способ диагностики функционального состояния кардиосистемы
Классы МПК: | A61B5/02 измерение пульса, частоты сердечных сокращений, давления или тока крови; одновременное определение пульса (частоты сердечных сокращений) и кровяного давления; оценка состояния сердечно-сосудистой системы, не отнесенная к другим рубрикам, например использование способов и устройств, рассматриваемых в этой группе в сочетании с электрокардиографией; сердечные катетеры для измерения кровяного давления A61B5/04 измерение биоэлектрических сигналов организма или его частей |
Автор(ы): | Семиколенова Н.А., Потуданская М.Г., Гольтяпин В.В., Терентьев С.А., Яковлев В.М. |
Патентообладатель(и): | Омский государственный университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-01-29 публикация патента:
20.11.1999 |
Способ может быть использован в медицине, а именно в области кардиологии. Параметры: частота дыхания, дыхательный объем, минутный объем дыхания, потребление кислорода, максимальная вентиляция легких, коэффициент использования кислорода, пульс, жизненная емкость легких, дыхательный пульс, кислородный пульс снимают у нескольких групп людей (здоровые люди, больные с аортальным стенозом, больные митральным стенозом 1-ой степени, больные митральным стенозом 2-ой степени, больные митральным стенозом 3-ей степени и т. д. для всех типов патологии, которые предполагается определять). Из полученных данных формируют матрицы, которые обрабатывают методом факторного анализа. В результате получают по группе здоровых людей матрицу весовых нагрузок, показывающую степень значимости каждого из параметров, а по каждой из групп больных людей факторные диаграммы, характеризующие каждое заболевание и степень его тяжести. Эти факторные диаграммы в дальнейшем используются в качестве эталона для сравнения с факторными диаграммами диагностируемого больного. Заболевание диагностируют в случае совпадения факторной диаграммы больного с факторной диаграммой, построенной по группам больных с заранее известным типом заболевания. Способ позволяет быстро выявить тип и степень патологии при лечении кардиозаболеваний. 3 з.п. ф-лы, 6 ил., 4 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9
Формула изобретения
1. Способ диагностики функционального состояния кардиосистемы, основанный на подборе группы "здоровых" и группы "больных" людей и измерении у них параметров, характеризующих функциональное состояние сердечно-сосудистой системы организма с последующей обработкой этих данных и сопоставлении их с данными диагностируемого больного, отличающийся тем, что выбирают несколько групп больных с установленным ранее диагнозом с различными заболеваниями, различной степенью тяжести одного и того же заболевания, различного возраста и поля, причем каждую группу формируют из больных с одинаковым заболеванием и степенью тяжести, у каждого человека из группы здоровых и группы больных людей определяют параметры, характеризующие состояние сердечно-сосудистой и легочной системы, полученные данные обрабатывают методом факторного анализа, с помощью которого формируют матрицу весовых нагрузок, выделяют наиболее значимые диагностические параметры, создают факторные диаграммы для группы здоровых людей и для каждого заболевания, которые используют в качестве эталона при сравнении с факторной диаграммой диагностируемого больного, у которого предварительно определяют значения исходных параметров и проводят их факторный анализ, и о наличии заболевания судят по отклонению величины значения факторов от 1. 2. Способ диагностики по п.1, отличающийся тем, что митральный стеноз 1-ой степени диагностируют при значении 7-го фактора в диапазоне от -1,6 до -1,4 и 8-го фактора от -1,3 до -1,1, митральный стеноз 2-ой степени диагностируют при значении 7-го фактора в диапазоне от -2 до -1,6 и 8-го фактора от -1,8 до -1,6, митральный стеноз 3-ей степени диагностируют при значении 7-го фактора в диапазоне от -2,3 до -2, и 8-го фактора от -2,0 до -1,8, митральный стеноз 5-ой степени диагностируют при значении 7-го фактора в диапазоне от -2,7 до -2,5 и 8-го фактора от -2,2 до -2,0. 3. Способ диагностики по п.1, отличающийся тем, что для формирования эталонных факторных диаграмм у каждого человека в группе определяют 7-10 параметров из ряда: частота дыхания, дыхательный объем, минутный объем дыхания, потребление кислорода, максимальная вентиляция легких, коэффициент использования кислорода, пульс, жизненная емкость легких, дыхательный пульс, кислородный пульс, причем формируют группы по 20-50 человек в возрастном диапазоне от 20 до 40 лет, отдельно здоровых мужчин и здоровых женщин, больных мужчин и больных женщин с одинаковой известной степенью заболевания. 4. Способ диагностики по п.1, отличающийся тем, что факторную диаграмму диагностируемого больного формируют путем подстановки в факторные выражения нормированных отклонений параметров диагностируемого больного от среднестатистических показателей группы здоровых.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области оценки состояния системы организма и может быть использовано для анализа состояния сердечно-сосудистой системы, в частности для дифференциальной диагностики митрального и аортального стенозов, а также ишемической болезни сердца. Известен способ динамического контроля состояния сердечно-сосудистой системы тяжелых больных и устройство для его осуществления (Патент РФ N 2071269, МПК 6 А61 В 5/02). Способ основан на регистрации пространственной баллисто-кардиограммы и отличается тем, что больного помещают на матрац функциональной кровати с трехкоординатным первичным преобразователем акселераматричного типа, непрерывно регистрируют значения электрических сигналов по каждому из трех выводов датчика, рассчитывают интервал вектора силы за сердечный цикл


подают сигнал тревоги. Недостатком данного способа является то, что он позволяет производить диагностику состояния сердечно-сосудистой системы только тяжело больных людей. На основании метода невозможно определение скрытых форы и начальных стадий заболеваний. Для осуществления способа необходимо специальное оборудование (матрац функциональной кровати с трехкоординатным первичным преобразователем акселераматричного типа), что затрудняет его применение. Способ не позволяет определять тип заболевания и его степень. Известен также способ ранней диагностики функционального состояния систем организма (Патент РФ N 2039523 МПК 6 AB 5/04), включающий выделение RR интервала и спектральный анализ его огибающей, отличающийся тем, что выборки содержат минимум 360 RR интервалов, а спектр строят по логарифмической шкале частот, при этом определяют минимумы спектральной плотности, выделяют по ним сердечную, легочную, сосудистую и метаболическую функциональные системы, причем зону пика каждой из систем определяют не менее чем по 50 точкам, рассчитывают показатель количества информации; необходимое для организации данного спектра количество информации определяют по формуле

где КИ - количество информации в битах;
L - количество точек, по которым определен спектр функциональной системы;
Sn - спектральная плотность в произвольной точке, находящейся на отрезке L. По уровню количества информации судят о состоянии обратной связи регулятивных процессов. Недостатком данного способа является необходимость большого числа данных (360 RR интервалов). Способ не позволяет указать заболевание и его степень. Известен также способ острого инфаркта миокарда, осложненного кардиогенным шоком (Патент РФ N 1811376, МПК А 61В 5/02). Способ основан на определении параметров гемодинамики и коэффициентов торпидности кардиогенного шока. С целью повышения точности способа дополнительно проводят апенскардиографию и ритмографию и определяют индекс И по формуле
И = 8,027+0,004




где


ИУРЛЖ - индекс ударной работы левого желудочка;
ИН - индекс напряжения регуляторных систем;
Т - коэффициент торпидности кардиогенного шока,
и при И > 0 прогнозируют благоприятный исход, а при И < 0 неблагоприятный исход острого инфаркта миокарда, осложненного кардиогенным шоком. Недостатком этого способа является отсутствие учета легочной составляющей состояния кардиосистемы. Способ не позволяет диагностировать митральный стеноз в доинфарктной стадии, тем более на начальных стадиях заболевания. Способ не учитывают различий в значениях весовых нагрузок параметров (



где



Способ осуществляется следующим образом. Пример 1. Подбирают группу здоровых мужчин 20-40 лет в количестве 20 человек. Стандартными клиническими методами у каждого человека из группы определяют значения параметров, характеризующих состояние сердечно-сосудистой и легочной системы (см. табл. 1). Возрастной интервал определен в 20-40 лет, т. к. в этом диапазоне значения параметров не претерпевают значительных изменений, связанных с возрастом. Приведенная таблица представляет собой матрицу исходных данных (Y) размерности 20 х10, где 20 - число мужчин в группе, а 10 - число измеренных параметров. Исходная матрица преобразуется в матрицу нормированных исходных данных (Z), элементами которой являются отклонения каждого показателя от математического ожидания, отнесенное к корню из дисперсии (см. фиг.1). Полученную матрицу преобразуют в корреляционную матрицу (R) по формуле

где rij - элемент корреляционной матрицы, (i,j=1...10);
Zij - элемент матрицы нормированных данных (i=1,...10-параметры, j=1,... .20-индивидуумы). Для матрицы корреляции вычисляются собственные значения и собственные вектора. Матрица весовых нагрузок (А) определяется из уравнения
A = U


где U - матрица собственных векторов,

Zij=ailрlj+aiaр2j+...+airрrj, где
Zij - элемент матрицы нормированных данных;
aij - элемент матрицы весовых нагрузок;
Pij - искомые значения факторов (i- факторы, j -индивидуумы). Типичные факторные диаграммы для здоровых людей приведены на фиг. 2. Для больных с определенным заболеванием также формируется матрица исходных данных. Набор измеряемых параметров должен быть тем же самым, что и в группе здоровых людей (см. табл.2). Факторные диаграммы для каждого заболевания получают по формуле, в которую входят факторные нагрузки, вычисленные для группы здоровых людей, и в качестве Zij рассматриваются отнесенные к корню из дисперсии отклонения параметров больных от математического ожидания, вычисленного по группе здоровых людей. В результате получаются факторные диаграммы для данного заболевания, которая в дальнейшем может быть использована как эталон. Подобные операции производятся для ряда заболеваний и для различных степеней одного и того же заболевания. Таким образом создается банк данных для последующей диагностики. Таблица 4 содержит значения факторов для различных заболеваний, полученные в результате обработки статистических данных указанным способом, которые могут служить эталонными значениями. При проверке способа в качестве исходных данных использовались также данные из монографии (Власов Ю. А., Окунева Г. Н., Кровообращение и газообмен человека. Новосибирск, Наука, Сиб. Отд-ние, 1992, 319 с.). Пример 2. Метод был опробован на клинических данных. В таблице 3 приведены значения параметров для четырех диагностируемых больных. Используя банк данных и применяя факторный анализ, возможно проведение дифференциальной диагностики заболеваний, так для первого больного было установлено, что он является практически здоровым с точки зрения кардиологии, для второго был поставлен диагноз митральный стеноз начальной степени, для третьего - митральный стеноз третьей степени, для четвертого - митральный стеноз пятой степени. Поставленные диагнозы подтвердились при дальнейших клинических исследованиях.
Класс A61B5/02 измерение пульса, частоты сердечных сокращений, давления или тока крови; одновременное определение пульса (частоты сердечных сокращений) и кровяного давления; оценка состояния сердечно-сосудистой системы, не отнесенная к другим рубрикам, например использование способов и устройств, рассматриваемых в этой группе в сочетании с электрокардиографией; сердечные катетеры для измерения кровяного давления
Класс A61B5/04 измерение биоэлектрических сигналов организма или его частей