Способ прогнозирования течения и исхода заболевания у пациентов в остром периоде ишемического инсульта

 

Изобретение относится к медицине, неврологии. Проводят оценку состояния больного при поступлении пациента в стационар, на 7-й и 14-й день. Регистрируют RR-кардиоинтервалограммы. Обрабатывают временные ряды RR-кардиоинтервалов, выделявшихся из 10-минутных записей ЭКГ в первом стандартном отведении. Оценивают стандартное отклонение значений кардиоинтервалов, фрактальные показатели соответственно для центральной нервной системы (ЦНС) и вегетативной нервной системы (ВНС), потенциал самоорганизации системы. Благоприятный прогноз, ухудшение состояния или критический порог, не совместимый с жизнью, прогнозируют по значениям измеряемых параметров. Способ позволяет получить данные о динамике состояния еще до объективных изменений клинической симптоматики.

Изобретение относится к медицине, конкретно к неврологии, и может быть использовано для прогнозирования течения и исхода заболевания в остром периоде ишемического инсульта.

Инсульт ежегодно поражает в мире около 6 млн человек, а в России - более 45 тыс. Согласно международным эпидемиологическим исследованиям, ежегодно в мире от инсульта умирает 4,7 млн человек. В России, в структуре общей смертности населения, инсульт занимает второе место, уступая кардиоваскулярной патологии. Ранняя (тридцатидневная) летальность в среднем составляет 35%, а в течение первого года от начала заболевания достигает 50%. Инсульт является одной из основных причин инвалидизации населения. Около 55% больных к концу 3-го года заболевания не удовлетворены качеством жизни. По данным международных мультицентровых исследований, среди всех видов инсультов преобладают ишемические поражения мозга. Соотношение ишемического и геморрагического инсульта составляет 5,0-5,5 к 1, то есть 80-85 и 15-20% соответственно. Смешанные инсульты составляют 10%.

В связи с этим актуально изучение вопросов патогенеза, диагностики, течения инсульта, а также возможности прогнозирования их исходов. В существующей литературе до настоящего времени мало внимания уделяется прогнозированию течения и исхода острого периода инсульта, хотя актуальность этой проблемы волнует многих клиницистов. Недостаточно четко определены клинические и инструментальные критерии, на основании которых врач невролог уже на начальных этапах заболевания сможет оценить тяжесть состояния больного, прогнозировать течение и исход инсульта. Если ранее задачей исследователей было выделить основные наиболее достоверные клинические симптомы, наличие или отсутствие которых, их изменение в динамике позволяло бы прогнозировать течение острого периода заболевания (Н.С. Мисюк. Мозговой инсульт. Прогнозирование и профилактика. - М., 1980), то в настоящее время для решения этой проблемы активно используются современные методы диагностики: магнитно-резонансный томограф (МРТ), компьютерный томограф (КТ), дуплексное сканирование и т.д.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ прогнозирования течения и исхода заболевания у пациентов в остром периоде ишемического инсульта, включающий оценку состояния больного (Ч.П. Ворлоу, М.С. Деннис с соавторами. Инсульт. Практическое руководство для ведения больных. - СПб.: Политехника, 1998).

Недостатком известного способа прогнозирования является его низкая достоверность. До настоящего времени, несмотря на многочисленные исследования, не установлены базовые клинические и инструментальные критерии, которые могут помочь неврологу в прогнозировании исхода заболевания у пациентов в остром периоде ишемического инсульта.

Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, заключается в повышении точности и достоверности прогнозирования течения и исхода заболевания у пациентов в остром периоде ишемического инсульта. Данный технический результат достигается тем, что в способе прогнозирования течения и исхода заболевания у пациентов в остром периоде ишемического инсульта, включающем оценку состояния больного, согласно изобретению оценку состояния больного проводят при поступлении пациента в стационар, на 7-й и 14-й день методом RR-кардиоинтервалометрии. При этом обрабатывают временные ряды RR-кардиоинтервалов, выделявшихся из 10-минутных записей ЭКГ в первом стандартном отведении, оцифрованных с частотой дискретизации 160 Гц.

Оценивались следующие интегральные параметры системной регуляции: σ, β₁, β₂ и U,

где параметр σ - нормированное с учетом возраста стандартное отклонение значений кардиоинтервалов, характеризующее напряжение стохастической компоненты гомеостаза организма и отражающее его энергоструктурные адаптационные затраты;

β₁, β₂ - фрактальные показатели соответственно для центральной нервной системы (ЦНС) и вегетативной нервной системы (ВНС);

U - потенциал самоорганизации системы (потенциал гомеостаза ЦНС).

Эта характеристика позволяет определить меру риска снижения устойчивости исследуемой функциональной системы или, напротив, отражает тенденцию нормализации при адекватной терапии, при этом при значениях σ=1,0; 1<β_1,2<1,6; 0,85<U<1,0 прогноз благоприятен, а при значениях σ=0,6; β_1,2=0,6 и U=0,85 прогнозируют ухудшение состояния, а при U=-0,6 критический порог, несовместимый с жизнью.

Мы попытались выявить наиболее информативные диагностические критерии прогнозирования течения и исхода заболевания у пациентов в остром периоде ишемического инсульта, применяя метод компьютерного экспресс-анализа длительности RR-кардиоинтервалов. (Музалевская Н.И., Урицкий В.М. Стохастические методы функциональной диагностики и коррекции в медицине. Телемедицина: новые информационные технологии на пороге 21 века/ Под редакцией Р.М. Юсупова, Р.И. Полонникова. СПб. - 1998, с. 209-243, Урицкий В.М. Пакет программного обеспечения для выделения и анализа флуктуаций RR-кардиоинтервала (1999-2001) // Uritsky @ pop600.gsfc.nasa.gov.)

В связи с этим решались следующие задачи:

1 - проведение статистического, спектрального и фрактального анализа вариаций RR-кардиоинтервалов у больных в течение острого периода;

2 - определение тяжести состояния, прогноза течения и исхода заболевания на основании сопоставления и обобщения данных с позиции концепции оптимума стохастического гомеостаза;

3 - оценка функциональной активности центральных отделов нервной системы (ЦНС), активность отражающейся в области ULF спектра, вегетативной нервной системы (ВНС): симпатического (область LF) и парасимпатического (область HF спектра) отделов. Характер изменения их активности в течение заболевания.

Метод кардиоинтервалометрии основан на анализе частотно-временной и фрактальной структуры флуктуаций RR-кардиоинтервала с использованием современных подходов клинической физиологии и теории нелинейных интерактивных систем.

Материалом для анализа служили временные ряды RR-кардиоинтервалов, выделявшихся из 10-минутных записей ЭКГ в первом стандартном отведении, оцифрованных с частотой дискретизации 160 Гц. Исследование проводилось при поступлении пациента в стационар, на 7-и 14-й день, и по мере ухудшения состояния - у больных с летальным исходом.

Оценивались следующие интегральные параметры системной регуляции:

Параметр σ - нормированное с учетом возраста стандартное отклонение значений кардиоинтервалов, характеризующее напряжение стохастической компоненты гомеостаза организма и отражающее его энергоструктурные адаптационные затраты. С возрастом величина параметра уменьшается, отражая естественную энергоструктурную инволюцию организма. Критерием нормы, согласно концепции стохастического гомеостаза, является состояние оптимума самоорганизации системы, который характеризует значение параметра σ=1,00. Его снижение до уровня σ<0,6 указывает на возникновение ригидного сердечного ритма, что является предиктором риска. Чем меньше величина параметра, тем выше вероятность наступления критических состояний. Увеличение σ>1,00 свидетельствует о повышении адаптационной активности организма, но дальнейшее увеличение σ>2,00 указывает на возникновение лабильности пульса и возможного перехода к аритмии.

Степень интегративных процессов в ЦНС и ВНС отражают β₁, β₂-фрактальные показатели соответственно для ЦНС и ВНС, определяются с помощью метода Пенга. Функциональный оптимум регуляции гомеостаза системы достигается при значении этих параметров 1,00. Физиологический диапазон, соответствующий нормальной адаптационной реакции: 1<β<1,6.

<0,6 возникают процессы дезинтеграции, а затем и хаотизации системных связей, ведущие к нарушению существующей системной иерархии. При значениях β>1,6 отмечается переход к режиму гиперинтеграции, который характеризуется ригидностью режимов регуляции. В обоих случаях система теряет адаптационную устойчивость, что является прогностически неблагоприятным фактором.

Количественно определить меру риска и тенденцию к нормализации при адекватной терапии позволяет параметр U - потенциал самоорганизации системы (потенциал гомеостаза ЦНС). Эта характеристика определяет снижение устойчивости исследуемой функциональной системы. Расчет и статистические наблюдения показывают, что у здоровых людей физиологический диапазон колебаний потенциала: 0,85<U<1,0.

U=-0,6 - критический порог, не совместимый с жизнью.

S-ULF - относительная спектральная мощность в ультранизких диапазонах частот, отражающая активность центральных отделов нервной системы.

S-LF; S-HF - относительная спектральная мощность в диапазоне низких и высоких частот, отражающая активность симпатического и парасимпатического отделов ВНС.

Нами обследовано 80 больных, находившихся в остром периоде ишемического инсульта. Мужчин 46, женщин 34, в возрасте от 31 года до 85 лет, средний возраст 61±2 года.

В дальнейшем все пациенты были разделены на 2 основные группы:

1 группа - больные с благополучным исходом заболевания (70 человек);

2 группа - у пациентов отмечен летальный исход (10 человек).

Рассматривая 1 группу, можно отметить, что в ней преобладали пациенты, переносящие ОНМК впервые 65 человек и 5 человек - повторно. Пациенты из 2 группы переносили ОНМК впервые.

Динамика изменения неврологической симптоматики: больные из 1 группы имели устойчивую положительную динамику, начиная с первой недели заболевания, в виде полного регресса общемозговых симптомов и у большинства (42 человека) значительное уменьшение очаговой симптоматики.

У пациентов из 2 группы наблюдалась обратная клиническая картина в виде выраженного нарастания общемозговых и очаговых симптомов, что в конечном итоге привело к летальному исходу.

По данным КТ, в первой группе преобладали пациенты с 1 ишемическим очагом малых и средних размеров - 45 человек. У 25 человек имели место 2 и более очага. По локализации преобладали подкорковые и глубокие области головного мозга. Во 2-й группе отмечались обширные ишемические очаги, в нескольких долях одновременно в подкорковых и глубоких отделах.

Общим для обеих групп больных в первые сутки заболевания являлось значительное изменение большинства параметров метода RR-кардиоинтервалометрии. Наиболее информативными на данной стадии исследования нам представляются изменения следующих показателей: снижение индекса фрактальности β₁, что свидетельствует о дезинтеграции, а при дальнейшем снижении и хаотизации системных связей в центральных отделах нервной системы, в условиях преобладания нескомпенсированных затрат гомеостаза и дисбаланса системной регуляции. При сравнениии динамики изменений β₁ между 1 и 2 группами показательным является то, что во 2 группе индекс β₁ уже в начале острого периода был существенно ниже. В последующем наблюдалось его дальнейшее снижение, что свидетельствует о нарастании процессов дезинтеграции и хаотизации ЦНС, являясь прогностически неблагоприятным фактором. В 1 группе больных отмечалась противоположная динамика: уже в начале 2-й недели наблюдалась тенденция к нормализации значений, свидетельствующая о переходе от хаотизации к системной интеграции, при этом повышалась активность центральных отделов нервной системы (S-ULF).

Что касается изменений индекса фрактальности β₂, который отражает интегративную функцию ВНС и указывает на адекватную адаптационную реакцию в пределах диапазона физиологической нормы: 0,85<β₂<1,00, то в начале заболевания в обеих группах больных не отмечалось выраженных отклонений значений показателя от нормы. В дальнейшем во 2-й группе он стал резко отличаться от нормальных величин: у 13% больных β₂ стал резко снижаться, указывая на выраженные процессы хаотизации, а у 62% отмечалось значительное превышение нормальных значений β₂>>1,0, что указывает на переход системы в режим гиперинтеграции. В этих режимах происходит нарушение процессов системной иерархии, перегрузка всех адаптационных механизмов, и биологическая система, находящаяся в таком состоянии, крайне уязвима. Т.о. общим для обеих групп в начале заболевания являются выраженные процессы системной дезинтеграции, протекающие в ЦНС на фоне адаптационного напряжения вегетативного звена. Впоследствии в 1 группе наблюдается тенденция к нормализации значений показателей, в то время как во 2-й группе на фоне усугубления процессов хаотизации в центральных отделах нервной системы (дальнейшее снижение β₁) происходит нарушение процессов интеграции в вегетативном звене: снижение β₂, что в целом предопределяет неблагоприятный исход заболевания.

То же самое в прогностическом отношении можно сказать и о параметре σ, который является независимым по отношению к фрактальному индексу, фактором риска.

В 1-й группе больных в начале заболевания преобладают нормальные и умеренно повышенные значения. Только у небольшой группы (10%), в которую вошли пациенты с повторным инсультом и сахарным диабетом, значения σ снижены. К концу острого периода прослеживается отчетливая тенденция к нормализации данного показателя, что отражает адекватную активацию адаптационного резерва и трофики нервных тканей. Это создает позитивные предпосылки для выздоровления. У пациентов из 2 группы значения показателя σ уже в начале заболевания лежат вне пределов диапазона физиологической нормы. Они либо значительно ниже, либо превышают ее. В динамике наблюдений это акцентуируется еще отчетливее, что указывает на критическое снижение энергоструктурных возможностей гомеостаза и отклонение либо в сторону ригидного режима сердечного ритма, либо наоборот, лабильного, с переходом к неустойчивому ритму, сопровождающемуся нарастанием явлений сердечной недостаточности.

Рассматривая изменения U-потенциала самоорганизации системы (гомеостаза ЦНС), следует отметить, что в начале заболевания отмечалась существенная разница величин у пациентов в двух группах. В 1-й группе, где в среднем U=0,59±0,07, что лежит в пределах характерного уровня 0,6, характеризуя неустойчивый баланс адаптационных затрат и их компенсаторного восполнения.

Во 2-й группе уже на начальной стадии болезни средние значения показателя U=0,27±0,13 указывают на выраженные нескомпенсированные затраты организма и повышенную вероятность неблагоприятного исхода заболевания. Дальнейшая динамика показателей отражает тенденцию к выздоровлению у пациентов из 1-й группы: достоверное увеличение средних значений U до 0,75±0,06 и критическое ухудшение состояния во 2 группе, о чем свидетельствует переход значений в область отрицательных величин: U=-0,08; -0,65 за несколько часов до летального исхода, что U<<-0,62 (критического порога). Показатель активности ЦНС: S-ULF так же демонстрировал неуклонное снижение во 2 группе, а у пациентов из 1 группы, будучи умеренно сниженным на начальных этапах заболевания, в дальнейшем имел тенденцию к нормализации.

В качестве примера рассматриваются два пациента из 1-й и 2-й групп. Больной А впоследствии был выписан на 19-й день из стационара с улучшением, у больного В отмечался летальный исход на 7-й день от начала заболевания. Общим для больных А и В в начале заболевания являлось выраженное снижение большинства показателей метода RR-кардиоинтервалометрии. Уже на этом этапе у больной А отмечалось умеренное снижение: σ=0,75; β₁=0,62; U=0,55, что указывало на адекватное повышение энергоструктурных затрат и снижение адаптационной устойчивости организма, а также на процессы дезинтеграции в центральных отделах нервной системы. При этом индекс фрактальности β₂=1,64 выше нормального значения, что характеризует режим гиперинтеграции вегетативного отдела нервной системы. К концу второй недели у этой больной наметилась отчетливая тенденция к нормализации показателей: σ=0,97; β₁=1,09; U=0,94; β₂=1,21. В отличие от больного А, у больного В уже в первые часы заболевания значения большинства показателей были намного ниже: σ=0,58, β₁=0,50, U=0,32. Это указывало на преобладание нескомпенсированных энергозатрат, выраженное снижение адаптационной устойчивости и процесс хаотизации в центральных отделах нервной системы. Индекс фрактальности β₂=1,15 оставался в пределах физиологического диапазона значений, что указывало на активные процессы интеграции в вегетативной нервной системе. В динамике на четвертые сутки заболевания отметилась отчетливая тенденция к снижению показателей, что являлось прогностически неблагоприятным признаком. К концу первой недели заболевания значения показателей достигли критического уровня, несовместимого с жизнью: σ=0,21; β₁=-0,32, U=-0,59. Летальный исход у пациента наблюдался на седьмой день от начала заболевания.

Таким образом, полученные результаты позволяют заключить, что показатели метода стохастической диагностики риска (σ, U, S-ULF, S-LF, S-HF, β_1,2) позволяют получить данные о динамике состояния еще до объективных изменений клинической симптоматики и прогнозировать возможный исход заболевания. В начале заболевания характерно снижение интеграции (β₁) и активности (S-ULF) центральных отделов нервной системы в начале инсульта, при сохраненной активности симпатического и парасимпатического звеньев ВНС (β₂). В дальнейшем при выздоровлении у пациентов наблюдалась тенденция к нормализации показателей, тогда как в случае летального исхода мы наблюдали их снижение до критических величин, не совместимых с жизнью.

Предложенный способ прогнозирования течения и исхода заболевания у пациентов в остром периоде ишемического инсульта является на сегодняшний день наиболее точным и достоверным по сравнению с известными способами.

Формула изобретения

Способ прогнозирования течения и исхода заболевания у пациентов в остром периоде ишемического инсульта, включающий оценку состояния больного, отличающийся тем, что оценку состояния больного проводят при поступлении пациента в стационар, на 7-й и 14-й день методом RR-кардиоинтервалометрии, при этом обрабатывают временные ряды RR-кардиоинтервалов, выделявшихся из 10-минутных записей ЭКГ в первом стандартном отведении, оцифрованных с частотой дискретизации 160 Гц, причем оценивают следующие интегральные параметры системной регуляции: σ, β1, β2 и U, где параметр σ - нормированное с учетом возраста стандартное отклонение значений кардиоинтервалов, характеризующее напряжение схоластической компоненты гомеостаза организма и отражающее его энергоструктурные адаптационные затраты; β1, β2 - фрактальные показатели соответственно для центральной нервной системы (ЦНС) и вегетативной нервной системы (ВНС); U - потенциал самоорганизации системы (потенциал гомеостаза ЦНС), при этом при значениях σ=1,0; 1<β1,2<1,6, 0,85<U<1,0 прогноз благоприятен, а при значениях σ=1,6; β1,2=0,6 и U=0,85 прогнозируют ухудшение состояния, а при U=-0,6 критический порог, несовместимый с жизнью.