Методы кодирования выходов нейросетей для классификации вариабельности ритма сердца

Сердечный ритм у человека, отличающегося крепким здоровьем, нельзя назвать постоянной величиной. Он меняется под влиянием различных факторов. Так сердце подстраивается под разнообразные условия внешней среды и патологические процессы, протекающие в самом организме. Изменчивость, непостоянство каких-либо показателей как ответная реакция на всевозможные раздражители, называется вариабельностью.

Что такое вариабельность сердечного ритма?

imageВариабельность сердечного ритма — это колебания деятельности миокарда, выражаемые показателями частоты сократительных комплексов и временной протяженности пауз между фазами максимального возбуждения. Причем для каждого функционального состояния организма средняя величина отклонения от нормального ритма будет своей.

Главная мышца организма работает в разном режиме, даже когда человек лежит в расслабленном состоянии. Тем более различными будут циклы его сокращений при физическом напряжении, болезнях, воздействиях низких или высоких температур, ночью или во время переваривания пищи. Вот почему имеет смысл оценивать вариабельность сердечного ритма (ВСР) лишь в стационарном состоянии.

Изучают ВСР по промежуткам между зубцами R на кардиограмме сердца. Именно эти элементы проще всего вычленяются при снятии ЭКГ, так они обладают максимальной амплитудой.

Параметры вариабельности сердечного ритма являются высокоинформативными при определении функционального состояния всех составляющих организма. Они дают возможность оценить слаженность механизмов управления жизненно важными структурами, отслеживать динамику различных процессов, протекающих внутри человека.

Вариабельность параметров ритма сердца снижена, что это значит? Определение уровня ВРС (вариабельности ритма сердца) помогает своевременно выявить состояние, угрожающее жизни. На основании многих исследований было установлено, что эта величина (сниженная) означает стабильный параметр у пациентов с острым инфарктом миокарда в анамнезе.

При проведении процедуры КТГ (определение чсс плода и степени маточного тонуса беременной женщины) можно отметить взаимосвязь вариабельности сердечного ритма будущего ребенка с патологическими процессами внутриутробного развития.

Что такое вариабельность показаний сердечного ритма у подростков? Показатель ВРС может испытывать значительные колебания в этом возрасте. Это связано с особенностями глобальной перестройки организма подростка и неполной сформированностью механизмов саморегуляции внутренних структур (вегетативной нервной системы).

Метод оценки сердечной деятельности при помощи ВСР широко используется, так как он информативен и одновременно прост, не требует хирургического вмешательства в организм.

Взаимодействие сердечно-сосудистой и вегетативной систем

Центральная нервная система представлена двумя отделами: соматическим и вегетативным. Последний является автономной структурой, поддерживающей гомеостаз человеческого организма – способность сохранять стабильную и оптимальную работу всех его составляющих. Кровеносные сосуды вместе с сердцем также находится в сфере влияния вегетативной нервной системы (ВНС).

Различают следующие две ветви ВНС:

  1. Симпатическая (симпатический нерв).

Способна увеличивать частоту сердечного ритма, активируя бета-адренорецепторы, расположенные в синоатриальном центре.

Участвует в регуляции работы желудочков.

image

  1. Парасимпатическая (блуждающий нерв).

Замедляет сердцебиения, воздействуя на холинорецепторы того же синусового узла. Способна значительно влиять на его деятельность в целом, а также стимулирует атриовентрикулярный участок.

Важно! В процессе дыхания разница в ритме сердца тоже ощутима, связана с угнетением (на вдохе) и активацией (при выдохе) блуждающего нерва.

Соответственно, скорость частоты сокращений сначала растет, затем падает.

Вариабельность ритма сердца устанавливает эффективность взаимодействия миокарда с вегетативной нервной системой. Чем выше показатели ВРС, тем более благоприятно это для организма. Самые лучшие параметры у спортсменов и здоровых людей. Когда же вариабельность ритма резко снижена, это может привести к смерти. При этом повышенный тонус парасимпатической системы ведет к подъему вариабельности, а высокий симпатический тонус может снизить ВРС.

Анализ вариабельности сердечного ритма

Колебания частоты и длительности сердечных сокращений можно анализировать разными методами.

  1. Временной статистический метод.
  2. Частотный спектральный метод.
  3. Геометрический метод измерения пульса (вариационная пульсометрия).
  4. Нелинейный метод (корреляционная ритмография).

Кардиоинтервалограмма

Составляется на основе данных, полученных на ЭКГ (или мониторингом Холтера) в определенные промежутки времени: короткий (5 минут) или длительный (24 часа). Оцениваются только интервалы между кардиоциклами (сокращениями), соответствующими норме (NN).

Основные показатели кардиоинтервалограммы позволяют определить:

  • Стандартное отклонение интервалов NN (количественное выражение общего показателя ВСР).
  • Соотношение числа нормальных интервалов (имеющих разницу между собой больше, чем в 50 мсек.) с общей суммой интервалов NN.
  • Сравнительные характеристики интервалов NN (средняя длина, отличие между максимальным и минимальным промежутком).
  • Усредненную частоту пульсаций сердца.
  • Разницу между ЧСС в ночное и дневное время.
  • Мгновенную ЧСС в разных условиях.

Скаттерограмма

График распределения промежутков между кардиоциклами, отражаемый в координатной сетке с двумя измерениями. Корреляционная ритмография позволяет определить, насколько активным является влияние ВНС на работу миокарда. Используется для диагностирования и исследования нарушений сердечного ритма.

Гистограмма

Отражает графически закономерность распределения долготы сердечных сократительных комплексов. Ось абсцисс определяет значения временных отрезков, ось ординат – количество интервалов. Функция выглядит на графике как сплошная линия (вариационная пульсограмма). Для оценки вариабельности необходимо применение таких критериев:

  • мода (число интервалов между сокращениями, которые преобладают над остальными);
  • амплитуда моды (процент интервалов со значением моды);
  • вариационный размах (разность максимальной и минимальной длительности интервалов).

Спектральный метод анализа ВСР

Чтобы оценить вариабельность сердечного ритма, часто пользуются спектральным методом анализа. Изучается структура волн на кардиоинтервалограмме и определяется степень активности симпатической и парасимпатической систем, а также соматического отдела ЦНС.

Оценка изменчивости сокращений в разных частотных диапазонах дает возможность вычислить количественный показатель ВСР и получить наглядное представление о соотнесении всех составляющих ритма сердца. Последние показывают уровень участия всех механизмов регуляции в жизнедеятельности организма.

Вот основные компоненты спектрограммы:

  1. HF волны высокой частоты.
  2. LF волны низкой частоты.
  3. VLF волны очень низкой частоты.
  4. ULF ультранизкочастотные волны (применяется при записи данных в течение длительного периода).

Первый компонент называют еще дыхательными волнами. Он отображает деятельность органов дыхания, а также степень воздействия блуждающего нерва на функционирование миокарда.

Второй связан с активностью симпатической системы.

Третий и четвертый компоненты определяют влияние совокупности гуморальных и метаболических факторов (теплообмен, напряженность сосудов).

Спектральный анализ предполагает определение общей мощности всех его элементов – ТР. А также дает возможность вычислить мощность компонентов в отдельности.

Значимыми показателями считаются индексы централизации и вагосимпатического взаимодействия.

Норма для основных параметров спектра ВСР

LF HF VLF LF/HF
754-1586 мс2 772-1178 мс2 30% 1,5-2,0

ВСР здорового организма

Вариабельность ритма сердца – важный показатель здоровья. С его помощью можно провести оценку работы жизненно значимых органов и систем, определяемой следующими факторами:

  • гендерная принадлежность;
  • возрастные особенности;
  • температурный режим;
  • сезон года;
  • фаза суток;
  • пространственное расположение туловища;
  • психоэмоциональное состояние.

У каждого человека будет своя величина ВРС. О проблемах со здоровьем говорят отклонения от личной нормы. Высоким значением параметра отличаются спортивно подготовленные люди, дети и подростки, а также люди с хорошим иммунитетом.

Важно! Чем старше становится человек, тем ниже будет суммарная мощность спектральных компонентов вариабельности.

На количественное значение ВСР влияют разные внешние и внутренние условия. Высокий показатель будет:

  • у людей с нормальной массой тела;
  • в дневные часы суток;
  • при регулярной умеренной физической активности (не чрезмерной!).

Определенные различия значений отдельных спектральных элементов наблюдаются во время сна и при бодрствовании.

Исследование ВСР у здоровых людей проводят с целью:

  • Выявления лиц, для которых недопустимы профессиональные занятия спортом.
  • Определения категории спортсменов, которые готовы к более интенсивным тренировкам.
  • Осуществление контроля над протеканием процесса тренировок для того чтобы оптимизировать его индивидуально для каждого человека.
  • Предотвратить развитие серьезных патологий, угрожающих жизни состояний.

Как изменяется ВСР при патологиях сердечно-сосудистой системы:

  1. Ишемия сердца.

Вариабельность ритма сердца снижена, сердечный ритм стабильный, степень активности механизмов регуляции повышена со стороны гуморальных и мтеаболических факторов. Восстановительный период после проведенного теста с использованием физической нагрузки замедляется. Спектральный компонент VLF увеличен.

  1. Инфаркт миокарда.

В постинфарктном состоянии преобладает симпатическое влияние нервной системы, появляется непостоянство электрической активности, снижается вариабельность ритма. В спектральном анализе отражается понижение суммарной мощности компонентов, элемент LF повышен, а HF снижен. Изменено соотношение LF/HF. Резкое уменьшение показателей ВСР говорит о вероятности развития мерцаний желудочков и наступления внезапного смертельного исхода.

  1. Сердечная недостаточность.

Вариабельность сердечного ритма снижена. Увеличена активность симпатической нервной системы, поэтому возникает аритмия (тахикардия), возрастает содержание катехоламинов в крови. LF элемент не будет определяться вовсе на спектрограмме, если заболевание приняло тяжелую форму. Это происходит, потому что синусовый узел теряет чувствительность к импульсам нервной системы.

  1. Гипертония.

Эссенциальная форма заболевания (первая степень) характеризуется возрастанием спектрального компонента LF. С переходом на вторую степень развития этот элемент снижает свое значение. Гуморальный фактор больше других влияет на ритм сердца.

  1. Острая форма нарушений в кровотоке мозговых тканей.

Снижается элемент HF, который контролируется парасимпатической нервной системой. Вариабельность показаний сердечного ритма резко снижена, растет риск внезапного прекращения деятельности миокарда, ведущего к гибели всех органов.

Вариабельность сердечного ритма у любого человека может снизить воздействие негативных эмоций, недостаточного отдыха, слабой физической активности, плохой экологической обстановки, неправильного питания, хронического стресса.

Соответственно, повысить этот показатель можно устранением неблагоприятных факторов, следованием здоровому образу жизни, приемом витаминов. Необходимо также своевременно лечить имеющиеся болезни. А сеанс психотерапии поможет восстановить душевное равновесие и улучшить приспособительные реакции миокарда.

Показатель ВРС очень важен для диагностики и выбора способов лечения серьезных заболеваний, а также для выявления опасных для жизни человека состояний. Использование различных методов анализа дает возможность получения максимально информативных показаний. Интерпретация зафиксированных данных должна производиться опытным специалистом.

Скрыть спецпредложения Показать спецпредложения

  • Скидки для друзей из социальных сетей! Консультация проктолога – 50%! Для жителей районов Савеловский, Беговой, Аэропорт, Хорошевский 1

    УЗИ сканер Voluson 10

    2

    Кардиотокография (КТГ)

    3

    Кардиотокография (КТГ)

    Что такое кардиотокография?

    Этот безопасный и высокоэффективный метод диагностики позволяет оценить состояние и развитие плода по характеру его сердцебиения.

    Исследование учитывает частоту сердцебиения в зависимости от сокращений матки, активности плода и воздействия внешних раздражителей. КТГ является обязательной составляющей комплексного пренатального скрининга, наряду с ультразвуковым исследованием и допплерографией плода. Результаты исследования могут серьезно повлиять на тактику ведения беременности и самих родов.

    КТГ, помимо частоты сердечных сокращений (ЧСС), регистрирует и маточные сокращения (это делается с помощью специального тензометрического датчика).

    С помощью кардиотокографии можно увидеть признаки кислородной недостаточности (гипоксии) плода. Кислородная недостаточность очень опасна, поскольку может привести к задержке развития плода, увеличивает риск различных нарушений в процессе родов и послеродовом периоде.

    Исследование абсолютно безопасно для беременной женщины и ее ребенка.

    Принципы работы кардиотокографии

    Особенности проведения исследования:

    КТГ лучше всего проводить на сроке около 32 недель. В более раннем периоде беременности достаточно сложно исследовать сердцебиение ребенка.

    На сроке до 30 недель кардиотокографию применяют, если доктору не удается найти точку, в которой прослушивается сердце плода. В этих случаях аппарат может быть более чувствительным и точным, чем человеческое ухо.

    Время проведения записи — от 30 до 90 минут, что связано с периодами сна и бодрствования плода. КТГ делают во время активной фазы. Данные предоставляются в виде графиков, которые фиксируются на бумажной ленте.

    Перед обследованием женщине необходимо отдохнуть, выспаться, неплотно поесть.

    Непосредственно перед процедурой на рабочий датчик наносится гель, который усиливает проводимость импульсов.

    В процессе родов с помощью КГТ исследуются маточные сокращения и сердечный ритм плода.

    Важно! Анализировать результаты должен опытный специалист, только он сможет отличить норму от патологии.

    В клинике «МедикСити» кардиотокография проводится на современном высокоточном УЗ-оборудовании, что позволяет врачу-гинекологу получить четкую картину состояния плода и применить правильную тактику ведения беременности и родов. В некоторых случаях на основании данных кардиотокографии врач может порекомендовать женщине госпитализацию.

    1

    Кардиотокография в МедикСити

    2

    Кардиотокография в МедикСити

    3

    Кардиотокография в МедикСити

    Как проводится КГТ

    Для получения точных данных во время кардиотокографии женщине необходимо находиться в правильном положении: полусидя или лежа на левом боку. Если будущая мать будет лежать на правом боку, матка может передавить нижнюю полую вену, что приведет к осложнениям.

    Перед началом исследования врач прослушивает стетоскопом живот беременной женщины и находит точку, в которой лучше всего слышно, как бьется сердечко ребенка. Это зависит от того, как повернулся малыш в утробе матери. Лучше всего проводить КТГ в течение 2-3 часов после приема пациенткой пищи. Во избежание получения ошибочных данных не следует делать кардиотокографию ранее, чем через час после внутривенного введения будущей маме глюкозы.

    Сколько времени занимает КТГ

    Исследование может проводиться достаточно длительное время, от 30 минут до полутора часов. Если это не первое обследование, а предыдущее проходило около 10 дней назад, то обследование может занимать не больше 10 минут.

    В каких случаях делается КТГ?

    Кардиотокография проводится для выявления патологии развития плода на ранней стадии беременности. Исследование проводится в следующих случаях:

    • при неблагоприятных в прошлом беременностях (выкидыши, замершая беременность, различная хромосомная патология у плода);
    • при гестозе у беременной (это заболевание может привести к нарушению кровоснабжения у плода);
    • при резус-конфликте;
    • при многоводье или маловодье;
    • при наличии хронических заболеваний у будущей мамы (лишний вес, гипертония, сахарный диабет, заболевания сердца, почек, печени);
    • изменения в ритмах поведения плода (если ребенок был очень активен в течение дня и вдруг затих, то, возможно, плод испытывает какой-то дискомфорт);
    • при переношенной беременности;
    • если женщина во время беременности не прекращает курить или употреблять спиртные напитки;
    • если беременная женщина заболела ОРВИ, гриппом или другими заболеваниями в острой форме.

    1

    УЗИ сканер Voluson 10

    2

    Кардиотокография (КТГ)

    3

    Кардиотокография (КТГ)

    Какие проблемы диагностируются с помощью кардиотокографии

    Кардиотокография является дополнительным методом обследования. Поэтому нельзя поставить точный диагноз лишь на основании ее результатов. Однако с помощью КТГ можно обнаружить развитие различных патологий плода, в том числе следующие нарушения:

    • нарушение сердечного ритма;
    • гипоксия;
    • прижатие или обвитие пуповины.

    Если на КТГ обнаружились нарушения в состоянии плода, дополнительно проводятся УЗИ и допплерография.

    Как анализируются данные кардиотокографии

    Аппарат регистрирует и анализирует сердечный ритм в покое, при небольших схватках (на разных сроках), в движении.

    Одна из самых частых расшифровок — расшифровка по Фишеру, которая включает в себя следующие показатели:

    • частота сердечных сокращений ребенка или базальный ритм, его норма — от 119 до 159 ударов минуту, более редкие или частые сердцебиения могут выявить гипоксию;
    • вариабельность или амплитуда показывает колебания частоты сокращений сердца, в норме должно быть 5-25 ударов, более высокие колебания говорят о патологии плода, более низкая амплитуда — о том, что, возможно, ребенок спит;
    • частота изменений сердечных сокращений, норма — от 6 до 10;
    • учащенное сердцебиение плода (или акцелерации) возникает при сокращении матки или при движении плода, продолжается от 30 секунд до 1 минуты, в норме может быть за 10 минут — около 2 учащений сердца;
    • урежение сердцебиения плода (или децелерации), может длиться так же, как и акцелерации, 30-60 секунд, возникает при обвитии пуповиной или другой патологии, в норме такого быть не должно.

    При анализе все показатели подсчитываются, 2 балла — это норма, 1 балл — ухудшение показателя, 0 баллов — это патология. Оценка производится по десятибалльной шкале.

    Возможны следующие значения:

    • 8-10 баллов — плод развивается нормально;
    • 5-7 баллов — пограничное состояние, вероятно, возникло кислородное голодание плода, необходимы меры по улучшению маточно-плацентарного кровотока.

    меньше 4 баллов — критическое состояние плода, срочно необходимо провести ультразвуковое исследование плода. Решение о дальнейшей тактике ведения беременности принимается консилиумом врачей.

    Качество выполнения кардиотокографии и достоверность расшифровки результатов зависят от точности аппаратуры и профессионализма врачей-гинекологов. Именно поэтому мы приглашаем вас в многопрофильную клинику «МедикСити», где прием ведут высококвалифицированные специалисты, применяющие в своей работе самое передовое оборудование! О том, как наши врачи проводят осбледование плода, рассказывается в данном видеоматериале.

    Мы поможем вам позаботиться о будущем ребенке!

Волгоградский государственный медицинский университет

В развитии симптомов хронической сердечной недостаточности (ХСН) важное значение имеет нарушение баланса нейрогормональных систем [1-3]. Анализ вариабельности ритма сердца (ВРС) в настоящее время является маркером вегетативной регуляции, позволяющим судить о состоянии симпатической и парасимпатической части вегетативной нервной системы (ВНС) [4]. Снижение показателей ВРС свидетельствует о нарушении вегетативного контроля сердечной деятельности и неблагоприятном прогнозе [5]. Дисфункцию ВНС, выявляемую при исследовании ВРС, можно рассматривать, как поражение органа-мишени наряду с традиционными мишенями ХСН (сердцем, почками, сосудами) [6]. Исследования последних двух десятилетий свидетельствуют о наличии достоверной связи между вегетативной регуляцией сердечно-сосудистой системы и смертностью от сердечно-сосудистых причин, включая внезапную смерть [6,7].

У больных ХСН показатели вариабельности снижены по сравнению с нормой [6], кроме того с возрастом происходит их дальнейшее снижение. При старении рефлекторные влияния на сердечно-сосудистую систему ослабляются, возникает дезинтеграция различных уровней вегетативной регуляции сердечной деятельности, что сопровождается ослаблением симпатических нервных влияний на сердечно-сосудистую систему и повышением чувствительности к катехоламинам. Кроме того, изменение гормонального статуса у женщин в перименопаузе сопровождается гиперактивностью симпатической нервной системы (СНС) и повышением возбудимости гипоталамо-гипофизарных структур с нарушением центральной и периферической регуляции сосудистого тонуса [8]. В литературе встречаются работы, посвященные изучению вегетативной дисфункции при ожирении [9,10], при артериальной гипертензии и метаболическом синдроме [8,11], и практически отсутствуют данные об особенностях ВРС у мужчин и женщин с ХСН.

Особенно актуальным этот вопрос становится у лиц зрелого и пожилого возраста, когда оценка текущего функционального состояния и резервов адаптации регуляторных систем может позволить более адекватно определять интенсивность лечебного и немедикаментозного вмешательства. Очевидна потребность в проведении дополнительных исследований ВРС с охватом всего возрастного спектра среди мужчин и женщин.

Цель исследования: изучение гендерных особенностей вариабельности ритма сердца у пациентов с ХСН зрелого и пожилого возраста в реальной клинической практике.

Материалы и методы. Обследовано 216 пациентов, обоего пола в возрасте от 45 до 75 лет, через 6 месяцев после перенесенного инфаркта миокарда (ИМ), осложненного развитием ХСН I-III функционального класса по классификации общества специалистов по сердечной недостаточности (ОССН) [12]. Пациенты были разделены на 4 группы в зависимости от пола и возраста на основании рекомендаций всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) [13]: 1-я группа – мужчины (45-59 лет – зрелого возраста (n=58) – средний возраст 54,2±3,2 года, 2-я группа женщины зрелого возраста (n=50) – средний возраст 56,06±3,66 года, 3-я группа мужчины (60-75 лет пожилого возраста) (n=52) – средний возраст 68,25±2,9, 4-я группа женщины пожилого возраста (n=56) – средний возраст 68,46±3,1. Характеристика исходных групп больных представлена в табл. 1.

Таблица 1. Характеристика групп пациентов с хронической сердечной недостаточностью (М±m)

Примечания: *- достоверность различий между 1-й и 2-й группами, при р<0,05; #- достоверность различий между 3-й и 4-й группами, при р<0,05</p>

Оценку ВРС проводили на приборе «ВАРИКАРД-1,41» (Россия) с расчетом основных статистических и спектральных показателей. апись ЭКГ осуществляли в течение5 минут утром в состоянии покоя в одном из стандартных отведений в положении «лежа» через 15 минут после адаптации больного к обстановке и во время ортостатической пробы [14 ]. Проанализированы следующие показатели ВРС: SDNN (мс) – стандартное отклонение величин RR интервалов; ИН – индекс напряжения регуляторных систем, отражающий активность симпатической регуляции. С учетом величины ИН определялся исходный вегетативный тонус: при ИН от 30 до 90 усл. ед.- диагностировалась нормотония, ваготония – ИН менее 30 усл. ед., симпатикотония с умеренным преобладанием тонуса симпатического отдела ВНС – ИН от 90 до 160 усл. ед., гиперсимпатикотония – ИН более 160 усл. ед. Вегетативную реактивность (ВР) определяли как отношение показателя индекса напряжения во время ортопробы к исходному ИН [15]; ТР (мс2)- суммарную мощность спектра ВРС; IC (%)- индекс централизации регуляторных систем; HF(%)-мощность высокочастотного спектра; LF, VLF-соответственно мощность низкочастотного и очень низкочастотного компонентов вариабельности в % от суммарной мощности колебаний. Вышеуказанные показатели оценивались также после проведения ортостатической пробы.

Результаты и их обсуждение. Временной анализ данных ВРС позволил выявить снижение SDDN во всех четырех группах больных с ХСН, в большей степени среди групп пожилых пациентов. У пациентов пожилого возраста отмечается более выраженное снижение SDNN, по сравнению с группами пациентов зрелого возраста, как у мужчин, так и женщин (табл. 2, 3).

Таблица 2. Показатели вариабельности ритма сердца у больных хронической сердечной недостаточности зрелого возраста.

Примечание: * достоверность различий между группами, при р<0,05</p>

Таблица 3. Показатели вариабельности ритма сердца у больных хронической сердечной недостаточности пожилого возраста

Примечание: *- достоверность различий между группами, при р<0,05</p>

Достоверно наиболее низкие значения SDNN встречались среди женщин пожилого возраста, по сравнению с мужчинами этого же возраста. Подобная картина свидетельствует о нарастании симпатического тонуса и подавлении парасимпатической активности и является независимым предиктором смерти от прогрессирующей ХСН [16]. При проведении активной ортостатической пробы (АОП) данный показатель в группах пожилых пациентов составил 47,78±2,87мс против 54,18±3,93мс соответственно женщин и мужчин (р<0,05). В группах зрелых пациентов достоверных различий по SDNN получено не было: 52,73±2,3мс у женщин и 56,96±2,5мс у мужчин. Более выраженное снижение ВРС у пациентов пожилого возраста может быть обусловлено снижением вегетативной регуляции синусового узла, а также пониженной чувствительностью самого узла к этим влияниям. Обращает на себя внимание достоверное увеличение процента встречаемости SDNN < 50 мс в группах пожилых пациентов, по сравнению со зрелыми пациентами. На основании ранее проводимых исследований, установлено, что SDNN является независимым предиктором смерти от любых причин и прогрессирующей ХСН [7], вероятность риска внезапной смерти была в 5,3 раза больше у пациентов с SDNN<50мс, чем у пациентов с SDNN>100 мс [5, 14]. При сравнении данного показателя в исследуемых группах, выявлено следующее: среди пациентов пожилого возраста более высокий процент обнаружения SDNN<50мс достоверно встречался у лиц женского пола в 71,4% vs 61,5% в группе мужчин. Подобная ситуация наблюдалась и в группах больных зрелого возраста: 56% у женщин vs 43,1% в группе мужчин, различия не достигли критерия достоверности. Это может быть обусловлено более частой встречаемостью артериальной гипертензии у женщин в обеих возрастных группах.</p>

Для всех включенных в исследование больных с ХСН характерна выраженная централизация управления ритма сердца, как в покое, так и при проведении АОП.

При анализе спектральных показателей, обращает внимание снижение суммарной мощности спектра в группе пожилых пациентов (532,8±296,1мс2 vs 574,75±230,2 мс2 мужчин и женщин соответственно) по сравнению с пациентами зрелого возраста (689,71±241 мс2 vs 631,9±207,15 мс2 мужчин и женщин соответственно) различия не достигли критерия достоверности. Снижение суммарной мощности спектра ТР?370 мс2 является прогностически неблагоприятным признаком и расценивается как поражение органов-мишеней. Следует отметить, что выявляемость ТР?370 мс2 значимо чаще отмечалась у пациенток женского пола, независимо от возраста, так у пожилых женщин в 41,1% случаев по сравнению с пожилыми мужчинами 32% (р>0,05).

Оценка относительного вклада в суммарную мощность спектра у пациентов зрелого возраста выявила достоверное преобладание волн сверхнизких частот (VLF,%) в группе женщин, по сравнению с мужчинами (см. табл. 2,3). Так у женщин VLF,% составляет 43,98±2,71% vs 37,5±2,03% в группе мужчин (р<0,05). Преобладание в спектре волн сверхнизкой частоты (VLF,%) у женщин зрелого возраста свидетельствуют о повышении нейрогуморального и метаболического уровня регуляции деятельности нервной системы с активацией сосудодвигательного центра и гипофизарно-гипоталамического компонента. Данный факт может объясняться нейрогормональными сдвигами происходящими во время пост- и перименопаузы, затрагивающими гипоталамо-гипофизарную систему, яичники, кору надпочечников [15,17]. При этом отмечается недостоверное снижение мощности волн высоких частот (HF,%), 23,1±3,67% vs 21,87±3,9% в 1-й и 2-й группах соответственно, что свидетельствует о снижении активности парасимпатической нервной системы. В группе пожилых женщин отмечается приблизительно равномерное распределение волн мощности сверхнизких частот, низких и высоких частот, а в группе пожилых мужчин мощность волн высоких частот (HF,%) достоверно отличался от женщин в сторону снижения – 27,7±2,7% vs женщин 33,26±1,7% (р<0,05) (табл. 3).</p>

Функциональный резерв вегетативной регуляции оценивали с помощью АОП. Среди пациентов зрелого возраста при проведении АОП преимущественно у мужчин отмечалось увеличение общей мощности спектра (ТР), так и мощности волнового диапазона низкой частоты (LF) 43,08±4,28% vs женщин 39,43±3,7% в 1-й и 2-й группах соответственно, 39,88±2,2% и 36,84±1,2% в 3-й и 4-й группах пожилых пациентов, что свидетельствует о преобладании активности симпатического отдела ВНС у мужчин. В группе пожилых женщин регистрировалось увеличение мощности очень медленных волн (VLH) 43,1±1,5% vs пожилых мужчин 40,88±3,78%, что указывает на снижение функционального состояния организма и позволяет диагностировать неврокардию, обусловленную системными и локальными нейрогуморальными нарушениями.

Симпатовагальный индекс (LF/HF) был достоверно ниже у женщин как зрелого, так и пожилого возраста по сравнению с мужчинами – 7,9±0,5усл.ед. в 1-й и 5,78±0,6усл.ед. во второй и 5,5±0,52усл.ед. и 6,44±0,41усл.ед- в 3-й и 4-й группах соответственно (табл. 2, 3).

При проведении АОП у пациенток зрелого возраста наблюдался недостаточный ответ симпато-адреналовой системы (угнетение барорефлекторной функции – сниженный прирост отношения LF/HF), что является также важным прогностически неблагоприятным фактором риска развития внезапной сердечной смерти или аритмического события [7,18].

С возрастом меняется распределение больных в зависимости от типа вегетативного баланса в сторону увеличения пациентов с гиперсимпатикотонией. Так в группах пациентов зрелого возраста практически в равных частях встречались пациенты и с нормотонией и симпатикотонией (табл. 4).

Таблица 4. Распределение больных в зависимости от вегетативного тонуса в исследуемых группах

Примечания: **- достоверность различий между 1-й и 3-й группами, при р<0,05; ##- достоверность различий между 2-й и 4-й группами, при р<0,05</p>

В группах пациентов пожилого возраста преобладали больные с гиперсимпатикотонией. Достоверных различий между мужчинами и женщинами пожилого возраста выявлено не было. При проведении сравнительного анализа между пациентами мужского пола разного возраста, процент встречаемости гиперсимпатикотонии преобладал у пожилых пациентов 53,9% против 27,6% у мужчин зрелого возраста (р=0,04). У женщин отмечалась подобная тенденция: выявляемость гиперсимпатикотонии в группе пожилых составила 57,2% против 32% женщин зрелого возраста р<0,05 (таб. 4). Следовательно, у пациентов с ХСН пожилого возраста доминировали лица с симпатикотонией различной степени.</p>

Выводы

1. В группах пациентов пожилого возраста отмечается более выраженное снижение SDNN по сравнению с мужчинами и женщинами зрелого возраста, что указывает на повышение активности симпатической нервной системы с увеличением возраста.

2. У женщин зрелого возраста по сравнению с мужчинами выявлено достоверное преобладание мощности волн сверхнизких частот (VLF,%), что свидетельствует о повышении нейрогуморального уровня регуляции деятельности нервной системы.

3. Среди пациентов с ХСН пожилого возраста: у женщин достоверно отмечается преобладание в спектре преимущественно в области высокочастотных колебаний (HF,%) по сравнению с мужчинами, что свидетельствует об уменьшении парасимпатических влияний на сердце и нарушении барорефлекторной регуляции.

4. У пациенток женского пола зрелого и пожилого возраста от возраста отмечается снижение симпатовагального индекса (LF/HF) по сравнению с мужчинами, что свидетельствует о более высоком риске внезапной сердечной смерти и развитии угрожаемых аритмий среди женщин.

5. Вне зависимости от гендерных особенностей гиперсимпатикотония преобладает среди пожилых пациентов с ХСН по сравнению с больными зрелого возраста, что указывает на указывает на изменения вегетативного баланса в сторону преобладания симпатической активности, прогрессирующих по мере старения.

Вариа́бельность серде́чного ри́тма (ВСР), также Вариабельность ритма сердца (англ. Heart rate variability, HRV), — физиологическое явление, проявляющееся в изменении интервала между началами двух соседних сердечных циклов. Оценивается по изменениям интервала времени между соседними сердечными сокращениями (сердцебиениями).

Реже используются следующие синонимичные термины: «вариабельность длины цикла», «вариабельность RR» (где R — точка, соответствующая пику комплекса QRS волны электрокардиограммы (ЭКГ) и RR — интервал между последовательными R) и «вариабельность периода сердца».

ВСР является величиной, обратной к вариабельности мгновенной частоты сердечных сокращений (ЧСС).

В соответствии с ГОСТом[D: 1], «регистрирующий прибор для измерения зависимости периода сердечных сокращений от времени» следует называть хронокардиографом и такие записи следует называть хронокардиограммами.

В научной литературе можно встретить термины, употребляемые в качестве синонимов для хронокардиограмм. Так, последовательность значений «мгновенной» ЧСС иногда называют кардиотахограммой, а последовательность значений интервалов между началами соседними сердцебиениями называют ритмограммой.[A: 1][B: 1] Баевский с той же целью употреблял термин «динамический ряд кардиоинтервалов» и «кардиоинтервалограмма»; а термин «ритмограмма» использовал для обозначения одного из графических способов представления динамических рядов кардиоинтервалов, то есть хронокардиограмм.[A: 2]

Исследование и анализ ВСР включают три этапа:[1]

  1. измерение и представление динамических рядов кардиоинтервалов==>;
  2. анализ динамических рядов кардиоинтервалов==>;
  3. оценку результатов анализа ВСР==> .

История изучения

Считается[2], что первым это явление было обнаружено Альбрехтом фон Галлером в 1760 г.[B: 2]

Анализ ВСР начал активно развиваться в СССР в начале 1960-х годов, поскольку одним из важных стимулов его развития послужили успехи космической медицины. В 1966 г. в Москве состоялся первый в мире симпозиум по вариабельности сердечного ритма].[A: 2] Первые монографии по ВСР[B: 3][B: 4] также были изданы в СССР.[A: 2]

В 1980-х годах Р. М. Баевский предложил для комплексной оценки ритма сердца показатель активности регуляторных систем (ПАРС), который вычисляется в баллах на основании перечисленных методик. То есть качественный анализ ВСР должен быть проведен по всем трем методикам, а полученные данные используются для расчета показателя ПАРС.[B: 4][A: 2]

В 1996 г. были опубликованы международные стандарты, разработанные рабочей группой Европейского кардиологического общества и Североамериканского общества кардиостимуляции и электрофизиологии (Task Force of The European Society of Cardiology and The North American Society of Pacingand Electrophysiology).[A: 3][A: 4] Несколько позже был опубликован их русскоязычный перевод.[A: 1]

На ограниченную применимость набора методов международного стандарта 1996 г. указывается во многих исследованиях (например,[B: 1][A: 5]). В связи с этим продолжается поиск и разработка новых методов анализа ВСР (например,[A: 6][A: 7][B: 1][B: 5])

Методы регистрации

Динамические ряды кардиоинтервалов могут быть получены при анализе любых кардиографических записей (электрических, механических, ультразвуковых и т. д.).[1] Методы, используемые для обнаружения сердцебиений, включают в себя: электрокардиография, артериальное давление, баллистокардиограммы,[A: 8] и сигнал пульсовой волны, полученный из фотоплетизмографа. Обычно вариабельность ритма сердца оценивают на основании измерений длительности интервалов R-R на ЭКГ, в которой математически (например, при помощи алгоритма Пана-Томпкинса) производят автоматическое распознание R-зубца и формируют запись последовательности интервалов R-R. Более верным было бы исследование длительности интервалов P-P, так как именно начало зубца P и является началом нового сердечного цикла, связанного с возбуждением синусового узла (СУ); традиция использования интервалов R-R связана с тем, что зубец R, особенно во втором стандартном отведении, наиболее легко выделить из ЭКГ-сигнала при компьютерной обработке в силу того, что он является наибольшим по амплитуде.[A: 5] Электрокардиография считается предпочтительным методом, поскольку она облегчает исключение тех сердцебиений, которые происходят не из синоатриального узла.

Ошибки в локализации маркеров мгновенного ритма сердца ведут к ошибкам в расчете ВСР, поскольку методы оценки разных показателей ВСР очень чувствительны к артефактам и ошибкам, и даже 2 % ошибочных данных приведут к нежелательным искажениям в вычислениях ВСР. Поэтому для обеспечения точных результатов считается крайне важным отслеживать артефакты перед применением методов математического анализа ВСР.[A: 9]

Термин «NN» используется вместо RR, чтобы подчеркнуть тот факт, что обработанные доли являются «нормальными» частями, то есть прошедшими «очистку» от артефактов и процедуру «нормализации».

Считается целесообразным различение следующих видов регистрации ВСР: а) в условиях относительного покоя; б) при проведении функциональных тестов; в) в условиях обычной деятельности или при выполнении профессиональных нагрузок; г) в клинических условиях, — поскольку каждый из этих видов исследований характеризуется определёнными особенностями методики.[1]

Для выявления нарушения автономной нервной регуляции применяются различные функциональные тесты: рефлекторные, нагрузочные и фармакологические. Среди них наиболее часто используются такие простые, доступные и объективные тесты как проба Вальсальва, ортостатическая проба, дыхательная проба и др.[3] При функциональных пробах длительность регистрации может колебаться от 10—15 мин до 1,5—2 ч.[1] Считается, что использование функциональных проб имеет серьёзные преимущества, поскольку позволяет минимизировать индивидуальные различия и оценить направленность изменений, а не оперировать абсолютными значениями параметров.[4]

Методы математического анализа

Анализ вариабельности сердечного ритма — это новая методология исследования процессов регуляции физиологических функций, где система кровообращения рассматривается как индикатор адаптационных реакций всего организма.[A: 2]

В международных стандартах 1996 г.[A: 3] выделены две группы методов математического анализа ВСР: во временно́м и в частотном доменах.

Особо подчёркивается, что переходный процесс при функциональных пробах должен анализироваться специальными методами; анализ переходных процессов может иметь самостоятельное диагностическое и прогностическое значение.[1]

Методы временно́го домена

Статистические методы

Основаны на статистическом анализе хронокардиограмм, чтобы получить такие параметры, как:

  • SDNN — стандартное отклонение интервалов NN. Часто рассчитывается в течение 24 часов. SDANN — стандартное отклонение средних интервалов NN, рассчитанных за короткие периоды, обычно 5 минут. Таким образом, SDNN является мерой изменений частоты сердечных сокращений, вызванных циклами продолжительностью более 5 минут. SDNN отражает все циклические компоненты, ответственные за изменчивость в период записи, поэтому он представляет общую изменчивость.
  • RMSSD — «среднеквадратичное значение последовательных различий», квадратный корень из среднего значения квадратов последовательных различий между соседними NN.
  • SDSD — «стандартное отклонение последовательных различий», стандартное отклонение последовательных различий между соседними NN.
  • NN50 — количество пар последовательных NN, которые отличаются более чем на 50 мс.
  • pNN50 — доля NN50, деленная на общее количество NN.
  • NN20 — количество пар последовательных NN, которые отличаются более чем на 20 мс.
  • pNN20 — доля NN20, деленная на общее количество NN.
  • EBC — «расчетный цикл дыхания», диапазон (max-min) в пределах движущегося окна заданной продолжительности периода исследования. Окна могут перемещаться в режиме наложения друг на друга или быть строго различными (последовательными) окнами. EBC часто предоставляется в сценариях сбора данных, где обратная связь HRV в режиме реального времени является основной целью. EBC, полученный из PPG в течение 10 и 16 секунд последовательных и перекрывающихся окон, как было показано, сильно коррелирует с SDNN.

Геометрические методы

В соответствии с международными стандартами, нормализованная хронокардиограмма (последовательность NN интервалов) может быть отображена в виде некоторой геометрической структуры, параметры которой затем измеряют и используют в качестве интегральных характеристик исходной хронокардиограммы.

При работе с геометрическими методами используются три основных подхода:

  1. основные измерения геометрической модели (например, ширина гистограммы распределения на определённом уровне) преобразуются по определённым правилам в характеристики ВСР,
  2. определённым математическим образом (аппроксимация гистограммы распределения треугольником или дифференциальной гистограммы экспоненциальной кривой) интерполируется геометрическая модель и далее анализируются коэффициенты, описывающие эту математическую форму,
  3. геометрическая форма классифицируется, различается несколько категорий образцов геометрической формы, представляющих различные классы ВСР (эллиптическая, линейная, треугольная форма кривой Лоренца).

image Пример гистограммы 5-минутной хронокардиограммы в норме (ИН = 65)

Триангулярный индекс (TINN) рассчитывается как интеграл плотности распределения (то есть фактически сумма всех NN интервалов), отнесенный к максимуму плотности распределения.[5] Впервые был предложен в 1989 году.[A: 10]

Предложенные стандартами 1996 года геометрические методы не подходят для оценки быстрых изменений вариабельности (не короче 20 минут, но предпочтительнее 24 часа); их преимуществом является нечувствительность к нестационаронсти хронокардиограммы. Иные геометрические методы, — например, гистограмма и скатерограмма, — находятся ещё в стадии развития и исследования.

image Пример гистограммы 5-минутной хронокардиограммы при выраженной симпатикотонии (ИН = 862)

Для описания гистограммы обычно используются следующие параметры: AMO — амплитуда моды гистограммы, MO — мода гистограммы, SD — среднеквадратичное отклонение; реже — асимметрия (Ass), эксцесс (Ех), вариационный размах (dX), коэффициент вариации (V) и др.[6] Для оценки адекватности процессов регуляции сердечного ритма используют параметры оценки ВСР, предложенные P.M. Баевским:[B: 4][6]

  • индекс вегетативного равновесия: ИВР = AMO/SD, — для определения соотношения симпатической и парасимпатической регуляции работы сердца;
  • вегетативный показатель ритма ВПР = 1/(MO*SD), — для оценки вегетативного баланса (чем меньше ВПР, тем больше вегетативный баланс смещен в сторону преобладания парасимпатической регуляции);
  • показатель адекватности процессов регуляции ПАПР = AMO/M0, — для выявления соответствия между уровнем функционирования СУ и симпатической активностью;
  • индекс напряжения регуляторных систем ИН = AMO/(2SD*MO), — отражает степень централизации управления сердечным ритмом.

ИН характеризует активность механизмов симпатической регуляции, состояние центрального контура регуляции; в норме ИН колеблется в пределах 80-150 у. е. Этот показатель чрезвычайно чувствителен к усилению тонуса симпатической нервной системы: небольшая нагрузка (физическая или эмоциональная) увеличивает ИН в 1,5-2 раза; при значительных нагрузках он растет в 5-10 раз; у больных с постоянным напряжением регуляторных систем (психический стресс, стенокардия, недостаточность кровообращения) ИН в покое равен 400—600 у. е.; у больных острым инфарктом миокарда ИН в покое достигает 1000—1200 у. е.[4]

Скатерограмма (с англ. — «scatter», «рассеивание») — это графическое изображение пар интервалов RR (предыдущего и последующего) в двумерной координатной плоскости. При этом по оси абсцисс откладывается величина R R n {displaystyle RR_{n}} image Эта страница в последний раз была отредактирована 24 сентября 2020 в 13:46.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовила
Витужкова Елена Олеговна
Врач терапевт высшей категории
Написано статей
164
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий