Спосіб моделювання нормативних ехокардіографічних показників у хлопчиків і дівчаток різних соматотипів

Спосіб прогнозування ехокардіографії у дівчат та хлопчиків з різними типами соматотипу, який відрізняє ться тим, що визначають комплекс соматотипологічних та антропометричних показників, проводять покроковий регресійний аналіз і створюють математичні моделі визначення показників ехокардіографії: для дівчат мезоморфів: TSPZ_D=-0,325+0,078×ЗК-0,022×ТШЖСЛ+0,261×ТШЖСПП-0,032×ТШЖСЗПП-0,024×ОСТО DLZ_S=-2,282+0,061×ОГВЧ-0,334×ПСГР+0,266×КМТМ+0,401×ОППНЧ-0,094×ЗК+0,046×ОГКСС OAK=-0,652-0,120×ТШЖСБ+0,089×ЗК+0,023×ОТ+0,045×ОСТЕ-0,174×СРГК+0,044×ПСГР UO=317,4-84,42×ТШЖСПП+2,315×ТШЖСЖ+4,713×МВРТ-2,506×ОСТН+1,890×ММТМ UO=-284,8+5,489×ОГНЧ+7,139×ШДЕГ-11,57×ЕМКСХК+8,040×ОППНЧ+2,877×ОШ для хлопчиків мезоморфів: } TSPZ_D=1,443+0,015×ММТ АІХ-0,160×ШДЕГ+0,044×ОГНЧ-0,019×ОСН+0,010×ОТ DLZ_S=1,345+0,389×ММКС ХК-0,116×ТШЖСС+0,130×СРГК-0,070×МОРТ OAK=2,797-0,054×ВЛТ+0,174×КМТМ+0,031×ВВТ-0,046×МГРТ UO=120,1+7,681×ТШЖСГ+7,269×ОППНЧ-2,961×ТШЖСГ+19,13×ТШЖСПП-2,741×ОТ12,19×ЕМКСХК (13) (11) } TSPZ_D=1,029+0,071×ТШЖСЛ-0,123×ММКС ХК-0,086×ТШЖСППП-0,043×ШДЕГ+0,030×ОГКВД0,030×ОГКВИ DLZ_S=-3,803+0,089×ТШЖСГ-0,117×ОГНЧ+0,213×ОШ-0,129×ЖМТМ+0,356×ШДЕС OAK=-1,928+0,172×ОПНС-1,238×ШДЕП+0,186×ОК+0,293×ШДЕС+0,080×ОГВЧ UA для дівчат екто-мезоморфів: 38324 UO=62,77-0,647×ВПТ+7,537×КМТМ+6 ,502×ТШЖСПП (19) } TSPZ_D=-0,298+0,179×ШДЕП+0,014×ТШЖСЖ-0,011×ТШЖСС+0,022×ЗК-0,010×ШП DLZ_S=1,433+0,094×ММКС ХК+0,171×ОК-0,340×ШДЕП+0,109×СРГК-0,024×ВВТ OAK=1,007+0,021×ОТ-0,036×ЖМТС-0,071×ЕМКСХК+0,179×ШДЕПП-0,028×ОСТО U для дівчат ектоморфів: 3 38324 4 для хлопчиків ектоморфів: } TSPZ_D=-0,838+0,031×ТШЖСЛ+0,166×ШДЕС-0,063×ОК+0,239×ШДЕПП-0,030×ПСГР DLZ_S=6,581-0,158×ПНГР-0,067×ВЛТ+5,411×ППТ-0,096×ШП OAK=-0,416+0,050×ОСТО+0,212×ШДЕП-0,065×ОГВЧ+0,082×ОГНЧ-0,036×ОСТЕ+0,018×ОГКВИ UO=-11,98+2,956×ОСТЕ+3,627×СРГК+21,15×ТШЖСППП-5,532×МГРТ-12,06×ТШЖСЗПП для хлопчиків екто-мезоморфів: } TSPZ_D=-0,884+0,066×ОППВЧ-0,090×ОПНС+0,034×СРГК+0,064×ОПСС+0,015×МОРТ DLZ_S=3,135-0,187×ОППВЧ-0,266×ТШЖСГ+0,088×ОГКВИ-0,029×ВПТ OAK=-1,541+0,340×ШДЕГ+0,125×ТШЖСЛ-0,140×МВРТ+0,047×ВЛТ0,121×ТШЖСС+0,136×ТШЖСГ UO=-160,1+21,62×ОПСС-8,533×ОППВЧ-14,12×ММКС ХК-5,013×ММТ АІХ+1,666×ВЛТ-4,097×СРГК де: TSPZ_D - товщина стінки правого шлуночка в діастолу (см); DLZ_S - діаметр лівого шлуночка в систолу (см); OAK - розкриття стулок аортального клапана (см); UO - ударний об'єм (мл); ВВТ - висота вертлюгової точки (см); ВЛТ - висота лобкової точки (см); ВПТ - висота пальцевої точки (см); ЕМКС ХК - ектоморфний компонент соматотипу за Хіт-Картер (бал); ЖМТМ - жирова маса тіла за Матейко (кг); ЖМТС - жирова маса тіла за Сірі (кг); ЗК - зовнішня кон'югата (см); КМТМ - кісткова маса тіла за Матейко (кг); МВРТ - міжвертлюговий розмір тазу (см); МГРТ - міжгребневий розмір тазу (см); ММКС ХК - мезоморфний компонент соматотипу за Хіт-Картер (бал); ММТ АІХ - м'язова маса тіла за АІХ (кг); ММТМ - м'язова маса тіла за Матейко, (кг); МОРТ - міжостьовий розмір тазу (см); ОГВЧ - обхва т гомілки у верхній частині (см); ОГКВД - обхват гр удної клітки на вдиху (см); ОГКВИ - обхват гр удної клітки на видиху (см); ОГКСС - обхват гр удної клітки в спокійному стані, (см); ОГНЧ - обхват гомілки у нижній частині (см); ОК - обхват кисті (см); ОПНС - обхват плеча в напруженому стані (см); ОППВЧ - обхват передпліччя у верхній частині (см); ОППНЧ - обхват передпліччя у нижній частині (см); ОПСС о- бхват плеча в спокійному стані (см); ОСТЕ о - бхват стегна (см); ОСТН - обхват стегон (см); ОСТО - обхват стопи (см); ОТ - обхват талії (см); ОШ - обхват шиї (см); ПНГР - поперечний нижньогрудинний розмір (см); ППТ- площа поверхні тіла (см 2); ПСГР - поперечний середньогрудинний розмір (см); СРГК - сагітальний розмір грудної клітки (см); ТШЖСБ - товщина шкірно-жирової складки на боку (мм); ТШЖСГ - товщина шкірно-жирової складки на гомілці (мм); ТШЖСГ - товщина шкірно-жирової складки на грудях (мм); ТШЖСЖ - товщина шкірно-жирової складки на животі (мм); ТШЖСЗПП - товщина шкірно-жирової складки на задній поверхні плеча (мм); ТШЖСЛ - товщина шкірно-жирової складки під лопаткою (мм); ТШЖСПП - товщина шкірно-жирової складки на передпліччі (мм); ТШЖСППП - товщина шкірно-жирової складки на передній поверхні плеча (мм); ТШЖСС - товщина шкірно-жирової складки на стегні (мм); ШДЕГ - ширина дистального епіфіза гомілки (см); ШДЕП - ширина дистального епіфіза плеча (см); ШДЕПП - ширина дистального епіфіза передпліччя (см); ШДЕС - ширина дистального епіфіза стегна (см); ШП - ширина плечей, (см). Корисна модель належить до медицини, а саме до кардіології, стосується прогностичного моделювання ехокардіографічних показників на основі аналізу антропометричних, соматотипологічних показників і компонентного складу маси тіла у міських хлопчиків і дівчаток з різними типами соматотипу. Згідно сучасних наукових досліджень вивчення нормативних морфо-функціональних показників організму, в тому числі і ехокардіографічних параметрів, без врахування їх взаємозв'язків з іншими конституціональними параметрами організму здорової людини не дозволяє коректно оцінити стан 5 38324 цих показників та гальмує розвиток діагностики і лікування різних захворювань. Згідно досліджень Б.М. Никитюка і Н.А. Корнетова [1998] отримання максимально повної інформації про зв'язок різних конституційних ознак (в тому числі антропометричних показників, соматотипу, компонентного складу маси тіла) з виникненням мультифакторіальних захворювань є одним із підходів для реалізації феногенетичного аналізу. Однак, для встановлення конституційних критеріїв цих захворювань необхідно чітко провести межу між нормою та патологією, для чого потрібно накопичення фактичних даних про здорову людину [Никитюк Б.М., Мороз В.М., Никитюк Д.Б., 1998]. В науковій літературі зустрічаються лише поодинокі роботи по вивченню взаємозв'язків ЕхоКГ параметрів з особливостями будови тіла здорових людей та побудові на їх основі регресійних моделей нормативних ультразвукових параметрів ССС [Легонькова Т.И., 1989; Щедрина А.Г. и др., 1996]. В роботах П.В. Сарафінюка [Сарафинюк П.В., Шевчук Ю.Г., 2002; Сарафинюк и др., 2002; Сарафинюк П.В., 2003; Сарафінюк П.В., Кухар І.Д., 2004; Сарафинюк и др., 2004] у практично здорових міських підлітків Поділля встановлені багаточисельні кореляційні зв'язки більшості ЕхоКГ параметрів з антропологічними показниками. Однак кількість регресійних моделей ЕхоКГ параметрів, що мають практичне значення для медицини, незначна (більш ніж із 20 показників лише 7-у хлопчиків та 2 у дівчаток). Можливо цей досить нелогічний результат саме і пов'язаний з необхідністю врахування при моделюванні типу соматотипу у конкретного індивідуума. 6 Таким чином, необхідність вивчення взаємозв'язків ЕхоКГ параметрів з антропологічними показниками у здорових міських підлітків різних соматотипів та розробка на основі цих даних нормативних ультразвукових параметрів серця без сумніву потребує подальших наукових розробок і визначає актуальність даного дослідження. Найближчий аналог способу, що пропонується, невідомий. В основу корисної моделі " Спосіб моделювання нормативних ехокардіографічних показників у хлопчиків і дівчаток різних соматотипів" поставлене завдання шляхом вивчення антропометричних, соматотипологічних та е хокардіографічних показників та використання математичного апарату і статистичних моделей розробити адекватний підхід до здійснення прогностичної оцінки та моделювання нормативних ехокардіографічних показників для хлопчиків і дівчаток з різними типами соматотипів. Поставлене завдання досягається способом, в якому згідно з корисною моделлю, визначають комплекс антропометричних, соматотипологічних, ехокардіографічних показників, компонентний склад маси тіла у практично здорових міських хлопчиків і дівчаток Поділля різних соматотипів, проводять покроковий регресійний аналіз і створюють математичні моделі визначення нормативних індивідуальних ультразвукових параметрів серця. Статистична модель, що надає можливість визначити ехокардіографічні показники, має наступний вигляд: для дівчат мезоморфів: TSPZ_D=-0,325+0,078×ЗК-0,022×ТШЖСЛ+0,261×ТШЖСПП-0,032×ТШЖСЗПП-0,024×ОСТО DLZ_S=-2,282+0,061×ОГВЧ-0,334×ПСГР+0,266×КМТМ+0,401×ОППНЧ-0,094×ЗК+0,046×ОГКСС OAK=-0,652-0,120×ТШЖСБ+0,089×ЗК+0,023×ОТ+0,045×ОСТЕ-0,174×СРГК+0,044×ПСГР } UO=317,4-84,42×ТШЖСПП+2,315×ТШЖСЖ+4,713×МВРТ-2,506×ОСТН+1,890×ММТМ для дівчат ектоморфів: TSPZ_D=-0,298+0,179×ШДЕП+0,014×ТШЖСЖ-0,011×ТШЖСС+0,022×ЗК-0,010×ШП DLZ_S=1,433+0,094×ММКС ХК+0,171×ОК-0,340×ШДЕП+0,109×СРГК-0,024×ВВТ OAK=1,007+0,021×ОТ-0,036×ЖМТС-0,071×ЕМКСХК+0,179×ШДЕПП-0,028×ОСТО UO=62,77-0,647×ВПТ+7,537×КМТМ+6 ,502×ТШЖСПП } для дівчат екто-мезоморфів: } TSPZ_D=1,029+0,071×ТШЖСЛ-0,123×ММКС ХК-0,086×ТШЖСППП-0,043×ШДЕГ+0,030×ОГКВД0,030×ОГКВИ DLZ_S=-3,803+0,089×ТШЖСГ-0,117×ОГНЧ+0,213×ОШ-0,129×ЖМТМ+0,356×ШДЕС. OAK=-1,928+0,172×ОПНС-1,238×ШДЕП+0,186×ОК+0,293×ШДЕС+0,080×ОГВЧ. UO=-284,8+5,489×ОГНЧ+7,139×ШДЕГ-11,57×ЕМКСХК+8,040×ОППНЧ+2,877×ОШ для хлопчиків мезоморфів: } TSPZ_D=1,443+0,015×ММТ АІХ-0,160×ШДЕГ+0,044×ОГНЧ-0,019×ОСН+0,010×ОТ, DLZ_S=1,345+0,389×ММКС ХК-0,116×ТШЖСС+0,130×СРГК-0,070×МОРТ. OAK=2,797-0,054×ВЛТ+0,174×КМТМ+0,031×ВВТ-0,046×МГРТ. UO=120,1+7,681×ТШЖСГ+7,269×ОППНЧ-2,961×ТШЖСГ+19,13×ТШЖСПП-2,741×ОТ12,19×ЕМКСХК 7 38324 8 для хлопчиків ектоморфів: } TSPZ_D=-0,838+0,031×ТШЖСЛ+0,166×ШДЕС-0,063×ОК+0,239×ШДЕПП-0,030×ПСГР, DLZ_S=6,581-0,158×ПНГР-0,067×ВЛТ+5,411×ППТ-0,096×ШП OAK=-0,416+0,050×ОСТО+0,212×ШДЕП-0,065×ОГВЧ+0,082×ОГНЧ-0,036×ОСТЕ+0,018×ОГКВИ. UO=-11,98+2,956×ОСТЕ+3,627×СРГК+21,15×ТШЖСППП-5,532×МГРТ-12,06×ТШЖСЗПП для хлопчиків екто-мезоморфів: } TSPZ_D=-0,884+0,066×ОППВЧ-0,090×ОПНС+0,034×СРГК+0,064×ОПСС+0,015×МОРТ, DLZ_S=3,135-0,187×ОППВЧ-0,266×ТШЖСГ+0,088×ОГКВИ-0,029×ВПТ. OAK=-1,541+0,340×ШДЕГ+0,125×ТШЖСЛ-0,140×МВРТ+0,047×ВЛТ0,121×ТШЖСС+0,136×ТШЖСГ UO=-160,1+21,62×ОПСС-8,533×ОППВЧ-14,12×ММКС ХК-5,013×ММТАІХ+1,666×ВЛТ-4,097×СРГК. де: TSPZ_D - товщина стінки правого шлуночка в діастолу (см); DLZ_S - діаметр лівого шлуночка в систолу (см); OAK - розкриття стулок аортального клапану (см); UO - ударний об'єм (мл); ВВТ висоту вертлюгової точки (см); ВЛТ висоту лобкової точки (см); ВПТ висоту пальцевої точки (см); ЕМКС ХК ектоморфний компонент соматотипу за Хіт-Картер (бал); ЖМТМ жирову масу тіла за Матейко (кг); ЖМТС жирову масу тіла за Сірі (кг); ЗК зовнішню кон'югату (см); КМТМ кісткову масу тіла за Матейко (кг); МВРТ міжвертлюговий розмір тазу (см); МГРТ міжгребневий розмір тазу (см); ММКС ХК мезоморфний компонент соматотипу за Хіт-Картер (бал); ММТ АІХ м'язову масу тіла за АІХ (кг); ММТМ м'язову масу тіла за Матейко, (кг); МОРТ міжостьовий розмір тазу (см); ОГВЧ обхват гомілки у верхній частині (см); ОГКВД обхват гр удної клітки на вдиху (см); ОГКВИ обхват грудної клітки на видиху (см); ОГКСС обхват грудної клітки в спокійному стані, (см); ОГНЧ обхват гомілки у нижній частині (см); ОК обхват кисті (см); ОПНС обхват плеча в напруженому стані (см); ОППВЧ обхват передпліччя у вер хній частині (см); ОППНЧ обхват передпліччя у нижній частині (см); ОПСС обхват плеча в спокійному стані (см); ОСТЕ обхват стегна (см); ОСТН обхват стегон (см); ОСТО обхват стопи (см); ОТ обхват талії (см); ОШ обхват шиї (см); ПНГР поперечний нижньогрудинний розмір (см); ППТ площу поверхні тіла (см 2); ПСГР поперечний середньогрудинний розмір (см); СРГК сагітальний розмір грудної клітки (см); ТШЖСБ товщин у шкірно-жирової складки на боку (мм); ТШЖСГ товщин у шкірно-жирової складки на гомілці (мм); ТШЖСГ товщин у шкірно-жирової складки на грудя х (мм); ТШЖСЖ товщину шкірно-жирової складки на животі (мм); ТШЖСЗПП товщину шкірно-жирової складки на задній поверхні плеча (мм); ТШЖСЛ товщину шкірно-жирової складки під лопаткою (мм); ТШЖСПП товщину шкірно-жирової складки на передпліччі (мм); ТШЖСППП товщину шкірно-жирової складки на передній поверхні плеча (мм); ТШЖСС товщину шкірно-жирової складки на стегні (мм); ШДЕГ ширину дистального епіфіза гомілки (см); ШДЕП ширину дистального епіфіза плеча (см); ШДЕПП ширину дистального епіфіза передпліччя (см); ШДЕС ширину дистального епіфіза стегна (см); ШП ширину плечей, (см). Спосіб здійснюється таким чином. На попередньому етапі визначення ехокардіографічних показників у здорових підлітків проводили: - Антропометричне дослідження за методикою В.В. Бунака [Бунак В.В. Антропометрия.- Μ.: Учмедгиз Наркомпроса РСФСР.-1941.- 368с.]. Компонентний склад маси тіла вивчали за методом J. Mateigka [Matiegka J. The testing of physical efficiency //Amer. J. Phys. Antropol.- 1921.-Vol.2, №3.-P.25-38]. Соматотипування проводили за розрахунковою модифікацією методу В. Heath і J. Carter [Carter J.L., Heath B.H. Somatotyping - development and applications.- Cambridge University Press, 1990.504p.]. Ехокардіографічне дослідження підлітків було проведено за загальноприйнятою методикою [Бобров В.О. та ін., 1997] в трьох стандартних позиціях в М- і D-режимах з трансторакального доступу на апараті "Ultramark-9". Було проведено визначення наступних показників: - товщини стінки правого шлуночка в діастолу (TSPZ_D) і систолу 9 38324 (TSPZ_S) (см); діаметра правого шлуночка в діастолу (DPZ_D) і систолу (DPZ_S) (см); діаметра лівого шлуночка в діастолу (DLZ_D) і систолу (DLZ_S) (см); товщини задньої стінки лівого шлуночка в діастолу (TZSLZ_D) і систолу (TZSLZ_S) (см); товщини міжшлуночкової перетинки в діастолу (TMZP_D) і систолу (TMZP_S) (см); діаметра лівого передсердя (DLP) (см); амплітуди руху передньої стулки мітрального клапана в фазу швидкого наповнення (ADS) (см); швидкості руху передньої стулки мітрального клапана в фазу швидкого наповнення (DE) (мм/сек); швидкості раннього діастолічного прикриття передньої стулки мітрального клапана (EF) (мм/сек); розкриття стулок аортального клапана (OAK) (см); періоду передвигнання лівого шлуночка (РРІ) (сек); періоду вигнання лівого шлуночка (РІ) (сек); співвідношення періоду передвигнання до періоду вигнання лівого шлуночка (RATIO). Також за допомогою загальноприйнятих формул (Бобров В.О. та ін., 1997) було проведено визначення наступних розрахункових показників:- кінцевого діастолічного (KDOLZ) і систолічного (KSOLZ) об'ємів лівого шлуночка (мл); ступеня вкорочення передньозаднього розміру лівого шлуночка в систолу (FU) (%); фракції викиду лівого шлуночка (FV) (%); швидкості циркулярного вкорочення волокон міокарда лівого шлуночка (SUV) (сек -1); ударного об'єму (UO) (мл); ударного індексу (UI) (мл/м 2); хвилинного об'єму (СО) (л/хв); серцевого індексу (SI) (л/хв/ м 2). Для статистичної обробки отриманих результатів та побудови математичних моделей використовували статистичний пакет "STATISTICA 5.5". На завершальному етапі для розробки математичних моделей для визначення ехокардіографічних показників застосовували методику прямого покрокового регресійного аналізу, який не вимагає наявності лінійного зв'язку між перемінними величинами та нормального розподілу залишків. При проведенні прямого покрокового регресійного аналізу нами були визначені наступні умови: перша - кінцевий варіант моделі повинен мати коефіцієнт детермінації (R2) не менше 0,50, тобто точність опису ознаки, що моделюється - не менша 50%; друга - значення F-критерію не менше 2,5; третя - кількість вільних членів, що включаються до моделі повинна бути, по можливості, мінімальною. Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 10 Використання запропонованого підходу надає можливість визначити індивідуальні нормальні ехокардіографічні показники та адекватно вирішити завдання діагностики захворювань з урахуванням, соматотипологічних, статеви х, конституціональних та вікових особливостей людини. Приклад 1. Дівчинка М. 12р, має довжину тіла - 160,5; екто-мезоморфний тип соматотипу. Обхват передпліччя у нижній частині - 14; обхват шиї - 31; обхва т грудної клітини на вдиху - 83; обхват гр удної клітини на видиху - 74; обхват гомілки в нижній частині - 22; обхват плеча в напруженому стані 24,5; обхват кісті - 19,5; обхват гомілки в верхній частині - 33;обхват передпліччя в нижній частині 15,5; ширину дистального епіфіза стегна -8,2; ширину дистального епіфізу гомілки - 6,7; ширину дистального епіфізу плеча - 6,1; мезоморфний компонент соматотипу за Хіт-Картер складає 3,496; жировій компонент маси тіла за Матейка 6,096; ектоморфний компонент соматотипу за ХітКартер - 4,03; ширина шкірно-жирової складки під лопаткою - 8,5; товщину шкірно-жирової складки на передній поверхні плеча - 4; товщина шкірножирової складки груді - 3. Визначити індивідуальні нормальні показники для цього пацієнта: товщина стінки правого шлуночку в діастолу (TSPZ_D), діаметр лівого шлуночку в систолу (DLZ_S), розкриття стулок аортального клапану (OAK), ударний об'єм (UO). Використовуючи запропонований спосіб розрахунок необхідних показників проводимо використовуючи слідуючі формули: TSPZ_D=1,029+0,071×ТШЖСЛ0,123×ММКС ХК-0,086×ТШЖСППП0,043×ШДЕГ+0,030×ОГКВД-0,030×ОГКВИ=0,923 DLZ_S=-3,803+0,089×ТШЖСГ0,117×ОГНЧ+0,213×ОШ0,129×ЖМТМ+0 ,356×ШДЕС=2,62 OAK=-1,928+0,172×ОПНС1,238×ШДЕП+0,186×ОК+0,293×ШДЕС+0,080×ОГВ Ч=2,4 UO=-284,8+5,489×ОГНЧ+7,139×ШДЕГ11,57×ЕМКСХК+8,040×ОППНЧ+2,877×ОШ=50,9 Висновок: Для дівчинки М. індивідуальними нормальними показниками слід вважати: TSPZ_D=0,923см, DLZ_S=2,62см, OAK=2,4см, UО=50,9мл. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601