Вы находитесь в Торговом доме Динамика.
 
 

Публикации «ЛайфЛайн»

Вариабельность сердечного ритма. Стандарты измерения, физиологическая интерпретация и клиническое использование

Cкачать 485.5 КБ

Автор: European Heart Journal

Последние два десятилетия свидетельствуют, что обнаружена тесная связь между активностью вегетативной нервной системы и смертностью, обусловленной заболеваниями сердечно-сосудистой системы, в том числе внезапной сердечной смертью [1-4]. Экспериментальные доказательства связи между склонностью к летальным аритмиям и повышенной симпатической или сниженной вагусной активностью подтолкнуло разработку методов количественной оценки активности вегетативной нервной системы (ВНС).

Вариабельность сердечного ритма представляет один из наиболее обещающих показателей активности вегетативной нервной системы. Явная простота таких измерений способствовала популяризации их использования. Т.к., многие коммерческие приборы уже сейчас предоставляют возможность автоматического измерения вариабельности сердечного ритма, то кардиологи, были обеспечены, вроде бы, простым инструментом, как для научных, так и для клинических исследований [5]. Однако, оценка важности и значимости множества различных показателей вариабельности сердечного ритма более сложна, чем обычно считалось и может служить источником неправильных выводов и излишне оптимистичных или необоснованных предсказаний.

Признание этих задач привело Европейскую ассоциацию кардиологии и Северо-Американскую ассоциацию ритмологии и электрофизиологии к необходимости создать группу экспертов для разработки подходящих стандартов. В цели этой группы экспертов входили следующие задачи: стандартизовать номенклатуру и разработать описание терминов, описать стандарты методов измерения; описать физиологические соответствия; описать уже принятое клиническое использование и определить направление дальнейших исследований.

Для решения поставленных задач, группа экспертов была сформирована из математиков, инженеров, физиологов и медиков клиницистов.

Стандарты и предложения представленные в этом тексте не должны ограничивать дальнейших разработок, а скорее, наоборот, позволять проводить соответствующее сравнение результатов, помогать осторожной интерпретации и вести к дальнейшему прогрессу в этой области исследований.

Явление, которому посвящен этот доклад, являются колебания временных интервалов между последовательными сокращениями сердца или колебаниями последовательных значений мгновенной частоты сердечных сокращений. Термин “вариабельность сердечного ритма” стал общепринятым для описания, как вариаций мгновенной частоты сердечных сокращений, так и длительности RR интервалов. Для описания колебаний последовательности кардиоциклов, в литературе используются и другие термины, например, вариабельность длины цикла, вариабельность RR и тахограмма RR интервалов, которые ближе отражают тот факт, что анализируются именно интервалы между сердечными сокращениями, а не частота сердечных сокращений в сек. Однако эти термины не получили такого широкого распространения, как вариабельность сердечного ритма, поэтому мы будем использовать термин “вариабельность сердечного ритма” в этом документе.

Математические методы анализа биоэлектрических сигналов

Cкачать 1.8 МБ

Автор: Смирнов К. Ю., Смирнов Ю. А.

Несмотря на бурное развитие современных информационных технологий, биофизика и клиническая медицина испытывают фундаментальные методологические трудности, обусловленные отсутствием экспресс методов и средств выделения объективной информации о состоянии объекта. Именно поэтому, задача комплексной оценки функционального состояния организма по биоритмам в биофизике и клинической медицине выдвинулась за последние годы в разряд важнейших. Необходимость дешевого, оперативного, простого и при этом полного и объективного метода оценки состояния здоровья человека остро назрела.

Задача экспресс-диагностики состояния всех органов и систем организма человека может быть эффективно решена путем выделения динамических параметров из сигналов биоэлектрической активности. К сожалению, эта проблема не может быть решена в рамках традиционных методов.

Выходом из существующего положения может стать применение системного подхода, рассматривающего человеческий организм как сложную саморегулирующуюся систему, имеющую единую многоуровневую иерархическую структуру управления. Существование такой системы невозможно без постоянного обмена информацией на всех уровнях организации от клеточного до организменного. В биологическом объекте всегда существует динамический гомеостаз, характеризующий его как систему со многими состояниями неустойчивого равновесия, каждое из которых определяется как воздействиями из внешней и внутренней среды, так и состоянием всего организма в целом. Информация о том, как формируются отдельные состояния гомеостаза, и какова цена перехода из одного состояния в другое в процессе функционирования системы содержится в различных биоритмах организма. Любая совокупность биоритмов может быть выделена из сигналов биоэлектрической активности, при этом, имеет принципиальное значение то, что наиболее объективными характеристиками состояния организма являются изменения частотных и временных параметров модуляции регистрируемого биоэлектрического сигнала.

С точки зрения современного биоритмологического подхода процессы, протекающие в различных органах и системах организма человека, не являются детерминированными, тем не менее, определенный набор динамических параметров таких процессов повторяется в различных временных интервалах и представляет собой устойчивую динамическую структуру. Параметры такой структуры могут из-меняться только в пределах, определяемых индексами частотной и фазовой модуляции регистрируемых биоэлектрических сигналов. Нарушение этого условия запускает механизм развития болезни.

Управление процессами адаптации в организме человека осуществляется в динамическом режиме с периодами обмена информацией, зависящими от силы воздействия, - чем выше уровень управления, тем большее время требуется для адаптации и тем больше будет глубина частотной и фазовой модуляции регистрируемого биоэлектрического сигнала.

Таким образом, вся информация о состоянии биологического объекта заложена в модуляции биоритмов организма и в, первую очередь, в изменении ритмической активности сердца и, следовательно, может быть использована для оценки параметров вегетативного гомеостаза - одного из важнейших показателей, характеризующих функциональное состояние организма.

Из теоретической биологии и генетики известно, что нормальное и патологическое состояния организма определяются частотными и временными параметрами модуляции регистрируемых биоэлектрических сигналов. Именно эти параметры определят закономерности изменения биоритмологических процессов в различных масштабах времени и регистрируются в процессе выделения модуляционных характеристик биоэлектрических сигналов. Для здорового человека все без исключения биоритмологические процессы, и, следовательно, динамические характеристики биоэлектрических сигналов, изменяются по единому закону, хотя и в различных масштабах времени. При патологических состояниях параметры этой закономерности изменяются для различных временных интервалов и могут быть выделены из модуляционных характеристик биоэлектрических сигналов.

Принципиально важно, что для диагностики заболевания может быть выбран любой физиологический показатель, если правильно определен временной интервал, в котором заключен весь диапазон изменения динамических параметров биоритма при его регистрации и обработке. Применение методов динамического анализа для обработки биоэлектрических сигналов позволяет принципиально решить задачу выделения необходимой информации о состоянии организма из быстротекущих процессов, и, в первую очередь, таких, которые характеризуются электрической активностью сердца и головного мозга человека. Время для принятия решения о состоянии организма в этом случае сокращается в сотни раз, что позволяет практически реализовать процесс мониторинга и прогноза показателей здоровья в реальном масштабе времени.

Вариабельность сердечного ритма: теоритические аспекты и возможности клинического применения

Cкачать 869.0 КБ

Автор: Институт медико-биологических проблем, Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова, НПФ «Динамика»

Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) является методом оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций в организме челове-ка и животных, в частности, общей активности регуляторных механизмов, нейро-гуморальной регуляции сердца, соотношения между симпатическим и парасимпа-тическим отделами вегетативной нервной системы. Текущая активность симпати-ческого и парасимпатического отделов является результатом многоконтурной и многоуровневой реакции системы регуляции кровообращением изменяющей во времени свои параметры для достижения оптимального для организма приспосо-бительного ответа, которые интегральны по функции и усреднены по времени, отражают адаптационную реакцию целостного организма. Адаптационные реак-ции индивидуальны и реализуются у разных лиц с различной степенью участия функциональных систем, которые обладают в свою очередь обратной связью из-меняющейся во времени и имеющей переменную функциональную организацию. Характерной особенностью метода является его неспецифичность по отно-шению к нозологическим формам патологии и высокая чувствительность к са-мым разнообразным внутренним и внешним воздействиям. Метод основан на распознавании и измерении временных интервалов между RR-интервалами элек-трокардиограммы, построении динамических рядов кардиоинтервалов (кардиоин-тервалограммы) и последующего анализа полученных числовых рядов различны-ми математическими методами. Здесь простота съема информации сочетается с возможностью извлечения из получаемых данных обширной и разнообразной информации о нейрогуморальной регуляции физиологических функций и адапта-ционных реакциях целостного организма. Анализ ВСР начал активно развиваться в СССР в начале 60-х годов. Одним из важных стимулов его развития послужили успехи космической медицины [1]. В 1966 году в Москве состоялся первый в мире симпозиум по вариабельности сердечного ритма [2]. Максимальная активность исследователей, работающих в области анализа ВСР в СССР, отмечалась в конце 70-х – начале 80-х годов [3, 4]. Первые монографии по ВСР также были изданы в СССР [5, 6]. В Западной Евро-пе и США резкий рост числа исследований по ВСР начался в последние 10 - 15 лет. В настоящее время ежегодно публикуется до нескольких сотен работ. В Рос-сии после спада активности исследований в области анализа ВСР в последние го-ды наблюдается повышенное внимание к этому методу [7, 8]. Так, в 1996 г. состо-ялся международный симпозиум по ВСР в г. Ижевске [9], а в 1999 г. значительное число докладов по ВСР было представлено на состоявшемся в Москве междуна-родном симпозиуме “Компьютерная электрокардиография на рубеже столетий” [10]. Однако несмотря на это большинство российских исследователей в настоя-щее время пользуется опубликованными Европейским Обществом Кардиологии и Северо-Американским Электрофизиологическим Обществом стандартами изме-рений, физиологической интерпретации и клинического использования этого ме-тода [11], которые совершенно не учитывают данных многолетних исследований отечественной науки. Основной задачей данной публикации является изложение современного состояния проблем анализа ВСР на основе традиций и опыта Рос-сийской (Советской) науки. Анализ значительного числа публикаций в российских журналах, материалы многочисленных конференций и симпозиумов показы-вают, что разработки Российских ученых в области анализа ВСР не только не от-стают от зарубежных, но во многих разделах их опережают.

В настоящее время в России наметился новый этап активизации усилий ученых и практиков в отношении развития и использования методов анализа ВСР. Важной особенностью этого нового этапа является большой интерес к прак-тическому применению новой методологии в различных областях прикладной физиологии и клинической медицины. В частности, следует упомянуть активное развитие этого метода в Саратовском НИИ кардиологии, где под руководством П.Я. Довгалевского получены важные результаты при исследовании больных с инфарктом миокарда [10]. В Воронежской медицинской академии под руково-дством Э.В. Минакова проводятся серьезные исследования по оценке эффектив-ности применения методов анализа ВСР у больных с гипертонической болезнью и сахарным диабетом [10]. Серьезное внимание исследованиям ВСР уделяется в Военно-медицинской академии в С.-Петербурге [10]. В Челябинске под руково-дством Т.Ф. Мироновой развиваются новые подходы к использованию этого ме-тода при различных видах аритмий и при гипертонической болезни. Выпущен первый в мире атлас ритмокадиограмм [12]. В Новокузнецке под руководством А.Н. Флейшмана на основе анализа медленноволновых колебаний сердечного ритма исследуются энергодефицитные состояния и нарушения метаболизма у больных с нейроэндокринной патологией и онкологическими заболеваниями [13]. Регулярно проводятся специальные симпозиумы, посвященные исследованию медленноволновых колебаний гемодинамики [14]. Активно развиваются исследо-вания ВСР у детей и подростков [15, 16, 17]. Этот далеко неполный перечень про-водимых в России исследований следует дополнить важным практическим аспек-том проблемы, который заключается в том, что в России разработано и выпуска-ется различными фирмами и предприятиями большое число приборов и аппара-тов для анализа ВСР. Поэтому в ближайшем будущем можно ожидать активного и широкого внедрения методов анализа ВСР в России. Это требует соответст-вующих неотложных мер по стандартизации и регламентации использования этих методов. Следует указать, что в настоящее время по поручению Комитета по но-вой медицинской технике Минздрава России подготовлена к выпуску специаль-ная инструкция к серийно выпускаемым в нашей стране приборам для анализа коротких записей ВСР.

Heart Rate Variability. Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use.

Cкачать 587.4 КБ

Task Force of the European of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart Rate Variability. Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use.