Способ и устройство для распознавания параметров, указывающих на активацию симпатической и парасимпатической нервных систем Российский патент 2025 года по МПК A61B5/21 A61B5/245 G16H50/20 

Настоящее изобретение относится к реализуемому с помощью компьютера способу распознавания параметров, указывающих на отклонение активации симпатической нервной системы и отклонение активации парасимпатической нервной системы, по которым также можно оценить отклонение баланса между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы у субъекта при переходе от основного состояния (далее также именуемого базальным состоянием) к состоянию возмущения, соответственно, такой способ обеспечивает показания для различения адекватного баланса и дисбаланса между активацией симпатической нервной системы и активацией парасимпатической нервной системы субъекта при переходе из базального состояния в состояние возмущения. Этот реализуемый с помощью компьютера способ позволяет простым, универсальным, эффективным и надежным способом обозначить влияние перехода самого субъекта из базального состояния в состояние возмущения на взаимодействие между симпатической и парасимпатической нервными системами, например, для определения влияния на такое взаимодействие применения лекарственного средства и/или изменения положения тела самого субъекта.

Настоящее изобретение также относится к устройству, выполненному с возможностью осуществления такого способа.

Способ по настоящему изобретению представляет собой реализуемый с помощью компьютера способ, при этом термин «компьютер» означает обрабатывающее устройство (в частности, по меньшей мере один микропроцессор), которое выполняет набор из одной или более компьютерных программ, содержащих команды, которые, при их выполнении устройством по настоящему изобретению, предписывают этому же самому устройству осуществление реализуемого с помощью компьютера способа распознавания активации системы блуждающего нерва. Кроме того, упомянутая одна или более компьютерных программ могут храниться на наборе из одного или более машиночитаемых носителей.

Известно, что частота сердечных сокращений может быть определена как среднее число ударов сердца в минуту. Это число, например 70 ударов в минуту (уд./мин), является средним значением, поскольку время между одним ударом сердца и следующим ударом на самом деле является непостоянным и непрерывно меняется. Вариабельность сердечного ритма ВСР (HRV -- англ.: Heart Rate Variability) представляет собой параметр, полезный при оценке состояния здоровья субъекта. На самом деле, измерение и анализ ВСР приобретают все большее значение, так как из этого показателя можно получить большое количество информации, позволяющей, например, оценить риск сердечной аритмии и сердечного приступа, а также определить, является ли правильным баланс между активностью ортосимпатической нервной системы, также известной как симпатическая нервная система, и активностью парасимпатической нервной системы, или нет. В этом отношении, хотя оценка по ВСР берет свое начало в области кардиологии, многочисленные недавние научные исследования показали ее важность как надежного показателя для многих других сфер применения.

Известно, что ВСР представляет собой естественную вариабельность частоты сердечных сокращений, являющуюся реакцией на такие факторы, как дыхательный ритм, эмоциональные состояния, такие как тревога, стресс, гнев, расслабление. При здоровом сердце частота сердечных сокращений быстро реагирует на все эти факторы, изменяясь в зависимости от ситуации, чтобы лучше адаптировать организм к различным условиям, в которых он пребывает. Как правило, у здорового субъекта отмечается хорошая степень вариабельности сердечного ритма, т. е. адекватная степень психофизической приспособляемости к различным ситуациям.

ВСР соотносится с взаимодействием между симпатической нервной системой и парасимпатической нервной системой, которое, в свою очередь, влияет на функционирование органов и систем организма, такое как взаимодействие сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

При активации симпатическая нервная система вызывает ряд эффектов, таких как: учащение сердцебиения, расширение бронхов, повышение артериального давления, сужение периферических сосудов, расширение зрачков, повышенное потоотделение. Химическими медиаторами этих вегетативных реакций являются норадреналин, адреналин, кортикотропин и некоторые кортикостероиды. Симпатическая нервная система представляет собой нормальную реакцию организма на ситуацию тревоги, борьбы, физического и/или эмоционального стресса (также известную как реакция «бей или беги»).

И наоборот, парасимпатическая нервная система (что также выражается через тонус блуждающего нерва, т.е. активность блуждающего нерва или вагусную активность) при активации вызывает замедление сердечного ритма, повышение тонуса бронхиальной мускулатуры, расширение кровеносных сосудов, снижение давления, замедление дыхания, усиленное расслабление мышц, дыхание становится более спокойным и глубоким, гениталии, руки и ноги становятся теплее. Эта система действует через обычный химический медиатор ацетилхолин. Парасимпатическая нервная система представляет нормальную реакцию организма на ситуацию спокойствия, отдыха, уравновешенности, отсутствие опасности и (физического и эмоционального) стресса.

В любой момент времени организм субъекта находится в ситуации, определяемой балансом или преобладанием одной из этих двух нервных систем (т. е. симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы). Способность организма изменять собственный баланс за счет большей активации той или иной нервной системы очень важна и является основным механизмом, обеспечивающим динамическое равновесие организма с точки зрения как физиологического, так и психологического состояния.

Оценка ВСР позволяет оценить состояние относительного баланса между активацией симпатической нервной системы и активацией парасимпатической нервной системы. Это имеет большое значение для оценки того, когда и каким образом эти две системы достигают наилучшего баланса в конкретных ситуациях и/или у пациентов конкретных типов (которые могут быть как здоровыми, так и субъектами с патологией).

Обычно ВСР оценивают с помощью измерений, также известных как электрокардиограмма (ЭКГ), проводимых с помощью электрокардиографического аппарата, снабженного обычными поверхностными электродами, которые накладывают на уровне сердца для определения его электрической активности (например, см. документ J. W. Hurst, «Naming of the Waves in the ECG, With a Brief Account of Their Genesis» в издании Circulation, т. 98, №18, 3 ноября 1998, стр. 1937-42), по которым соответствующее, очень сложное специализированное программное обеспечение выполняет анализ данных путем идентификации отдельных сердечных сокращений и, следовательно, их вариативности. В качестве примера, но не ограничения, примерами такого программного обеспечения являются продукты итальянской компании Elemaya (см. www.elemaya.it) и финской компании Kubios (www.kubios.com). В частности, после оцифровки данные анализируют реализуемым с помощью компьютера способом с применением программного обеспечения, которое рассчитывает временной интервал (обычно выражаемый в миллисекундах) между сердечными сокращениями путем измерения временного интервала между пиками R сигнала ЭКГ, а затем строят диаграмму, называемую тахограммой, которая представляет тренд расстояния RR между последовательными сердечными сокращениями (ось ординат), обычно выраженное в миллисекундах, как функцию возрастающего количества сердечных сокращений (ось абсцисс). Тахограмму обычно делают для временного интервала в 4-5 минут (т.е. общее количество сердечных сокращений составляет около 300).

Затем программное обеспечение осуществляет повторную дискретизацию тахограммы с последующим преобразованием Фурье для получения спектра мощности, т. е. спектральной плотности мощности (PSD - англ.: power spectral density) тахограммы, полученной в результате операции повторной дискретизации (например, см. работу J. Pucik et al. «Heart Rate Variability Spectrum: Physiologic Aliasing and Nonstationarity Considerations» в материалах конференции, посвященной тенденциям в биоинженерии, Братислава, 16-18 сентября 2009 года).

PSD спектра мощности представляет частотные компоненты тахограммы и содержит важную информацию для оценки баланса между активацией симпатической нервной системы и активацией парасимпатической нервной системы.

В частности, PSD спектра мощности тахограммы выражает мощность (в частотной области) тахограммы на частотах от 0,01 Гц до 0,4 Гц. Мощность обычно выражается в миллисекундах в квадрате.

Наблюдения и исследования последних лет (например, см. работу А.Е. Aubert et al. «Heart rate variability in athletes», Sports Medicine 33 (12):889-919, 2003), позволили выделить три поддиапазона частот, называемых соответственно:

- VLF (сверхнизкочастотный) диапазон для частот от 0,01 Гц до 0,04 Гц, который зависит от изменений терморегуляции и, в психологическом контексте, на него влияет состояния беспокойства и навязчивых мыслей (беспокойство и переживания), и он лишь в незначительной степени связан с активностью симпатической нервной системы;

- LF (низкочастотный) диапазон для частот от 0,04 Гц до 0,15 Гц, который, как считается, в основном связан с активностью симпатической нервной системы и регуляцией барорецепторов; и

- HF (высокочастотный) диапазон для частот от 0,15 Гц до 0,4 Гц, который считается выражением активности парасимпатической нервной системы (и, следовательно, ее основного компонента, состоящего из активности блуждающего нерва; в частности HF диапазон в значительной мере зависит от ритма и глубины дыхания, при этом измененный ритм и/или глубина дыхания увеличивают вклад HF диапазона в PSD спектра мощности тахограммы.

Взаимосвязь между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы оценивают с помощью соотношения LF/HF между мощностью тахограммы в LF диапазоне и мощностью тахограммы в HF диапазоне (возможно, нормированного по отношению к их сумме). В частности, в литературе значения мощности часто также выражают в логарифмической форме.

Наконец, программное обеспечение также способно рассчитывать стандартное отклонение SD и/или суммарную мощность тахограммы (возможно, в логарифмической форме), где суммарная мощность обычно принимается равной квадрату стандартного отклонения тахограммы (например, см. работу A.E. Aubert et al., упомянутую выше). Оба этих параметра выражают общую степень ВСР, то есть общую активность симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы.

Дальнейшие исследования в этом направлении, связанные с корреляцией между анализом вариабельности систолических и диастолических временных интервалов на основе сигналов ЭКГ и фонокардиограммы (ФКГ - фонокардиограмма) и HRV для оценки сердечно-сосудистой нелинейной динамики были проведены Chengyu Liu et al. в работе «Systolic and Diastolic Time Interval Variability Analysis and Their Relations with Heart Rate Variability», BIOINFORMATICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING, 2009, ICBBE 2009. 3RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 11 июня 2009 г. (2009-06-11), стр. 1-4, XP031489349, ISBN: 978-1-4244-2901-1. Также было проведено исследование по возможному сравнению дыхательных отклонений систолического и диастолического временных интервалов в пределах сигнала лучевой артерии с динамическими показателями - работа Park Ji Hyun et al. «Respiratory variation of systolic and diastolic time intervals within radial arterial waveform: a comparison with dynamic preload index», JOURNAL OF CLINICAL ANESTHESIA, BUTTERWORTH PUBLISHERS, STONEHAM, GB, т. 32, 24 марта 2016 г. (2016-03-24), стр. 75-81, XP029596121, ISSN: 0952-8180, DOI: 10.1016 / J.JCLINANE.2015.12.022.

Клинический опыт последних лет также позволил ограничить референтные диапазоны значений упомянутых выше параметров, а именно частоты сердечных сокращений, стандартного отклонения SD тахограммы, суммарной мощности тахограммы, мощности тахограммы в VLF диапазоне, мощности тахограммы в LF диапазоне и мощности тахограммы в HF диапазоне. Хотя определения референтных диапазонов у разных авторов, а также в американских и европейских стандартах, не являются полностью одинаковыми, в программном обеспечении предшествующего уровня техники были приняты референтные диапазоны, полученные на экспериментальной основе и относящиеся к исследуемой популяции (например, населения Италии в случае наблюдений и исследований, проводимых на субъектах из Италии).

Кроме того, также были введены различные референтные диапазоны, относящиеся к популяции пожилых людей (в возрасте от 50 до 70 лет) или молодых людей (в возрасте от 20 до 50 лет).

Однако известные из предшествующего уровня техники способы оценки состояния баланса между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы, основанные на оценке ВСР, по-прежнему страдают отсутствием единообразия в интерпретации результатов, получаемых при анализе выполненных измерений. Например, в литературе имеются очень отличающиеся, если не противоречащие друг другу, указания в отношении временных интервалов, в течение которых следует проводить анализ (т.е. сбор данных для построения анализируемой тахограммы), и патологий у обследуемых субъектов, к которым следует относить результаты, полученные от анализа измерений, проведенных на одном субъекте.

Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы позволить простым, универсальным, эффективным и надежным способом оценивать активацию симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы, а также баланс между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы, тем самым выявлять влияние перехода самого субъекта из базального состояния в состояние возмущения на основе взаимодействия между симпатической и парасимпатической нервными системами, например, определять влияние на такое взаимодействие применения лекарственного средства и/или изменения положения тела самого субъекта.

Конкретной задачей настоящего изобретения является реализуемый с помощью компьютера способ распознавания параметров, свидетельствующих об отклонении активации симпатической нервной системы и отклонении активации парасимпатической нервной системы при переходе субъекта от базального состояния к состоянию возмущения, содержащий следующие этапы:

A. прием дискретного сигнала давления субъекта, содержащего множество сердечных сокращений;

B. выделение каждого сердечного сокращения в дискретном сигнале давления и, в пределах каждого сердечного сокращения, выделение систолической фазы и диастолической фазы ;

C. построение диаграммы продолжительности систолической фазы как функции возрастающего количества сердечных сокращений и диаграммы продолжительности диастолической фазы в зависимости от возрастающего количества сердечных сокращений;

D. выполнение повторной дискретизации для диаграммы продолжительности систолической фазы с получением повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы, и выполнение повторной дискретизации для диаграммы продолжительности диастолической фазы с получением повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы;

E. вычисление спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы при частотах между нижней предельной частотой и верхней предельной частотой , превышающей нижнюю предельную частоту ;

F. вычисление мощности спектра мощности в LF диапазоне, мощности спектра мощности в HF диапазоне, мощности в LF диапазоне спектра мощности , и мощности в HF диапазоне спектра мощности , причем частота в LF диапазоне выше или равна первой промежуточной частоте и ниже второй промежуточной частоты , в силу чего

где нижняя предельная частота ниже первой промежуточной частоты которая, в свою очередь, ниже второй промежуточной частоты которая, в свою очередь, ниже верхней предельной частоты в силу чего

где частота в HF диапазоне выше или равна второй промежуточной частоте и ниже верхней предельной частоты , в силу чего

; и

G. расчет и вывод значения соотношения мощностей в LF и HF диапазонах спектра мощности и значения соотношения мощностей в LF и HF диапазонах спектра мощности , в силу чего

при этом этапы А-G реализуемого с помощью компьютера способа сначала выполняют для субъекта в базальном состоянии, а затем - в состоянии возмущения.

Согласно другому аспекту данного изобретения, нижняя предельная частота может быть равна 0,01 Гц, верхняя предельная частота может составлять от 0,4 Гц до 1,2 Гц, первая промежуточная частота может составлять от 0,04 Гц до 0,12 Гц, а вторая промежуточная частота может находиться в диапазоне от 0,15 Гц до 0,45 Гц, при этом необязательно верхняя предельная частота может находиться в диапазоне от 0,8 Гц до 1,2 Гц, первая промежуточная частота может находиться в диапазоне от 0,08 Гц до 0,12 Гц, а вторая промежуточная частота может находиться в диапазоне от 0,30 Гц до 0,45 Гц, при этом необязательно верхняя предельная частота может быть равна 1,2 Гц, первая промежуточная частота может быть равна до 0,12 Гц, а вторая промежуточная частота может быть равна 0,45 Гц.

Согласно дополнительному аспекту данного изобретения, на этапе E спектры мощности и могут быть рассчитаны посредством преобразования Фурье, необязательно посредством быстрого преобразования Фурье (БПФ) повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы, соответственно.

Согласно дополнительному аспекту данного изобретения, дискретный сигнал давления , принятый на этапе A, может иметь продолжительность по меньшей мере 3 минуты, возможно, по меньшей мере 4 минуты, более возможно - по меньшей мере 5 минут.

Согласно другому аспекту данного изобретения, на этапе В систолическая фаза и диастолическая фаза каждого сердечного сокращения могут быть идентифицированы на основе идентификации времени дикротической выемки.

Согласно дополнительному аспекту данного изобретения, реализуемый с помощью компьютера способ позволяет:

- на этапе B дополнительно идентифицировать значение давления дикротической выемки при каждом сердечном сокращении;

- на этапе C дополнительно построить диаграмму давления дикротической выемки как функции возрастающего количества сердечных сокращений;

- на этапе D дополнительно выполнить повторную дискретизацию диаграммы давления дикротической выемки с получением повторно дискретизированной диаграммы давления дикротической выемки;

- на этапе E дополнительно рассчитать спектр мощности повторно дискретизированной диаграммы давления дикротической выемки при частотах в интервале между нижней предельной частотой и верхней предельной частотой ;

- на этапе F дополнительно рассчитать мощность спектра мощности в LF диапазоне и мощность спектра мощности в HF диапазоне; и

- на этапе G дополнительно рассчитать и вывести значение соотношения между мощностями LF и HF диапазонов спектра мощности , в силу чего:

Согласно дополнительному аспекту данного изобретения, на этапе C диаграмма продолжительности систолической фазы и диаграмма продолжительности диастолической фазы могут быть построены путем выражения продолжительности систолической и диастолической фаз каждого сердечного сокращения в виде величины, нормализованной по отношению к общей продолжительности рассматриваемого сердечного сокращения.

Согласно другому аспекту данного изобретения, реализуемый с помощью компьютера способ может дополнительно содержать определение и вывод ВСР (вариабельности сердечного ритма) субъекта сначала в базальном состоянии, а затем - в состоянии возмущения.

Согласно дополнительному аспекту данного изобретения, реализуемый с помощью компьютера способ может дополнительно вычислять стандартное отклонение повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и стандартное отклонение повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы, выводя их на этапе G для субъекта, сначала пребывающего в базальном состоянии, а затем - в состоянии возмущения.

Согласно дополнительному аспекту данного изобретения, реализуемый с помощью компьютера способ может дополнительно вычислять суммарную мощность спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и суммарную мощность спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы, и может выводить их на этапе G для субъекта, сначала пребывающего в базальном состоянии, а затем - в состоянии возмущения.

Также конкретной задачей настоящего изобретения является устройство, содержащее блок обработки, выполненный с возможностью выполнения реализуемого с помощью компьютера способа распознавания параметров, свидетельствующих об отклонении активации симпатической нервной системы и отклонении активации парасимпатической нервной системы при переходе субъекта от базального состояния к состоянию возмущения, описанного выше.

Дополнительной конкретной задачей настоящего изобретения является одна или более компьютерная программа, содержащая команды, которые, при их выполнении одним или более блоками обработки, предписывают упомянутым одному или более блокам обработки исполнение реализуемого с помощью компьютера способа распознавания параметров, свидетельствующих об отклонении активации симпатической нервной системы и отклонении активации парасимпатической нервной системы при переходе субъекта от базального состояния к состоянию возмущения, описанного выше.

Конкретной задачей настоящего изобретения по-прежнему является набор из одного или более машиночитаемых носителей, на которых хранится только что описанный набор из одной или более компьютерных программ.

Реализуемый с помощью компьютера способ по данному изобретению и связанное с ним устройство благодаря раздельному анализу систолической фазы и диастолической фазы циклов сердечного давления (например, артериального давления, легочного венозного давления или центрального венозного давления), позволяют обеспечить надежное распознавание отклонения активации симпатической нервной системы и отклонения активации парасимпатической нервной системы, а также различение у субъекта адекватного баланса и дисбаланса между активацией симпатической нервной системы и активацией парасимпатической нервной системы при переходе от базального состояния к состоянию возмущения. Это позволяет, например, определять влияние на симпатическую и парасимпатическую нервные системы применения лекарственного средства и/или изменения положения тела самого субъекта.

Теперь настоящее изобретение будет описано в иллюстративных, но не ограничивающих целях, в соответствии с его предпочтительными вариантами осуществления, с конкретной ссылкой на Фиг. 1 прилагаемых графических материалов, на которой показана блок-схема предпочтительного варианта осуществления реализуемого с помощью компьютера способа в соответствии с данным изобретением.

Изобретатель неожиданно выяснил, что для получения дополнительной информации об активации у субъекта симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы, а также о балансе между ними на основе вариативности сердечного ритма, можно использовать сопряжение сердца с артериальной системой. С этой целью, в отличие от технологий распознавания, основанных на ЭКГ, реализуемый с помощью компьютера способ по данному изобретению основан на циклах сердечного давления. Реализуемый с помощью компьютера способ по данному изобретению задействует «механическое» свойство сердечного ритма состоять из двух основных фаз, а именно систолической фазы и диастолической фазы.

Иными словами, способы и устройства предшествующего уровня техники, в которых применяли распознавание сигнала ЭКГ, основаны на электрическом сигнале сердечных циклов. Поскольку электрический сигнал сердечного цикла соответствует только электрической составляющей электромеханической деятельности сердца, которая обеспечивает циркуляцию крови внутри организма человека, недостаточно предоставить всю доступную информацию о балансе симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы, поскольку большая часть этой информации связана с механической составляющей сердечной деятельности, которая фактически обеспечивает циркуляцию крови. Фактически электрический сигнал, посылаемый сердцу, не вызывает немедленного механического отклика самого сердца, поскольку это также зависит от инерции сердца и сердечно-сосудистой системы, т.е. от конкретного состояния ригидности и податливости различных систем, которые формируют сердечно-сосудистую систему. Это подразумевает, что способы и устройства предшествующего уровня техники, в которых для оценки ВСР применено распознавание сигнала ЭКГ, подвержены ошибкам и приближениям, которые в значительной мере ограничивают их надежность. В качестве примера, но ни в коем случае не ограничения, единственной электрической составляющей сердечной деятельности в случае неправильного открытия аортального клапана, что создает проблемы для электромеханической связи сердца с сердечно-сосудистой и дыхательной системами, может служить сигнал ЭКГ, который сигнализирует об адекватном сердцебиении на основании электрической активности сердца, в то время как механическая функциональность сердца сильно нарушена, и, следовательно, симпатическая и парасимпатическая нервные системы активированы несбалансированным образом по отношению друг к другу; это применимо ко всем случаям, когда имеет место качественная разобщенность электрической и механической составляющих сердечной деятельности.

Благодаря анализу вариабельности продолжительности отдельно для систолической фазы и для диастолической фазы циклов сердечного давления, реализуемый с помощью компьютера способ по данному изобретению позволяет обеспечить распознавание параметров, свидетельствующих об отклонении активации симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы, по которым также можно оценить отклонение баланса между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы, что позволяет достоверно оценить активацию симпатической и парасимпатической нервных систем и степень их баланса. Фактически, поскольку циклы сердечного давления имеют типовую морфологию давления, в которой четко выражены систолическая и диастолическая фазы, можно различать и, следовательно, взвешивать вклады в ВСР одних и тех же систолических и диастолических фаз, а не только весь сердечный цикл в целом, как это происходит в способах предшествующего уровня техники при оценке ВСР путем анализа тахограммы на основе расстояния R-R сигнала ЭКГ. В дальнейшем вариативность продолжительности систолической фазы сигнала давления будет отображена с помощью SYS-V, а вариативность продолжительности диастолической фазы сигнала давления будет отображена с помощью DIA-V.

В частности, отдельный анализ SYS-V и DIA-V, осуществленный с применением реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению, может выявить параметры, свидетельствующие об отклонениях активации симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы, а также баланса между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы, которые отличаются в одной или обеих систолической и диастолической фазах, по отношению к балансу, оцениваемому путем распознавания ВСР всего сердечного цикла на основе сигнала ЭКГ по способам предшествующего уровня техники.

В качестве примера, но не в качестве ограничения, одна и та же ВСР может соответствовать трем различным парам показателей SYS-V и DIA-V для трех соответствующих субъектов, а именно, соответствующих спортсмену, субъекту с кардиопатией и здоровому субъекту. Фактически, в целом, даже в том случае, когда отсутствуют изменения в расстоянии R-R сигнала ЭКГ во множестве сердечных циклов, могут присутствовать изменения противоположного знака продолжительности систолической фазы и продолжительности диастолической фазы в том же множестве сердечных циклов, обусловленные приспособлением организма к конкретным условиям, в которых он пребывает. Следовательно, вариативность этих двух систолической и диастолической фаз может представлять вклады активации симпатической нервной системы и активации парасимпатической нервной системы, которые отличаются друг от друга, при этом анализ показателей SYS-V и DIA-V дает более конкретную информацию о таких вкладах. Точно так же, в случае, когда частота сердечных сокращений субъекта является постоянной до и после события, могут изменяться две образующие ее механические фазы, а именно систолическая и диастолическая фазы. Таким образом, реализуемый с помощью компьютера способ по данному изобретению позволяет заранее определить необходимость, или ее отсутствие, вызвать изменения вклада активации симпатической нервной системы по отношению к вкладу активации парасимпатической нервной системы, например, посредством вмешательств, направленных на составляющую активации парасимпатической нервной системы, которые оказывают влияние и изменяют составляющую активации симпатической нервной системы, таких как введение сосудосуживающих или сосудорасширяющих или инотропных лекарственных средств.

Следовательно, степень баланса активации симпатической нервной системы и активации парасимпатической нервной системы из-за некоторых патологических реакций, как на лекарственные препараты, так и на хирургические стрессы, которую способы измерения ВСР из предшествующего уровня техники, основанные на распознавании сигнала ЭКГ не способны правильно идентифицировать, надежно оценивается путем анализа показателей SYS-V и DIA-V, осуществляемого с применением реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению. В частности, с помощью анализа показателей SYS-V и DIA-V реализуемый с помощью компьютера способ по данному изобретению позволяет заранее идентифицировать некоторые патологические состояния, когда они еще не становятся выраженными, и которые способы из предшествующего уровня техники выявляют только после их ухудшения.

На Фиг.1 показана блок-схема предпочтительного варианта осуществления реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению.

На первом этапе 1000 данный способ предусматривает прием дискретного сигнала давления (такого, например, как артериальное давление, или легочное венозное давление, или центральное венозное давление) субъекта или пациента, который содержит множество сердечных сокращений. В частности, дискретный сигнал давления может быть получен из непрерывного сигнала давления , который регистрируют с помощью датчиков давления и оцифровывают для получения дискретного сигнала (где индекс i указывает последовательность дискретных выборок), или дискретного сигнала (т.е. уже оцифрованного), который хранится в системе памяти; в частности, распознавание непрерывного сигнала давления может происходить как инвазивно, так и неинвазивно, т.е. с помощью фотоплетизмографического датчика. Принятый дискретный сигнал давления имеет временную продолжительность, возможно, по меньшей мере 3 минуты, более возможно, по меньшей мере 4 минуты, еще более возможно, по меньшей мере 5 минут.

На втором этапе 1050 данного способа выполняется идентификация каждого сердечного сокращения в дискретном сигнале давления и, в пределах каждого сердечного сокращения, идентификация систолической фазы и диастолической фазы . Необязательно, идентификацию каждого сердечного сокращения в данном способе осуществляют с помощью автоматизированного способа распознавания сердечных сокращений, описанного в Международной заявке № WO 2004/084088 A1, и/или идентификацию систолической фазы и диастолической фазы каждого сердечного сокращения выполняют на основе идентификации времени дикротической выемки (которое соответствует времени закрытия аортального клапана для сигналов артериального давления или времени закрытия трехстворчатого клапана для сигналов легочного давления).

На третьем этапе 1100 данного способа осуществляют построение диаграммы продолжительности систолической фазы (ось ординат) как функции возрастающего количества сердечных сокращений (ось абсцисс) и диаграммы продолжительности диастолической фазы (ось ординат) как функции возрастающего количества сердечных сокращений (ось абсцисс). Продолжительность систолической фазы и диастолической фазы необязательно выражают в миллисекундах.

На четвертом этапе 1150 данного способа осуществляют повторную дискретизацию диаграммы продолжительности систолической фазы и диаграммы продолжительности диастолической фазы (построенной в третьем этапе 1100) с получением повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы.

На пятом этапе 1200 данного способа выполняют расчет спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы на частотах между нижней предельной частотой , необязательно равной 0,01 Гц, и верхней предельной частотой (превышающей нижнюю предельную частоту ), возможно, находящейся в диапазоне от 0,4 Гц до 1,2 Гц, более возможно, находящейся в диапазоне от 0,8 Гц до 1,2 Гц, еще более возможно, равной 1,2 Гц; в частности, нижняя предельная частота и верхняя предельная частота зависят от типа обследуемых субъектов. Возможно, в данном способе рассчитывают спектры мощности и посредством преобразования Фурье, более возможно - посредством быстрого преобразования Фурье (БПФ) повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы, соответственно. В качестве альтернативы преобразованию Фурье, в других вариантах осуществления реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению могут рассчитывать спектры мощности и посредством авторегрессионного моделирования или посредством вейвлет-преобразования.

На шестом этапе 1250 данного способа каждый из спектров мощности и подразделяют на три диапазона частот - VLF (сверхнизкая частота), LF (низкая частота) и HF (высокая частота). В LF диапазоне частота находится в интервале от первой промежуточной частоты до второй промежуточной частоты , в силу чего

где нижняя предельная частота ниже первой промежуточной частоты , которая, в свою очередь, ниже второй промежуточной частоты которая, в свою очередь, ниже верхней предельной частоты в силу чего

В HF диапазоне частота находится в интервале от второй промежуточной частоты до верхней предельной частоты в силу чего

В VLF диапазоне частота находится в интервале от нижней предельной частоты до первой промежуточной частоты , в силу чего

Первая промежуточная частота и вторая промежуточная частота также зависят от типа обследуемых субъектов. Возможно, первая промежуточная частота находится в диапазоне от 0,04 Гц до 0,12 Гц, более возможно, она находится в диапазоне от 0,08 Гц до 0,12 Гц, еще более возможно, она равна 0,12 Гц; возможно, вторая промежуточная частота находится в диапазоне от 0,15 Гц до 0,45 Гц, более возможно, она находится в диапазоне от 0,30 Гц до 0,45 Гц, еще более возможно, она равна 0,45 Гц.

Также на шестом этапе 1250 данного способа выполняют расчет мощности каждого из спектров мощности и в каждом из диапазонов LF и HF; а именно:

- мощность в LF диапазоне спектра мощности (определяется как интеграл в LF диапазоне, т. е. суммированием в дискретизированной области частот спектра мощности );

- мощность в HF диапазоне спектра мощности (определяется как интеграл в HF диапазоне, т. е. суммированием в дискретизированной области частот спектра мощности );

- мощность в LF диапазоне спектра мощности (определяется как интеграл в LF диапазоне, т. е. суммированием в дискретизированной области частот спектра мощности );

- мощность в HF диапазоне спектра мощности (определяется как интеграл в HF диапазоне, т.е. суммированием в дискретизированной области частот спектра мощности ).

На седьмом этапе 1300 данного способа выполняют расчет (и вывод) значений соотношений и между мощностями в LF и HF диапазонах спектров мощности и , соответственно, в силу чего:

На основании значений соотношений и выходных данных седьмого шага 1300, учитывающих тип популяции, к которой относится субъект, врач может оценить отклонение активации симпатической нервной системы и отклонение активации парасимпатической нервной системы, по которым также можно судить об отклонении баланса между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы (т. е. возможное преобладание активности симпатической нервной системы или, с другой стороны, активности парасимпатической нервной системы) самого субъекта. В частности, значения соотношений и зависят от типа популяции, к которой относятся обследуемые субъекты, их возраста и патологии.

Другими словами, в реализуемом с помощью компьютера способе по данному изобретению используют характеристики механического отклика сердечно-сосудистой системы на электрический стимул сердца, анализируя систолическую и диастолическую фазы в пределах каждого сердечного цикла. Это позволяет осуществлять более достоверную оценку по сравнению со способами из предшествующего уровня техники, поскольку динамические компоненты активации симпатической и парасимпатической нервной системы и баланс между активацией симпатической нервной системы и активацией парасимпатической нервной системы дают разные показания динамического равновесия во время двух фаз - систолической и диастолической, предоставляя более подробную информацию о стрессе и активации блуждающего нерва.

При оценке ВСР изобретатель выполнил несколько оценок результатов, полученных с применением реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению, и сравнил эти результаты с теми, которые получены способами из предшествующего уровня техники. В частности, эксперименты проводили на испытуемых, перешедших из базального состояния в состояние возмущения, при котором событие вызывает изменение в сердечно-сосудистой системе.

Эксперименты показывают, что характеристики отклонений ВСР могут быть как согласованными, так и не согласованными с таковыми на повторно дискретизированной диаграмме продолжительности диастолической фазы (хотя и с неодинаковыми абсолютными значениями), и что характеристики отклонения повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы часто существенно отличаются от таковых для ВСР.

Были выполнены некоторые оценки результатов, полученных для субъектов, у которых состояние возмущения было вызвано введением мощного анестетика, обладающего симпатолитическим действием (а именно, препарата Propofol^®). Согласно традиционной физиологии, соотношение между LF и HF составляющими должно уменьшаться, поскольку активируется вагусная активность и, таким образом, за счет торможения активности симпатической нервной системы, баланс между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы изменяется. Однако характеристики ВСР имели отклонения, что привело к противоречивым результатам в соотношении между LF и HF составляющих PSD спектра мощности тахограммы, что привело к снижению показателей у одних субъектов и их увеличению у других, демонстрируя, что PSD спектра мощности тахограммы неправильно идентифицирует активацию блуждающего нерва и торможение симпатической нервной системы. Иными словами, соотношение , полученное из повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы снижается для всех пациентов, достоверно идентифицируя преобладание активации парасимпатической нервной системы по отношению к базальному состоянию (т.е. к состоянию, не измененному введением анестетика).

В целом, результаты, полученные от применения реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению, показали, что для оценки того, какая из симпатической нервной системы и парасимпатической нервной системы активирована преобладающим образом, достаточно провести сравнение отклонений для отношений и при переходе от базального состояния к состоянию возмущения, в зависимости от типа субъекта. В качестве примера, у субъектов некоторых типов, если такие отклонения являются несходными, активация парасимпатической нервной системы преобладает над активацией симпатической нервной системы, а если такие отклонения совпадают (например, оба увеличиваются), активация симпатической нервной системы преобладает над активацией парасимпатической нервной системы.

В случае обследуемого пациента (например, пациента с проблемами ортостатизма, что может привести к обмороку, или пациента, страдающего циррозом печени) и при отсутствия данных, относящихся к базальному состоянию, оценку отклонения в активации симпатической нервной системы и отклонения в активации парасимпатической нервной системы, а также баланса между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы осуществляют с применением реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению, когда пациент лежит на столе для осмотров, принимая это за базальное состояние, и подвергая пациента так называемой пассивной ортостатической пробе (т.е. смотровой стол поднимают на 60 градусов), принимая это за состояние возмущения и снова применяя реализуемый с помощью компьютера способ по данному изобретению. Больному, страдающему циррозом печени, в качестве состояния возмущения достаточно перейти из положения лежа в ортостатическое положение.

Важно подчеркнуть, что реализуемый с помощью компьютера способ по данному изобретению не является способом диагностики как таковым, а представляет собой способ распознавания параметров, а именно и , свидетельствующих об отклонении активации симпатической нервной системы, отклонении активации парасимпатической нервной системы и баланса между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы субъекта при переходе от базального состояния к состоянию возмущения, при этом для постановки диагноза требуется их последующая интерпретация врачом.

Другие варианты осуществления реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению также позволяют:

- на втором этапе 1050 идентифицировать величину давления дикротической выемки при каждом сердечном сокращении;

- на третьем этапе 1100 построить диаграмму давления дикротической выемки (ось ординат) как функции возрастающего количества сердечных сокращений (ось абсцисс);

- на четвертом этапе 1150 выполнить повторную дискретизацию диаграммы давления дикротической выемки с получением повторно дискретизированной диаграммы давления дикротической выемки;

- на пятом этапе 1200 рассчитать спектр мощности (возможно, с помощью преобразования Фурье, более возможно, с помощью БПФ, посредством авторегрессионного моделирования или посредством вейвлет-преобразования) повторно дискретизированной диаграммы давления дикротической выемки на частотах в диапазоне между нижней предельной частотой (необязательно равной 0,01 Гц), и верхней предельной частотой (превышающей нижнюю предельную частоту и, возможно, находящейся в диапазоне от 0,4 Гц до 1,2 Гц, более возможно, находящейся в диапазоне от 0,8 Гц до 1,2 Гц, еще более возможно, равной 1,2 Гц), которые, как упоминалось, зависят от типа обследуемых субъектов;

- на шестом этапе 1250 разделить спектр мощности повторно дискретизированной диаграммы давления дикротической выемки на три диапазона частот - VLF (в котором частота изменяется от нижней предельной частоты до первой промежуточной частоты ), LF (в котором частота изменяется от первой промежуточной частоты до второй промежуточной частоты ) и HF (в котором частота изменяется от второй промежуточной частоты до верхней предельной частоты ), и рассчитать в каждом из LF и HF диапазонов, мощность спектра мощности , а именно мощность спектра мощности в LF диапазоне (задан интегралом в LF диапазоне, т. е. суммированием в дискретизированной области частот спектра мощности ) и мощность спектра мощности в HF диапазоне (задан интегралом в HF диапазоне, т.е. суммированием в дискретизированной области частот спектра мощности ); как упоминалось, первая промежуточная частота и вторая промежуточная частота зависят от типа обследуемых субъектов: возможно, первая промежуточная частота находится в диапазоне от 0,04 Гц до 0,12 Гц, более возможно, она находится в диапазоне от 0,08 Гц до 0,12 Гц, еще более возможно, равна 0,12 Гц; возможно, вторая промежуточная частота находится в диапазоне от 0,15 Гц до 0,45 Гц, более возможно, она находится в диапазоне от 0,30 Гц до 0,45 Гц, еще более возможно, равна 0,45 Гц;

- на седьмом 1300 выполнить расчет (и вывод) значений соотношения между мощностями в LF и HF диапазонах спектра мощности , в силу чего:

врач может оценить отклонение активации симпатической нервной системы и отклонение активации парасимпатической нервной системы, а также баланс между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы субъекта также на основе значения соотношения , с учетом типа популяции, к которому относится данный субъект.

Дополнительные варианты осуществления реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению также позволяют определять ВСР с применением обычных технологий, при этом:

- на третьем этапе 1100 выполняют построение тахограммы дискретного сигнала давления ;

- на четвертом этапе 1150 выполняют повторную дискретизацию тахограммы дискретного сигнала давления с получением повторно дискретизированной тахограммы дискретного сигнала давления ;

- на пятом этапе 1200 рассчитывают спектр мощности (возможно, с помощью преобразования Фурье, более возможно, с помощью БПФ, или посредством авторегрессионного моделирования или посредством вейвлет-преобразования) повторно дискретизированной тахограммы дискретного сигнала давления на частотах между 0,01 Гц и 0,4 Гц;

- на шестом этапе 1250 подразделяют спектр мощности повторно дискретизированной тахограммы дискретного сигнала давления на три частотных диапазона VLF_HRV (в котором частота находится в диапазоне от 0,01 Гц до 0,04 Гц), LF_HRV (в котором частота находится в диапазоне от 0,04 Гц до 0,15 Гц) и HF_HRV (в котором частота находится в диапазоне от 0,15 Гц до 0,4 Гц), и рассчитывают для каждого из диапазонов LF_HRV и HF_HRV мощность спектра мощности , а именно, мощность в диапазоне LF_HRV спектра мощности (задан интегралом в диапазоне LF_HRV, т.е. суммированием в дискретизированной области частот спектра мощности ) и мощности в диапазоне HF_HRV спектра мощности (задан интегралом в диапазоне HF_HRV, т.е. суммированием в дискретизированной области частот спектра мощности ); и

- на седьмом этапе 1300 рассчитывают (и выводят) значение соотношения между пиковыми частотами в диапазонах LF_HRV и HF_HRV спектра мощности , в силу чего:

врач может оценить отклонение активации симпатической нервной системы и отклонение активации парасимпатической нервной системы, а также баланс между активностью симпатической нервной системы и активностью парасимпатической нервной системы субъекта также на основе значения соотношения , с учетом типа популяции, к которому относится данный субъект.

Другие варианты осуществления реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению также позволяют:

- рассчитать (возможно, на любом из этапов с пятого этапа 1200 по седьмой этап 1300, и вывести на седьмом этапе 1300) стандартное отклонение повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и стандартное отклонение повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы (и, возможно, стандартное отклонение повторно дискретизированной тахограммы дискретного сигнала давления и, возможно, суммарную мощность спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и суммарную мощность спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы (и, возможно, суммарную мощность спектра мощности повторно дискретизированной тахограммы дискретного сигнала давления ,

при этом врач может оценить, с учетом типа популяции, к которому относится субъект, отклонение активации симпатической нервной системы и отклонение активации парасимпатической нервной системы, а также баланс между активностью симпатической нервной системы и активности парасимпатической нервной системы самого субъекта также на основании величины стандартных отклонений и (и, возможно, стандартного отклонения , и, возможно, также на основании суммарных мощностей и (а также суммарной мощности ).

Дополнительные варианты осуществления реализуемого с помощью компьютера способа по данному изобретению могут предусматривать построение на третьем этапе 1100 диаграммы продолжительности систолической фазы и диаграммы продолжительности диастолической фазы, выражая продолжительность систолической фазы и продолжительность диастолической фазы каждого сердечного сокращения в виде нормализованного значения (например, процентного значения) относительно общей продолжительности сердечного сокращения, а не в виде абсолютного значения в миллисекундах.

Выше были описаны предпочтительные варианты осуществления и предложен ряд вариантов настоящего изобретения, но следует понимать, что специалисты в данной области техники могут предлагать другие варианты и изменения, не выходя за объем его правовой охраны, ограниченный прилагаемой формулой изобретения.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к способу распознавания параметров, свидетельствующих об отклонении активации симпатической нервной системы и отклонении активации парасимпатической нервной системы при переходе субъекта от базального состояния к состоянию возмущения, а также к устройству для осуществления данного способа. При этом осуществляют прием дискретного сигнала давления субъекта, содержащего сердечные сокращения. Выделяют в дискретном сигнале каждое сердечное сокращение и в пределах каждого сердечного сокращения систолическую и диастолическую фазы. Строят диаграммы продолжительности систолической и диастолической фаз. Выполняют повторную дискретизацию диаграмм. Вычисляют спектры мощности повторно дискретизированных диаграмм при частотах между нижней предельной и верхней предельной. Вычисляют мощности указанных спектров. Рассчитывают и выводят значения соотношений вычисленных мощностей. Перечисленные этапы сначала выполняют для субъекта в базальном состоянии, а затем – в состоянии возмущения. Обеспечивается оценка активации симпатической и парасимпатической нервных систем с выявлением влияния перехода субъекта из базального состояния в состояние возмущения на основе взаимодействия между симпатической и парасимпатической нервными системами. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Реализуемый с помощью компьютера способ распознавания параметров, свидетельствующих об отклонении активации симпатической нервной системы и отклонении активации парасимпатической нервной системы при переходе субъекта от базального состояния к состоянию возмущения, содержащий следующие этапы:

A. прием (1000) дискретного сигнала давления субъекта, содержащего множество сердечных сокращений;

B. выделение (1050) в дискретном сигнале давления каждого сердечного сокращения и, в пределах каждого сердечного сокращения, выделение систолической фазы и диастолической фазы ;

C. построение (1100) диаграммы продолжительности систолической фазы как функции возрастающего количества сердечных сокращений и диаграммы продолжительности диастолической фазы в зависимости от возрастающего количества сердечных сокращений;

D. выполнение (1150) повторной дискретизации диаграммы продолжительности систолической фазы с получением повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы, и повторной дискретизации диаграммы продолжительности диастолической фазы с получением повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы;

E. вычисление (1200) спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы при частотах между нижней предельной частотой и верхней предельной частотой , превышающей нижнюю предельную частоту ;

F. вычисление (1250) мощности спектра мощности в LF диапазоне, мощности спектра мощности в HF диапазоне, мощности в LF диапазоне спектра мощности , и мощности в HF диапазоне спектра мощности , причем частота в LF диапазоне выше или равна первой промежуточной частоте и ниже второй промежуточной частоты , в силу чего

где нижняя предельная частота ниже первой промежуточной частоты которая, в свою очередь, ниже второй промежуточной частоты которая, в свою очередь, ниже верхней предельной частоты в силу чего

где частота в HF диапазоне выше или равна второй промежуточной частоте и ниже верхней предельной частоты , в силу чего

; и

G. расчет (1300) и вывод значения соотношения мощностей в LF и HF диапазонах спектра мощности и значения соотношения мощностей в LF и HF диапазонах спектра мощности , в силу чего

при этом этапы А-G реализуемого с помощью компьютера способа сначала выполняют для субъекта в базальном состоянии, а затем – в состоянии возмущения.

2. Реализуемый с помощью компьютера способ по п. 1, в котором нижняя предельная частота равна 0,01 Гц, верхняя предельная частота составляет от 0,4 Гц до 1,2 Гц, первая промежуточная частота составляет от 0,04 Гц до 0,12 Гц, а вторая промежуточная частота находится в диапазоне от 0,15 Гц до 0,45 Гц.

3. Реализуемый с помощью компьютера способ по п. 1 или 2, в котором на этапе E спектры мощности и рассчитывают посредством преобразования Фурье, повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы, соответственно.

4. Реализуемый с помощью компьютера способ по любому из предшествующих пунктов, в котором дискретный сигнал давления , принятый на этапе A, имеет продолжительность по меньшей мере 3 минуты, возможно, по меньшей мере 4 минуты, более возможно – по меньшей мере 5 минут.

5. Реализуемый с помощью компьютера способ по любому из предшествующих пунктов, в котором на этапе В систолическая фаза и диастолическая фаза каждого сердечного сокращения идентифицированы на основе идентификации времени дикротической выемки.

6. Реализуемый с помощью компьютера способ по п. 5, в котором:

- на этапе B дополнительно идентифицируют значение давления дикротической выемки при каждом сердечном сокращении;

- на этапе C дополнительно строят диаграмму давления дикротической выемки как функции возрастающего количества сердечных сокращений;

- на этапе D дополнительно выполняют повторную дискретизацию диаграммы давления дикротической выемки с получением повторно дискретизированной диаграммы давления дикротической выемки;

- на этапе E дополнительно рассчитывают спектр мощности повторно дискретизированной диаграммы давления дикротической выемки при частотах в интервале между нижней предельной частотой и верхней предельной частотой ;

- на этапе F дополнительно рассчитывают мощность спектра мощности в LF диапазоне и мощность спектра мощности в HF диапазоне; и

- на этапе G дополнительно рассчитывают и выводят значение соотношения между мощностями LF и HF диапазонов спектра мощности , в силу чего:

7. Реализуемый с помощью компьютера способ по любому из предшествующих пунктов, в котором на этапе C диаграмма продолжительности систолической фазы и диаграмма продолжительности диастолической фазы построены путем выражения продолжительности систолической и диастолической фаз каждого сердечного сокращения в виде величины, нормализованной по отношению к общей продолжительности рассматриваемого сердечного сокращения.

8. Реализуемый с помощью компьютера способ по любому из предшествующих пунктов, который дополнительно содержит определение и вывод ВСР (вариабельности сердечного ритма) субъекта сначала в базальном состоянии, а затем – в состоянии возмущения.

9. Реализуемый с помощью компьютера способ по любому из предшествующих пунктов, в котором дополнительно рассчитывают стандартное отклонение повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и стандартное отклонение повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы, выводя их на этапе G для субъекта, сначала пребывающего в базальном состоянии, а затем – в состоянии возмущения.

10. Реализуемый с помощью компьютера способ по любому из предшествующих пунктов, в котором дополнительно вычисляют суммарную мощность спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности систолической фазы и суммарную мощность спектра мощности повторно дискретизированной диаграммы продолжительности диастолической фазы, и выводят их на этапе G для субъекта, сначала пребывающего в базальном состоянии, а затем – в состоянии возмущения.

11. Устройство для распознавания параметров, свидетельствующих об отклонении активации симпатической нервной системы и отклонении активации парасимпатической нервной системы при переходе субъекта от базального состояния к состоянию возмущения, содержащее блок обработки, выполненный с возможностью осуществления реализуемого с помощью компьютера способа согласно любому из пп. 1-10.

12. Набор из одного или более машиночитаемых носителей, на которых хранится набор из одной или более компьютерных программ, содержащих команды, которые, при их выполнении одним или более блоками обработки, предписывают упомянутым одному или более блокам обработки осуществление реализуемого с помощью компьютера способа распознавания параметров, свидетельствующих об отклонении активации симпатической нервной системы и отклонении активации парасимпатической нервной системы при переходе субъекта от базального состояния к состоянию возмущения, согласно любому из пп. 1-10.

13. Реализуемый с помощью компьютера способ по п. 2, в котором верхняя предельная частота находится в диапазоне от 0,8 Гц до 1,2 Гц, первая промежуточная частота находится в диапазоне от 0,08 Гц до 0,12 Гц, а вторая промежуточная частота находится в диапазоне от 0,30 Гц до 0,45 Гц.

14. Реализуемый с помощью компьютера способ по п. 13, в котором верхняя предельная частота равна 1,2 Гц, первая промежуточная частота равна 0,12 Гц, а вторая промежуточная частота равна 0,45 Гц.

15. Реализуемый с помощью компьютера способ по п. 1 или 2, в котором на этапе E спектры мощности и вычисляются с использованием быстрого преобразования Фурье (БПФ) повторно дискретизированной диаграммы длительности систолической фазы и повторно дискретизированной диаграммы длительности диастолической фазы, соответственно.

16. Реализуемый с помощью компьютера способ по п. 4, в котором дискретный сигнал давления , полученный на этапе A, имеет временную длительность не менее 4 минут.

17. Реализуемый с помощью компьютера способ по п. 16, в котором дискретный сигнал давления , полученный на этапе A, имеет временную длительность не менее 5 минут.