемов ST, полученных спустя некоторое время, и сравнивают их с ранее отображенными на дисплее данными о подъемах ST. Определяют по сравнительному графическому отображению изменение во времени симптома заболевания коронарной артерии, связанного с конкретно идентифицированной коронарной артерией или ветвью. Применение изобретения позволит сократить время диагностики. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 18 ил.

Способ диагностики нарушений вегетативной регуляции сердечного ритма у детей с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью // 2517370

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии. Проводят суточное мониторирование внутрипищеводного pH и холтеровское мониторирование. Вариабельность сердечного ритма оценивают в совокупности с анализом тренда частоты сердечных сокращений в период ночного сна. При обнаружении более 5 эпизодов периодов повышенной дисперсии частоты сердечных сокращений, совпадающих с эпизодами рефлюкса, или их процентной представленности более 50% в структуре ночного сна диагностируют нарушение вегетативной регуляции сердечного ритма, связанное с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью. Способ позволяет диагностировать внепищеводные проявления гастроэзофагеальной рефлюксной болезни на ранней стадии заболевания до появления субъективных проявлений.

Способ диагностики вегетативных нарушений у больных с нейрогенными обмороками // 2517472

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии. Регистрируют кардиоритмограмму во время выполнения активной ортостатической пробы и анализируют вариабельности ритма сердца (ВРС). Во время выполнения активной ортостатической пробы больной находится в исходном горизонтальном положении, затем переходит в вертикальное положение и далее снова в горизонтальное положение. При исходном повышении амплитуды HF волны над LF в горизонтальном положении более чем на 30% диагностируют преобладание парасимпатического влияния. При снижении амплитуды LF и HF после перехода в вертикальное положение более чем на 50% от показателей в исходном горизонтальном положении диагностируют вегетативную недостаточность. При снижении амплитуды HF после перехода в вертикальное положение более чем на 80% от исходной в горизонтальном положении диагностируют быструю приспособительную реакцию парасимпатического отдела к изменениям. При увеличении амплитуды VLF после перехода в вертикальное состояние более чем на 30% от исходной в горизонтальном положении диагностируют активацию надсегментарных отделов вегетативной нервной системы. Способ повышает достоверность диагностики, что достигается за счет определения механизма адаптации к ортостатической нагрузке. 2 табл., 2 пр.

Способ прогнозирования уровня адаптации горноспасателей к индивидуальным средствам защиты // 2524770

Изобретение относится к медицине, охране труда, профотбору для работы горноспасателем. Может быть использовано для профотбора в отраслях промышленности, где используются индивидуальные средства защиты, а также в области охраны труда рабочих промышленных производств с вредными условиями труда. Способ включает профессиональный отбор и контроль в период несения службы на основании данных электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и кардиологического исследования. Обследование проводят до использования ИСИЗ и при его использовании. Кардиологическое исследование заключается в оценке вариабельности ритма сердца (ВРС), которая проводится с использованием частотно-амплитудного спектрального анализа Фурье: VLF с частотой колебаний в диапазоне 0,0033-0,04 Гц, LF - с частотой 0,05-0,15 Гц и HF - с частотой 0,16-0,80 Гц, и выполняется на 5 этапах: в исходном состоянии покоя, при умственной нагрузке, в период восстановления после умственной нагрузки, при гипервентиляционной нагрузке, в период восстановления после гипервентиляционной нагрузки. В начале проводят исследование ВРС и ЭЭГ до использования ИСИЗ. При выявлении на любом из пяти этапов исследования ВРС пульса более 90 уд/мин, а также изменениях относительно нормативных значений показателей: аппроксимированной энтропии - менее 180, LF - менее 6 баллов, амплитуде альфа ритма - до 12 кол/с и появлении пароксизмальной активности по ЭЭГ, устанавливают преобладание симпатической нервной системы, или при выявлении на любом этапе исследования ВРС пульса менее 60 уд/мин, а также изменениях относительно нормативных значений показателей: АД - выше 140/90 мм рт.ст., VLF - более 130 баллов, HF - более 16 баллов, амплитуде альфа ритма - менее 25 мкВ, устанавливают преобладание парасимпатической нервной системы, прогнозируют низкий уровень адаптации к ИСИЗ и при профессиональном отборе не рекомендуют работу горноспасателем, обследование прекращают. В том случае, если показатели ВРС и ЭЭГ, полученные до надевания ИСИЗ, соответствуют нормативным, переходят к исследованию ВРС в ИСИЗ, причем исследование проводят при нахождении в ИСИЗ и при велоэргометрической пробе, и при регистрации изменений оцениваемых показателей по типу гиперадаптоза: VLF - более 130 баллов относительно нормативного значения при включении в ИСИЗ и колебаниях при нагрузках LF и HF, прогнозируют неполную или незавершенную адаптацию к ИСИЗ и отстраняют горноспасателя от работы на несколько часов; а при VLF - более 130 баллов, регистрируемом только через 10-15 мин после включения в ИСИЗ, прогнозируют хороший уровень адаптации к ИСИЗ. Способ позволяет оценить деятельность вегетативной нервной системы и осуществить прогноз уровня адаптации горноспасателей к ИСИЗ. 11 табл., 5 пр.