Спосіб універсальної бальної оцінки електрокардіограми

Реферат: Спосіб універсальної бальної оцінки електрокардіограми шляхом реєстрації електрокардіограми (ЕКГ) людини щонайменше в одному відведенні, обчислення кількісних параметрів ЕКГ сигналу на основі різних математичних методів, у тому числі параметрів варіабельності ритму серця (ВРС), обчислення діагностичних критеріїв (ДК) та їх відхилень від норми згідно з 4-значним правилом: норма, незначні, помірні, виражені Порушення, і на цій основі - оцінки порушень стану серцево-судинної системи (ССС) та психоемоційного стану людини. Реєструють ЕКГ сигнал щонайменше в 6-ти відведеннях. UA 104827 U (12) UA 104827 U UA 104827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини, а саме - до функціональної діагностики, і може бути використаний для функціонально-діагностичного дослідження стану серцево-судинної системи (ССС) людини з метою виявлення ознаки патології. На сьогодні актуальна об'єктивна та комплексна оцінка відхилень і виявлення ступеня порушень ССС. ССС є однією з найбільш важливих систем життєзабезпечення та індикатором адаптаційних можливостей людини оскільки забезпечує постійну циркуляцію крові по замкнутій системі кровоносних судин - артерій, вен і капілярів, які пронизують всі тканини й органи тіла. Рух крові забезпечується роботою серця, а основною частиною серця, яка виконує головну роль по перекачуванню крові по судинах людського організму є міокард (серцевий м'яз). Рівень функціонування ССС - це провідний показник, що відображає стан цілісного організму і його рівновагу із середовищем. Тому подальше підвищення достовірності та комплексності діагностики ранніх ознак патології ССС людини за допомогою неінвазивних інструментальних методів, коли порушення існують ще в незначних, або прихованих (безсимптомних) формах є актуальним завданням. На сьогодні метод ЕКГ активно розвивається та залишається одним з основних і найбільш поширених методів діагностики ССС та міокарда. Тому перспективним напрямком діагностики ССС є вдосконалення методів автоматичного аналізу електрокардіограми (ЕКГ), яка містить багатосторонню інформацію про стан ССС. Відомо спосіб кількісної оцінки стану ССС шляхом реєстрації ЕКГ [RU 2,210,406, А61В 5/0452, Способ оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы по ритмическому взаимодействию колебаний различных элементов электрокардиосигнала, Радченко А.С, 2003] із використанням активної ортостатичної проби. У ньому оцінка функціонального стану (ФС) ССС виконується шляхом неперервної реєстрації ЕКГ в 1-му стандартному відведенні з моменту прийняття людиною вертикального положення тіла для визначення моменту закінчення перехідного процесу в кардіоритмі і далі протягом 3-х і більше хвилин для виділення ділянки запису ЕКГ, яка відповідає умовам стаціонарності та ергодичності. Вимірюють інтервали PQ, QT і ТР, їх вибірки оцінюють на стаціонарність та ступінь узгодженості на основі частотного, фазового і когерентного аналізу (авто-, взаємні та фазові спектри, спектри когерентності), а результати обчислень порівнюють зі стандартними значеннями. У такий спосіб на основі аналізу ритмічних співвідношень різних елементів ЕКГ сигналу, виконують прогнозування ступеня ефективності адаптивної реакції на циклічне фізичне навантаження без використання самого навантаження. Перевага способу полягає у застосуванні багатьох амплітудно-часових параметрів, оцінюванні їх взаємодії (узгодженості) щодо навантаження за допомогою обчислення різних типів спектрів. Недоліки зазначеного способу наступні: 1) спосіб не дозволяє оцінити стан регуляції ССС, стан міокарда та інтегральний показник ФС ССС; 2) спосіб застосований лише при здійсненні фізичного навантаження; 3) немає нормування на частоту серцевих скорочень (ЧСС), 4) характеризується досить складними обчисленнями. Більш широкі діагностичні можливості реалізовано в RU 2,151,545 [А61В 5/02, Способ оценки функционального состояния сердечнососудистой и вегетативной нервной систем, Макаров Л.М., 2000], у якому за даними холтерівського моніторування ЕКГ обчислюють значення середньої ЧСС окремо в періоди сну і активності, на основі чого визначають циркадний індекс (ЦІ) як відношення середнього денного до середнього нічного значення ЧСС за хвилину. Значення ЦІ 1,24-1,44 свідчать про стабільність організації добового (циркадного) ритму у здорових осіб і хворих без грубого ураження інтракардіальних чи вегетативних центрів регуляції добового ритму серцевої діяльності. Величина ЦІ, яка характеризує стан ССС та вегетативної нервової систем, не залежить від статі і віку обстежених, характеру основного ритму, застосованої апаратури. Перевагою цього підходу є врахування стану регуляції діяльності серця з боку автономної (вегетативної) нервової системи. Недоліками цього способу, що зменшують його інформативність та обмежують його використання, є такі: 1) не враховуються параметри міокарда, які власне і характеризують його стан, а вимірюється лише ЧСС - найпростіший параметр, який описує варіабельність ритму серця (ВРС), який визначається інтервалами часу між послідовними циклами серцевих скорочень, 2) неможливо оцінити стан регуляції ССС 3) не обчислюють інтегральний показник ФС ССС. Крім того відомо достатньо інформативний спосіб діагностики ФС серця згідно патенту UA 54185, [А61В 5/0452, А61В 5/02, Спосіб оцінки фізіологічної ціни психоемоційного чи фізичного навантаження, І.А. Чайковський, М.М. Будник, 2010]. В способі за даними ЕКГ в одному чи 1 UA 104827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 декількох стандартних відведеннях у 3-х станах (спокій, навантаження, реституція) визначають ЧСС та 10 амплітудно-часових параметрів ЕКГ кривої (амплітуди зубців Q, R, S, Т, відношення амплітуд R/S, тривалості зубця Q, комплексу QRS, інтервалів PQ, QT, симетрія зубця Т), нормують зазначені 10 параметрів на ЧСС, обчислюють їх відношення для станів "навантаження/спокій" і "навантаження/реституція", визначають ступінь фізіологічної ціни наростання (спадання) навантаження - низький, коли всі відносні показники менші 0,8 чи більші 1,2, середній (високий) - якщо не менш ніж один відносний показник лежить у діапазоні 0,8-1,2 (більший 1,2 чи менший 0,8). На цій основі роблять висновок, що фізіологічна ціна навантаження низька (середня чи висока), якщо ціни наростання і спадання низькі (не менш ніж одна ціна середня чи висока). Перевагою підходу згідно UA 54185, на відміну від способу RU 2,151,545, є нормування на ЧСС 10 амплітудно-часових параметрів ЕКГ, які характеризують стан міокарда. Недоліки полягають у тому, що: 1) ЧСС використовують лише як засіб нормування інших параметрів, а не як діагностичний параметр, 2) не застосовують інші, ніж ЧСС параметри ВРС, 3) застосовують лише 2 діагностичні висновки - норма (стабільність) чи відхилення від норми, тобто найпростіше порогове правило, що не дає змоги оцінити ступені порушення ФС ССС. Частково ці недоліки усунуто в корисній моделі UA 61285 [А61В 5/0452, А61В 5/02, Спосіб оцінки функціонального стану серця на основі аналізу форми електрокардіограми та варіабельності ритму серця, Чайковський І.Α., Будник MM., 2011], згідно з якою проводять реєстрацію ЕКГ та обчислюють параметри аналогічно UA 54185. відрізняється тим, що для здійснення оцінки обчислюють зазначені параметри, площі, коефіцієнти апроксимації, отримують індивідуальний еталонний стан серця людини усередненням зазначених параметрів за не менш ніж 5 її обстеженнями в умовах основного обміну і повного психоемоційного і фізичного комфорту; виконують обстеження поточного стану серця та обчислюють діагностичний критерій (ДК) як усереднену на кількість параметрів суму балів зазначених параметрів згідно 4-значної шкали: норма (0),·незначні (1), помірні (2), виражені (3) порушення; порівнюють поточний стан серця з індивідуальним еталонним станом для даної людини, а у разі його відсутності - із загальнолюдським статево-віковим еталонним станом; роблять висновок, що ФС серця людини нормальний (порушений незначно, помірно чи суттєво), якщо значення ДК для поточного стану порівняно з еталонним станом знаходяться в діапазоні 0≤ДК≤0,5 (0,5≤ДК≤1,5, 1,5≤ДК≤2,5 чи 2,5≤ДК≤3). Далі на основі отриманих показників у разі виявлення порушення ФС серця дають відповідні рекомендації: при незначних відхиленнях - змінити образ життя та/або інтенсивність/характер праці, при помірних - те саме та звернутися за консультацією до лікаря у плановому порядку, при виражених - негайно звернутися за консультацією до лікаря. Перевагами UA 61285 є поєднанні різних параметрів, отриманих на основі аналізу форми усередненої ЕКГ кривої та параметрів ВРС; синтез узагальненого ДК, застосування 4-значного вирішувального правила, що забезпечує виявлення 3-х ступенів відхилення ФС серця від норми. Недоліком зазначеного способу є застосування відомих досить простих параметрів, а не передових параметрів, тобто ЕКГ 4-го покоління. Даний недолік враховано у винаході WO 2014/098784 А1 [А61В 5/0404, Fourth generation portable intellectual electrocardiograph (портативный интеллектуальный электрокардиограф 4-го поколения), Чайковский И., Будник Η., Васильев В, Фролов Ю., Мешков В., Берсенев В., 2014], згідно з яким реєструють ЕКГ сигнали не менш ніж в 1 з 12 стандартних ЕКГ відведень, пристрій виконують у складі комплекту стандартних ЕКГ електродів, ЕКГ кабелю, електронного блока реєстрації та обробки сигналів, USB кабелю, портативного комп'ютера та комп'ютерної програми, ЕКГ сигнали передають з блока в комп'ютер через USB кабель, відображення, автоматизовану обробку та медичний аналіз ЕКГ сигналів здійснюють за допомогою комп'ютерної програми. Пристрій відрізняється тим, що блок виконують з мікросхем високого ступеня інтеграції та широких функціональних можливостей, застосовують мікросхему мікроконтролера, на основі якої виконують вбудовану мікропроцесорну систему керування блоком, зовні на поверхні блока не встановлюють ніяких органів керування, керування пристроєм здійснюють лише з комп'ютера за допомогою мікроконтролера, сигнали керування, та живлення подають з комп'ютера в блок через USB кабель, комп'ютерну програму виконують з реалізацією алгоритмів медичного аналізу та інтерпретації ЕКГ 4-го покоління, запис і обробку сигналів здійснюють у цифровому 2 UA 104827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 форматі SCP-ECG, призначеному для передачі даних в комп'ютерних мережах та для телемедицини. Перевага WO 2014/098784 полягає у реалізації діагностики ССС на основі ЕКГ 4-го покоління, а недоліком - те що даний винахід стосується пристрою, в якому діагностичні методики 4-го покоління не розкриті. За прототип взято заявку на винахід UA а 2013 03781 [А61В 5/02, А61В 5/0402, Спосіб оцінки функціонального стану серцево-судинної системи людини, Чайковський І.А., Денисюк В.А., 2013] в якому реєструють ЕКГ не менш ніж в 1-му відведенні, обчислюють кількісні параметри усередненого кардіоциклу, ВРС, порушень ЧСС, оцінюють різними математичних методів форму усередненої ЕКГ, обчислюють декілька ДК, застосовують 4-значну шкалу (норма, незначні, помірні та виражені порушення). Спосіб відрізняється тим, що обчислюють нормовані показники шляхом нормування кількісних параметрів ЕКГ на шкалу 0-100 балів, формують ієрархічну структуру з 4-х рівнів, в якій кожний наступний рівень утворюють шляхом усереднення показників отриманих на попередньому рівні, де 1-й рівень - це множина зазначених нормованих показників, 2-й рівень утворюють 6 груп споріднених показників з близьким фізіологічним змістом, які включають групу амплітудно-часових показників ЕКГ (1), які відповідають за оперативний контроль стану міокарда, групу показників ВРС (2), які відповідають за оперативний контроль регуляції ССС, групу показників порушень ритму серця (3), які відповідають за оперативний контроль стану ССС, групу амплітудно-часових показників ЕКГ (4), які відповідають за оцінку стану резервів міокарда, групу показників ВРС (5), які відповідають за оперативний контроль оцінку резервів регуляції ССС, групу показників порушень ритму серця (6), які відповідають за оцінку стану резервів ССС, обчислюють 6 узагальнених показників шляхом усереднення значень окремих показників кожної групи. На 3-му рівні обчислюють 3 інтегральні ДК: ДК оцінки стану міокарда як середнє від показників (1) та (4), ДК оцінки регуляції ССС як середнє від показників (2) та (5), ДК діагностики порушень ритму серця як середнє від показників (3) та (6). На 4-му рівні обчислюють узагальнений ДК функціонального стану ССС шляхом усереднення 3-х ДК, отриманих на 3-му рівні, та формулюють висновок, що ФС ССС нормальний (порушений незначно, помірно чи суттєво), якщо значення узагальненого ДК для поточного стану знаходиться в діапазоні 75≤ДК≤100 (50≤ДК≤75, 25≤ДК≤50 чи ДК≤25), всі дії виконують на комп'ютері з відображенням результатів на дисплеї комп'ютера та їх роздруківкою на принтері. Перевагою прототипу є структурування показників ЕКГ та ВРС за 4 рівнями згідно зі ступенем їх узагальнення, а недоліками - відсутність: 1) передових діагностичних показників 4-го покоління, 2) агрегування відомих рутинних та зазначених передових показників, а також оригінальних показників, запропонованих авторами, 3) прогнозу щодо стану ССС, 4) оцінки психоемоційного стану людини, 5) формулювання агрегованого висновку з урахуванням відомих діагностичних кодів та ЕКГ показників 4-го покоління. Отже, недоліком сучасного рівня техніки є відсутність способу всебічної універсальної оцінки ФС ССС людини на основі поєднання відомих діагностичних кодів, ЕКГ 4-го покоління та інтегрального показника ФС. Це обмежує детальність стратифікації станів ССС та точність діагностики порушень в її роботі. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб універсальної бальної оцінки електрокардіограми шляхом реєстрації ЕКГ людини щонайменше в 1-му відведенні, обчислення кількісних параметрів ЕКГ сигналу на основі різних математичних методів, у тому числі параметрів ВРС, обчислення ДК та їх відхилень від норми згідно 4-значного правила: норма, незначні, помірні, виражені порушення, і на цій основі - оцінки порушень стану ССС та психоемоційного стану людини. Поставлена задача досягається шляхом: 1) реєстрації ЕКГ людини щонайменше в 6-ти відведеннях, 2) формування ієрархічного діагностичного алгоритму з 5-ти рівнів, в якому кожний наступний рівень утворено шляхом усереднення показників чи агрегування висновків, отриманих на попередньому рівні, 3) 1-й рівень - обчислення набору нормованих ЕКГ показників шляхом нормування кількісних ЕКГ параметрів на шкалу від 0 до 100 балів, 4) на 2-му рівні - розділення зазначених нормованих показників на щонайменше 7 груп споріднених показників з близьким фізіологічним змістом, які включають: 3 UA 104827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 а) групу амплітудно-часових показників ЕКГ 1, які відповідають за оперативний контроль стану міокарда, б) групу показників ВРС 2, які відповідають за оперативний контроль регуляції ССС, в) групу показників порушень ритму серця 3, які відповідають за оперативний контроль стану ССС, г) групу амплітудно-часових показників ЕКГ 4, які відповідають за оцінку стану резервів міокарда, д) групу показників ВРС 5, які відповідають за стан резервів регуляції ССС, е) групу показників ВРС 6, які відповідають за психоемоційний стан людини, є) групу показників порушень ритму серця 7, які відповідають за оцінку стану резервів ССС, 5) обчислення щонайменше 7 узагальнених показників 1, 2, 3…7 шляхом усереднення значень показників відповідної групи 1, 2, 3, … 7, 6) на 3-му рівні обчислення 4 інтегральних ДК1-ДК4, які включають: а) ДК1 оцінки стану міокарда як середнє від узагальнених показників 1 та 4, б) ДК2 оцінки регуляції ССС як середнє від узагальнених показників 2 та 5, в) ДК3 оцінки порушень ритму серця як середнє від узагальнених показників 3 та 7, г) ДК4 оцінки психоемоційного стану людини як узагальнений показник 6, 7) обчислення комплексного показника функціонального стану ССС (КПФС) як середнє від 4 інтегральних ДК1-ДК4, 8) обчислення відомих кількісних оцінок на основі щонайменше 6 ЕКГ відведень, які включають: а) синдромальний аналіз ЕКГ на основі ганноверського алгоритму, б) міннесотський код, 9) обчислення відомих бальних оцінок ЕКГ на основі: а) кодів ураження міокарда, таких як код Сельвестера, Q-код, код СІIS та код Олдріджа, б) кодів прогнозування серйозних серцево-судинних подій, таких як код Фройліхера, код 1-го відведення, код відведення AVR та код прогнозування раптової серцевої смерті, 10) на 4-му рівні роблять проміжний діагностичний висновок, що функціональний стан ССС в нормі (порушений незначно, помірно чи суттєво), якщо значення КПФС знаходиться в діапазоні 76 ≤ КПФС ≤ 100 (51 ≤ КПФС ≤ 75, 26 ≤ КПФС ≤ 50 чи 0 ≤ КПФС ≤ 25), 11) роблять проміжні діагностичні чи прогностичні висновки за зазначеним 4-значним правилом, які включають: а) діагностичний висновок на основі ганноверського алгоритму, б) діагностичний висновок на основі міннесотського коду, в) діагностичний висновок на основі кодів ураження міокарда, г) прогностичний висновок на основі кодів прогнозування серйозних серцево-судинних подій, 12) на 5-му рівні роблять заключний агрегований діагностичний та прогностичний висновок про функціональний стан ССС та психоемоційний стан за допомогою поєднання проміжного висновку на основі КПФС із щонайменше одним проміжним висновком на основі ганноверського алгоритму, міннесотського коду, кодів ураження міокарда чи кодів прогнозування серйозних серцево-судинних подій, 13) виконання всіх дій на комп'ютері з відображенням результатів на дисплеї комп'ютера та їх роздруківкою на принтері, 14) обчислення додатково на 1-му рівні ЕКГ показників 4-го покоління. Новизна: 1. Використання нових діагностичних показників ЕКГ 4-го покоління. 2. Агрегування відомих рутинних та показників 4-го покоління, а також оригінальних узагальнених показників, запропонованих авторами, які обчислюють на 3-му рівні. 3. Застосування окремої групи прогностичних показників. 4. Введення в розгляд 7-ї групи показників та узагальненого ДК, які дають змогу кількісно оцінити психоемоційний стан людини. 5. Добавлено 5-й рівень, тобто формулювання агрегованого висновку з урахуванням КПФС та відомих діагностичних кодів. Технічний результат: 1. Одночасне діагностування порушень функціонування ССС та психоемоційного стану людини. 2. Здатність надати як діагностичний так і прогностичний висновок. 3. Підвищується точність та надійність діагностики. 4. Поглиблюється діагностика за рахунок визначення найбільш вразливих ланок ССС, наприклад, стану регуляції вегетативного балансу. 4 UA 104827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Кожна відмітна ознака способу, що заявляється, необхідна, а всі разом є достатніми для досягнення поставленого завдання. Між відмітними ознаками корисної моделі, що заявляється, і одержуваним при його використанні технічним результатом, існує причинно-наслідковий зв'язок. Суть способу, що заявляється, полягає в методиках обчислень кількісних ЕКГ показників, їх упорядкування та формулювання агрегованого діагнозу на основі 4-значного вирішувального правила. Поєднання відмітних ознак є неочевидне для фахівця в даній галузі техніки і в сумі становить суттєвий крок в діагностиці патологій ССС з одночасним урахуванням психоемоційного стану людини та її впливу на роботу ССС. Суть корисної моделі пояснюють креслення. Фіг. 1: Блок-схема діагностичного алгоритму. Фіг. 2. Значення груп родинних показників з близьким фізіологічним змістом для трьох обстежених (2-й рівень). Фіг. 3. Значення узагальнених показників, ДК та їх якісні градації для трьох обстежених для 2-го та 3-го рівнів. Фіг. 4. Значення ДК, відомих кодів та проміжні діагностичні висновки для трьох обстежених для 4-го та 5-го рівнів. Основна реалізація включає виконання такої послідовності дій. Підготовча стадія (реєстрація та обчислення ЕКГ параметрів) 1) Реєстрація ЕКГ у пацієнта протягом не менш ніж 2 хв в 6-ти стандартних відведеннях. 2) Обчислення усередненого кардіоциклу, параметрів ВРС та ознак порушень частоти, ритмічності та послідовності скорочень серця, 3) Оцінка форми усередненої ЕКГ на основі амплітудно-часових параметрів та інтегралів (площ) всіх елементів ЕКГ кривої. 4) Обчислення кількісних параметрів за допомогою різних математичних методів. Етапи 1-4 відомі, аналогічні таким в патентах UA 54185, UA 61285, прототипі UA a 2013 03781, і наведені лише з метою ілюстрації реалізації. Пропонований спосіб - це ієрархічний алгоритм, який складається з 5-ти якісних рівнів. Стадія обчислень (1-й, 2-й та 3-й рівні) 1-й рівень - отримання набору нормованих ЕКГ показників Етап 1. Нормування ЕКГ параметрів на шкалу від 0 до 100 балів. 2-й рівень - отримання узагальнених показників Етап 2. Розділення на 7 груп родинних показників з близьким фізіологічним змістом, обчислення 7-ми узагальнених показників для відповідних груп. 3-й рівень - отримання інтегральних ДК та комплексного показника Етап 3. Обчислення 4-х ДК: а) регуляції ССС ДК1, б) стану міокарда ДК2, в) порушень ритму серця ДК3, г) психоемоційного стану ДК4, та КПФС як їх середнього арифметичного. Етап 4. Оцінки на основі 6-ти ЕКГ відведень - синдромальний аналіз за допомогою ганноверського алгоритму, міннесотський код. Етап 5. Бальні оцінки ЕКГ на основі кодів ураження міокарда (Сельвестера, Q-код, CIIS, Олдріджа) та кодів прогнозування серйозних серцево-судинних подій (Фройліхера, 1-го відведення, відведення AVR, прогнозування раптової серцевої смерті). Стадія медичного висновку (4-й та 5-й рівні). 4-й рівень - проміжні висновки. Етап 6. Проміжний висновок на основі КПФС (аналогічно, як у прототипі). Порівнюють значення КПФС для поточного стану зі значенням цього показника для індивідуального еталонного стану для даної людини, а при його відсутності - із загальнолюдським статевовіковим еталонним станом. Діагностують, що ФС ССС нормальний (порушений незначно, помірно чи суттєво), якщо значення КПФС знаходиться в діапазоні 76≤ КПФС ≤100 (51 ≤ КПФС ≤75, 26≤ КПФС ≤50 чи 0≤ КПФС ≤25). Етап 7. Роблять проміжні висновки на основі ганноверського алгоритму, гіннесотського коду, кодів ураження міокарда та кодів прогнозування серйозних серцево-судинних подій. 5-й рівень - заключний висновок. Етап 8. Роблять агрегований діагностичний та прогностичний висновок про функціональний стан ССС та психоемоційний стан за допомогою поєднання проміжних висновків на основі КПФС, ганноверського алгоритму, міннесотського коду, кодів ураження міокарда та кодів прогнозування серйозних серцево-судинних подій. Пропонований алгоритм подано на Фіг. 1 та включає 8 етапів: 1-й рівень - "нормовані показники" (Етап 1); 5 UA 104827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2-й рівень - "узагальнені показники" (Етап 2); 3-й рівень "інтегральні показники" включає 3 етапи: 4 інтегральні ДК та КПФС (Етап 3), бальні оцінки ЕКГ на основі ганноверського алгоритму та міннесотського коду (Етап 4), кодів ураження міокарда та кодів прогнозування серйозних серцево-судинних подій (Етап 5). 4-й рівень "проміжні висновки" включає 2 етапи: висновок на основі КПФС (Етап 6) та висновки на основі ганноверського алгоритму, міннесотського коду, кодів ураження міокарда та кодів прогнозування серйозних (Етап 7). 5-й рівень "заключний висновок" роблять на основі поєднання отриманих на 4-му рівні 5-ти проміжних висновків (Етап 8). Для демонстрації на Фіг. 2 наведено 14 параметрів 1-го рівня для 3-х осіб, які включають ЧСС, SDNN, RMSSD, індекс напруження, тріангулярний індекс, індекс емоційного стану, PNN50, вегетативний баланс, активність вазомоторного циклу регуляції, активність підкоркових рівнів регуляції, ентропія та фрактальний індекс, функціональні класи за Баєвським та за Машиним. Ці параметри описують: а) різні аспекти варіабельності ритму серця, б) амплітудно-часові показники та форму зубців ЕКГ, в) наявність основних порушень частоти, ритмічності і послідовності скорочень серцевого м'яза (іншими словами - порушення ритму серця). Також обчислюють 12 параметрів, які описують стан міокарда на основі форми ЕКГ у 6-ти відведеннях: 4 інтегральних показника форми ST-T для відведень І, III, AvL, AvR, 6 індексів амплітуд та площ зубців ЕКГ для відведень І, II, III, AvL, AvR, AvF, індекс тривалості інтервалів ЕКГ, кут QRS-T у фронтальній площині. Другий рівень ілюструє Фіг. 3, де наведено 2 групи споріднених показників, що мають близький фізіологічний сенс. Наприклад показники "оперативний контроль регуляції", "стан резервів регуляції" та "інтегральні показники" в основному відображують оперативний, тобто миттєвий ФС ССС. Ця група характеризує негайну адаптивну відповідь на зовнішні стимули. Інша група (4 показники) - оперативний контроль стану міокарда, стан резервів міокарда, індекс стаціонарності за міокардом, поглиблений аналіз ЕКГ (6 відведень) - в основному відображає рівень функціонального резерву, який може бути витрачений на адаптацію. Третій рівень (Фіг. 4), який включає 7 узагальнених показників та 4 інтегральних ДК, відображають різні сторони функціонування ССС. Це показники - 1) регуляції, 2) стану міокарда (6 відведень), 3) порушення ритму серця, які є результатом оцінки регуляції міокарда нервовою системою, стану міокарда та діагностики порушень ритму серця, а також 4) ДК оцінки психоемоційного стану людини. Далі обчислюють універсальний показник ДК ФС ССС у вигляді комплексного показника КПФС (Фіг. 4). На цьому рисунку також наведено значення інших кодів та відповідні проміжні діагнози, які отримують на 4-му рівні аналізу, а також заключний агрегований висновок. Для ілюстрації реалізації способу наведено 3 приклади обстежених, які мають різні порушення ССС. Так, за результатами розкритої ієрархічної оцінки ФС серця пацієнта Б встановлено наступне. Показники 1-го рівня: SDNN незначно знижений, індекс напруження незначно підвищений, інші показники у нормі. Майже всі узагальнені показники, 2-го рівня також знаходяться у нормі в межах діапазону значень 80-96 балів, крім показника "оцінка стану резервів міокарда" (65 балів), який свідчить про незначні порушення. В результаті всі ДК третього рівня перебувають у нормі: ДК1 "стан міокарда" - 80 балів, ДК2 "оцінка регуляції ССС" - 94 бали, ДК3 "порушення ритму серця" - 85 балів, тобто такі порушення відсутні, ДК4 "оцінка психоемоційного стану" - 80 балів. В результаті КПФС пацієнта дорівнює 85, що свідчить - стан ССС пацієнта Б у нормі. ганноверський алгоритм та міннесотський код також дають по 100 балів, проміжні висновки по інших кодам ураження міокарда та кодам прогнозування серйозних серцево-судинних подій теж "норма". Загальна бальна оцінка ФС ССС та психоемоційного стану пацієнта Б рівна 91, що дає агрегований висновок "норма". У обстеженого 0301 треба звернути увагу на такий показник 1-го рівня як індекс співвідношення фаз ЕКГ та узагальнений показник 2-го рівня "оперативний контроль стану міокарда", згідно яких мають місце "помірні порушення". ДК1 3-го рівня "стан міокарда" рівний 70, що відповідає градації "Незначні порушення", а інші показники 3-го рівня знаходяться у нормі, як і КПФС, рівний 79. Оцінки згідно ганноверського алгоритму 75 та більшості інших кодів дають проміжні висновки "незначні порушення", лише міннесотський код рівний 50 вказує на помірні порушення. Загалом бальна оцінка рівна 72, що дає агрегований висновок "незначні порушення". 6 UA 104827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 На відміну від цього в обстеженого 0304 показник КПФС рівний 47 та манноверський алгоритм рівний 50, що, як і для більшості інших кодів, відповідає висновку "помірні порушення". Лише декілька кодів, включаючи міннесотський код, вказують на незначні порушення, але мають значення балів, які лише незначно перевищують 50. Загальний бал рівний 49, що дає агрегований висновок "помірні порушення". В додатковій реалізації у способі на 1-му рівні додатково обчислюють ЕКГ параметри 4-го покоління, наприклад такі як високочастотний аналіз QRS комплексу, аналіз зубця Τ на основі SVD розкладу, аналіз пізніх потенціалів, просторовий аналіз кута QRS-T чи інші параметри. В іншій реалізації у способі на 3-му рівні синдромальний аналіз ЕКГ виконують на основі не ганноверського алгоритму, а іншого відомого алгоритму, наприклад вашингтонського чи іншого алгоритму. В усіх реалізаціях реєстрацію та аналіз сигналів виконують за допомогою комп'ютерної програми "Мультимода Кардіо 1", результати відображують на дисплеї комп'ютера та друкують на принтер. Перевага способу полягає у тому, що при переході на більш високі рівні аналізу відбувається узагальнення і агрегація інформації, отриманої на попередньому рівні. Це виражається в усередненні балів показників попереднього рівня. Тобто показники 1-го рівня усереднюють на 2-му рівні, а 2-го - на 3-му. При цьому враховують особливості скринінгового дослідження, основною метою якого є виявлення латентних патологічних змін, пошук показань для подальшого, більш поглибленого дослідження. В усіх реалізаціях результати діагностики відображують у вигляді зведеної таблиці, що містить показники ВРС, стану міокарда, порушення ритму серця та висновок, а також у вигляді графічних елементів - блоків інтегральної оцінки систем регуляції, стану міокарда, порушень ритму серця та блок КПФС. Аналіз даних Фіг. 2-5 показує, що різні показники по різному "відчувають" порушення різних типів, а значна кількість таких показників охоплює майже всі типи порушень, що дає підстави вважати даний спосіб універсальним. Всі показники подаються у кількісному значенні та застосовано кольорове кодування градацій ФС. При цьому діапазон нормальних значень показників забарвлюють в зелений колір, діапазон незначних порушень - у жовтий колір, помірних - у помаранчевий колір, виражених порушень - у червоний. Використані новітні підходи щодо діагностування за ієрархічним принципом та відображення показників ССС людини у кількісному та кольоровому представленні дозволяють підвищити інформативність та сприйнятливість результатів діагностики для широкого кола користувачів. Пропонована корисна модель промислово придатна тому, що потребує для своєї реалізації цифровий електрокардіограф, портативний комп'ютер, типу ноутбук, принтер та відповідне програмне забезпечення. Спеціальних вимог до комп'ютеру та принтеру немає, можуть бути застосовані серійні пристрої, доступні на ринку. В основній реалізації застосовано портативний інтелектуальний електрокардіограф "CARDIOLYSE", виробник - Кардіолайз (Київ), завод - НВП "Метекол" (Ніжин). Але також можливе застосування інших пристроїв, що серійно випускаються та присутні на ринку, які дозволяють введення даних в комп'ютер за допомогою USB інтерфейсу. Всі алгоритми обчислень реалізовані в пакеті програм "Мультимода Кардіо 1", який зареєстровано в ДААСП [Програма реєстрації та аналізу малоканальних ЕКГ сигналів "Мультимода Кардіо 1", Чайковський І.А., Васильєв В. Є., Фролов Ю.О., Дордієнко М.О., Свідоцтво на реєстрацію авторського права на комп'ютерну програму № 47857 від 18.02.2013 р]. Конкретна реалізація способу у корисній моделі детально наведена лише з метою ілюстрації. Зрозуміло, що на практиці, фахівці та інші користувачі способу, досвідчені в кардіології, аналізі ЕКГ та стану ССС можуть внести деякі зміни і модифікації, наприклад, застосувати інший порядок структурування показників, інший підхід до нормування показників та обчислення ДК за рівнями ієрархії. Проте, ми вважаємо, що як наведені зміни і модифікації, так й інші, що можуть бути зроблені без суттєвих відхилень від даного способу, підпадають під дію даної корисної моделі. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Спосіб універсальної бальної оцінки електрокардіограми шляхом реєстрації електрокардіограми (ЕКГ) людини щонайменше в одному відведенні, обчислення кількісних параметрів ЕКГ сигналу на основі різних математичних методів, у тому числі параметрів 7 UA 104827 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 варіабельності ритму серця (ВРС), обчислення діагностичних критеріїв (ДК) та їх відхилень від норми згідно з 4-значним правилом: норма, незначні, помірні, виражені порушення, і на цій основі - оцінки порушень стану серцево-судинної системи (ССС) та психоемоційного стану людини, який відрізняється тим, що реєструють ЕКГ сигнал щонайменше в 6-ти відведеннях, формують ієрархічний діагностичний алгоритм з 5-ти рівнів, в якому кожний наступний рівень утворюють шляхом усереднення показників чи агрегування висновків, отриманих на попередньому рівні, в такий спосіб: на 1-му рівні обчислюють набір нормованих ЕКГ показників шляхом нормування кількісних ЕКГ параметрів на шкалу від 0 до 100 балів, на 2-му рівні розділяють зазначені нормовані показники на щонайменше 7 груп споріднених показників з близьким фізіологічним змістом, які включають: групу 1 амплітудно-часових показників ЕКГ, які відповідають за оперативний контроль стану міокарда, групу 2 показників ВРС, які відповідають за оперативний контроль регуляції ССС, групу 3 показників порушень ритму серця, які відповідають за оперативний контроль стану ССС, групу 4 амплітудно-часових показників ЕКГ, які відповідають за оцінку стану резервів міокарда, групу 5 показників ВРС, які відповідають за стан резервів регуляції ССС, групу 6 показників ВРС, які відповідають за психоемоційний стан людини, групу 7 показників порушень ритму серця, які відповідають за оцінку стану резервів ССС, обчислюють щонайменше 7 узагальнених показників 1, 2, 3, …, 7 шляхом усереднення значень показників відповідної групи 1, 2, 3, …, 7, на 3-му рівні обчислюють 4 інтегральні ДК, які включають: ДК1 оцінки стану міокарда як середнє від узагальнених показників 1 та 4, ДК2 оцінки регуляції ССС як середнє від узагальнених показників 2 та 5, ДК3 оцінки порушень ритму серця як середнє від узагальнених показників 3 та 7, ДК4 оцінки психоемоційного стану людини як узагальнений показник 6, обчислюють комплексний показник функціонального стану ССС (КПФС) як середнє від 4-х інтегральних ДК1-ДК4, обчислюють відомі кількісні оцінки на основі щонайменше 6-ти ЕКГ відведень, які включають синдромальний аналіз ЕКГ на основі ганноверського алгоритму та міннесотський код, обчислюють відомі бальні оцінки ЕКГ на основі: кодів ураження міокарда, таких як код Сельвестера, Q-код, код CIIS та код Олдріджа, кодів прогнозування серйозних серцево-судинних подій, таких як код Фройліхера, код 1-го відведення, код відведення AVR та код прогнозування раптової серцевої смерті, на 4-му рівні роблять проміжний діагностичний висновок, що функціональний стан ССС в нормі (порушений незначно, помірно чи суттєво), якщо значення КПФС знаходиться в діапазоні 76≤ КПФС ≤100 (51≤ КПФС ≤75, 26≤ КПФС ≤50 чи 0≤ КПФС ≤25), роблять проміжні діагностичні висновки за зазначеним 4-значним правилом на основі ганноверського алгоритму, міннесотського коду, кодів ураження міокарда та проміжний прогностичний висновок на основі кодів прогнозування серйозних серцево-судинних подій, на 5-му рівні роблять заключний агрегований діагностичний та прогностичний висновок про функціональний стан ССС та психоемоційний стан людини за допомогою поєднання проміжного висновку на основі КПФС з щонайменше одним проміжним висновком на основі ганноверського алгоритму, міннесотського коду, кодів ураження міокарда чи кодів прогнозування серйозних серцево-судинних подій, всі дії виконують на комп'ютері з відображенням результатів на дисплеї комп'ютера та їх роздруківкою на принтері. 2. Спосіб універсальної бальної оцінки ЕКГ згідно з п. 1, який відрізняється тим, що обчислені на 1-му рівні показники включають ЕКГ показники 4-го покоління. 3. Спосіб згідно з пп. 1, 2, який відрізняється тим, що на 3-му рівні синдромальний аналіз ЕКГ виконують на основі відомого алгоритму, іншого, ніж ганноверський алгоритм. 8 UA 104827 U 9 UA 104827 U 10 UA 104827 U 11 UA 104827 U 12