СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ НАРУШЕНИЙ ДВИЖЕНИЯ КЛАПАНОВСЕРДЦА Советский патент 1972 года по МПК A61B8/00 

Изобретение относится к способам обработки информации, изучения данных о движеиии клапанов сердца при разработке методов диагностики клапанных пороков сердца.

Известны способы выявления признаковклананных пороков сердца путем изучения последовательности движений клапанов, например, посредством ультразвуковой кардиографии.

Предлагаемый способ изучения характеризуется тем, что известным методом статистического анализа выявляют распределение фаз, например фаз ультразвуковых кардиографических сигналов. Изучив таким методом нарушение закономерной последовательности движений клапанов сердца можно выявить «невыраженный порок сердца.

,На фиг. 1, изображена последовательность фаз цикла левого и правого сердца для здорового человека; на фиг. 2-ультразвуковая кардиограмма митрального и аортального клапанов, соответствующая последовательности фаз на фиг. 1; на фиг. 3-то же, для трикуспидального « пульмонального клапанов; на фиг. 4- статистические функции распределения сердечных циклов (интервалов R-/) и фаз (а, б- для здорового человека, в-для больного митральным стенозом).

НИИ, например, клананов сердца, наблюдается оиределепиая закономерность. При патологических же измененнях эта закопомерность нарушается. Путем выявления этих иарушений 5 возможно и выявление клапапных пороков сердца. Естественно, что исследование нарушений закономерной последовательностн движений клапанов наиболее эффективно набольшпх интервалах времени и при наличии боль0 нюго статистического материала.

Весьма результативным в оценке нерегулярных процессов является статистнческпй анализ, основанный на теории случайных процессов, который позволяет выявить ряд слабо

5 выраженных закономерностей в процессах. В применении к анализу сердечной деятельности -пол-ная фазювая структура .процесса выжвляется лучше всего при рассмотрении неско.чьких синхронно записанных взаимосвязанных

0 проявлений сократительной деятельности се1рдца. Такими .проявлениями мог.ут быть, например, электрическая активность сердца (по электрокардиограмме) и механическое движение клапанов сердца (ио ультразвуковым кар5 диографнческим сигналам с использованием ультразвуковой локации клапанов и мьиицы сердца, основанной на эффекте Доилера). Раздельная локация движений различных клананов и локация движения либо механическое

мер митрального « аортального) стенок сердца позволяет четко определять известные фазы сердечного цикла раздельно для каждого отдела сердца, что является необход мой .тар-едносылкой для нрименения стат;1стического анализа распределения фаз.

Применение известного статистического анализа в данном случае заключается в выделении определенных фаз сердечного цикла, измерении их длительности на протяжении, например, 100-120 сердечных циклов и построении их функции распределения по длительности, позволяющей тонко выявить нарушения закономерной последовательности движений клапанов.

Как известно, последовательность фаз цикла левого и правого сердца для здорового человека TBiKOBa (€,м. фиг. 1-Р, R, Т - зубцы электрокардиограммы (Э-КГ).

Фаза /-систола предсердий (LA, RAS), интервалы М-РК-Мс -д|1я левого сердда, Tps-Pc - для правопо.

Фаза //-изометрическое сокращение желудочков, интервалы Мс-Ао/Т -РО.

Фазы ///-/К-быстрая и медленная контрактация желудочков (LVC, RVC) интервалы

HO Cf О С

.Фаза V-изометрическая релаксация желудочков, интервалы АС-Мо, PC-TO.

Фазы VI-Vil-фазы быстрой и медленной релаксации желудочков (LVR, RVR) интервалы MOMps, TOTpi.

Для полной оценки фазовой структуры работы левого сердца достаточна синхронная регистрация ультразвуковой кардиограммы (УКГ) митрального клапана и аортального клапана (см. фиг. 2-УКГМ и УКГА). Фазовая структура деятельности правого сердца описывается ультразвуковой кардиограммой трикуспидального и пульмонального клапанов (см.фнг. ЗУКГТ иУКГР).

Для статистического анализа фазы / (систолы левого предсердия) на одни вход измерительного устройства подается УКГ митрального клапана, на другой вход-ЭКГ, снимаемая синхронно с УКГ. В принципе регистрация ЭКГ не обязательна, она необходима только лишь на случай пропадания импульса Л1р,,С помощью логической схемы устройства можпо выделить из последовательности импульсы Mps и М(., ограничивающие измеряемые интервалы. После многократного измерения этой фазы, автоматически выдается ее функция распределения.

Для анализа // фазы (фазы изометрического сокращения желудочка) на первый вход устройства УКГ митрального клапана, па второй вход-УКГ аортального клапана. Измеряется временной интервал между импульсами MC и АО. Аналогично определяются другие фазы. Для раздельного анализа /// и IV фаз, соответствующих быстрому и медленному опорожнению желудочков, а также фаз VI и VII необходима регистрация движения мышцы соответствующего отдела сердца.

Исследование проводится в состоянии полного покоя исследуемого лежа. В предположепии стационарности ритма в процессе исследования, последовательно регистрируются функции распределения полных сердечных циклов и отдельных фаз. Оценка взаимосвязи той или иной фазы с сердечным цнклом в целом проводится в качественном и количественном сравнении их функций распределения. Для каждой функции

определяются показателп степени нормальности закона распределения, т. е. вычисляются коэффициенты асимметрии и эксцесс. В случае малости этих коэффициентов можно утверждать, что исследуемые процессы подчиняются нормальному (гауссову) закону распределения. Практические исследования показали, что в больщинстве случаев это утверждение справедливо. Если законы распределения нормальны,

ввести коэффициенты взаимосвязи, которые находятся отношением относительных разбросов длительностей фаз к относительному разбросу сердечного ритма. Так, для показанных в качестве примера

функций распределения сердечных циклов (интервалов RR) коэффициенты взаимосвязи для фаз Mps-MC, MO-Mps соответс1венно равны (см. фиг. 4, а,б).

Д(Мр,-Д,) .Д(ад) 0,05

0,2

/у onу - -

(Mf,.,M,) RR0,25

(,) A(W)

KRR 1,34.

,l -

(Мо-Мр,) т

Из сопоставления коэффициентов KRR-I и ,VII видно, что фаза / слабо связана с изменением продолжительности сердечного цикла, в то время как фаза ///-IV (релаксация левого желудочка) сильно взаимосвязана

с ритмом сердца.

Еще в меньщей степени связаны фазы изометрического сокращения желудочков Мс-АО ((,048) и фаза изометрической релаксации желудочков Ло-Лс (K.R-R-v Q,OQ).

При митральном стенозе наблюдаются характерные соотношения между вариационной кривой сердечных циклов и отдельных фаз. Кривая распределения ритма смещается в сторону меньших интервалов R-R (модальное значение 0,7-0,75), одновременно наблюдается уменьшение разброса (Д () 0,025- 0,05).

Паблюдается увеличение коэффициентов

взаимосвязи таких интервалов Tps-Т, PC-То и уменьшение АО-MO ритмом сердца (см. фиг. 4,в).

Таким образом, представляется возможной разработка способов ранней дифференцированной диагностики клапанных протоков сердца (в случае накопления количественных параметров специфических статистических распределений как сердечных циклов в целом, так и внутренних фазовых структур в норме и пато5Предмет изобретения Применение статистического анализа, выявляющего распределение фаз, например фаз 6 ультразвуковых кардиографических сигналов, в качестве снособа изучения нарушений закономерной носледовательности движений клапанов при их поражениях.

.мАР ArPJ.M, Tf.Mt

I и Ш-N V И-И Фиг.2

Г и Ш-ff 1 И-Ш Фиг.З