Спосіб визначення впливу дихання на спектрограму серцевого ритму

Спосіб визначення впливу дихання на потужність спектра серцевого ритму, що включає одночасний синхронний запис ЕКГ і пневмограми, визначення спектрограми RR-інтервалів, гістограми тривалості дихальних циклів, здійснення розрахунку і ідентифікацію моди гістограми тривалості 3 70135 серцевого ритму по лівому краю моди частоти дихання і перераховують внесок парасимпатичного відділу вегета тивної нервової системи в модуляцію серцевого ритму. Це може привести до завищення HF за рахунок урахування шумових яви щ в ритмі, по-друге, немає чіткого критерію, по якому мода розподілу тривалості спіроциклів накладається на спектрограму RR інтервалів і, по-третє, відсутні кількісні критерії визначення величини впливу ди хання на спектрограму RR-інтервалів. Все це знижує діагностичну цінність способу і не дозволяє застосовувати його в автоматизованих системах (без участі оператора) оцінки вегетативного тонусу і функціонального стану людини. У основу винаходу, що заявляється, поставлена задача - скорочення, спрощення процесу діагностики і забезпечення кількісної оцінки впливу дихання на спектрограму кардіоінтервалів, а також більш точно визначити активність парасимпатичної частини вегетативної нервової системи. Поставлена задача досягається тим, що спосіб визначення впливу дихання на спектрограму серцевого ритму, що включає одночасний синхронний запис ЕКГ і пневмограми, визначення спектрограми RR-інтервалів, гістограми тривалості дихальних циклів, потім здійснюють розрахунок і ідентифікацію моди гістограми тривалості дихальних циклів, на яку графічно накладають спектрограму високочастотної компоненти ритму серця, і згідно винаходу, визначають середнє значення (або медіану) і показники варіативності масиву спіроінтервалів, при цьому за центр шуканого спектрального вікна приймають відношення середньої тривалості (або медіани) кардіоциклу до середньої тривалості (або медіани) спіроциклу в аналізованому масиві даних, а низькочастотну межу вікна визначають як відношення середньої тривалості (або медіани) кардіоциклу до суми середньої тривалості (або медіани) спироциклу і певної частини масиву спіроінтервалів, причому високочастотну межу вікна знаходять як відношення середньої тривалості (медіани) кардіоциклу до різниці середньої тривалості (або медіани) спіроциклу і певної частини масиву спіроінтервалів, при цьому шукана частина масиву спіроінтервалів лежить у межах 0,3-1,5 середньоквадратичного відхилення, після чого визначають потужність спектру RR-інтервалів в знайденому вікні. Спосіб здійснюється таким чином Приклад 1. (Фіг.1) Досліджуваний К. 20 років, студент. Запис електрокардіограми та пневмограми здійснювали 5 хвилин у положенні лежачи після 15-20хвилинного відпочинку. У вер хній частині рисунку представлена спектрограма з розбивкою на вікна згідно аналога (1). Так LF складала 1143мс2, HF 54мс2. Найбільший пік спектрограми знаходиться у вікні від 0,04 до 0,15Гц (LF). На середньому рисунку показана ця ж спектрограма з визначенням потужності у вікні за пропонованим способом. Так середня тривалість кардіоінтервалу складала 704мс, а спіроінтервалу 5658мс. Отже, центр спектрального вікна (відно 4 шення цих величин) розташовується на частоті 0,124Гц. Для визначення меж вікна використовувався такий показник дисперсії спіроінтервалів як стандартне відхилення: 0,5 s (ВР0,5 - Breath Power 0,5 s ), 1s (BP1 - Breath Power 1s ). При відхиленні у 1s у інтервал потрапляє біля 66% всіх реалізацій. До побудованого вікна відносяться піки спектрограми, дещо віддалені від інших. Потужність спектру у вікнах складає відповідно 273 та 432мс. На нижньому рисунку Фіг.1 на спектрограму серцевого ритму накладена гістограма тривалості спіроциклів (з шагом 250мс) за запропонованим способом. У правій частині цього рисунку показані дві осі - спектральна потужність у мс2 для спектрограми і ось кількості значень спіроінтервалів у кишенях гісто грами. Гістограма розподілу спіроінтервалів полімодальна, тому аналіз даних за прототипом буде ускладнений. У цьому випадку пропонований спосіб дозволяє більш диференційовано кількісно визначати вплив дихання на спектрограму серцевого ритму. Приклад 2. (Фіг.2) Вимірюваний С. 19 років. Умови запису сигналів та положення рисунків такі ж як і в прикладі 1. У цьому випадку середня тривалість кардіоінтервалу складала 1079мс, а спіроінтервалу - 2890мс, їх відношення - 0,37. Тому центр спектрального вікна знаходиться на частоті 0,37Гц. Потужність спектру у ньому визначається до правої межі 0,4Гц. Як видно з третьої частини Фіг.2 застосування пропонованого способу дозволило відсікти ту частину спектру у вікні 0,15-0,4Гц, що не обумовлена впливом дихання. В таблиці 1 наведені відношення середньої тривалості кардіоциклу до середньої тривалості спіроциклу у 98 осіб віком від 17 до 22 років. Так у положенні лежачи та при фізичному навантаженні (1Вт на кг ваги) у 10-11% випадків цей показник менше 0,15, а у положенні стоячи - у 35%. Це свідчить про перевагу пропонованого способу перед аналогом (1). В таблиці 2 представлена потужність спектру у вікнах за аналогом (1) та потужність у вікнах за пропонованим способом. Так, при регламентованому диханні (6 разів за хвилину) використання способу є необхідним. В положенні лежачи та при фізичному навантаженні спосіб дає результати у середньому (але не у кожному конкретному випадку, див. приклади 1, 2) співставимі з аналогом, а в положенні стоячи дає більш об'єктивні дані, що пояснюється тенденцією відміченою у табл.1. Таблиця 1 Відношення середньої трив алості кардіоінтерв алу до середньої тривалості спіроциклу Лежачи Стоячи Фізичне нав антаження М± s 0,22±0,066 0,18±0,058 0,20±0,043 % значень