Спосіб діагностики артеріальної гіпертензії та ступеня її тяжкості за даними добового моніторування артеріального тиску

Винахід відноситься до медицини, переважно до визначення, вимірювання та реєстрації артеріального тиску для діагностичних цілей, зокрема до кардіології. Спосіб діагностики артеріальної гіпертензії (АГ) та ступеня її тяжкості за даними добового моніторування артеріального тиску може бути використаний для діагностики АГ та її форм, встановлення ступеня підвищення артеріального тиску, раннього виявлення ізольованої систолічної АГ на підставі десінхронозу між підвищенням систолічного та діастолічного артеріального тиску, експрес-діагностики, профілактичних оглядів та моніторингу, вибору індивідуальної стратегії лікування та лікарських засобів для хворого, контролю за ефективністю проведеної медикаментозної терапії. Спосіб може бути використаний у кабінетах функціональної діагностики, у кардіологічних, терапевтичних, неврологічних відділеннях, у реабілітаційних центрах для хворих, що перенесли гострий інфаркт міокарда або порушення мозкового кровообігу, в науково-дослідних лабораторіях та інститута х. Відомо, що у клінічній практиці для діагностики АГ та ступеня її тяжкості використовують дані добового моніторування артеріального тиску (ДМАТ) [1; 2]. За даними ДМАТ розраховується ряд показників, що відображають середній рівень артеріального тиску (AT) за весь період обстеження, а також за денний та нічний час окремо. Як приклад, найпростішим з показників такого роду є середньоарифметичне значення та варіабельність величин AT. Подібні показники порівнюють із нормативними значеннями, на підставі чого і робиться висновок про наявність АГ та ступеня її тяжкості. Однак, недоліком такого діагностування є відсутність оцінки ризику (ймовірності) наявності артеріальної гіпертензії та ступеня її тяжкості. Окрім того актуальним залишається вирішення питання якісної оцінки (прогнозування) перебігу захворювання. Як прототип обрано відомий спосіб діагностики артеріальної гіпертензії та визначення її тяжкості за даними добового моніторування артеріального тиску [3]. Відомий спосіб передбачає визначення середнього рівня та варіабельності артеріального тиску в денний і нічний час й наступний розрахунок величини еквівалентного артеріального тиску (ЕКВАТ), яку потім порівнюють із нормативами для результатів разових вимірів артеріального тиску, на підставі чого діагностують артеріальну гіпертензію та визначають її тяжкість. Порівняння ЕКВАТ із нормативами для результатів разових вимірів артеріального тиску призводить до діагностики артеріальної гіпертензії та ступеня її тяжкості без надання оцінки функції ризику (ймовірності) наявності ступеня тяжкості АГ. Крім того, за використанням прототипу ускладнена якісна оцінка перебігу захворювання, оскільки встановлюється лише конкретна ступень тяжкості АГ. В основу винаходу поставлено задачу у способі діагностики артеріальної гіпертензії та ступеня її тяжкості за даними добового моніторування артеріального тиску шляхом надання оцінки функції ризику (ймовірності) наявності артеріальної гіпертензії та ступеня її тяжкості забезпечити підвищення адекватності прийняття рішень лікарем про стан пацієнта та індивідуальну стратегію лікування, а також забезпечити можливість проведення подальшого прогнозу перебігу хвороби та ста тистичної обробки показників добового вимірювання. Вирішення поставленої задачі у способі діагностики артеріальної гіпертензії та ступеня її тяжкості за даними добового моніторування артеріального тиску передбачає послідовне проведення непараметричної оцінки двовимірної функції розподілу ймовірностей реєстрації величини артеріального тиску у вигляді локальних поліноміальних сплайнів на основі В-сплайнів, близьких до інтерполяційних у середньому, оцінки ймовірностей реєстрації величини артеріального тиску у визначених межах, розрахунку показників близькості ймовірностей реєстрації величини артеріального тиску пацієнта у визначених межах до ймовірностей реєстрації величини артеріального тиску у визначених межах, що характерні різним ступеням тяжкості артеріальної гіпертензії, отриманих за контрольною вибіркою, визначення переліку найвірогідних діагнозів та оцінка ризику їх наявності шляхом співставлення показників близькості та шкали ймовірностей. Використання локальних поліноміальних сплайнів на основі В-сплайнів, близьких до інтерполяційних у середньому, дозволяє отримати неперервну оцінку двовимірної функції розподілу ймовірностей реєстрації величини артеріального тиску, причому похибка апроксимації зазначеними сплайнами менша ніж у відомих методах непараметричного оцінювання [4]. Крім того відомо, що застосування локальних поліноміальних сплайнів на основі В-сплайнів, близьких до інтерполяційних у середньому, може зменшувати вплив позаштатних зовнішніх ситуацій, наприклад паління чи однократного сплеску емоцій, на якість діагностування ступеня підвищення AT. Встановлено, що одержані на основі сплайн-оцінок імовірнісні показники наявності хвороби дозволяють виявити на ранньому етапі розвитку ізольовану систолічну артеріальну гіпертензію, яка має підвищений ризик розвитку фатальних та не фа тальних серцево-судинних ускладнень. Крім того, отримані оцінки функції ризику наявності артеріальної гіпертензії та ступеня її тяжкості дозволяють проводити подальшій прогноз перебігу хвороби та ста тистичну обробку показників добового вимірювання. Заявлений спосіб здійснюється таким чином. Нехай задано результати добового моніторингу показників AT у вигляді масиву {( ) } W 2, N = x g, y g ; g = 1,N , де хg , уg - значення діастолічного та систолічного AT в g - му замірі. Масив W 2,N можливо розглядати, як реалізацію двовимірної випадкової r величини значення реєстрації AT x = (x, h ) , що відображає W в R2 та характеризується функцією розподілу F(x, y) = P{x min £ x(w) < x, y min £ h(w ) < y} . r Область реалізації двовимірної випадкової величини x , підлягає рівномірному розбиттю { D hx ,hy : xi = x min + ih x , y i = ymin + jh y , i = 0, n, j = 0, m } де hx, h y - кроки розбиття по х та у, які визначаються за виразами x max - x min y - y min , h y = max n m ; n, m – кількість елементів розбиття по х та у; xmin, xmax, ymin , ymax - відповідно мінімальні і максимальні значення за напрямками х та у. D За розбиттям hx ,h y проводять оцінку емпіричної функції розподілу F(x, y) , а отже одержують hx = F2,Ni , j , x Î [x i ; xi +1 ), y Î[y i; y i+1 ), i = 0, n - 1, j = 0, m - 1 D - масив оцінок усереднених значень функції розподілу на hx ,h y . ˆ Далі, непараметричну оцінку функції розподілу F(x, y) для " x Î [x min ; x max ] , " x Î [y min ; y max ] одержують за використанням локального поліноміального сплайну на основі B-сплайнів, близького до інтерполяційного в середньому, наприклад: ( ) S3 ,0 F2,N, x, y = å å F2 ,Ni, jB3,h x (x - xmin - ih x ) B3 ,h y (y - ymin iÎZ jÎZ - jh y ) ì0, t Ï [- 2h;2h], ï 3 ï(4 + 2 t / h) t Î [- 2h; h], ï 1 ï 3 2 B3, h(t ) = í- 3 (2t / h ) - 12(2t / h) + 32, t Î [- h;0], 48 ï 3 2 t Î [0;h ], ï3(2 t / h) - 12 (2t / h ) + 32, ï t Î [h;2h], 3 ï(4 + 2 t / h) , î де h = hx , h y { }. Оцінку ймовірностей xÎ [ x * ; x *+ 1 I l ), y Î [ ˆ PI, n y * ; x * +1 n n реєстрації величини AT у межах ) де l = 0, nx - 1, n = 0, n x - 1 ; { * * x* , y* , - елементи розбиття D b x , b y = xp y q ; p = 0, n x , q = 0, n y I n r величини x ; nx , n y - кількість елементів розбиття по х та у, визначають так: } області реалізації двовимірної випадкової ˆ Pl, n = S3,0 æ F2,N, x *+1, y * +1ö + S3,0 æ F2,N, x * , y * +1ö ç ç l n ÷ l n ÷ è ø è ø æ F , x * , y * ö - S æ F , x *, y * ö , - S3,0 ç 2,N l+1 n ÷ 3,0 ç 2,N l n +1 ÷ è ø è ø l = 0,n x - 1, n = 0, ny - 1. Розрахунок показника близькості * * артеріального тиску у межах x Î xI ; xl+1 евклідової відстані ds = å å (Pl,n nx n y l=0 n=0 ) [ ˆ Pl, n , l = 0, nx - 1, n = 0, n y - 1 реєстрації величини ) , y Î[ ) до ймовірностей , s = 1,k реєстрації величини ) , y Î [y ; x ) , характерних s-му діагнозу, проводять у вигляді обчислення артеріального тиску пацієнта у межах x Î [ ймовірностей xI*; x*+1 l * n y * ; x* +1 n n ˆ PI, n * n +1 s 2 - Pl,n , ˆ Ps , де s = 1 k - номер діагнозу, для якого визначені ймовірностей l, n ; k - кількість діагнозів. , Для з'ясування кількості найвірогідних діагнозів на підставі t-тесту перевіряють гіпотези Н 0:ds = D, де s = 1 k D = min d w w = 1k . У разі підтвердження гіпотези відповідний діагноз залучається , номер діагнозу; k-кількість діагнозів; до списку вірогідних. Оцінка ймовірності Ps постановки s -го діагнозу артеріальної гіпертензії та ступеня її тяжкості, що потрапив до списку вірогідних, обчислюється за виразом: 1/ d w Ps = å (1/ d w ) w де w приймає номери діагнозів, що потрапили до списку вірогідних. За рахунок істотного обсягу обчислень, застосування винаходу передбачає автоматизацію процесу діагностування. Запропонований спосіб діагностики артеріальної гіпертензії та ступеня її тяжкості за даними добового моніторування артеріального тиску було реалізовано у складі інформаційно-діагностичній системи ViStA Med автоматизованої обробки даних добового моніторингу параметрів серцево-судинної системи у хворих на форми артеріальної гіпертензії. Наприклад, конкретну реалізацію способу було проведено при заданих кількостях елементів розбиття D h x ,h y : n = m = 7, D , при заданому розбитті b x b y : nx = n у = 6. * x * = 0 , x1 = 70 , x * = 85 , x * = 90 , x * = 100 , x * = 110 , x * = 300 , 0 2 3 4 5 6 * y * = 0 , y1 = 110 , y * = 130 , y * = 140 , y * = 160 , y * = 180 , y * = 300 . На підставі бази даних про обстеження 0 2 3 4 5 6 706 пацієнтів, кожному з яких було поставлено один з семи (k = 7) діагнозів (нормальний рівень AT, пограничний рівень AT, м'який ступінь підвищення AT при АГ, помірний ступінь підвищення AT при АГ, тяжкий ступінь підвищення AT при АГ, нейро-циркуляторна дистонія за гшертензивним типом, ізольована систолічна АГ), ˆ * * * * P s s = 1 7; l = 0,5; n = 0,5; , отримано ймовірності l, n реєстрації величини AT у межах x Î x I ; x l+ 1 , y Î y n ; x n+1 , характерні групам пацієнтів з однаковим діагнозом. За даними добового моніторування діагностуємих пацієнтів отримано оцінки функції ризику наявності АГ та ступеня її тяжкості (табл.). Аналіз наведених результатів та порівняння з апріорними відомостями при стан захворювання конкретних пацієнтів засвідчив, що дані у таблиці відповідають прийнятій у клініці внутрішніх хвороб класифікації форм та ступенів тяжкості АГ та характеризують індивідуальні особливості перебігу захворювання пацієнтів. ( [ ) [ ) ) Таблиця Приклад оцінок функції ризику наявності АГ та ступеня її тяжкості Пацієнт Пацієнт 5 Пацієнт 10 Пацієнт 41 Пацієнт 45 Пацієнт 53 Пацієнт 55 Пацієнт 70 Пацієнт 107 Пацієнт 127 Пацієнт 133 М'який Помірний Тяжкий Нормаль- Пограничступінь ступінь ступінь ний ний підвищення підвищення підвищення рівень AT рівень AT AT при АГ AT при АГ AT при АГ 0.33 0.66* 0.39* 0.44 0.56* 0.32 0.43 0.28 Нейроциркуляторна дистонія за гіпертензивним типом Ізольована систолічна АГ 1.00* 0.57* 0.34 0.47 0.53* 0.68* 0.46 0.54* 0.53 0.28 0.47* 0.30 0.42* Примітка 1. Поставлені лікарем діагнози помічено * . Примітка 2. Через великий обсяг пацієнтів табличні дані наведені частково. Спосіб дозволяє не тільки зробити висновок про наявність артеріальної гіпертензії та ступенів її тяжкості, а й додатково оцінити функції ризику наявності ступенів тяжкості АГ та спрогнозувати перебіг захворювання. Зокрема, спосіб надає можливість виявляти на ранньому етапі ізольовану систолічну артеріальну гіпертензію, яка сприяє розвитку фатальних та не фатальних ускладнень. Оцінка функції ризику дозволяє підвищити адекватність прийняття рішень лікарем про стан та індивідуальну стратегію лікування пацієнта. Джерела інформації: 1. Горбунов В.М. Значение 24-часового мониторирования в выявлении и лечении артериальной гипертензии. Кардиология 1995; 6:64-70 2. Сиренко Ю.М. та ін. Значення добового моніторування артеріального тиску для діагностики і лікування артеріальної гіпертензії. Методичні рекомендації, К. 2002, 28стр. 3. Патент на винахід RU №2164078 С1, Мазур Е.С., Мазур В.В., Тверская государственная медицинская академия, 20.03.2001 4. Приставка П.О., Поліноміальні сплайни при обробці даних: Монографія.-Д.: Вид-во Дніпропетр.ун-ту, 2004.236c.