Экспериментальная проверка методов анализа амплитуднофазового сопряжения ЭКГ на данных больных людей
В условиях необходимых процедур интенсивной терапии анализ данных клинических больных различного возраста, пола и с различными состояниями патологии с использованием статистических методов исследования ЭКГ- данных является затруднительным.
Не ставя своей целью исследование поведения амплитудно-фазового сопряжения у людей с различными патологиями, тем не менее, для целей экспериментальной апробации разработанных методови модели амплитудно-фазового сопряжения компонент ЭКГ были исследованы данные больных людей в состоянии интенсивной терапии. В таблицах 4.9-4.10 приводятся рассчитанные значения параметров RR-интервалограмм и R-грамм.
Таблица 4.9 - Параметры RR-интервалограмм больных людей
| Статистические параметры | |||||
| Mx, мс | Dx, мс | Ax | Ex | Mo, мс | Cv, % |
| 489,4±48,2 | 32,1±14,1 | 0,3±0,12 | 3,11±0,14 | 473,76±55,1 | 7,18±3,4 |
| Вариационные параметры | |||||
| RMSSD, мс | AMo, % | ИН, мс-2 | |||
| 5,22±1,43 | 65,0±9,3 | 874,24±523,6 | |||
| Спектральные параметры | |||||
| TP, мс2 | ULF, мс2 | VLF, мс2 | LF, мс2 | HF, мс2 | |
| 2570,3±1723,4 | 1382,4±1213,8 | 1193,8±803,9 | 70,7±33,9 | 10,45±5,5 | |
| Относительные спектральные и информационные параметры | |||||
| VLF%, % | LF%, % | HF%, % | LF/HF | I*, бит/отсч | |
| 57,6±12,1 | 8,94±5,0 | 1,85±1,3 | 10,26±4,3 | 5,87±0,6 | |
Таблица 4.10 - Параметры R-грамм больных людей
| Статистические параметры | |||||
| Mx, мВ | Dx, мВ | Ax | Ex | Mo, мВ | Cv, % |
| 1,72±0,23 | 0,16±0,03 | 0,12±0,12 | 3,11±0,14 | 1,75±0,24 | 9,14±1,29 |
| Вариационные параметры | |||||
| RMSSD, мВ | AMo, % | ИН, мВ-2 | |||
| 0,165±0,03 | 69,81±10,71 | 29,38±15,58 | |||
| Спектральные параметры | |||||
| TP, мВ2 | ULF, мВ2 | VLF, мВ2 | LF, мВ2 | HF, мВ2 | |
| 76211±31717 | 11440±7415 | 9230±3959 | 23881±8993 | 32758±16712 | |
| Относительные спектральные и информационные параметры | |||||
| VLF%, % | LF%, % | HF%, % | LF/HF | I*, бит/отсч | |
| 11,96±2,0 | 57,61±12,1 | 45,44±7,69 | 0,77±0,24 | 7,12±0,41 | |
Далее приводится сравнение средних значений и доверительных интервалов параметрических выборок ЭКГ-данных (таблицы 4.8-4.9) больных и условно-здоровых людей, целью данного сравнения является лишь необходимая классификация ЭКГ-данных больных людей.
В исследуемой группе больных людей среднее значение RR-интервалов смещается в область тахикардии, одновременно с этим стандартное отклонение уменьшается практически вдвое, при этом сохраняется правосторонняя асимметрия и эксцесс >3. У больных людей также отмечается снижение среднего значения амплитуды R-зубца, значение стандартного отклонения остаётся в тех
же пределах, что для УЗО. Знак асимметрии меняется, эксцесс уменьшается. Как и ожидалось значение стресс-индекса для больных людей по данным RR- интервалограмм увеличивается в ~10 раз по сравнению с УЗО, при этом для R- грамм ИН больных людей выше в 3,5 раза аналогичного у показателя для УЗО.
Коэффициент вариации RR-интервалограмм больных и УЗО находится на одном уровне - 7-8%, в тоже время для R-грамм у больных наблюдается рост коэффициента вариации с 5,87% до 9,14%. Обратная ситуация для параметра RMSSD - сходные результаты для R-грамм (0,165 мВ и 0,17 мВ), и сильно разнящиеся для RR-интервалограмм - 5,2 для больных и 38,42 для УЗО.
Оценка по параметру амплитуды моды показала, что для RR- интервалограмм и R-грамм значения в каждой из групп достаточно близки - 69,8% (R) и 65,0 (RR) у больных и 39,7% (R) и 35,5 (RR) у УЗО, разница между больными и здоровыми по данному показателю составляет приблизительно 30%. Относительно спектральных показателей можно выделить следующие общие моменты. У больных людей и по RR-интервалограммам и R-граммам происходит более чем двукратное понижение мощности спектра в общем диапазоне (TP) и диапазонах VLF, LF и HF. При этом снижение мощности спектра по RR-интервалограммам более значительное, чем по R-граммам. Особое внимание приковывает тот факт, что в диапазоне ULF снижение мощности спектра R-грамм у больных людей не такое значительное, как в других диапазонах, а для RR-интервалограмм у больных людей наблюдается более высокие значения, чем у УЗО. Оценивая результаты параметра информационной энтропии, обращает на себя внимание различный уровень больных и УЗО по RR- интервалограмм (5,87 бит/отсч.
и 7,6 бит/отсч. соответственно), и относительно равный уровень информационной энтропии по R-граммам.Следуя принятой в настоящем исследовании логике структурнотопологического анализа, данные RR-интервалограмм и R-грамм больных людей приведены на рисунках 4.20-4.21 в сравнении с теоретическими данными для нормального распределения и ЭКГ данными здоровых людей.
Рисунок 4.20 - Структурная диаграмма RR с данными групповых регистраций и больных (• - данные групповых регистраций, — линейный тренд, ■данные пациентов реанимационного отделения)
Рисунок 4.21 - Структурная диаграмма R с данными групповых регистраций и больных (• - данные групповых регистраций, — линейный тренд, ■- данные пациентов реанимационного отделения)
Отклонение данных здоровых людей в состоянии покоя от информационной энтропии нормального распределения может служить индикатором функционального состояния организма [14]. По данным рисунков 4.20-4.21 у больных людей наблюдается значительное отклонение данных R и RR от нормального распределения, что является результатом разнообразных физиологических процессов, находящихся под влиянием интенсивной терапии. Как видно из рисунков 4.20-4.21 достоверная аппроксимация данных больных людей на структурной диаграмме затруднительна не только из-за небольшого числа данных, но и, в большей степени, от чувствительности параметра информационной эн
тропии к различным ФСО, в которых находятся пациенты при интенсивной терапии. Полученные результаты свидетельствуют о том, что RR- интервалограммы и R-граммы больных людей по сравнению с данными УЗО имеют значительно большее отклонение от нормального закона по параметру информационной энтропии. Таким образом, можно заключить, что интерпретация структурных диаграмм logaRR(I*) и основанная на них классификация ФСО может быть неоднозначной.
При рассмотрении данных больных людей в рамках информационной модели амплитудно-фазового сопряжения были построены соответствующие ИКЛ и получены следующие результаты: значение θ в групповых регистрациях варьируется от 50,32° до 132,68°, среднее значение составляет 79,15°. Полученные данные были сопоставлены с данными для серийных регистраций двух УЗО и с данными пациентов реанимационного отделения, результаты сравнения представлены в таблице 4.11 и на рисунке 4.22.
Таблица 4.11 - Статистические данные угла сопряжения для различных групп регистраций
| Кол-во регистраций | , ° | min θ, ° | maxθ, ° | |
| Групповые | 405 | 79,1 | 50,3 | 132,7 |
| УЗО1 | 31 | 89,9 | 80,9 | 112,6 |
| УЗО2 | 60 | 68,3 | 55,2 | 97,6 |
| Больные | 14 | 117,6 | 83,3 | 150,0 |
Рисунок 4.22 - Диаграмма представительства инфокоммуникационных линий с θ > 90° и θ < 90° в различных ансамблях
Анализ таблицы 4.11 показал, что у пациентов реанимационного отделения среднее значение угла сопряжения значительно выше, чем для условноздоровых обследуемых. Для УЗО1 и УЗО2 также характерны собственные средние значения угла сопряжения, отличающиеся от среднегруппового как в большую (для УЗО1), так и в меньшую (УЗО2) сторону. Вариационный размах угла сопряжения УЗО1 и УЗО2 укладывается в диапазон групповых регистраций, в отличие от данных больных людей, у которых минимальное и максимальное значение угла сопряжения значительно выше.
Для оценки представительности двух видов связи была построена диаграмма количественного соотношения двух видов сопряжений (связей с θ > 90° и θ < 90°) для 4-х обследуемых групп (рисунок 4.22).Проанализировав данные на рисунке 4.22 можно сделать вывод, что у больных людей превалируют связи с θ > 90°, у условно-здоровых соотношение таких связей в групповых регистрациях - 25%, у УЗО1 - 48,4%, у УЗО2 -2%. Для оценки расположения ИКЛ больных людей нанесём их на поверхность модели амплитудно-фазового сопряжения (рисунок 4.23-4.24).
Рисунок 4.23 - Плоскость ИКЛ сопряжения ЭКГ-данных с нанесёнными представительными данными больных людей
123
Рисунок 4.24 - Модель поверхности сопряжения ЭКГ-данных с нанесёнными представительными данными больных людей (—) с переходом на новую проекцию задней поверхности модели
В предложенной модели ИКЛ больных людей располагаются преимущественно на проекции второго плана, при этом точки, соответствующие структурно-топологическим параметрам RR-интервалограмм и R-грамм «уходят» из модели данных для УЗО, создавая новые параллельные проекции log(σ) (I*).
Далее были рассмотрены результаты построения циркуляционных кривых по данным больных людей. По результатам спектрального анализа RR- интервалограмм и R-грамм больных людей, в частности по сохранению мощностей спектра в ULF-диапазоне, можно было ожидать появления на циркуляционных кривых системных процессов, аналогичных процессам, наблюдаемым у УЗО. Рассмотрим несколько ЦК, характерных для больных людей, на рисунках 4.25-4.27.
Рисунок 4.25 - Циркуляционная кривая больного Г.
Рисунок 4.26 - Циркуляционная кривая больного К.
На рисунке 4.25 представлена циркуляционная кривая, состоящая из множества циклических структур с основным направлением закрутки - «по часовой стрелке». В середине записи отмечено два события по изменению за
крутки «по часовой стрелке» → «против часовой стрелки» →
Еще по теме Экспериментальная проверка методов анализа амплитуднофазового сопряжения ЭКГ на данных больных людей:
- Экспериментальное программно-алгоритмическое обеспечение для анализа параметров амплитудно-фазового сопряжения ЭКГ- составляющих и управления диагностическим процессом
- Физическая модель амплитудно-фазового сопряжения ЭКГ- составляющих у условно-здоровых молодых людей
- Исследование сопряжения амплитудной и фазовой составляющих ЭКГ-сигнала в форме параметрической диаграммы сопряжения
- Разработка метода оценки амплитудно-фазового сопряжения ЭКГ-составляющих на основе статистического подхода
- Исследование функций распределения параметров амплитудной и фазовой составляющих ЭКГ-сигнала в ансамбле регистраций экспериментальной базы данных
- Разработка метода оценки амплитудно-фазового сопряжения ЭКГ-составляющих на основе информационного подхода
- Исследование сопряжения амплитудной и фазовой составляющих ЭКГ-сигнала в форме циркуляционной кривой
- 4.3. Исследование сопряжения амплитудной и фазовой составляющих ЭКГ-сигнала в форме двупараметрической гистограммы зависимости длительности RR-интервала от амплитуды зубца R
- Анализ данных условно-здоровых молодых людей с высоким стресс-индексом
- Методы сопоставления амплитудных и фазовых данных электрокардиограммы
- Глава 4 . ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ И МОДЕЛИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО СОПРЯЖЕНИЯ ЭКГ- КОМПОНЕНТОВ
- Анализ данных экспериментальных образцов
- Методы статистической обработки экспериментальных данных
- 2.2 Особенности представления амплитудной и фазовой составляющих ЭКГ-сигнала
- Оценка корреляции параметров амплитудной и фазовой составляющих ЭКГ-сигнала
- 2.3 Энтропия цифровых рядов амплитудной и фазовой составляющих ЭКГ
- 3.2.11 Методы статистического анализа полученных данных
- 2.3. Методы статистического анализа данных
- 2.7 Методы статистического анализа полученных данных