Структурно-топологический подход к системному процессу ритма сердца

Регистрирующий ЭКГ прибор определяет частоту сканирования и шаг квантования цифровой ЭКГ-информации, поэтому все значения ЛК-интервалов и ^-амплитуд являются дискретными. Это позволяет разделить представление RR-интервалограммы и R-граммы на горизонтальные ярусы с минимальным

расстоянием, равным интервалу дискретизации ЭКГ-сигнала по времени и амплитуде соответственно[97,98].

RR-интервалограмма и R-грамма в виде X(n), где X - значение RR- интервала или амплитуды R-зубца, а n - номер этого значения в выборке, при­обретает горизонтальную ярусную структуру. При ее отображении без интер­поляционных связей каждое значение RR-интервала и амплитуды R-зубца рас­положено на соответствующем ярусе. Каждый i-тый ярус имеет фиксированное значение x_iи содержит n_iзначений. Соседние ярусы отделены друг от друга межъярусным промежутком, равным Δx,которое определяется аппаратными характеристиками регистратора ЭКГ. В работах [98,99] показано, что ярусная структура является удобным средством определения состояния и динамических переходов, а также структурированности ЭКГ-данных. Предполагая наличие эффекта «сродства к ритму» [58], RR-интервалограммы и R-грамм могут пред­ставлять собой сертификацию динамических состояний сердца с динамикой внутренних переходов.

Ярусная структура RR-интервалограмм и R-грамм состоит из горизонтальных ярусов, которые отражают представительство того или иного значения RR и R в выборке (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Реализация ярусной структуры RR-интервалов условно­здорового обследуемого. Слева представлена RR-интервалограмма (точки увеличены) без интерполяционных связей и пунктирные линии, соответ­ствующие столбикам ярусной структуры справа. Мода = 750 мс.

Ярусная структура обоих сигналов характеризуется в общем виде вариационным размахом ΔX и редкими «выбросами». Каждый ярус обладает уникальной топологической структурой.

Динамика чередования ярусных переходов на RR-интервалограмме и R- грамме является предметом отдельного исследования, выходящего за рамки настоящей работы, однако необходимо отметить следующие основные особенности исследуемых интервальных рядов:

1. Потенциальное количество ярусов всегда больше, чем реализованных состояний, поэтому системе, отвечающей за регуляцию деятельности ССС, предоставляется возможность выбора следующего состояния, а вероятность выбора определяется формой полигона распределения.

2. ССС находится под непрерывным воздействием внешней и внутренней среды, что выражается в дополнении системного автоматического ритма вариабельной составляющей. Однако зачастую те или иные ярусы перераспределяются особым способом по неизвестным на данный момент причинам [99], что часто связано с ухудшением ФСО.

3. Процесс ослабления устойчивости (динамический переход от одного ФСО к другому) ритма сердца может начинаться несколькими способами, общей тенденцией в которых является резкое уменьшение или выключение отдельных внутренних ярусов диаграммы [100].

RR-интервалограммы и R-граммы можно принять за реализацию «макросостояния» системы ритма сердца и применить к ней структурно­топологический анализ неупорядоченности распределения значений RRи Rпо «микросостояниям» [101]. Подобные процессы и структуры являются

достаточно трудоёмкими для аналитического исследования, поэтому в работах [100,102-104] для изучения различных видов ритмов сердца и их структур используется показатель информационной энтропии.