Способ диагностики функционального состояния человека

 

Изобретение позволяет осуществлять диагностику путем анализа гистограммы распределения RR-интервалов. Для этого снимают электрокардиосигнал, измеряют и запоминают не менее 16 длительностей кардиоциклов. Затем отрезок времени между минимальным и максимальным значениями длительности кардиоцикла разбивают на заданное число М равных интервалов, определяют максимальное значение пмакс количества пропаданий в интервал и стандартное отклонение а длительностей кардиоцикла от среднего значения, после чего определяют показатель/, характеризующий функциональное состояние человека, по формуле у „М.а1м При этом количество М интервалов разбиения определяют заранее экспериментальным путем так, чтобы показатель у для молодого здорового человека в положении лежа был равен единице.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (я)5 А 61 В 5/05

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 (А3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4620306/14 (22) 07.09.88 (46) 07.05.92. Бюл. М 17 (71) Клуб самодеятельного технического творчества "Аэрокомпьютер" (72) M.Е. Лившиц (53) 615.47(088,8) (56) Сидоренко Г,И. Ранняя инструментальная диагностика гипертонической болезни и атеросклероза. Минск: Беларусь, 1973, с.173.

Баевский P.М., Кириллов О.И. и Клец. кин С,З.. Математический анализ сердечного ритма при стрессе. M. Наука, 1984, с.66.

Авторское свидетельство СССР

М 721079, кл. А 61 В 5/02, 1982. (54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА (57) Изобретение позволяет осуществлять диагностику путем анализа гистограммы

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть использовано при наблюдениях за больными в палатах интенсивной терапии, профессиональном отборе, в спортивной и космической медицине и т.п.

Известны способы диагностики функционального состояния человека, основанные на использовании вегетативного показателя ритма и индекса напряжения. Однако практическое применение этих способов затруднено по ряду причин. Во-первых, в работах отсутствуют практические рекомендации по построению гистограмм распределения сердечного ритма в соответствии с указанными критериями. Во-вторых, показатели регуляции, содержащие в расчетах формулу оценки размаха сердечного ритма, являютраспределения RR-интервалов. Для этого снимают электрокардиосигнал, измеряют и запоминают не менее16длительностей кардиоциклов. Затем отрезок времени между минимальным и максимальным значениями длительности кардиоцикла разбивают на заданное число М равных интервалов, определяют максимальное значение пмака количества пропаданий в интервал и стандартное отклонение 0 длительностей кардиоцикла от среднего значения, после чего определяют показатель у, характеризующий функциональное состояние человека, по формуле пмакс у — . При этом количество M интервалов разбиения определяют заранее экспери- Б ментальным путем так, чтобы показательудля молодого здорового человека в положении лежа был равен единице. ,ю ся статистически смещенными оценками, т.е. имеют систематическую погрешность.

Это объясняется тем, что экстремальные значения случайного процесса являются функциями объема выборки. В-третьих, вегетативный показатель регуляции и индекс напряжения имеют размерность 1/с2, которая не совпадает с размерностью известных физических величин, что затрудняет физическую или статистическую интерпретацию диагностических параметров.

Наиболее близким к предлагаемому является способ диагностики, лежащий в основе работы устройства для построения распределения RR-интервалов. Известный способ включает съем электрокардиосигнала, последовательное измерение и запоминание длительностей заданного количества

1731167

Ду —:Х

Г1макс

30

55 (3) Ч кардиоциклов, нахождение минимального и максимального значений длительности кардиоцикла из полученной выборки объемом N, построение гистограммы выборки длительностей кардиоциклоц путем подсчета относительных частот попадания в интервалы при разбиении отрезка времени между максимальным и минимальным значениями длительности кардиоцикла на заданное число М граничащих друг с другом равных интервалов и визуальный анализ формы полученной гистограммы, на основа- нии которого судят о функциональном состоянии человека.

Недостатком известного способа является субъективность оценки функционального состояния человека иэ-эа отсутствия обьективного критерия для сравнения гистограмм между собой, а также критерия, позволяющего различать гистограммы сердечного ритма у человека в норме и человека, имеющего нарушение функционального состояния.

Целью изобретения является повышение точности диагностики состояния человека путем объективных оценок гистограммы выборки длительностей кардиоциклов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в съеме электрокардиосигнала, последовательном измерении и запоминании длительностей заданного количества N кардиоциклов, нахождении минимального и максимального значений длительности кардиоцикла из полученной выборки объемом N, построении гистограммы выборки длительностей кардиоциклов путем подсчета относительных частот попадания в интервалы при разбиении отрезка времени между максимальным и минимальным значениями длительности кардиоцикла на заданное число М граничащих друг с другом равных интервалов и визуальном анализе формы полученной гистограммы, на основании которого судят о функциональном состоянии человека, анализируют последовательность не менее 16 кардиоциклов, определяют стандартное отклонение (Jäëèòåëüíoñòåé кардиоцикла от среднего значения, вычисляют показатель у, характеризующий функциональное состояние человека, по формуле

y-, (1) где и макс — максимальное значение количества йопаданий в интервал при анализе выборки объемом N, при этом количество M интервалов разбиения определяют заранее экспериментальным путем так, чтобы показатель у для молодого здорового человека в положении лежа был равен, единице, а диагностику функционального состояния человека осуществляют по величине его показателя у в положении лежа согласно таблице

При необходимости в случае попадания значения показателя у в пограничную область между двумя состояниями вычисляют вариацию показателя у по формуле после чего уточняют строку в приведенной таблице и осуществляют диагностику, функционального состояния человека.

Применение определенного показателя у позволяет построить шкалу состояний человека, адекватно связанную со значением его показателя у. Клинические испытания предложенного способа на различных контингентах больных показали высокую степень корреляции состояния больного, установленного по величине его показателя у, с состоянием больного, установленного по его физиологическим показателям (давление, частота сердечных сокращений и т.п.) и результатам внешнего осмотра больного.

Способ осуществляют следующим образом.

С человека, находящегося в положении лежа, снимают электрокардиосигнал и измеряют,по немудлительность кардиоциклов (RR-интервалы), которые после измерения за поми нают. Для получения достоверной информации количество N анализируемых кардиоциклов не должно быть менее 16. Затем определяют максимальное и минимальное значения длительности кардиоцикла из анализируемой выборки, находят их разность и разбивают полученный отрезок времени RRMa c - RRM H на М одинаковых частей, после чего подсчитывают относительные частоты попадания в интервалы разбиения и строят гистограмму выборки. По полученной гистограмме опытный врач путем ее визуального анализа. может сделать заключение о функциональном состоянии человека, но эта оценка обладает низкой точностью вследствие отсутствия объективных критериев оценки и присутствия субъективного фактора, Для повышения точности диагностики вычисляют стандартное отклонение адлительностей кардиоцикла от среднего значения по известной формуле..1731167 после чего вычисляют по формуле (1) показатель у, характеризующий функциональное состояние человека. Для удобства пользования этим показателем его нормируюттак, чтобы у молодого здорового человека в 5 положении лежа он был равен единице. Это осуществляют путем подбора количества M интервалов разбиения. Диагностику функционального состояния человека осуществляют по значению его показателя yno .,10 таблице, полученной эмпирическим путем.

Если значение показателя у попадает в пограничную область между двумя состояниями и возникает неопределенность при классификации состояния испытуемого, то,,15 вычисляют вариацию h y показателя у по формуле (2), после чего уточняют строку в таблице и осуществляют диагностику функционального состояния человека.

Пример 1. Больной Д;, 48 лет. Диаг- .20 ноз: мочекаменная болезнь, камень нижней трети мочеточника, Операция — уретеролитотомия, перидуральная анестезия (Ленинградский педиатрический медицинский институт). 25

Перед операцией у больного Д. определили величину )=7,2. Под местной анестезией пунктировано перидуральное пространство между 12 грудным и 1 поясничным позвонком (y= 19,9). По катетеру, введенному в периду- 30 ральное:Ilpoc TpBHGTso, нагнетают 5 мл 2 Д-ного " р-ра лидокаина (y = 37,4). Через 5 мин в перидуральное пространство введено еще

10 мл 2 -ного р-ра лидокаина (r = 24,8). Произведен разрез по Кохеру слева (у = 16,4), 35 выделение мочеточника, взятие его на держалки (у = 9,4), вскрытие просвета мочеточника и удаление конкремента 1,2х0,8 см (y = 36,1), послойные швы на рану с оставлением улавливающего дренажа в парауре- 40 теральном пространстве (y = 35,4);

Наложение ассептической повязки, удаление катетера из перидурального пространства (y= 6,5). Больной транспортирован в палату (у = 0,95), состояние удовлетворительное, 45

АД = 120/75 мм рт,ст. На протяжении всей операции состояние удовлетворительное, жалоб не предъявлял, болей не ощущал.

Операция и анестезиологическое пособие протекали благополучно. Значения показа- 50 теля у коррелированы с физиологическим состоянием больного.

Пример 2. Больной Г-ч, 64 лет.

Диагноз: аденома предстательной железы. 55

Операция — одномоментная аденомэктомия, обезболивание — перидуральная анестезия -.: (Ленинградский педиатрический медицин- . ский институт).

В операционной (y=8,6) на уровне межпоз вон ковой щели 1 — 2 поясничного позвонка пунктировано перидуральное пространство, s которое установлен катетер (y= 26,4), введено. дробно 15 мл 2 Д-ного р-ра лидокаина (у = 35,2). Трансуретрально в мочевой пузырь введен резиновый катетер.(y= 20,2), мочевой пузырь наполнен раствором фура,цилина. Во время вазорезекции больной предъявил жалобы на болевые ощущения в области мошонки (y=, 50,1). Жалобы на боли усилились во время наложения шва на кожу мошонки (y= 50,5) по окончании вазорезекции. Пациенту внутривенно введено 10 мг седуксена, Нижнесрединный разрез длиной

6,см (y= 73,8), послойно выделена, взята на держалки и вскрыта передняя стенка мочевого пузыря (y= 100,2). У больного отмечена тахикардия до 110 уд..a,мин, повышение АД до 140/90 мм рт.ст. По катетеру,:;установленно.му" в перидуральном пространстве, введено 5 мл 2ь-ного р-ра лидокаина. Бимануально вылущена аденома простаты (у=.106). Больной постанывает во сне, кожные покровы багровые, АД = 170/110 мм рт.ст:, тахикардия, Операция приостановлена, перидурал ьная анестезия признана неадекватной.

Произведена интубация (= 69,2). Под эндотрахеальным наркозом возобновлено ушивание раны мочевого пузыря (y= 50,1).

Кожные покровы больного. бледные, покрыты потом. Послойные швы.на райу с оставлением дренажей (y= 49,2).. Иод, ассептическая наклейка (у = 29,6), Операция:завершена, больной переведен в реанимационное отделение для дальнейшего, наблюдения за состояниемм. Неадекватность.. перидуральной анестезии была связана, по мнению анестезиологов, с распространением анестетика по перидуральному пространству вверх, не затрагивая сакральные сегменты. Обращает вчимание тот факт, что даже внутривенное введение. препарата, отключающего сознание пациента, но недостаточного для развития эффекта анестезии, не повлекло за собой снижения показателя у ниже установленной границы y=50.

Пример 3. Исследовалась зависимость величины показателя у от функционального состояния испытуемых (Ленинградский

НИИ протезирования).

Выводы, Для здорового человека в покое (сидя) величина у колеблется от 1,4 до 4. После 10 приседаний величина удостигает 7,4 и восстанавливается через 1 мин.

Для больного с черепно-мозговой травмой в покое (сидит) величина у колеблется от-5,6 до 9,5. После 10 приседаний величи1731167 друг с другом равных интервалов и визуальный анализ формы полученной гистограммы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности диагностики состояния человека путем объективных оценок гистограммы выборки длительностей кардиоциклов, анализируют последовательность не менее16 кардиоциклов, определяют стандартное отклонение (тдлительностей кардиоцикла от среднего значения, вычисляют показатель у, характеризующий функциональное состояние человека, по формуле на у возрастает до 38 и восстанавливается через 8 мин.

У пациента с протезами верхних и нижних конечностей величина у при управлении верхними протезами возрастает в среднем 5 в 1,5 раза, а при беге в течение 10 с возрастает в 4 раза.

Заключение:. показатель у коррелирует с функциональным состоянием человека и может быть применен для его оценки. 10

Таким образом, предлагаемый способ позволяет адекватно оценивать функциональное состояние человека в различных условиях.

Формула изобретения

Способ диагностики функционального 15 состояния человека, включающий съем злектрокардиосигнала, последовательное измерение и запоминание длительностей заданного количества N кардиоциклов, нахождение минимального и максимального 20 значений длительности кардиоцикла из полученной выборки объемом N, построение гистограммы выборки длительностей кардиоциклов путем подсчета относительных частот попадания в интервалы при разбие- 25 нии отрезка времени между максимальным и минимальным значениями длительности кардиоцикла на заданное число М граничащих

Пмакс о Й где плакс — максимальное значение количества попаданий в интервал при анализе выборки объемом N, при этом количество М интервалов разбиения определяют заранее экспериментальным путем так, чтобы показатель удля молодого здорового человека в положении лежа был равен единице, а диагностику функционального состояния человека осуществляют по величине его показателя .

Ф нкциональное состояние человека

Значение показателя

Крайняя фаза истощения

Средняя фаза истощения

Начальная фаза истощения

Норма, покой

Слабое напряжение

Среднее напряжение

Сильное напряжение

Стресс ист есс

0,12 — 0,2

0,3 — 0,5

0,8 — 0,9

1 — 3

3 — 5

5 — 15

15 — 40

40- 70

70 — 140

Составитель М.Лившиц

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор М. Млксимипщнеи

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1525 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5