Способ динамического контроля вегетативного тонуса Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Сибирский медицинский журнал, 2008, № 4

© ГОРБАЧЕВ В.И., ХМЕЛЬНИЦКИЙ И.В., МАНЬКОВ А.В., ДАЦ А.В., ОНТОЕВ А.Н. - 2008

СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ВЕГЕТАТИВНОГО ТОНУСА

В.И. Горбачев, И.В. Хмельницкий, А.В. Маньков, А.В. Дац, А.Н. Онтоев

(Иркутский государственный институт усовершенствования врачей, ректор — д.м.н., проф. В.В. Шпрах, кафедра анестезиологии и реаниматологии, зав. — д.м.н., проф. В.И. Горбачев)

Резюме. В работе показаны недостатки и преимущества существующих методов оценки вегетативного баланса организма. Целью исследования явилась разработка нового способа, определяющего тип вегетативного тонуса с использованием гемодинамических показателей и данных кардиоинтервалографии.

Ключевые слова: тип вегетативного тонуса, вегетативная регуляция, дискриминантный анализ.

THE WAY OF THE DYNAMIC CONTROL OF VEGETATIVE TONE

V.I. Gorbachev, I.V. Hmel’nitsky, A.V. Man’kov, A.V. Dats, A.N. Ontoev (Irkutsk State Institute for Medical Advanced Studies)

In work lacks and advantages of existing methods of an estimation of vegetative balance of an organism are shown. The purpose of research was development of the new way of determining type of a vegetative tone with use of homodynamic of parameters and the data of hart rate.

Key words: type of a vegetative tone, vegetative regulation, the discriminantal analysis.

Широкое применение различных методов оценки типа вегетативного тонуса (ТВТ) предоставляет возможность оперативного управления сердечно-сосудистой системой. Стимуляция симпатической нервной системы (СНС) приводит к увеличению силы и частоты сердечных сокращений, скорости проведения возбуждения по проводящей системе сердца, к повышению артериального давления, вызывает дилатацию сосудов сердца и вазоконстрикцию сосудов других органов. Стимуляция парасимпатической нервной системы (ПСНС) проявляется обратными эффектами биомеханики сердца. Для оценки типа тонуса в настоящее время применяются такие методы, как расчетный индекс Кердо, статистический метод, основанный на показателях вариационной кардиоинтервалографии, вариационная пуль-сметрия и ряд других. Длительное применение этих методов по оценке ТВТ показало, что использование только одного зачастую приводит к диагностическим ошибкам в оценке вегетативного баланса. Именно этот факт привел нас к необходимости создания универсальной математической модели расчета вегетативного тонуса.

В связи с этим была поставлена задача по сравнению методов определения ТВТ: статистического метода, индекса Кердо, и вариационной пульсметрии.

Материалы и методы

Исследование выполнено на основе анализа результатов обследования 64 пациентов с патологией желудочнокишечного тракта подвергавшихся лечебно-диагностическим вмешательствам на базе Иркутского областного клинико-консультативного диагностического центра. Всем пациентам проводилась фиброколоноскопия, во время которой проводилась вариационная кардиоинтерваломет-рия, а также запись систолического АД (АД сист.), диастолического АД (АД диаст.), частоты сердечных сокращений (ЧСС). Использовался кардиомонитор для записи сердечного ритма «HeartSense» производства НПП «Живые системы». Для математической обработки сердечного ритма использовались показатели, принятые Европейским Обществом Кардиологов и Северо-Американской Ассоциацией Электрофизиологии. Объем кардиоинервалов (КИ) зависел от времени проведения процедуры и составил в среднем 1050 КИ. Расчет данных и представление их в графической форме производилось в режиме on-line непрерывно-скользящим методом, что позволяло максимально эффективно использовать небольшой объем КИ. Исполь-

зовались следующие статистические параметры: Мо (мода), АМо (амплитуда моды), АХ (вариационный размах), ИН (индекс напряжения), М (математическое ожидание), о (сигма, среднее квадратичное отклонение), СУ (коэффициент вариации).

Статистический анализ результатов исследования проведен с использованием программы «^агівйеа» 6.0. Количественные данные представлены в виде среднего и стандартного отклонения (М±8В). Сравнение количественных признаков осуществлялось с использованием критериев Стьюдента (Ц и Хотеллинга (Т2). Для создания модели оценки ТВТ использован дискриминантный и канонический дискриминантный анализ. За уровень статистической значимости принят р<0,05.

Результаты и обсуждение

Метод статистического анализа основан на применении статистических оценок выборки динамического ряда, значений длительностей КИ. Анализ значений длительностей КИ позволяет наглядно представить закон распределения случайного процесса, которым является ритм сердца и описать его набором вычисляемых статистических параметров и диагностических показателей, отражающих активность ВНС [4,5,6]. Для статистической оценки выбирается определенное число значений следующих друг за другом КИ. Объем выборки (К) устанавливается в диапазоне от 50 до 250 КИ.

Для верификации ТВТ традиционно используются следующие показатели кардиоинтервалографии: Мо (сек) — мода распределения — значение длительности КИ, наиболее часто встречающееся в выборке КИ; в качестве Мо часто принимается начальное значение поддиапазона длительности, в котором отмечено наибольшее число КИ; АМо (%) — амплитуда моды распределения — число КИ, соответствующих поддиапазону моды; БХ (сек) — вариационный размах — разность между максимальным (макс. КИ) и минимальным (мин. КИ) значением длительности КИ; ИН (у.е.) — индекс напряжения отражает степень централизации управления сердечным ритмом [2,3]. Алгоритм оценки ТВТ предусматривает классификацию по любым двум показателям из трех вышеназванных (табл. 1).

Следует отметить, что зачастую каждый из используемых параметров может свидетельствовать о превалировании различных видов тонуса, вызывая сложности интерпретации результатов и приводя к диагности-

Таблица 1

Классификация типов вегетативного тонуса [1]

Тип вегетативного тонуса Показатели вариационной кардиоинтервалометрии

АХ АМо ИН

Симпатикотония <0,15 >50 >200

Нормотония 0,15-0,3 30-50 50-200

Парасимпатикотния >0,3 <30 <50

ческой ошибке.

Определение ТВТ возможно с применением других показателей кардиоинтервалометрии, характеризующих функцию автоматизма и суммарный эффект регуляции [3]. Используются следующие данные: математическое ожидание (М) динамического ряда КИ, отра-

жающее конечный результат всех регуляторных влияний на сердце и систему кровообращения в целом; среднее квадратичное отклонение (сигма, о) значений динамического ряда КИ, характеризующее состояние механизмов регуляции и коэффициент вариации (СУ), являющийся показателем сигмы, нормированной по ЧСС (табл. 2).

Другим методом оценки ТВТ является вариационная пульсметрия, представляемая в виде распределения длительности КИ [1]. Однако, классификация типа тонуса по визуальной оценке графического изображения носит крайне субъективный характер и не может быть максимально достоверной.

Одним из распространенных методов оценки ТВТ является индекс Кер-до, расчет которого производится по формуле: (1-(диастолическое АД/

ЧСС))-100. Если значение индекса положительное тип тонуса определяется как симпатикотония, отрицательное значение свидетельствует о парасим-патикотонии и о функциональном истощении симпато-адреналовой системе. Нормотония определяется при показателе равном +5 +7. Данный метод не позволяет адекватно оценить ТВТ у лиц пожилого и старческого возраста и пациентов, принимающих гипотензивные и антиаритмические препараты.

Таким образом, все представленные методы оценки ТВТ имеют определенные недостатки. Нами предпринята попытка определения ТВТ с учетом максимального количества вышеперечисленных показателей, за счет построения интегративной математической модели.

Выполнено исследование влияния гемодинамичес-

ких показателей и дополнительных параметров карди-оинтервалографии на определение ТВТ и выявление их взаимосвязей. Для повышения достоверности прогноза использовали одиннадцать статистических, четыре гемодинамических параметра и метод непрерывноскользящей кардиоинтервалометрии.

ТВТ был определен на 25 000 случаях по 11 показателям методом статистического анализа с использованием основных показателей кардиоинтервалографии и метода Кердо. Для сопоставительного анализа были взяты только случаи, где тип тонуса, определенный этими методами, совпадал. В таблице 3 приведены значения избранных показателей, характерных для конкретного вида тонуса.

Несмотря существенные различия практически всех параметров в зависимости от типа тонуса точность его

определения будет значи-Таблица 2 тельно выше при использовании сочетания признаков. Нами построена модель, позволяющая оценивать ТВТ с помощью математико-статистического аппарата дискриминантного анализа. Перед использованием дискриминантного анализа были рассчитаны значения

критерия Хотеллинга (Т2), так же указывающие на существенное межгрупповое различие (р<0,00001).

Для каждого типа тонуса в отдельности определялась линейная дискриминантная функция (ЛДФ) F, обобщающая все включенные в модель показатели: Р=а0+аГх1+ а2-Х2+...+ а^

где F — линейная дискриминантная функция; а0-константа; а1, а2, ак — коэффициенты для показателей, полученные путем дискриминантного анализа; х1, х2, хк — возможные значения показателей.

Выявленным показателям, достоверно влияющим на ТВТ, были определены градации и установлены их стандартизированные числовые значения, где:

х1 — АХ; х2 — АД диаст; х3 — М; х4 — ИН; х5 — о; х6 — СУ; х7 — ЧСС; х8 — АМо; х9 — Мин. КИ; х10 — АД сист.

Переменная «Макс КИ» в расчет модели не вошла (р=1,0).

Состояния с различным преобладанием вегетативного тонуса [2]

Тип вегетативного тонуса Показатели вариационной кардиоинтервалометрии

функция автоматизма суммарный эффект регуляции

о СУ ЧСС М

Симпатикотония <0,05 <5 >75 <0,8

Нормотония 0,049-0,069 4,9-6,9 59-74 0,79-0,99

Парасимпатикотония >0,07 >7 <60 >1

Таблица 3

Показатели, характерные для конкретного вида тонуса (М±8Б)

Показатели Нормотония Симпатии- котония Парасимпати- котония

АД сист. (мм рт. ст.) 152+24 135+19 161+30

АД диаст. (мм рт. ст.) 80±12 68+12 91+9

о (у.е.) 0,03+0,01 0,02+0,01 0,08+0,03

АМо (%) 24+9 32+14 20+8

М (у.е.) 0,73+0,11 0,68+0,09 0,78+0,08

СУ(у.е.) 5+2 3+1 11+4

ЧСС (уд. в мин.) 84+13 90+12 78+8

Макс. КИ (сек.) 0,81+0,10 0,72+0,09 0,92+0,05

Мин. КИ (сек.) 0,64+0,13 0,63+0,09 0,49+0,06

А Х (сек.) 0,17+0,09 0,09+0,07 0,43+0,08

ИН (у.е.) 146+123 496+583 31+14

Примечание: р<0,05 при всех случаях межгруппового сравнения.

О 2 4 в 8

Каноническая переменная 1

Рис. 1. График точечного вычерчивания канонических оценок при различных

типах тонуса.

Прогностические значения F1 (нормотония) и F2 (симпатикотония) и F3 (парасимпатикотония) определялись по формулам:

ив •

1.2 1.0 0.8 О.б

0.0 -0.2 -0.4 -0.6

. +

Л

симпатикотонии — 97%. Итоговая чувствительность модели равна 95,9%. Недостаточная точность диагностики для нормотонии объясняется перекрытием статистических показателей симпатико-тонией и парасимпатикотонией. Решение диагностической задачи по каноническим линейным дискриминантным функциям более наглядно в отношении взаимного перемещения типов тонуса (рис. 1).

При обобщении дисперсии всех показателей (95%) нами получены координаты центроидов (рис. 2).

Полученные координаты центроидов для каждой группы позволяют измерить удаление до точки исследуемого ТВТ каждого нового объекта, которую наносим на график после расчета двух

канонических линейных дискриминантных функций (КЛДФ) К1 и К2. Таким образом, объект исследования необходимо отнести к тому типу тонуса, от центроида которого получено наименьшее удаление.

Координаты точки рассчитывается по формуле:

К = Ъ0+Ъ1*х1+ Ъ2*х2+...+ Ъ, где К

дискриминантная функция (КЛДФ); Ъ0 — константа; Ъ1, Ъ2, Ък — коэффициенты для показателей, полученные путем канонического линейного дискриминантного анализа; х1, х2, хк — возможные значения стандартизированных показателей.

Координаты типов тонуса в соответствии с полученными данными определялись по формулам:

К, = -0,00008 +1,03-х1 +1,32-х„

к

каноническая линейная

Щ : Нормотония + : Симпатикотония А Парасимпатикотония

Каноническая переменная 1

Рис. 2. График расположения центроидов для трех диагностируемых типов тонуса.

+ 3,27-х3 +0,56-х4

-1,16-х, + 1,68-х,

5 7 6

+ 1,85-х7 -0,29-х8 -0,1-х9 +0,09-х10;

К

-0,00003 +0,36-х1 +0,79-х2

F1 = -3,92 +1,84-х1 + 2,84-х2 + 10-х3 +0,1-х4 -9,23-х5 +8,6-х6 +7,28-х7 -0,54-х8 + 1,57-х +0,43-х„

9

10

F2 = -1,49 -1,6-х1 -2,12-х, -5,58-х3 -0,77-х4 +2,63-х5 -3,26-х6 -3,34-х7 +0,46-х8 -0,04-х9-0,18-хм;

F3 = -18,67 +5,79-х1 +7,26-х2 +17,04-х3 +3,43-х4 - 4,26-х5 +7,64-х6 +9,13х7 -1,63-х8 -1,14-х9 +0,44-х10.

Нами установлено, что при абсолютной величине F1 больше абсолютной величины F2 и F3 прогнозируется высокая вероятность нормотонии, при F2 больше симпатикотонии, а при F3 боль-парасимпатикотонии. Использование предлагаемого технического решения позволяет осуществить определение ТВТ у конкретного обследуемого больного. При этом точность прогноза для нормотонии составляет 84,5%, для симпатикотонии — 97,8%,а для пара-

^ и ^ ше F2 и F1

■1,6

1.2

0.8

□ .4

0.0

-0.4

-0,6

*

' +

о д

-2

-1

6

*

+

д

о

Нормотония Симпатотония Парасимпатикотония Пациент А.

1 2 3 4 5

Каноническая переменная 1

Рис. 3. Пример решающих правил диагностики ТВТ и диагностического графика.

X w

X „ % і \\£ Ку д ' *

F* И* I ** *

-3.00 Ж Ц* 1.00 2.00 Э.00 4.00 5.00 ^.00 7.00

пациент А. Цнормотония - симпатикотония А парасимпзтикотония

Рис. 4. График распределения ТВТ в динамике.

+3,98х3 -0,42х4 -5,3х5 +4,41х6 +3,36х7 -0,11х8 + 1,16х9

+°,22-х10.

В качестве наглядного примера приводим данные, полученные при исследовании конкретного клинического случая у больного А (рис. 3).

При расчете КЛДФ для клинического случая полу-

ЛИТЕРАТУРА

1. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. - М.: Наука, 1984. - 221 с.

2. Жемайтите Д.И., Воронецкас Г., Соколов Е.И. Взаимодействие парасимпатического и симпатического отделов ВНС в регуляции сердечного ритма // Физиология человека. - 1985. - Т. 1Г, № 3. - С.448-45о.

3. Жемайтите Д.И. Вегетативная регуляция синусового

Адрес для переписки:

чены следующие координаты точки: К = -0,54, К, = -0,51. При помещении координат точки на график выявляется, что она относится к симпатотоническо-му типу тонуса.

Наиболее информативная картина возникает при исследовании ТВТ при непрерывном мониторировании гемодинамики и показателей вариабельности сердечного ритма (рис. 4).

Из представленного графического изображения видно, что вегетативный тонус у данного больного смещается из нормотонии как в симпатикотонию, так и в парасимпатикотонию.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет осуществить диагностику типа вегетативного тонуса у конкретного обследуемого больного в процессе непрерывного мониторирования, при этом точность определения составляет 95%. Разработанная математическая модель обеспечивает не только высокую достоверность полученных данных, но и нацеливает на возможность выявления новых перспектив для адекватной оценки и интерпретации клинических показателей, по которым определяется влияние различных отделов вегетативной нервной системы.

ритма сердца у здоровых и больных // Анализ сердечного ритма. — Вильнюс, 1982. — С.5-22.

4. Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы. Справочник / Под ред. ТС. Виноградовой. — М.: Медицина, 1986. — 416 с.

5. Клецкин С.З. Математический анализ ритма сердца. — М.: ВНИИМИ, 1979. - 255 с.

6. Camm A. .Malik M. Standard of Analysis of Heart Rate Vari-abiliti // Eur. Heart Jour. - 1996. - Vol. 17, № 3. - P.354-381.

Маньков Александр Владимирович - ассистент кафедры анестезиологии и реаниматологии, к.м.н.

© ДУНАЕВСКАЯ С.С., ВИННИК Ю.С., ДЯБКИН Е.В. - 2008

ВЗГЛЯД НА ПРОБЛЕМУ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЖЕЛТУХОЙ НЕОПУХОЛЕВОГО ГЕНЕЗА

С.С. Дунаевская, Ю.С. Винник, Е.В. Дябкин

(Красноярская государственная медицинская академия им. В.Ф. Войно-Ясенецкого, ректор — д.м.н., проф.

И.П. Артюхов, кафедра общей хирургии, зав. — д.м.н., проф. Ю.С. Винник)

Резюме. Проведен ретроспективный анализ 218 историй болезни больных с механической желтухой неопухолевого генеза за период с 2003 по 2007 гг., находящихся на стационарном лечение в первом хирургическом отделении НУЗ Дорожной клинической больницы на ст. Красноярск и первом хирургическом отделении Городской клинической больницы, для сравнительной оценки экономической эффективности по показателю продолжительности госпитализации и стоимости пребывания больного в стационаре. Проведен сравнительный анализ полученных данных по двум стационарам и литературным источникам.

Ключевые слова: механическая желтуха, холангиолитиаз, эндоскопическая ретроградная холангиопанкреатикогра-фия, эндоскопическая паппилосфинктеротомия, ретроспективный анализ, экономическая эффективность.

A VIEW CONCERNING THE PROBLEM OF TREATMENT OF PATIENTS WITH MECHANICAL JAUNDICE OF NONNEOPLASTIC GENESIS

S.S. Duynaevskaya, YU.S. Vinnik, E.V. Dyabkin (Krasnoyarsk State Medical Academy)