Спосіб математично-інформаційного аналізу електрокардіограм

Запропонований винахід відноситься до галузі медицини, а саме до функціональної діагностики, комп'ютерної обробки електрокардіограм, клінічної інформатики. Відомі розробки щодо визначення наявності резидуальної ішемії в зоні інфаркту в підгострому періоді інфаркту міокарда за маркером дисперсії ре-поляризації шлуночків серця QTcD, розрахованих з тривалостей інтервалів QTc в 3-х ортогональних відведеннях усередненої електрокардіограми, за рівнем відношення отриманого показника до стандартного граничного критерію і діагностують ви ще згаданий стан (Патент 45901 А Україна, МКВ 7А61В5/0402, А61В5/0452, А61В5/0468. Спосіб визначення наявності резидуальної ішемії в зоні інфаркту в підгострому періоді інфаркту міокарда /О.М.Пархоменко, О.В.Шумаков, О.О.Солярик, С.М.Кожухов, О.А.Скаржевський, Ж.В.Бриль; Заявлено 18.10.2001р.; Пром. Власність 2002, №6, книга 1.-С.4.17-4.18). Відомі розробки щодо методів оптичної обробки інформації, даних в медицині, зокрема електричних сигналів серця, мозку (Оптическая обработка информации /Под ред. Д. Кейсесента.- М.: Мир.-1980.- 350с.). Найбільш близьким до запропонованого винаходу, є спосіб математично-інформаційного аналізу електрокардіографічних даних, в основі якого застосовується алгоритм ідентифікації коронарної дисфункції на підставі електрокардіографічних даних, що включає порівняння вибраних комплексів PQRST та їх частотних характеристик з середніми значеннями PQRST та його стандартним відхиленням у здорових. За наявності ромбоїдів в графіках частоти після комплексу QRS визначають ризик раптової смерті [Patent Application - СА 2209761, A noninvasive method for identifying coronary dysfunction utilizing electrocardiogmphy derived data, inventors - Seegobin Ronald, Canada, owners - Seegobin Ronald, Canada, applicants - Seegobin Ronald, Canada, filed: aug.7, 1997, laid open: feb.7, 1999, examination requested: aug.7, 1997, international class: A61B/0452]. Проте, відомий спосіб має недостатній ступінь ефективності обумовлений обмеженням щодо визначення активності, ламінарності і турбулентності деполяризації і реполяризації передсердь, шлуночків, відновлення ушкодженого, ішемізованого міокарда, ступеню розповсюдженості блокування імпульсу деполяризації при блокадах ніжок пучка Гіса, характеру переміщення збудження шлуночків при шлуночкових екстрасистоліях. В основу винаходу поставлена задача розробити спосіб математично-інформаційного аналізу електрокардіограм, шляхом удосконалення відомого способу, досягти діагностики електрокардіографічних синдромів з урахуванням якісних і кількісних характеристик їх складових, що віддзеркалюють тип, об'єм і поверхню утворених тіл обертання - тіл обертання комплексів PQRST-PQRST по відношенню до ізолінії (інтервалу від кінця зубця Т до початку зубця Р), ламінариості і турбулентності інтерференційної картини цих тіл обертання) та забезпечити підвищення ступеню його ефективності. Поставлену задачу вирішують створенням способу математично-інформаційного аналізу електрокардіограм, що включає порівняння вибраних комплексів PQRST та їх характеристик з середніми значеннями PQRST та його стандартним відхиленням у здорових і проведення аналізу електрокардіограми, який, згідно винаходу, відрізняється тим, що додатково проводять перетворення комплексів PQRST-PQRST в тіла їх обертання по відношенню до ізолінії (за допомогою сучасних програм символьної комп'ютерної математики - Mafhematica 4.1. зі стандартним пакетом розширення графіки, зокрема SurfaceOfRevolution; Maple 7, Matlab, Ma thcad), вираховують об'єм і поверхню цих тіл обертання, потім піддають їх інтерферометрії за допомогою програм типу Tecplot 7 для отримання інтерференційної картини з ділянками ламінарності і турбулентності, котрим надається якісна і кількісна оцінка в порівнянні з нормою або в динаміці захворювання, на протязі лікування. Підраховування об'єму і поверхні тіл обертання комплексів PQRST-PQRST можливе і за формулами аналітичної геометрії в просторі (Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике,- М.: Наука.- Справочник по высшей математике.-1975.- 872с.), потім піддавати інтерферометри моделі тіл обертання комплексів PQRSTPQRST за допомогою інтерферометра. Спосіб здійснюють слідуючим чином. При появі на електрокардіограмі ознаків відхилень від норми, зокрема при наявності порушень ритму і провідності, клініко-інструментально-біохімічних даних за гострий інфаркт міокарда перетворюють комплекси PQRST-PQRST в тіла їх обертання, проводять інтерферометрію. За відхиленнями розмірів об'єму, поверхні, інтерференційної картини тіл обертання комплексів PQRST-PQRST діагностують патологічні електрокардіографічні синдроми, зокрема при збільшенні поверхні, об'єму тіл обертання зубців Р, QRS - активний утр уднений пролонгований процес деполяризації функціонального або органічного генезу, при збільшенні зон турбулентності - підвищену електричну нестабільність міокарда. Таким чином, спосіб математично-інформаційного аналізу електрокардіограми внаслідок змін об'єму, поверхні, характеру інтерференційної картини тіл обертання комплексів PQRST-PQRST базується на сукупності стандартних і запропонованих методів перетворення електрокардіограми з послідуючим якісним і кількісним аналізом. Приклади конкретного виконання. Приклад 1. Кількісна оцінка ефективності тромболітичної терапії, вінцевої реперфузії, зменшення зон ушкодження, ішемії міокарда досягається за рахунок визначення рівня зменшення об'єму тіл обертання сегменту ST, з убця Т, повернення інтерференційної картини до вихідного стану. Подібний аналіз було застосовано і до хворих з ексудативним перикардитом, у яких аналізували об'єм, поверхню тіл обертання сегментів ST і PQ, що дозволило визначитися з динамікою змін реполяризаційних процесів шлуночків, передсердь. Аналіз електрокардіограми у хворих крупновогнищевим гострим інфарктом міокарда (ПМ) за змінами об'єму, поверхні тіл обертання комплексів QS, QrS, ST, з убця Т, характеру їх інтерференційної картини, зокрема співвідношення ламінарності і турбулентності, базуються висновки щодо динаміки ПМ. Приклад 2. Використання запропонованого методу в характеристиці порушень ритму, зокрема миготливої аритмії з тріпотінням передсердь, шлуночкової тахікардії, дозволяють визначитися з фрактальними механізмами reentry, а при порушеннях провідності: блокаді ніжок пучка Гіса - з обсягом деполяризаційних і реполяризаційних процесів. Визначення активності деполяризації і реполяризації передсердь, шлуночків підвищує точність аналізу електрокардіограми, зокрема електричної нестабільності міокарда, порушень ритму і провідності, оцінки ефективності тромболітичної терапії, реперфузії у хворих на ПМ, відновлення ушкодженого, ішемізованого міокарда, ступінь розповсюдженості блокування імпульсу деполяризації при блокадах ніжок пучка Гіса, характер переміщення збудження шлуночків при шлуночкових екстрасистоліях, при поєднанні блокад ніжок пучка Гіса з гіпертрофією шлуночків. Збільшення точності діагностики ішемічних і реперфузійних ушкоджень міокарда, порушень ритму і провідності, ремоделювання передсердь і шлуночків в поєднанні з порушенням ритму і провідності внаслідок запальних, дистрофічних, метаболічних, атеросклеротичних уражень серця та судин, Об'єм обертання комплексів PQRST-PQRST по відношенню до ізолінії (інтервалу від кінця зубця Т до початку зубця Р) - це виконана робота по деполяризації і реполяризації передсердь, шлуночків, це похідна швидкості і часу, відстань шляху деполяризації і реполяризації передсердь, шлуночків, результат множення амплітудних характеристик PQRST-PQRST на їх тривалість. Розмір поверхні тіл обертання комплексів (PQRST-PQRST) - це віддзеркалення фронту хвиль деполяризації і реполяризації передсердь, шлуночків. Інтерференційна картина цих тіл обертання - це характеристика ламінарності і турбулентності деполяризації і реполяризації передсердь, шлуночків.