Диагностика и прогнозирование состояний организма человека на основе хаотических параметров кардиоритмограмм

• Автор: Тарасов, Алексей Викторович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 204 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1

1.1. Системный анализ объекта исследования.

1.2. Подходы к изучению поведения сердечнососудистой системы

1.3. Детерминированию хаотическое поведение сложных систем.

1.4. Выводы
ГЛАВА 2
2.1. Недостатки оценки адекватности анестезии для снижения операционного стресса организма
2.2. Описание методов функциональной диагностики в кардиологии.
2.4. Анализ гомеостаза в условиях дестабилизации подсистем организма.
2.5. Анализ функционирования организма как совокупности биологических подсистем с хаотической природой поведения.
2.6. Выводы
ГЛАВА 3
3.1. Свойства биологических динамических систем с хаотическим характером поведения.
3.2. Модель фазового портрета странного аттрактора, соответствующего хаотической последовательности ЯИ интервалов кардиоритмограмм и метод ее топологического анализа.
3.2. Метод построения и анализа графов деревьев множества субаттракторов исследуемой хаотической системы, в зависимости от вариации радиусов разбиения фазового пространства вложения странного аттрактора
3.3. Выводы
ГЛАВА 4
4.1. Идентификация характера динамики последовательности 11 интервалов кардиоритма.
4.2. Результаты топологического анализа модели странного аттрактора
4.3. Результат анализа характера ветвления и общего числа субаттракторов графов деревьев областей притяжения субаттракторов.
4.4. Обощенное описание алгоритмической модели и разработанного программного продукта
4.5. Описание процедур и функций.
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Аксиоматическая модель Винера-Розенблюта давала общее представление о характере поведения и форме возбуждений в сердечной ткани, но не позволяла моделировать более сложные эффекты и не позволяла найти соотношения между параметрами модели и физиологическими параметрами миокарда. В конце -х годов в различных исследованиях (Dante R. Chialvo, Jalifc J. Babloyantz A, Dcstcxhc L) [3, 4] было доказано наличие нерегулярной компоненты в деятельность отдельных кардиальных клеток, в функционировании сердца и всей сердечно-сосудистой системы. Это положило начало исследованию сердечно-сосудистой системы как хаотической. Исследования методами нелинейной динамики дают как более глубокое понимание особенностей функционирования миокарда, так и являться первым шагом на пути моделирования процессов, происходящих в сердечной мышце. Особо пристальное внимание уделяется анализу изменений нелинейнодинамических параметров при различной патологии деятельности сердца. Таким как аритмия, ишемия, фибрилляция, пред- и постинфарктного состояния. Одним из методов анализа хаотических систем является вычисление размерностей существующих в них аттракторов. Размерность аттрактора, вычисляемая по записи ЭКГ, служит диагностическим критерием для выявления определенных патологий []. Изучению поведения размерности аттрактора, вычисленной по записи ЭКГ в постинфарктный период посвящена работа Барышникова Б. В. и Иванова П. С. []. Методы анализа электрокардиограмм, представленные в статье, актуальны при мониторинге пациентов с острыми и хроническими заболеваниями миокарда, а также для анализа восстановительной динамики сердечной мышцы, в отличие от «классических» методов исследования постинфарктных состояний (вычисление средних и дисперсий частоты сердечных сокращений) [6]. С помощью ЭКГ распознаются нарушения ритма сердца, характер и стадии ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда и др. ЭКГ здоровых людей зависит от ряда факторов, уникальных для каждого человека. При различных заболеваниях величина зубцов ЭКГ, их продолжительность, расположение и форма сегментов сильно изменяются. Функция ЭКГ является многомодальной, поэтому среднее значение, дисперсия и другие показатели не могут служить критерием оценки, так как меняется их функция распределения от больного к здоровому. Параметры цикла сокращений сердца устойчивы, формы отдельных элементов кардиограммы повторяются с определенной степенью точности. Каждое изменение в соотношении уровней активности симпатической и парасимпатической вегетативной нервной системы, сопровождающее деятельность любого органа, модулирует синусный узел и, таким образом, заставляет частоту пульса непрерывно подстраиваться к текущему состоянию гомеостаза. Флуктуации частоты сокращений сердца содержат как периодические компоненты, так и флуктуационные. Для вывода о состоянии человека анализируют все составляющие ЭКГ: форму, длительность, ориентацию, расположение зубцов и сегментов. Если ЭКГ несет в себе избыточную информацию [, ], то вся функциональная информация о состоянии организма содержится в динамике Я-Я-интервалов, которым ставится зависимость от номера сердечного сокращения. Исследования [] показывают, что значение размерности аттрактора, вычисленное по ряду Я-Я-интервалов в первые три дня после инфаркта миокарда, для каждого пациента увеличивается. На третий-четвертый день после инфаркта этот показатель принимает близкое к норме значение, а в первые дни заболевания размерность аттрактора ниже, чем для здоровых людей. Выявлена динамика изменения размерности аттрактора, следовательно, значение размерности аттрактора может использоваться в качестве независимого диагностического критерия при инфаркте миокарда, в то время как анализ средних значений Я-Я-интервалов и их стандартных отклонений зачастую оказывается нечувствительным к таким изменениям. Исследование аттракторов Я-Я-интервалов нашло свое отражение в работах многих отечественных авторов. Анализ изменения характеристик аттракторов применяется для подбора кардиостимуляторов, прогнозирования течения процесса при протезировании сердечного клапана []. Задачей прогнозной диагностики является обнаружение отклонений от нормы процессов в организме на ранних стадиях, предоставляя возможность предотвращения их развития.