Патент на изобретение №2315557
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКИ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ЧЕЛОВЕКА
(57) Реферат:
Изобретение относится к области медицины, а именно к методам экспресс-диагностики. Регистрируют спектр динамического ряда кардиоинтервалов, измеряют мощность в диапазонах ряда и общую мощность спектра (ТР), определяют нормативные значения общей спектральной мощности и мощности в диапазонах ряда, усредненных по большой популяции людей в стандартных условиях записи. При этом мощность измеряют в диапазонах 0,003-0,004 Гц, 00062-0,0072 Гц, 0,010-0,014 Гц, 0,0163-0,0173 Гц, 0,023-0,029 Гц, 0,031-0,035 Гц, 0,039-0,041 Гц, 0,044-0,048 Гц, 0,25-0,35 Гц, рассчитывают показатель S по формуле: Si=Ni·100%/Nтр и при отклонении показателя Si в диапазоне 0,003-0,004 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние надсегментарного уровня ВНС; при отклонении Si в диапазоне 0,0062-0,0072 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние гипоталамуса; при отклонении Si в диапазоне 0,010-0,014 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние гипофиза; при отклонении Si в диапазоне 0,0163-0,0173 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние щитовидной железы; при отклонении Si в диапазоне 0,023-0,029 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние симпато-адреналовой системы; при отклонении Si в диапазоне 0,031-0,035 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние системы стероидных гормонов; при отклонении Si в диапазоне 0,039-0,041 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние барорецепторов дуги аорты; при отклонении Si в диапазоне 0,044-0,048 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние шейных ганглиев ВНС; при отклонении Si в диапазоне 0,25-0,35 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние ваго-инсулярного аппарата при экзогенных интоксикациях. Способ расширяет арсенал средств экспресс-диагностики патологических состояний человека. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.
(56) (продолжение): CLASS=”b560m”Preprocessing RR interval time series for heart rate variability analysis and estimates of standard deviation of RR intervals. – Comput Methods Programs Biomed. 2006 Jul; 83 (1):78-82.
Изобретение относится к области профилактической и лечебной медицины, а именно к методам экспресс-диагностики при массовых осмотрах, функциональной диагностики в кардиологии, неврологии, эндокринологии, психофизиологии, физиологии труда и спорта. Может использоваться при проведении диспансеризации. Сложность оценки текущего уровня индивидуального здоровья и контроля за его изменениями заставили обратиться к исследованию систем регуляции жизнедеятельности человека. Развитие донозологической диагностики сделало возможным выделение среди практически здоровых людей обширных групп лиц с высоким и очень высоким напряжением регуляторных систем, с повышенным риском срыва адаптации и появления патологических отклонений и заболеваний. При этом начинают использовать метод анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР), характерной особенностью которого является его высокая чувствительность к самым разнообразным внутренним и внешним воздействиям. Исследование и анализ ВСР является современной методологией изучения состояния механизмов регуляции физиологических функций у человека [1, 2]. Сердце как индикатор адаптационных реакций всего организма “отзывается” на самые разнообразные внутренние и внешние воздействия. Несмотря на неспецифический характер наблюдаемых изменений ВСР, они дают физиологам и клиницистам важную информацию о состоянии вегетативной нервной системы и других уровней нейрогормональной регуляции. Сформулированные рядом исследователей [3, 4] представления о ВСР как об интегральном показателе степени функциональной напряженности основных регуляторных систем организма позволяют использовать метод кардиоинтервалометрии с последующим спектральным анализом ВСР как для оценки исходного состояния пациента, так и динамики восстановления резистентности организма. При массовых профилактических осмотрах или при предварительных поликлинических и клинических исследованиях применяют 5-минутную регистрацию ЭКГ. Известен способ оценки состояния организма человека по сердечному ритму, включающий запись составляющих спектра динамического ряда кардиоинтервалов, измерение мощностей в диапазонах ряда и общей мощности спектра (ТР), определение нормы общей спектральной мощности и мощностей в диапазонах ряда, усредненных по большой популяции людей в стандартных условиях записи, последующую оценку состояния человека по сравнению с нормой /Патент РФ № 2246251/. Недостатком способа-прототипа является то, что он обладает недостаточной универсальностью, поскольку обеспечивает оценку только психофизиологического состояния человека (оператора) и позволяет проводить сравнительную оценку состояния операторов по указанному параметру. Задачей предлагаемого изобретения является расширение возможности массового использования способа экспресс-диагностики патологических состояний человека, обусловленных нарушением функционирования надсегментарного уровня ВНС, гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы, симпато-адреналовой системы, системы стероидных гормонов, барорецепторов дуги аорты, шейных ганглиев симпатической нервной системы, ваго-инсулярного аппарата при экзогенных интоксикациях. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в выделении информативных спектров частот динамического ряда кардиоинтервалов, характеризующих нарушение функций органов либо функциональных систем. Поставленная задача с достижением упомянутого выше технического результата решается тем, что в способе, включающем запись составляющих спектра динамического ряда кардиоинтервалов, измерение мощностей в диапазонах ряда и общей мощности спектра (ТР), определение нормы общей спектральной мощности и мощностей в диапазонах ряда, усредненных по большой популяции людей в стандартных условиях записи, последующую оценку состояния человека по сравнению с нормой. Согласно изобретению замеряют мощность в диапазонах 0,003-0,004 Гц, 0,0062-0,0072 Гц, 0,010-0,014 Гц, 0,0163-0,0173 Гц, 0,023-0,029 Гц, 0,031-0,035 Гц, 0,039-0,041 Гц, 0,044-0,048 Гц, 0,25-0,35 Гц, затем определяют показатели Si=Ni×100%/NTP, Si(nor)=Ni(nor)×100%/NTP(nor), где Si – отношение мощности для каждого из указанных выше девяти диапазонов (Ni) к общей мощности спектра (NTP), например, в %, Si(nor) – отношение нормы мощности для каждого из указанных выше девяти диапазонов (Ni(nor)) к общей норме мощности спектра (NTP(nor)), например, в %. За значение нормы в диапазоне 0,003-0,004 Гц принимают значение Si(nor)=9,27±0,5%, а при отклонении показателя Si от указанного выше нормативного считают патологическим состояние надсегментарного уровня ВНС человека. За значение нормы в диапазоне 0,0062-0,0072 Гц принимают значение Si(nor)=10,12±0,6%, а при отклонении показателя Si от указанного выше нормативного считают патологическим состояние гипоталамуса человека. За значение нормы в диапазоне 0,010-0,014 Гц принимают значение Si(nor)=9,48±0,7%, а при отклонении показателя Si от указанного выше нормативного считают патологическим состояние гипофиза человека. За значение нормы в диапазоне 0,0163-0,0173 Гц принимают значение Si(nor)=3,63±0,3%, а при отклонении показателя Si от указанного выше нормативного считают патологическим состояние щитовидной железы человека. За значение нормы в диапазоне 0,023-0,029 Гц принимают значение Si(nor)=4,95±0,8%, а при отклонении показателя Si от указанного выше нормативного считают патологическим состояние симпато-адреналовой системы человека. За значение нормы в диапазоне 0,031-0,035 Гц принимают значение Si(nor)=2,03±0,4%, а при отклонении показателей Si от указанного выше нормативного считают патологическим состояние системы стероидных гормонов человека. За значение нормы в диапазоне 0,039-0,041 Гц принимают значение Si(nor)=0,69±0,2%, а при отклонении показателя Si от указанного выше нормативного считают патологическим состояние барорецепторов дуги аорты человека. За значение нормы в диапазоне 0,044-0,048 Гц принимают значение Si(nor)=1,76±0,3%, а при отклонении показателя Si от указанного выше нормативного считают патологическим состояние шейных ганглиев ВНС человека. За значение нормы в диапазоне 0,25-0,35 Гц принимают значение Si(nor)=2,5±0,5%, а при отклонении показателя Si от указанного выше нормативного считают патологическим состояние ваго-инсулярного аппарата человека при экзогенных интоксикациях. На фиг.1 представлена спектрограмма обследуемого М., 32 лет; на фиг.2 – спектрограмма обследуемого Ч., 38 лет. Способ осуществляется следующим образом. Для реализации предлагаемого способа использован прибор для исследования вегетативной нервной системы “ВНС – Микро” с программой анализа вариабельности сердечного ритма “Поли-Спектр-3” по методике анализа сердечного ритма в покое в соответствии с Международным Стандартом (1996 г.) (производитель ООО “Нейрософт”, Россия, г.Иваново, регистрационное удостоверение Государственного реестра изделий медицинского назначения и медицинской техники № ФС 022б2003/0974-04 от 09 декабря 2004 г.). Оборудование позволяет произвести запись составляющих спектра динамического ряда кардиоинтервалов, измерение мощностей в заявленных диапазонах ряда и общей мощности спектра. Исследование и анализ ВСР включают три этапа: 1. Запись составляющих спектра динамического ряда кардиоинтервалов; 2. Измерение мощностей в предлагаемых диапазонах ряда и общей мощности спектра; 3. Оценку результатов анализа ВСР. Исследования в условиях относительного покоя. Регистрируется ЭКГ-сигнал в одном из стандартных (лучше II) или грудных отведениях. Продолжительность записи должна быть 5 минут. К исследованию ВСР приступают не ранее чем через 1,5-2 часа после еды, в тихой комнате, в которой поддерживается постоянная температура 20-22°С. Перед исследованием обязательна отмена физиотерапевтических процедур и медикаментозного лечения, либо эти факторы должны учитываться при оценке результатов исследования. Перед началом исследования необходим период адаптации к окружающим условиям в течение 5-10 минут. Запись ЭКГ производится в положении лежа на спине или сидя, при спокойном дыхании. Исследование у женщин желательно проводить в межменструальный период, так как гормональные изменения в организме отражаются на кардиоинтервалограмме. Необходимо устранить все помехи, приводящие к эмоциональному возбуждению, не разговаривать с исследуемым и посторонними, исключить телефонные звонки и появление в кабинете других лиц, включая медработников. В период исследования ВСР пациент должен дышать, не делая глубоких вдохов, не кашлять, не сглатывать слюну. После записи составляющих спектра динамического ряда кардиоинтервалов проводится математический анализ полученных данных с вычислением мощностей в предлагаемых диапазонах и общей мощности спектра, после чего сравниваются полученные данные с нормативными. Предлагаемый метод апробирован в условиях профилактических осмотров. В программу обследований было включено 2462 человека. Для верификации (подтверждения достоверности) полученных данных параллельно проводилось клиническое исследование состояния вегетативной нервной системы врачом-неврологом с использованием стандартизованных методик, осмотр врача-эндокринолога с лабораторным контролем уровня гормонов, осмотр врача-гигиениста с токсикологическим обследованием в зависимости от клинической картины и данных анамнеза пребывания в экологически неблагополучных регионах. Уровень гормонов определялся иммуноферментным методом на полном иммуноферментном автомате фирмы “COBAS-CORE” согласно инструкциям, предлагаемым производителями тест-систем (“DSL, Inc.”, USA и “Алкор-Био”, г.Санкт-Петербург). При обработке данных с использованием понятий, принятых для стандартизации диагностических исследований, получены следующие параметры предлагаемого метода, характеризующие отношение между полученными данными и результатами клинических, лабораторных исследований (таблица). Примеры выполнения способа М., 32 лет. Проживала в 35 км от Чернобыльской АЭС на момент аварии (подтверждено документально). На фиг.1 представлена спектрограмма. При расчете общей мощности спектра и мощности в диапазонах 0,003-0,004 (соответствует надсегментарному уровню ВНС); 0,0062-0,0072 (соответствует функции гипоталамуса); 0,010-0,014 (соответствует функции гипофиза); 0,0163-0,0173 (соответствует функции щитовидной железы); 0,25-0,35 (состояние ваго-инсулярного аппарата при экзогенной интоксикации) Гц выявлено: мощность в диапазоне 0,003-0,004 Гц составляет 1,37% от общей мощности при нормативном значении 9,27±0,5%; мощность в диапазоне 0,0062-0,0072 Гц составляет 1,14% от общей мощности при нормативном значении 10,12±0,6%; мощность в диапазоне 0,010-0,014 Гц составляет 11,51% от общей мощности при нормативном значении 9,48±0,7%; мощность в диапазоне 0,0163-0,0173 Гц составляет 11,51% от общей мощности при нормативном значении 3,63±0,3%; мощность в диапазоне 0,25-0,35 Гц составляет 43,67% от общей мощности при нормативном значении 2,5±0,5%. На основании полученных данных можно судить о нарушении ваго-инсулярного аппарата при экзогенной интоксикации, нарушении функций надсегментарного уровня ВНС, гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы. При клиническом, инструментальном, лабораторном обследованиях поставлены следующие диагнозы: Дисфункция гипоталамуса. Хронический тиреоидит с преходящим тиреотоксикозом. Синдром вегетативной дисфункции. Таким образом, клинические, инструментальные и лабораторные обследования подтвердили результаты предлагаемого способа экспресс-диагностики. Ч., 38 лет. На фиг.2 представлена спектрограмма. При расчете общей мощности спектра и мощности в диапазонах: 0,003-0,004; 0,0062-0,0072; 0,010-0,014; 0,0163-0,0173; 0,023-0,029; 0,031-0,035; 0,039-0,041; 0,044-0,048; 0,25-0,35 Гц отклонений от нормативных значений не обнаружено. При клиническом, лабораторном обследовании отклонений от нормы не обнаружено. Заключение: здорова.
Источники информации 2. Вариабельность сердечного ритма. Теоретические аспекты и практическое применение. Тезисы международного симпозиума 12-14 сентября 1996, г. Ижевск. 1996. С.225. 3. Флейшман А.Н. Медленные колебания гемодинамики. Новосибирск. 1999. С.264. 4. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. – М.: Медицина, 1979. С.295.
Формула изобретения
1. Способ экспресс-диагностики патологических состояний человека, включающий запись спектра динамического ряда кардиоинтервалов, измерение мощности в диапазонах ряда и общей мощности спектра (ТР), определение нормативных значений общей спектральной мощности и мощности в диапазонах ряда, усредненных по большой популяции людей в стандартных условиях записи, отличающийся тем, что мощность измеряют в диапазонах 0,003-0,004 Гц, 00062-0,0072 Гц, 0,010-0,014 Гц, 0,0163-0,0173 Гц, 0,023-0,029 Гц, 0,031-0,035 Гц, 0,039-0,041 Гц, 0,044-0,048 Гц, 0,25-0,35 Гц, рассчитывают показатель S, по формуле Si=Ni·100%/Nтр и при отклонении показателя Si в диапазоне 0,003-0,004 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние надсегментарного уровня ВНС; при отклонении Si в диапазоне 0,0062-0,0072 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние гипоталамуса; при отклонении Si в диапазоне, 0,010-0,014 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние гипофиза; при отклонении Si в диапазоне, 0,0163-0,0173 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние щитовидной железы; при отклонении Si в диапазоне, 0,023-0,029 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние симпато-адреналовой системы; при отклонении Si в диапазоне, 0,031-0,035 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние системы стероидных гормонов; при отклонении Si в диапазоне, 0,039-0,041 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние барорецепторов дуги аорты; при отклонении Si в диапазоне, 0,044-0,048 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние шейных ганглиев ВНС; при отклонении Si в диапазоне, 0,25-0,35 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние ваго-инсулярного аппарата при экзогенных интоксикациях. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нормативных значений диапазона 0,003-0,004 Гц используют показатель Si=9,27±0,5%; диапазона 0,0062-0,0072 Гц показатель Si=10,12±0,6%; диапазона 0,010-0,014 Гц показатель Si=9,48±0,7%; диапазона 0,0163-0,0173 Гц показатель Si=3,63±0,3%; диапазона 0,023-0,029 Гц показатель Si=4,95±0,8%; диапазона 0,031-0,035 Гц показатель Si=2,03±0,4%; диапазона 0,039-0,041 Гц показатель Si=0,69±0,2%; диапазона 0,044-0,048 Гц показатель Si=1,76±0,3%; диапазона 0,25-0,35 Гц показатель Si=2,5±0,5%.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
