01Hastq_1_2010 (1006397), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

Высокочастотные компоненты характеризуют прежде всего величину дыхательной волны, что отражает эффективность нервной регуляции сердца. В целом спектральные волны характеризуют авторегуляторные процессы организма, поддерживающие в норме необходимые параметры (гомеостат). Авторегуляторные процессы могут быть апериодическими или колебательными, а так же релаксационными. В двух последних случаях они отображаются на спектре выраженным выделением отдельных областей. Низкие, очень низкие и сверх низкие частоты отображают процессы гомеостата температуры, количества жидкости (работа почек) и т.д. Однако для многих органов существуют прямые методы контроля функционирования и методы наблюдения переходных процессов при соответствующей стимуляции этих переходных процессов. Эти методы имеют существенно большую информативность, чем наблюдение спектров.

7. Ортостатическая проба

Более надежно, чем анализ спектров, процессы регуляции и гомеостаза отображаются и контролируются переходными процессами при пробных нагрузках. Нагрузки даются приемом лекарств или искусственной стимуляцией или другим методом. Наблюдается переходной процесс. Для анализа систем регуляции сердца широко используется нагрузочная, лекарственная, эмоциональная (проба Вольтасара) и ортостатическая проба. Рассмотрим последнюю. Человек с наложенными ЭКГ электродами из положения лежа должен встать. (В последнее время отработана методика, где пациента просят сесть). Фиксируется кривая изменения ритма сердца (в последнее время контролируется так же ход других параметров ЭКГ: аST, aT, tQT). Когда человек встает, кровь отливает в ноги и ритм сердца должен учащаться для компенсации возникающей недостаточности кровоснабжения мозга и миокарда. По форме переходного процесса графика RR делается заключение о состоянии тонуса и системы регуляции сердца. Ход кривой ритма и информативные параметры показаны на рис 5.2.19. (Ортостатическая проба является древним методом. В периоды снижения тонуса при переходе из горизонтального в вертикальное положение у ослабленного человека кружится голова и сильно учащается сердцебиение).

8. Векторкардиография (Рис 5.2.20)

В графиках ЭКГ в ортогональной системе Франка можно исключить время и регистрировать зависимость модуля амплитуды от углов вектора сердца в трех плоскостях. Получается векторная электрокардиограмма (ВКГ). ВКГ не нашла распространения в диагностических обследованиях, т.к. не улучшает информативность типовых кадров ЭКГ ОП отведений. Однако ВКГ имеет одно положительное свойство: т.к. векторные параметры есть параметры отношений, то они более стабильны при изменении массы пациента, что важно при наблюдения хода некоторых заболеваний. Пример ВКГ представлен на рис 5.2.20.

9. Визуализация потенциалов действия

Векторкардиография может быть дополнена наглядным отображением движения суммарного вектора ЭКГ. Примером может служить программа ДЕКАРТО [5]. Программа соотносит одномоментно вычисленный вектор сердца с зоной текущего возбуждения миокарда. Рассматривая полученные сигналы как проекции единого вектора сердца, рассчитываются пространственные направляющие углы вектора сердца ξ и θ и три проекции модуля вектора сердца Dx,Dy,Dz согласно рис 5.2.21.. Для ортогональной системы отведений Франка углы и модуль вектора D рассчитывается через типовые выражения:

Максимальное значение модуля D_M (для R пика) является нормирующим коэффициентом для текущих значений D.

Сердце представляется как сфера, на поверхность которой проектируется пятно "возбуждения" в соответствие с найденными направляющими углами θ и ξ. Диаметр пятна выбирается пропорциональным нормированной амплитуде текущего модуля вектора сердца . Расчеты проводятся дискретно для интервалов времени, отстоящих на 10 мс. К
арты поверхности сферы "миокарда" для отображения процессов деполяризации разрезана по меридиану, обращенному к правому боку испытуемого и развернута на плоской поверхности. Полученная проекция имеет овальную форму, причем расстояния вдоль горизонтальных и вертикальных направлений пропорциональны длинам соответствующих дуг сферы по долготе и полярному расстоянию сферической системы координат с осью Z, направленной по продольной оси тела к голове. Средняя вертикальная линия карты соответствует меридиану, обращенному к левому боку испытуемого, верхняя и нижняя точки - полюсам сферы. На такой карте сохраняются неискаженными площади рассматриваемых участков и ее называют изореальной см. рис 5.2.22.

П еред началом процесса все точки отображаются в состоянии покоя. Далее, для выбранных моментов времени, отображаются методом наложения три состояния: состояние покоя, деполяризации и реполяризации.

Система Декарто может иметь естественное развитие при отображении не фронта деполяризации, а выделенных малых нарушений. Это шаг дальнейшего развития и обьединения системы Декарто и ЭКГВР.

10. Электрокардиотопология, "картирование ЭКГ".

Н
ачиная с 60 годов прошлого века активно развивается "электрокардио топография": ЭКГ с использованием множества электродов, накладываемых на поверхность тела. (1965г Амиров Р.З.- 50 электродов, 1971г Barr R.C -24 электрода, 1972г Marroko RR - 35 электродов и другие. В настоящее время в Росси внедряется методика с использованием 35 электродного пояса, Рябыкина Г.В.). Использование множества электродов дает возможность развития двух методик расшифровки информации: первая - анализ ЭКГ в каждой точке поверхности тела, где установлен электрод (считается униполярным, результат анализа условно соотносится с конкретной областью миокарда), вторая - построение карт эквипотенциалей ЭК сигнала на поверхности тела в синхронные моменты времени. Карта эквипотенциалей (Рис 5.2. 23) несет информацию о состоянии процессов деполяризации / реполяризации миокарда. Естественно, решение задач построения топологических карт зонного анализа ЭКГ и построение эквипотенциалей опирается на мощное программное обеспечение, например, в пакете МатЛаб. Увеличение числа электродов усложняет трудоемкость процедуры обследования. Поэтому важно провести сравнение различных систем по информативности и эффективности проведения диагностических заключений. Эта работа до сих пор четко не проведена. При этом важно понимать, что разные формы представления: ЭКГ 12 ОП отведений, ЭКГ по Франку, ВКГ, ЭКГ картирование являются преобразованием одного и того же кардиосигнала и вопрос только в том, насколько врачу удобно ориентироваться, отыскивать диагностические признаки в каждом из этих инженерных решений.

11. Новые направления обследования

Регистрация поздних потенциалов миокарда (ЭКГВР)

Методика 12 ОП отведений требует уверенного наблюдения сигнала с уровнем 20 мкВ и более. Новые инженерные приемы позволяют наблюдать ЭК сигналы на уровне 0.1 микровольта. Эти технические достижения позволили создать новую медицинскую методику: ЭКГ высокого разрешения (ЭКГВР). Т.к. наблюдению малых амплитудных фрагментов ЭКГ мешает основной ЭКГ сигнал, то его устраняют фильтром высоких частот с f_гр =40Гц. После такой фильтрации остаются только короткие по длительности фрагменты. Методика ЭКГВР известна еще под названием "Регистрация поздних потенциалов желудочков" - ППЖ (автор Симпсон, 1982г).

Обычно используется фильтр ВЧ Баттерворда 5 - 6го порядка. Для сохранения коротких фрагментов полоса частот усилителя сигнала ЭКГ увеличена с 75Гц до 250Гц. (В целом выделяется ЭКГ в полосе частот от 40 до 250Гц). В 80х годах с помощью такой методики на сегменте ST выявили присутствие шумоподобного устойчивого ЭКГ сигнала уровнем от 10 до 40 мкВ. Этот сигнал и получил название поздних потенциалов желудочков - ППЖ. Клинические исследования позволили связать наличие ППЖ с опасными аритмиями и большим риском внезапной смерти. С 1991г регистрация ППЖ стала типовой методикой ЭКГ обследования. Отчетный документ представлен на рис 5.2.24.

И
нформативными параметрами для ЭКГВР являются:

1) полная длительность фильтрованного комплекса QRST (Total QRSF),

2)Продолжительность низкоамплитудных (менее 40 мкВ) сигналов в конце комплекса QRSF (LAS40),

3) среднеквадратичная амплитуда последних 40 мс в конце QRSF (RMS40).

К
ритерием присутствия ППЖ является совокупность признаков: tQRS>110 mc, LAS40>30mc, RMS40mc<25 mkB. На рис 5.2.25 а) ППЖ отсутствуют, 5.2.25 б) - присутствуют. (tQRS- длительность комплекса по уровню шумов. LAHFd - Low Ampltude Hige Frequensy duration - длительность высокочастотных низкоамплитудных потенциалов, RMS40mc - Root mean square - среднеквадратичное отклонение последних 40 мс). Можно указать некоторые особенности, позволяющие приблизиться к пониманию физиологии возникновения ППЖ. На рис 5.2.26 представлено строение миофибрил миокарда и изображение миокарда, пораженного ишемической болезнью и мелкоочаговым инфарктом. Видны нарушения структуры миофибрилл, в этих нарушениях возникают застойные явления. При механической систоле плазма может выдавливаться из этих зон, создавая всплески неравновесной концентрации ионов, потенциалы которых могут регистрироваться. У здорового сердца зона ST-T свободна от шумовых всплесков.

2 . Возможность измерения координат локальных областей нарушений деполяризации миокарда

Ряд заболеваний сердца связан с общим состоянием миокарда, однако многие заболевания поражают локаль­­­ные его зоны. Эти зоны необходимо обнаруживать, визуализировать, определять их координаты. Для измерения координат положения электрического диполя в миокарде разработан метод, основанный на совмещении реально измеренных потенциалов на электродах и сравнении их с расчетными потенциалами модели вектора сердца. Моделируемый диполь перемещается внутри зоны миокарда до тех пор, пока его расчетные потенциалы на всех электродах не совпадут с измеренными. В этот момент координаты реального и моделируемого источника считаются одинаковыми, они выводятся как результат измерения. Естественно, что измеренные точки координат изменяются во времени, вырисовывают треки движения, как показано на рис 5.2.27 Интересно выделять и измерять координаты малых неоднородностей, регистрируемых методом ЭКГВР.

Учет неизотропности тканей тела. Электрическая проводимость тканей тела различна, ее типовое значение для разных органов представлено в таблице 1. Различие проводимости искажает распределение поля, полученное на изотропной модели тела. Максимальной проводимостью обладает кровь: кровеносные сосуды являются естественными путями прохождения токов и замыкания линий поля. Влияние неизотропности прежде всего сказывается на правильности определения координат векторной интерпретации источников биопотенциалов. Поэтому одной из перспективных задач является создание программ расчета прохождения биопотенциалов от внутренних органов на поверхность тела с учетом неизотропности тела. Примером такого программного пакета является программа Консул.

Таблица 1 Значения проводимости разных частей тела..

3. Заключение

Характеристики

Список файлов лекций