Способ ранней диагностики гипертонической болезни

 

Изобретение относится к медицине, кардиологии. Регистрируют пульсовой сигнал лучевой артерии в течение 2-3 мин. Выделяют в этом сигнале характерные точки единичных колебаний для систолической и дикротической волн. Определяют длительности фаз между вершиной систолической волны и вершиной дикротической волны. Формируют динамический ряд, отражающий зависимость этого параметра от номера периода. Проводят спектральный анализ сформированного ряда в диапазоне частот 0,001-0,5 Гц, разбитом на 3 частотные области. Вероятность наличия заболевания (Р) вычисляют по предложенной математической формуле. Способ позволяет усовершенствовать диагностику ранних стадий гипертонической болезни, в том числе в детском и подростковом возрасте, у лиц с отсутствием явного повышения давления. 2 ил.

Изобретение относится к медицине, к кардиологии, а именно к способам диагностики, основанным на регистрации и анализе пульсового сигнала.

Способ позволяет усовершенствовать диагностику ранних стадий гипертонической болезни, в том числе в детском и подростковом возрасте, у лиц с отсутствием явного повышения САД и ДАД.

Известен способ ранней диагностики гипертонической болезни, основанный на измерении артериального давления при различных вариантах физической нагрузки. Измеряют систолическое и диастолическое давление при нагрузке и после прекращения нагрузки. О наличии ранней стадии гипертонической болезни судят по степени изменения давления (1).

Известен способ ранней диагностики гипертонической болезни (2), основанный на измерении систолического и диастолического артериального давления и частоты сердечных сокращений в покое и при ступенчато возрастающей физической нагрузке с последующим вычислением вероятности наличия заболевания по формуле.

Однако эти способы обладают достаточно трудоемкой процедурой измерения и не обеспечивают возможности проведения оперативного скринингового обследования.

Известен способ дифференциальной диагностики, основанной на математической обработке ритмической структуры периферического пульса. Способ реализован для дифференциальной диагностики онкологических и доброкачественных заболеваний легких путем вычисления критерия Р, обусловленного значениями амплитудных и частотных параметров колебательных составляющих исследуемого сигнала (3). Данный способ выбран нами за прототип.

Однако этот способ не пригоден для диагностики артериальной гипертонии.

Задачей изобретения является получение надежного критерия диагностики ранних стадий ГБ в детском и подростковом возрасте.

Поставленная задача в способе ранней диагностики гипертонической болезни (в предлагаемом способе), включающем регистрацию пульсового сигнала лучевой артерии в течение 2-3-х мин, выделение в этом сигнале характерных точек единичных колебаний для систолической и дикротической волн путем определения длительности фаз между вершиной систолической волны и вершиной дикротической волны, с последующим формированием динамического ряда, отражающего зависимость этого параметра от номера периода, проведением спектрального анализа сформированного ряда в диапазоне частот от 0,001-0,5 Гц, дальнейшей оценки максимальных значений нормированной спектральной плотности и вычисления вероятности наличия заболевания (P) по формуле, достигается тем, что определяют длительность фаз между вершиной систолической и началом и вершиной дикротической волны, а оценку максимального значения нормированной спектральной плотности проводят в трех частотных областях: область медленной составляющей 2-ого порядка - от 0,01 до 0,05 Гц, область медленной составляющей 1-ого порядка - от 0,05 до 0,15 Гц, область дыхательной составляющей - от 0,15 до 0,5 Гц, на основании указанных результатов формируют информативные признаки: мощность медленной составляющей 1-ого порядка в спектре длительностей фаз вершины дикротической волны (X₁), мощность медленной составляющей 1-ого порядка в спектре длительностей фаз начала дикротической волны (Х₂), мощность медленной составляющей 2-ого порядка в спектре длительностей фаз начала дикротической волны (Х₃), соотношение мощностей медленной составляющей 1-ого порядка и дыхательной составляющей в спектре длительностей фаз вершины дикротической волны (Х₄). Затем рассчитывают вероятность наличия заболевания (Р) по формуле где X_i - значение i-ого информативного признака, Y_i - пороговое значение для i-ого признака (Y₁=1,42, Y₂=1,18, Y₃=1,84, Y₄= 1,8), причем при Р>0 диагностируют наличие ранней стадии артериальной гипертонии.

Существенным отличием заявляемого способа от известного является то, что определяют длительность фаз между вершиной систолической волны и началом дикротической волны, а оценку максимального значения нормированной спектральной плотности проводят в трех частотных областях: область медленной составляющей 2-ого порядка - от 0,01 до 0,05 Гц, область медленной составляющей 1-ого порядка - от 0,05 до 0,15 Гц,
область дыхательной составляющей - от 0,15 до 0,5 Гц,
на основе указанных результатов формируют информативные признаки.

Только на основании этих параметров вычисляют вероятность наличия заболевания по формуле.

Эти отличительные признаки в известных способах не обнаружены, что позволяет сделать вывод о соответствии способа критериям "существенные отличия" и "новизна".

Способ осуществляется следующим образом. На лучевую артерию пациента устанавливают датчик пульса и осуществляют запись пульсового сигнала в течение 2 - 3-х мин. Длительность записи определяется диапазоном измеряемых частот, лежащих в пределах от 0,01-0,5 Гц. Именно в этой области частот имеют место дыхательные и медленные волны 1-ого и 2-ого порядка. После этого осуществляют обработку сигнала, формируют информативные признаки (Х₁,Х₂,Х₃,Х₄) оценивают значения признаков относительно установленного для каждого из них порогового значения и рассчитывают вероятность наличия заболевания (Р) по предлагаемой формуле.

Изобретение поясняется графическими изображениями, где на
фиг. 1 изображена форма единичного колебания пульсового сигнала лучевой артерии, а - систолическая волна, в - дикротическая волна;
фиг. 2 - характеристика спектральной плотности.

M₁ - медленная волна 1-ого порядка;
M₂ - медленная волна 2-ого порядка.

Способ иллюстрируется на следующих конкретных клинических примерах.

Пример 1. Пациент А., 14 лет. Находился в стационаре на лечении по поводу юношеского базофилизма, артериальной гипертонии. Величины САД и ДАД (мм рт. ст. ) -160,60; 140, 80 (при норме в этой возрастной группе САД: 99-122, ДАД: 54-75 мм рт.ст.) Информативные признаки по данным компьютерного анализа имели следующие признаки:
X₁=1,49, Х₂=1,83, Х₃=2,03, Х₄=2,04.

С учетом приведенных выше пороговых значений и весовых коэффициентов каждого признака суммарная диагностическая оценка равна
Р=1+0,8+0,9+1=3,7.

Суммарная диагностическая оценка свидетельствует о наличии АГ.

При катамнестическом осмотре (через 8 лет) у пациента А. сохранилось стойкое повышение АД.

Пример 2. Пациент Н., 10 лет. находился на стационарном лечении по поводу энуреза. Повышения АД не отмечалось. За время нахождения в стационаре показания АД соответствовали возрастным нормам. Значения признаков по данным компьютерного анализа равны
X₁=0,91, Х₂=0,85, Х₃=0,7, Х₄=0,5.

Суммарная диагностическая оценка равна
Р= -1 - 0,8 - 0,9 - 1 = - 3,7.

Анализ ритмической структуры пульсового сигнала по предлагаемому способу не показал признаков АГ. При катамнестическом осмотре (через 7 лет) повышения АД не выявлено.

Пример 3. Пациент А., 13 лет. Находилась на стационарном лечении по поводу вегето-сосудистой дистонии по ваготоническому типу. Ранее повышение АД не наблюдалось. В стационаре АД было в пределах нормы: величины САД и ДАД (мм рт. ст. ) - 120,80; 110, 75 (при норме в этой возрастной группе САД: 112-126, ДАД: 73-77 мм рт.ст.) Информативные признаки по данным компьютерного анализа имели следующие признаки:
X₁=1,95, Х₂=1,34, Х₃=2,84, Х₄=0,9
С учетом приведенных выше пороговых значений и весовых коэффициентов каждого признака суммарная диагностическая оценка равна
Р=1+0,8+0,9-1=1,7,
т.е. суммарная диагностическая оценка свидетельствует о наличии АГ.

При катамнестическом осмотре (через 3 лет) у пациента А наблюдался периодический подъем АД до 140/80.

Предлагаемый способ диагностики обоснован клинико-экспериментальными исследованиями 200 пациентов детского и подросткового возраста (от 8 до 15 лет). Были выделены две группы заболеваний: группа артериальной гипертензии (стадии 1-А, 1-АВ, 1-В) - 56 пациентов и контрольная группа функциональной патологии (энурез, субфебрилитет, цефалгия и др.) - 144 пациента.

Статистическую оценку возможности распознавания ранней стадии артериальной гипертензии проводили на основе предлагаемого комплекса информативных признаков.

Предлагаемый способ диагности представляется неочевидным для специалистов и позволяет с использованием оригинального комплекса показателей адекватно оценивать нарушения функции сердечно-сосудистой системы при ГБ.

Предлагаемый способ может быть использован для ранней диагностики ГБ у детей и подростков. Он создает предпосылки для своевременного проведения лечебных и профилактических мероприятий. Он может применяться практически в любых условиях, включая массовые обследования.

Поэтому очевидна медико-социальная значимость совершенствования ранней диагностики данного заболевания, создающего предпосылки для своевременного проведения лечебных и профилактических мероприятий. Экономический эффект обусловлен уменьшением затрат на повторные обследования и длительное наблюдение больных вследствие повышения эффективности профилактики и лечения ГБ. Предлагаемый способ использует простые и надежно определяемые физиологические показатели - пульсовой сигнал пациента. Этот способ диагностики может применяться практически в любых условиях, включая массовые обследования населения подросткового возраста.

Диагностическая процедура не требует вмешательства в организм пациента, не травматична, быстро выполнима (4-5 мин), не имеет противопоказаний к применению.

ЛИТЕРАТУРА
1. ПАТЕНТ РФ 2134058, Бюл. из. 22, 1999 г.

2. ПАТЕНТ РФ 2102000, Бюл. из. 2, 1998 г.

3. Патент РФ 2100009, Бюл. из. 36, 1997 г.

Формула изобретения

Способ ранней диагностики гипертонической болезни, включающий регистрацию пульсового сигнала лучевой артерии в течение 2-3 мин, выделение в этом сигнале характерных точек единичных колебаний для систолической и дикротической волн, путем определения длительности фаз между вершиной систолической волны и вершиной дикротической волны, с последующим формированием динамического ряда, отражающего зависимость этого параметра от номера периода, проведением спектрального анализа сформированного ряда в диапазоне частот 0,01-0,5 Гц, дальнейшей оценки максимальных значений нормированной спектральной плотности и вычисления вероятности наличия заболевания (Р) по формуле, отличающийся тем, что определяют длительность фаз между вершиной систолической волны и началом дикротической волны, а оценку максимального значения нормированной спектральной плотности проводят в трех частотных областях: область медленной составляющей 2-го порядка - от 0,01 до 0,05 Гц, область медленной составляющей 1-го порядка - от 0,05 до 0,15 Гц, область дыхательной составляющей - от 0,15 до 0,5 Гц, на основании указанных оценок формируют информативные признаки: мощность медленной составляющей 1-го порядка в спектре длительностей фаз вершины дикротической волны (Х₁), мощность медленной составляющей 1-го порядка в спектре длительностей фаз начала дикротической волны (Х₂), мощность медленной составляющей 2-го порядка в спектре длительностей фаз начала дикротической волны (Х₃), соотношение мощностей медленной составляющей 1-го порядка и дыхательной составляющей в спектре длительностей фаз вершины дикротической волны (Х₄), а вероятность наличия заболевания вычисляют (Р) по формуле

где Х_i - значение i-го информативного признака,
Y_i - пороговое значение для i-го признака (Y₁ = 1,42, Y₂ = 1,18, Y₃ = 1,84, Y₄ = 1,8),
причем при Р > 0 диагностируют наличие ранней стадии артериальной гипертонии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2