Способ экспресс-диагностики патологических состояний человека

Способ экспресс-диагностики патологических состояний человека

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области профилактической и лечебной медицины, а именно к методам экспресс-диагностики при массовых осмотрах, функциональной диагностики в кардиологии, неврологии, эндокринологии, психофизиологии, физиологии труда и спорта. Может использоваться при проведении диспансеризации.

Сложность оценки текущего уровня индивидуального здоровья и контроля за его изменениями заставили обратиться к исследованию систем регуляции жизнедеятельности человека. Развитие донозологической диагностики сделало возможным выделение среди практически здоровых людей обширных групп лиц с высоким и очень высоким напряжением регуляторных систем, с повышенным риском срыва адаптации и появления патологических отклонений и заболеваний. При этом начинают использовать метод анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР), характерной особенностью которого является его высокая чувствительность к самым разнообразным внутренним и внешним воздействиям.

Исследование и анализ ВСР является современной методологией изучения состояния механизмов регуляции физиологических функций у человека [1, 2]. Сердце как индикатор адаптационных реакций всего организма "отзывается" на самые разнообразные внутренние и внешние воздействия. Несмотря на неспецифический характер наблюдаемых изменений ВСР, они дают физиологам и клиницистам важную информацию о состоянии вегетативной нервной системы и других уровней нейрогормональной регуляции. Сформулированные рядом исследователей [3, 4] представления о ВСР как об интегральном показателе степени функциональной напряженности основных регуляторных систем организма позволяют использовать метод кардиоинтервалометрии с последующим спектральным анализом ВСР как для оценки исходного состояния пациента, так и динамики восстановления резистентности организма. При массовых профилактических осмотрах или при предварительных поликлинических и клинических исследованиях применяют 5-минутную регистрацию ЭКГ.

Известен способ оценки состояния организма человека по сердечному ритму, включающий запись составляющих спектра динамического ряда кардиоинтервалов, измерение мощностей в диапазонах ряда и общей мощности спектра (ТР), определение нормы общей спектральной мощности и мощностей в диапазонах ряда, усредненных по большой популяции людей в стандартных условиях записи, последующую оценку состояния человека по сравнению с нормой /Патент РФ № 2246251/.

Недостатком способа-прототипа является то, что он обладает недостаточной универсальностью, поскольку обеспечивает оценку только психофизиологического состояния человека (оператора) и позволяет проводить сравнительную оценку состояния операторов по указанному параметру.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение возможности массового использования способа экспресс-диагностики патологических состояний человека, обусловленных нарушением функционирования надсегментарного уровня ВНС, гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы, симпато-адреналовой системы, системы стероидных гормонов, барорецепторов дуги аорты, шейных ганглиев симпатической нервной системы, ваго-инсулярного аппарата при экзогенных интоксикациях.

Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, заключается в выделении информативных спектров частот динамического ряда кардиоинтервалов, характеризующих нарушение функций органов либо функциональных систем.

Поставленная задача с достижением упомянутого выше технического результата решается тем, что в способе, включающем запись составляющих спектра динамического ряда кардиоинтервалов, измерение мощностей в диапазонах ряда и общей мощности спектра (ТР), определение нормы общей спектральной мощности и мощностей в диапазонах ряда, усредненных по большой популяции людей в стандартных условиях записи, последующую оценку состояния человека по сравнению с нормой. Согласно изобретению замеряют мощность в диапазонах 0,003-0,004 Гц, 0,0062-0,0072 Гц, 0,010-0,014 Гц, 0,0163-0,0173 Гц, 0,023-0,029 Гц, 0,031-0,035 Гц, 0,039-0,041 Гц, 0,044-0,048 Гц, 0,25-0,35 Гц, затем определяют показатели S_i=N_i×100%/N_TP, S_i(nor)=N_i(nor)×100%/N_TP(nor), где S_i - отношение мощности для каждого из указанных выше девяти диапазонов (N_i) к общей мощности спектра (N_TP), например, в %, S_i(nor) - отношение нормы мощности для каждого из указанных выше девяти диапазонов (N_i(nor)) к общей норме мощности спектра (N_TP(nor)), например, в %.

За значение нормы в диапазоне 0,003-0,004 Гц принимают значение S_i(nor)=9,27±0,5%, а при отклонении показателя S_i от указанного выше нормативного считают патологическим состояние надсегментарного уровня ВНС человека.

За значение нормы в диапазоне 0,0062-0,0072 Гц принимают значение S_i(nor)=10,12±0,6%, а при отклонении показателя S_i от указанного выше нормативного считают патологическим состояние гипоталамуса человека.

За значение нормы в диапазоне 0,010-0,014 Гц принимают значение S_i(nor)=9,48±0,7%, а при отклонении показателя S_i от указанного выше нормативного считают патологическим состояние гипофиза человека.

За значение нормы в диапазоне 0,0163-0,0173 Гц принимают значение S_i(nor)=3,63±0,3%, а при отклонении показателя S_i от указанного выше нормативного считают патологическим состояние щитовидной железы человека.

За значение нормы в диапазоне 0,023-0,029 Гц принимают значение S_i(nor)=4,95±0,8%, а при отклонении показателя S_i от указанного выше нормативного считают патологическим состояние симпато-адреналовой системы человека.

За значение нормы в диапазоне 0,031-0,035 Гц принимают значение S_i(nor)=2,03±0,4%, а при отклонении показателей S_i от указанного выше нормативного считают патологическим состояние системы стероидных гормонов человека.

За значение нормы в диапазоне 0,039-0,041 Гц принимают значение S_i(nor)=0,69±0,2%, а при отклонении показателя S_i от указанного выше нормативного считают патологическим состояние барорецепторов дуги аорты человека.

За значение нормы в диапазоне 0,044-0,048 Гц принимают значение S_i(nor)=1,76±0,3%, а при отклонении показателя S_i от указанного выше нормативного считают патологическим состояние шейных ганглиев ВНС человека.

За значение нормы в диапазоне 0,25-0,35 Гц принимают значение S_i(nor)=2,5±0,5%, а при отклонении показателя S_i от указанного выше нормативного считают патологическим состояние ваго-инсулярного аппарата человека при экзогенных интоксикациях.

На фиг.1 представлена спектрограмма обследуемого М., 32 лет; на фиг.2 - спектрограмма обследуемого Ч., 38 лет.

Способ осуществляется следующим образом.

Для реализации предлагаемого способа использован прибор для исследования вегетативной нервной системы "ВНС - Микро" с программой анализа вариабельности сердечного ритма "Поли-Спектр-3" по методике анализа сердечного ритма в покое в соответствии с Международным Стандартом (1996 г.) (производитель ООО "Нейрософт", Россия, г.Иваново, регистрационное удостоверение Государственного реестра изделий медицинского назначения и медицинской техники № ФС 022б2003/0974-04 от 09 декабря 2004 г.). Оборудование позволяет произвести запись составляющих спектра динамического ряда кардиоинтервалов, измерение мощностей в заявленных диапазонах ряда и общей мощности спектра.

Исследование и анализ ВСР включают три этапа:

1. Запись составляющих спектра динамического ряда кардиоинтервалов;

2. Измерение мощностей в предлагаемых диапазонах ряда и общей мощности спектра;

3. Оценку результатов анализа ВСР.

Исследования в условиях относительного покоя. Регистрируется ЭКГ-сигнал в одном из стандартных (лучше II) или грудных отведениях. Продолжительность записи должна быть 5 минут.

К исследованию ВСР приступают не ранее чем через 1,5-2 часа после еды, в тихой комнате, в которой поддерживается постоянная температура 20-22°С. Перед исследованием обязательна отмена физиотерапевтических процедур и медикаментозного лечения, либо эти факторы должны учитываться при оценке результатов исследования. Перед началом исследования необходим период адаптации к окружающим условиям в течение 5-10 минут.

Запись ЭКГ производится в положении лежа на спине или сидя, при спокойном дыхании. Исследование у женщин желательно проводить в межменструальный период, так как гормональные изменения в организме отражаются на кардиоинтервалограмме. Необходимо устранить все помехи, приводящие к эмоциональному возбуждению, не разговаривать с исследуемым и посторонними, исключить телефонные звонки и появление в кабинете других лиц, включая медработников. В период исследования ВСР пациент должен дышать, не делая глубоких вдохов, не кашлять, не сглатывать слюну.

После записи составляющих спектра динамического ряда кардиоинтервалов проводится математический анализ полученных данных с вычислением мощностей в предлагаемых диапазонах и общей мощности спектра, после чего сравниваются полученные данные с нормативными.

Предлагаемый метод апробирован в условиях профилактических осмотров. В программу обследований было включено 2462 человека. Для верификации (подтверждения достоверности) полученных данных параллельно проводилось клиническое исследование состояния вегетативной нервной системы врачом-неврологом с использованием стандартизованных методик, осмотр врача-эндокринолога с лабораторным контролем уровня гормонов, осмотр врача-гигиениста с токсикологическим обследованием в зависимости от клинической картины и данных анамнеза пребывания в экологически неблагополучных регионах. Уровень гормонов определялся иммуноферментным методом на полном иммуноферментном автомате фирмы "COBAS-CORE" согласно инструкциям, предлагаемым производителями тест-систем ("DSL, Inc.", USA и "Алкор-Био", г.Санкт-Петербург).

При обработке данных с использованием понятий, принятых для стандартизации диагностических исследований, получены следующие параметры предлагаемого метода, характеризующие отношение между полученными данными и результатами клинических, лабораторных исследований (таблица).

Примеры выполнения способа

М., 32 лет. Проживала в 35 км от Чернобыльской АЭС на момент аварии (подтверждено документально).

На фиг.1 представлена спектрограмма. При расчете общей мощности спектра и мощности в диапазонах 0,003-0,004 (соответствует надсегментарному уровню ВНС); 0,0062-0,0072 (соответствует функции гипоталамуса); 0,010-0,014 (соответствует функции гипофиза); 0,0163-0,0173 (соответствует функции щитовидной железы); 0,25-0,35 (состояние ваго-инсулярного аппарата при экзогенной интоксикации) Гц выявлено: мощность в диапазоне 0,003-0,004 Гц составляет 1,37% от общей мощности при нормативном значении 9,27±0,5%; мощность в диапазоне 0,0062-0,0072 Гц составляет 1,14% от общей мощности при нормативном значении 10,12±0,6%; мощность в диапазоне 0,010-0,014 Гц составляет 11,51% от общей мощности при нормативном значении 9,48±0,7%; мощность в диапазоне 0,0163-0,0173 Гц составляет 11,51% от общей мощности при нормативном значении 3,63±0,3%; мощность в диапазоне 0,25-0,35 Гц составляет 43,67% от общей мощности при нормативном значении 2,5±0,5%. На основании полученных данных можно судить о нарушении ваго-инсулярного аппарата при экзогенной интоксикации, нарушении функций надсегментарного уровня ВНС, гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы. При клиническом, инструментальном, лабораторном обследованиях поставлены следующие диагнозы: Дисфункция гипоталамуса. Хронический тиреоидит с преходящим тиреотоксикозом. Синдром вегетативной дисфункции. Таким образом, клинические, инструментальные и лабораторные обследования подтвердили результаты предлагаемого способа экспресс-диагностики.

Ч., 38 лет.

На фиг.2 представлена спектрограмма. При расчете общей мощности спектра и мощности в диапазонах: 0,003-0,004; 0,0062-0,0072; 0,010-0,014; 0,0163-0,0173; 0,023-0,029; 0,031-0,035; 0,039-0,041; 0,044-0,048; 0,25-0,35 Гц отклонений от нормативных значений не обнаружено. При клиническом, лабораторном обследовании отклонений от нормы не обнаружено. Заключение: здорова.

ТаблицаДиагностические параметры предлагаемого способа
Параметр	Определение
Чувствительность.	Отношение истинно положительных результатов к сумме истинно положительных и ложноотрицательных результатов (параметр характеризует процент выявления нарушений функций среди контингента лиц, болезнь которых установлена клиническими и лабораторными исследованиями).	85,2%
Специфичность.	Отношение истинно отрицательных результатов к сумме ложноположительных и истинно отрицательных результатов (параметр характеризует процент выявления здоровых лиц среди контингента, определяемого при клинических исследованиях как здоровые).	63,5%
Общая точность (процент совпадения)	Отношение истинно положительных и отрицательных результатов ко всем вариантам результатов.	78,6%

Источники информации

1. Рабочая группа Европейского кардиологического общества и Северо-Американского общества стимуляции и электрофизиологии. Вариабельность сердечного ритма. Стандарты измерения, физиологической интерпретации и клинического использования // Вестн. Аритмол. - 1999. - 11. - С.53-78.

2. Вариабельность сердечного ритма. Теоретические аспекты и практическое применение. Тезисы международного симпозиума 12-14 сентября 1996, г. Ижевск. 1996. С.225.

3. Флейшман А.Н. Медленные колебания гемодинамики. Новосибирск. 1999. С.264.

4. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. - М.: Медицина, 1979. С.295.

1. Способ экспресс-диагностики патологических состояний человека, включающий запись спектра динамического ряда кардиоинтервалов, измерение мощности в диапазонах ряда и общей мощности спектра (ТР), определение нормативных значений общей спектральной мощности и мощности в диапазонах ряда, усредненных по большой популяции людей в стандартных условиях записи, отличающийся тем, что мощность измеряют в диапазонах 0,003-0,004 Гц, 00062-0,0072 Гц, 0,010-0,014 Гц, 0,0163-0,0173 Гц, 0,023-0,029 Гц, 0,031-0,035 Гц, 0,039-0,041 Гц, 0,044-0,048 Гц, 0,25-0,35 Гц, рассчитывают показатель S, по формуле

S_i=N_i·100%/N_тр

и при отклонении показателя S_i в диапазоне 0,003-0,004 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние надсегментарного уровня ВНС; при отклонении S_i в диапазоне 0,0062-0,0072 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние гипоталамуса; при отклонении S_i в диапазоне, 0,010-0,014 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние гипофиза; при отклонении S_i в диапазоне, 0,0163-0,0173 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние щитовидной железы; при отклонении S_i в диапазоне, 0,023-0,029 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние симпато-адреналовой системы; при отклонении S_i в диапазоне, 0,031-0,035 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние системы стероидных гормонов; при отклонении S_i в диапазоне, 0,039-0,041 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние барорецепторов дуги аорты; при отклонении S_i в диапазоне, 0,044-0,048 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние шейных ганглиев ВНС; при отклонении S_i в диапазоне, 0,25-0,35 Гц выше нормативного значения диагностируют патологическое состояние ваго-инсулярного аппарата при экзогенных интоксикациях.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нормативных значений диапазона 0,003-0,004 Гц используют показатель S_i=9,27±0,5%; диапазона 0,0062-0,0072 Гц показатель S_i=10,12±0,6%; диапазона 0,010-0,014 Гц показатель S_i=9,48±0,7%; диапазона 0,0163-0,0173 Гц показатель S_i=3,63±0,3%; диапазона 0,023-0,029 Гц показатель S_i=4,95±0,8%; диапазона 0,031-0,035 Гц показатель S_i=2,03±0,4%; диапазона 0,039-0,041 Гц показатель S_i=0,69±0,2%; диапазона 0,044-0,048 Гц показатель S_i=1,76±0,3%; диапазона 0,25-0,35 Гц показатель S_i=2,5±0,5%.