скатерграмма что это такое

Кардиоритмография: что показывает, как проводится и кому показано исследование?

Известно, что кардиограмма существенно отличается у одного и того же человека в покое и при нагрузке. Разница между этими показателями и является основой исследования под названием «кардиоритмография». Что показывают данные процедуры, как проводится исследование и кому оно показано, — узнаете из статьи.

Что такое кардиоритмография?

Кардиоритмография – метод инструментального исследования сердечно-сосудистой системы, основанный на измерении длительности интервалов между сокращениями сердца. Во время этого исследования проводится постоянная запись электрокардиограммы в течение нескольких минут в покое, а также при выполнении некоторых несложных проб. С помощью компьютерной программы запись обрабатывается, и врач функциональной диагностики дает по ней заключение.

Что показывает исследование?

Частота и регулярность пульса во многом зависят от состояния нервной системы. Кардиоритмография помогает охарактеризовать регуляторные процессы в организме. Это исследование не определяет непосредственный диагноз, но помогает определиться с направлением диагностического поиска. Этот метод хорошо анализирует нарушения ритма сердца. Кроме того, с его помощью можно охарактеризовать гормональные нарушения, а также предположить влияние болезней внутренних органов. В настоящее время ведется активное изучение показателей, получаемых при кардиоритмографии, и оцениваются возможности их широкого применения на практике. Кардиоритмография не связана с определением артериального давления.

Как проводится исследование?

Перед исследованием желательна отмена медикаментов, влияющих на нервную систему и ритмы сердца, нельзя проводить физиопроцедуры в день исследования.

Перед началом исследования пациент должен отдохнуть в спокойной обстановке не менее 5 минут.

Лучше всего проводить кардиоритмографию утром, натощак, с исключением с утра психических и физических нагрузок, после достаточного сна, при комнатной температуре. У женщин исследование желательно проводить в межменструальный период.

Во время исследования пациент лежит на кушетке, на его тело накладываются электроды для регистрации кардиограммы. Вначале идет адаптация пациента, затем записывается ритмограмма в покое. После этого пациент должен выполнить несколько функциональных проб: сесть на кушетке, встать, сделать несколько приседаний. Часто проводятся «вагусные пробы» — задержка дыхания на глубоком вдохе, надавливание на глазные яблоки.

Исследование занимает около 10 минут.

Показания к исследованию

Противопоказания

Противопоказаний у метода нет. Существуют ограничения для проведения ряда функциональных проб (трудность контакта с пациентом, невозможность выполнить приседания, повышение внутриглазного давления и т. п.). В целом исследование в достаточной мере поможет лечащему врачу пациента определиться с диагнозом.

Источник

Кардиоритмография

Кардиоритмография – инструментальный метод диагностики, позволяющий оценить функциональность сердечно-сосудистой системы и определить нарушения ритма. Процедура предполагает проведение электрокардиограммы в состоянии покоя, а затем повторение аналогичного исследования во время выполнения незначительных физических нагрузок (проб). Длится манипуляция примерно 10 минут.

После сопоставления полученных данных врач дает заключение о работе сердечно-сосудистой системы. Кардиоритмография не указывает на конкретный диагноз, однако позволяет выявить патологические механизмы, влияющие на развитие множественных заболеваний внутренних органов, в том числе неврологических и гормональных расстройств.

Цены на услуги клиники

Методика кардиоритмографии осуществляется в случаях:

Длительность процедуры определяется врачом и может варьироваться от 200 до 500 R-R интервалов.

Результатом кардиоритмографии являются:

Автоматическая интерпретация включает в себя:

Программа предоставляет богатые возможности для самостоятельного анализа кардиоритмограммы:
Врач может провести оценку графика функции вариации ритма в 3 частотных диапазонах, изучить диаграммы распределения RR-интервалов для всей записи, для записи с исключенными экстрасистолами и только для экстрасистол. Также он может просмотреть данные ЭКГ, отследить изменение различных параметров, провести сравнение КРГ и др. Это позволяет сделать самостоятельное врачебное заключение в индивидуальном порядке.

Таким образом, подобное исследование решает практически те же задачи, что и мониторинг ЭКГ по Холтеру и в некоторых случаях может быть предпочтительне.

Источник

скатерграмма что это такое

Кардиоритмография

Кардиоритмография – инструментальный метод диагностики, позволяющий оценить функциональность сердечно-сосудистой системы и определить нарушения ритма. Процедура предполагает проведение электрокардиограммы в состоянии покоя, а затем повторение аналогичного исследования во время выполнения незначительных физических нагрузок (проб). Длится манипуляция примерно 10 минут.

После сопоставления полученных данных врач дает заключение о работе сердечно-сосудистой системы. Кардиоритмография не указывает на конкретный диагноз, однако позволяет выявить патологические механизмы, влияющие на развитие множественных заболеваний внутренних органов, в том числе неврологических и гормональных расстройств.

Цены на услуги клиники

Методика кардиоритмографии осуществляется в случаях:

Длительность процедуры определяется врачом и может варьироваться от 200 до 500 R-R интервалов.

Результатом кардиоритмографии являются:

Автоматическая интерпретация включает в себя:

Программа предоставляет богатые возможности для самостоятельного анализа кардиоритмограммы:
Врач может провести оценку графика функции вариации ритма в 3 частотных диапазонах, изучить диаграммы распределения RR-интервалов для всей записи, для записи с исключенными экстрасистолами и только для экстрасистол. Также он может просмотреть данные ЭКГ, отследить изменение различных параметров, провести сравнение КРГ и др. Это позволяет сделать самостоятельное врачебное заключение в индивидуальном порядке.

Таким образом, подобное исследование решает практически те же задачи, что и мониторинг ЭКГ по Холтеру и в некоторых случаях может быть предпочтительне.

Кардиоритмография: что показывает, как проводится и кому показано исследование?

Известно, что кардиограмма существенно отличается у одного и того же человека в покое и при нагрузке. Разница между этими показателями и является основой исследования под названием «кардиоритмография». Что показывают данные процедуры, как проводится исследование и кому оно показано, — узнаете из статьи.

Что такое кардиоритмография?

Кардиоритмография – метод инструментального исследования сердечно-сосудистой системы, основанный на измерении длительности интервалов между сокращениями сердца. Во время этого исследования проводится постоянная запись электрокардиограммы в течение нескольких минут в покое, а также при выполнении некоторых несложных проб. С помощью компьютерной программы запись обрабатывается, и врач функциональной диагностики дает по ней заключение.

Что показывает исследование?

Частота и регулярность пульса во многом зависят от состояния нервной системы. Кардиоритмография помогает охарактеризовать регуляторные процессы в организме. Это исследование не определяет непосредственный диагноз, но помогает определиться с направлением диагностического поиска. Этот метод хорошо анализирует нарушения ритма сердца. Кроме того, с его помощью можно охарактеризовать гормональные нарушения, а также предположить влияние болезней внутренних органов. В настоящее время ведется активное изучение показателей, получаемых при кардиоритмографии, и оцениваются возможности их широкого применения на практике. Кардиоритмография не связана с определением артериального давления.

Как проводится исследование?

Перед исследованием желательна отмена медикаментов, влияющих на нервную систему и ритмы сердца, нельзя проводить физиопроцедуры в день исследования.

Перед началом исследования пациент должен отдохнуть в спокойной обстановке не менее 5 минут.

Лучше всего проводить кардиоритмографию утром, натощак, с исключением с утра психических и физических нагрузок, после достаточного сна, при комнатной температуре. У женщин исследование желательно проводить в межменструальный период.

Во время исследования пациент лежит на кушетке, на его тело накладываются электроды для регистрации кардиограммы. Вначале идет адаптация пациента, затем записывается ритмограмма в покое. После этого пациент должен выполнить несколько функциональных проб: сесть на кушетке, встать, сделать несколько приседаний. Часто проводятся «вагусные пробы» — задержка дыхания на глубоком вдохе, надавливание на глазные яблоки.

Исследование занимает около 10 минут.

Показания к исследованию

Противопоказания

Противопоказаний у метода нет. Существуют ограничения для проведения ряда функциональных проб (трудность контакта с пациентом, невозможность выполнить приседания, повышение внутриглазного давления и т. п.). В целом исследование в достаточной мере поможет лечащему врачу пациента определиться с диагнозом.

Методы кодирования выходов нейросетей для классификации вариабельности ритма сердца

Искусственные нейронные сети (ИНС) являются системами обработки информации, отличающимися от обычных систем параллельным характером передачи информации и наличием процесса саморегуляции для обеспечения заданной целевой функции. Указанные свойства способствуют их применению в медицинской диагностике с целью оказания помощи врачам в процессе принятия решения относительно наличия той или иной патологии, в особенности на основе ритма сердца.

В этом случае ИНС должна быть обучена с помощью доступных образцов данных с целью обеспечения требуемого (заданного) соотношения между входами и выходами и достижения выполнения целевой функции ИНС при вводе новых данных [1].

Известно что нейросетевой анализ обладает достаточной гибкостью, обеспечивает нелинейную обработку исходных данных, имеет хорошую обобщающую способность и возможность обучения.

Применительно к задачам профилактической медицины в качестве базового сигнала для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) используется динамика сердечного ритма, из которого извлекаются параметры, используемые в ИНС для классификации.

В настоящее время в клинической и профилактической медицине находит все более широкое применение метод математического анализа сердечного ритма или анализ вариабельности сердечного ритма (HRV- Heart Rate Variability).

Данный метод основан на рассмотрении сердечного ритма (СР) как случайного процесса, представленного временным рядом кардиоинтервалов, к которому применимы различные методы статистической обработки [2].

Перспектив­ными направлениями анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР) считаются геометрические методы и корреляционная ритмография. Они более корректны для оценки нестационарных процессов, которые характерны для биологических систем.

В данной работе рассматривается возможность применения ИНС для классификации вариабельности сердечного ритма. Особое внимание уделено исследованию двух методов кодирования выходов искусственных нейронных сетей, применяемых в задачах анализа скаттерграмм и гистограмм ритма сердца. В первом методе кодируются выходы искусственных нейронных сетей на 6 эталонов, а во втором на 18 эталонов.

Выбор нейросети для анализа ритма сердца

В [4] отмечено, что использование нейросетевого анализа в клинической практике способствует повышению точности диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Выбор архитектуры сети для решения конкретной задачи основывается на опыте разработчика. Одним из множества возможных вариантов конфигураций является архитектура ИНС многослойного персептрона.

С целью обоснования выбора структуры ИНС был проведен ряд экспериментов с различными конфигурациями и оценкой эффективности выполнения целевой функции по критерию оценки обучения. Для каждой конфигурации обучение и тестирование нейронных сетей проводилось по 3 раза для исключения ошибочных результатов вследствие возможности попадания процесса обучения в локальный минимум. Сеть может попасть в локальный минимум (неглубокую долину). При этом рядом имеется гораздо более глубокий минимум, что препятствует выходу сети из создавшейся ситуации [3].

Для решения поставленной задачи была сформирована трехслойная ИНС обратного распространения. На рис.1,2 представлены структура исследуемых искусственных нейронных сетей, имеющих 6 и 18 эталонов соответственно. Основные параметры ИНС: количество входных, выходных и скрытых слоев; передаточная функция нейрона (“сигмоид”); алгоритм обучения (“обратного распространения ошибки”).

В данной работе было проведено исследование 395 записей кардиоинтервалограмм здоровых людей и людей с нарушениями ритма сердца.

Геометрические методы анализа ритма сердца

С помощью геометрических методов анализа ВСР осуществлялось построение и анализ гистограмм распределения RR — интервалов.

Известно, что форма гистограммы зависит от конкретного физиологического состояния обследуемого человека. При преобладании симпатической регуляции синусового узла отмечается сужение основания гистограммы и смещение ее влево на числовой оси (тахикардия)[6]. При превалировании парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (брадикардия) основание гистограммы расширяется, высота ее снижается, а сама она смещается вправо. На рис.3 представлены типичные гистограммы, распределения RR — интервалов. С помощью гистограмм исходные данные были разделены на три основные группы: нормокардия, тахикардия и брадикардия.

Корреляционные методы анализа ритма сердца

С целью повышения достоверности результатов дифференцирования пациентов на условно здоровых людей или имеющих патологию сердца в работе дополнительно был исследован метод корреляционной ритмографии, суть которого заключается в графическом отображении последовательных пар кардиоинтервалов (предыдущего и последующего) в двумерной координатной плоскости. При этом по оси абсцисс откладывается величина – RR_n, а по оси ординат величина RR_n+1. График и область точек, полученных таким образом, как известно, называется скатерграммой.

Этот способ оценки ВСР относится к методам нелинейного анализа и является особенно полезным для случаев, когда на фоне монотонности ритма встречаются редкие и внезапные нарушения.

При построении скаттерграммы образуется совокупность точек, центр которых располагается на биссектрисе. Величина отклонения точки от биссектрисы влево показывает, насколько данный сердечный ритм короче предыдущего, вправо от биссектрисы – насколько он длиннее предыдущего.

Нормальная форма скаттерграммы представляет собой эллипс, вытянутый вдоль биссектрисы. Именно такое расположение эллипса означает, что к дыхательной прибавлена некоторая величина недыхательной аритмии. Форма в виде круга означает отсутствие недыхательных компонентов аритмии[7]. Узкий овал соответствует преобладанию недыхательных компонентов в общей вариабельности ритма. Зажатость облака скаттерграммы свидетельствует о выраженном стрессе. Образцы корреляционных ритмограмм (КРГ) представлены на рис.4.

Рис.4. Образцы корреляционных ритмограмм (КРГ) – скаттерграмм

Каждая группа дополнительно с помощью методов корреляционной ритмографии разделялась на подгруппы : норма; аритмия; выраженный стресс; выраженный стресс и аритмия; а также с дыхательными и недыхательными изменениями ритма. На рис 5. представлена возможная структура базы данных по исследуемым кардиоинтервалограммам.

Рис.5. Структура базы данных по исследуемым кардиоинтервалограмм

Выбор диапазона значений RR от 300 до 1700мс с шагом 50мс обусловлен общеизвестными требованиями к построению гистограммы ритма сердца.

Как известно, бинарноеизображение — это есть разновидность цифровых растровых изображений, когда каждый пиксель может представлять только один из двух цветов. Значения каждого пикселя условно кодируются, как «0» и «1». Значение «0» условно называют задним планом или фоном, а «1» —передним планом.

На стадии бинаризации объект изображения (скаттерграмма) преобразовывается в бинарную матрицу данных (рис.6,7), отражающую яркостные показатели каждого пикселя.

В данной работе бинарная матрица скаттерграммы содержит 29×29 пикселей. Далее бинарная матрица преобразуется в вектор (841 значение). В качестве входных переменных для бинарной матрицы служили образы скаттерграммы или значения гистограмм.

Рис.6. Скаттерграмма Рис. 7. Бинарная матрица скаттерграммы

Базы данных ритма сердца

Таким образом формируются три основных группы, в каждой из которых имеется 6 подгрупп (то есть 18 классов). В результате были созданы две структуры базы данных, имеющие различное число эталонов. Одна из них содержит 6 эталонов значений ритма сердца, соответствующих тахикардии, нормокардии, брадикардии, а также наличию аритмии, дыхания и стресса.

Результат формирования БД эталонов из 6 основных классов и кодирования выходов ИНС в соответствии с типами гистограмм или скаттерограмм представлен в таблице1.

Таблица 1 Кодирование выходов ИНС (6 эталонов).

Вторая структура базы данных ( таблица 2) содержит 18 эталонов, где каждый класс имеет свои собственные значения.

Таблица 2- Кодирование выходов ИНС (18 эталонов).

Все полученные данные (значения гистограмм и бинарные матрицы скаттерограммы) были разделены на две группы: обучающую и тестовую (табл.3).

Таблица 3- База данных для нейронных сетей

Результаты

При исследовании ИНС результаты работы определяются с помощью оценки чувствительности и специфичности, как наиболее часто используемых критериев эффективности функционирования нейросети[5].

Значения чувствительности и специфичности характеризуют обобщающую способность сети, и используются в случаях, когда необходимо дать клиническую или диагно­стическую интерпретацию решений, основанных на статистических характеристиках или логических правилах и принимаемых с использованием векторов образов.

В случае ситуации скрининга, которая представляет собой использо­вание теста для установления факта наличия или отсутствия некоторого заболевания в определённой популяции исследуемого населения, решение, которое должно быть принято, носит бинарный характер.

Результат исследования НС в задачах анализа гистограммы показан на рисунке 8.

Рис8а. Результаты тестирования нейронных сетей при анализе гистограмм — зависимость между количеством нейронов и чувствительностью Рис8б. Результаты тестирования нейронных сетей при анализе гистограмм зависимость между количеством нейронов и специфичностью

Результат исследования НС в задачах анализа скаттерграммы показан на рисунке 9.

Заключение

Для исследовании двух методов кодирования выходов искусственных нейронных сетей, применяемых в задачах анализа скаттерграмм и гистограмм ритма сердца, были сформированы две базы данных, одна из которых содержит значения гистограмм, а вторая содержит бинарные матрицы скаттерограмм.

Проведен сравнительный анализ результатов исследования двух методов кодирования выходов искусственных нейронных сетей, применяемых в задачах анализа скаттерграмм и гистограмм ритма сердца.

Результаты данной работы показали, что лучшими характеристиками чувствительности обладает сеть, имеющая 6 эталонов. Специфичность сети является высокой во всех случаях.

В дальнейшей работе для обоснованного выбора варианта построения системы автоматизированного анализа вариабельности сердечного ритма предполагается использовать результаты исследования ИНС на 6 эталонов и провести сопоставительный анализ организации нейронной сети на основе многослойного персептрона и модульной структуры.

Источник