Биотехническая система многоканальных электроимпедансных исследований фазовой структуры деятельности сердца (1025076), страница 7
Текст из файла (страница 7)
QueteletПериметр грудной клетки92 ± 4 смУО82 ± 5 млФВ57 ± 2 %Минимальное значение УО78 млМинимальное значение ФВ55 %Глубина залегания сердца (до зоны тупости21 ± 2 ммжелудочков)Глубина залегания предсердийСредняядлительность58 ± 4 ммподготовки95 ± 5 мспредсердий к систолеСредняя длительность систолы предсердий100 ± 7 мсСредняя100 ± 5 мсдлительностьподготовкижелудочков к систолеСредняя длительность систолы желудочков240 ± 7 мсПеремещение11 ± 1 ммПЖПзавремясистолыжелудочковБыло выявлено, что перемещение ПЖП сердца в диастолу желудочков всреднем составляет 4 ± 0,5 мм (может достигать 7 мм), а в систолу желудочков– 10 ± 1,0 мм. Такое перемещение сопоставимо с перемещением верхушкисердца, которое в норме составляет от 5 до 15 мм.46По данным А.Ф.
Сафаровой и соавторов [47] амплитуда перемещенияПЖП в норме в течение одного кардиоцикла должно составлять не менее10 мм.Если рассматривать область границы правых отделов сердца, то придвижении приклапанной области сердца идет смещение внешней стенки ПЖ,которая расположена в непосредственной близости от трикуспидальногоклапана.При сокращении предсердий идет подтягивание тканей желудочков.Это приводит к перемещению внешней стенки ПЖ, которое составляет от 2,5до 5 мм у здоровых добровольцев. На Рис.
1.12 и 1.13 представлены МРТизображения, на которых продемонстрировано движение приклапаннойобласти ПЖ.Вовремясистолыпредсердийперемещаютсянетолькотканиприклапанной области. В ходе анализа МРТ данных были выявленыперемещения свободных стенок предсердий:- передневерхняя стенка: от 4 до 6 мм;- нижняя стенка: от 1 до 4 мм;- задняя стенка: от 2 до 4 мм.Рис. 1.12. Движение фиброзного кольца митрального клапана47Рис. 1.13. Движение внешней стенки ПЖ вблизи митрального клапанав систолу предсердийВ силу невысокого качества МРТ изображений и того, что частотаобновления кадров составляет лишь 25 кадров на один RR интервал (то естьдлительность одного кадра составляет около 40 мс), необходимо учитывать, чтопогрешностьлюбыхлинейныхизмеренийможетдостигать1 мм, не смотря на использование разных методов и средств обработкимедицинских данных.В соответствии с полученными данными при расчетах УО желудочковнеобходимо учитывать движение ПЖП.Однако следует учитывать и то, что форма перегородки сложная.Получитьчеткоепредставлениеопространственномрасположенииповерхности, на которой располагаются все клапаны сердца пациента, поданным МРТ сложно.
Для оценки такой поверхности следует пользоватьсясуществующимитрехмернымимоделями,специальных МРТ и КТ исследований.построеннымиподанным48А)Б)В)Рис. 1.14. Пространственное расположение клапанов сердцаПример построения пространственного расположения приклапаннойобласти приведен на Рис. 1.14.
В поверхность, проходящую через все клапанысердца, наилучшим образом можно вписать шар или эллипсоид вращения [50].На Рис. 1.14 А указана поверхность, соответствующая приклапаннойобласти сердца. На Рис. 1.14 Б и В выделены клапаны сердца и плоскости, накоторых они расположены, с построенными нормалями.В систолу желудочков внутренние области сердца смещаются на меньшеерасстояние, нежели внешние.
Например, для митрального клапана присокращении желудочков часть фиброзного кольца вблизи межжелудочковойперегородки смещается в среднем на 3 мм, а противоположная областькрепления клапана – на 4 мм. То есть вся приклапанная область представляет изсебя поверхность с динамически изменяемой формой.491.9.Общепризнанныемеханизмыформированияпрекордиальныхэлектроимпедансных сигналовВ литературе встречается разрозненная информация об отдельныхмеханизмах формирования электроимпедансных прекордиальных сигналов[24, 36 – 41, 43 – 45], что не позволяет представлять результатыреокардиографических измерений в систематизированном виде.Общепринятымиэлектроимпедансныхмеханизмамисигналовформированияявляются:взаимноепрекордиальныхпространственноерасположение и движения сердца, легких, мягких тканей грудной области,измененияудельногосопротивлениятканей,находящихсявобластипротекания зондирующего тока, движение стенок предсердий и желудочков,расширение аорты и легочной артерии, изменение ориентации эритроцитов вовремя систолы желудочков и пульсовое кровенаполнение мягких тканей.Для минимизации влияния различий в электропроводности мягкихтканей, тканей сердца и легких электроимпедансные измерения целесообразнопроводить на выдохе пациента, находящегося в положении лежа.
В этом случаехарактеристики удельного электрического сопротивления легких, мягкихтканей и тканей сердца близки друг другу, а также не совершаютсясущественные движения структур относительно друг друга.Пульсовое изменение сопротивления тканей, находящихся в областипротекания зондирующего тока, в ходе одного эксперимента связано спульсовым кровенаполнением тканей и выбросом крови из желудочков влегочную артерию и аорту.
В большинстве случаев рассматривают толькоударный выброс, который, в частности, сопровождается расширением аорты илегочной артерии [38, 39]. Однако кровенаполнение мягких и жировой тканей взначительной мере могут влиять на регистрируемые данные [24, 43 - 45].Причем следует учитывать, что объем кровенаполнения мягких тканей взначительной мере больше объема кровенаполнения жировой ткани.50В работе [38] упомянуто, что одним из механизмов формированияэлектроимпедансного сигнала, является изменение ориентации эритроцитов вовремя систолы желудочков.
Изменения скорости движения потока крови иориентации эритроцитов приводят к изменениям импеданса тканей в областизондирования.Движениестенокжелудочковвозможнооцениватьспомощьюпрекордиальных электроимпедансных исследований [36], которые позволяютнаоснованиизарегистрированныхсигналовспомощьюспециальныхматематических моделей получать значения перемещений стенок, близких кданным, которые могут быть получены в ходе МРТ исследования.1.10. Выводы к главе 11.Существующиеметодынеинвазивнойдиагностикисердцанепозволяют быстро и в мониторном режиме оценивать деятельность правыхотделов сердца.2.
Современные методы неинвазивной диагностики сердца не позволяютпроводить контроль гемодинамических параметров деятельности сердца вмониторном режиме.3. Для мониторной диагностики наиболее подходящими техническимирешениямиявляютсяэлектрокардиографическиеиэлектроимпедансныеметоды измерения.4. Движение ПЖП сопоставимо по амплитуде с движением верхушкисердца. Однако этот показатель лишь косвенно учитывается в расчетах УОсердца.5. Учет движения ПЖП сердца может повысить точность измерения УО,проводимыхисследования.спомощьюрадиальныхэлектроимпедансныхметодов516.
В литературе не рассматривают движение ПЖП в качестве одного измеханизмов формирования прекордиального электроимпедансного сигнала.7.На сегодняшний день не существует подходов, позволяющихпроводить анализ фазовой структуры электромеханической деятельностижелудочков и предсердий на основе многоканальных электроимпедансных иэлектрокардиографических измерений в мониторном режиме.52ГЛАВА 2.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕИССЛЕДОВАНИЯ, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ ОБОСНОВАТЬ ПАРАМЕТРЫЭЛЕКТРОДНЫХ СИСТЕМ И МЕТОДИКУ ЭЛЕКТРОИМПЕДАНСНЫХПРЕКОРДИАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В ОБЛАСТИ ПРЕДСЕРДИЙВ работах А.Н. Тихомирова, С.И. Щукина и соавторов [24, 43 – 45]показано, что для учета кровенаполнения мягких тканей и получения полезныхпрекордиальных сигналов, вклад в которые определяется в основномперемещением объёмов крови в предсердиях и желудочках, получаемых изобласти проекции предсердий и желудочков сердца на поверхность груднойклетки пациента, необходимо применение дополнительного торакальногоэлектроимпедансного канала.
Для этого необходимо проводить перерасчетзначений, полученных с прекордиальных тетраполярных электродных систем,на основе модели полубесконечного пространства со сферическим включением,описанной Д.П. Тимохиным [21], с добавлением в решение функции измененияудельного сопротивления мягких тканей от времени. Такая процедураобработки необходима для выделения полезного прекордиального сигнала,характеризующего преимущественно движения границ крови в предсердиях ижелудочках.На первом этапе было проведено исследование, целью которого былоопределение расположения электроимпедансных электродных систем контролякровенаполнения мягких тканей грудной клетки.На следующем этапе для создания методики оценки фазовой структурыдеятельности отделов сердца проведены эксперименты на математических ифизических моделях, а также эксперименты на здоровых добровольцах с цельювыявления оптимального расположения и параметров электродных систем нагрудной клетке пациентов, обладающих необходимой чувствительностью к53перемещению границ крови в предсердиях и позволяющих оценивать фазовуюструктуру деятельности предсердий.2.1.
Учет влияния кровенаполнения мягких тканей на прекордиальныеэлектроимпедансные измерения в области предсердийТихомировым А.Н. и соавторами [24, 26] было показано, что для учетавлияниякровенаполнениямягкихтканейнеобходимоиспользоватьторакальные электродные системы, расположенные в правой области груднойклетки пациента.Поиск оптимальной локализации торакального отведения обоснованнеобходимостью определения области грудной клетки пациента с тканями,кровенаполнениекоторыхвнаибольшейстепенисоответствуеткровенаполнению тканей, расположенных в области предсердий.В область зондирования предсердного электроимпедансного канала всоответствии с Рис. 2.5 попадают скелетные мышцы: в основном, реберные игрудные.Кровоснабжение мышц грудной клетки человека обеспечивается разнымиветвями артерий. На Рис. 2.1 представлена схема кровоснабжения реберныхмышц, а на Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
