Статистические методы анализа ВСР

Статистические методы делятся на две группы: полученные непосредственным изменением NN- интервалов и полученные сравнением статистических характеристик нескольких различных последовательностей NN- интервалов. Последние позволяют оценить наиболее низкочастотные компоненты ВСР.

Описаны десятки параметров, характеризующих ВСР, однако Стандарты [13] рекомендуют использовать лишь некоторые. Естественно статистические параметры сильно коррелируют между собой, поскольку основываются на измерении одних и тех же статистических мерах распределения: среднего положения и размаха.

Наиболее простым методом является вычисление стандартного отклонения всех NN- интервалов (SDNN), т.е. квадратного корня дисперсии. Так как дисперсия является математическим эквивалентом общей мощности спектра, то SDNN отражает все периодические составляющие вариабельности за время записи. Сокращение продолжительности записи ведет к тому, что SDNN позволяет оценить только коротковолновые (высокочастотные) колебания ритма. Для того, чтобы избежать искажения результатов, принято анализировать вариабельность по 5-ти минутной (короткие отрезки) или 24-часовой записи.

Следующие показатели вычисляются путем выборки из общей записи коротких участков (обычно 5 минут). К ним относится SDANN - стандартное отклонение средних NN- интервалов за каждые 5 минут непрерывной записи, которое оценивает изменение сердечного ритма с длиной волны более 5 минут. SDNN index - среднее значение всех 5-ти минутных стандартных отклонений NN- интервалов, позволяющее оценить вариабельность с длиной волны менее 5 минут.

RMSSD - квадратный корень среднего значения квадратов разностей длительностей последовательных NN- интервалов.

NN50 - число NN- интервалов, отличающихся от соседних более чем на 50 мсек.

PNN - отношение NN50 к общему числу NN- интервалов. Эти показатели применяются для оценки коротковолновых колебаний и коррелируют с мощностью высоких частот.

Обычным явлением также представление данных ритмограммы в виде гистограммы или вариационной пульсограммы. Под гистограммой понимается графическое изображение сгруппированных значений сердечных интервалов, где по оси абсцисс откладываются временные значения, по оси ординат - их количество. Изображение этой функции в виде сплошной линии называется вариационной пульсограммой (рис. 3 «Пример гистограммы и вариационной пульсограммы.»). Гистограммы могут анализироваться визуально, при этом различают [1] несколько вариантов формы гистограмм:

1) нормальная гистограмма, близкая по виду к кривым Гаусса, типична для здоровых людей в состоянии покоя;

2) асимметричная - указывает на нарушение стационарности процесса, наблюдается при переходных состояниях;

3) эксцессивная - характеризуется очень узким основанием и заостренной вершиной, регистрируется при выраженном стрессе, патологических состояниях;

4) многовершинная гистограмма, которая обусловлена наличием несинусового ритма (мерцательная аритмия, экстрасистолия), а также множественными артефактами.

Различают также нормотонические, симпатикотонические и ваготонические типы гистограмм, по которым судят о состоянии вегетативной нервной системы [1].

Достаточно полно форма нистограммы (вариационной пульсограммы) может быть описана параметрами [2, 3]:

1) Мода (Мо) - наиболее часто встречающиеся значения RR-интерва-ла, которые соответствуют наиболее вероятному для данного периода времени уровню функционирования систем регуляции. В стационарном режиме мода мало отличается от среднего значения кардиоинтервала. Их различие может быть мерой нестационарности и коррелирует с коэффициентом асимметрии.

2) Амплитуда моды (АМо) - доля кардиоинтервалов, соответствующее значение моды, измеряется в процентах.

3) Вариационный размах - разность между длительностью наибольшего и наименьшего RR-интервала.

Для определения степени адаптации сердечно-сосудистой системы к случайным или постоянно действующим агрессивным факторам и оценки адекватности процессов регуляции Р. М. Баевским [2, 3] предложен ряд параметров, являющихся производными классических статистических показателей:

1. Индекс вегетативного равновессия (ИВР = АМо / );

2. Вегетативный показатель ритма (ВПР = 1 / Мо * );

3. Показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР=АМо/Мо);

4. Индекс напряжения регуляторных систем (ИН = АМо / 2 *Мо).

По мнению автора ИВР определяет состояние симпатической и парасимпатической регуляции сердечной деятельности; ПАПР отражает соответствие между уровнем функционирования синусового узла и симпатической активностью. ВПР позволяет судить о вегетативном балансе: чем меньше величина ВПР, тем больше вегетативный баланс смещен в сторону преобладания парасимпстической регуляции. ИН отражает степень централизации управления сердечным ритмом.

Стандарты [13] предусматривают для оценки гистограмм использование ряда параметров:

HRV triangular index - отношение совокупности плотности распределения к максимуму плотности распределения, т.е. отношения общего числа NN - интервалов к количеству интервалов с наиболее часто встречающейся длительностью (величина, обратная амплитуде моды).

TINN - (триангулярная интерполяция гистограммы NN - интервалов, «индекс Святого Георга») - ширина основания треугольника, приближенного к гистограмме распределения NN - интервалов. Суть метода такова: гистограмма условно представляется в виде треугольника, величина основания которого (b) вычисляется по формуле: b = 2A / h, где h - количество интервалов с наиболее часто встречающейся длительностью (амплитуда моды), А - площадь всей гистограммы, т.е. общее количество всех анализируемых интервалов R-R. Этот метод позволяет не учитывать кардиоинтервалы, связанные с артефактами и экстрасистолами, которые на гистограмме образуют дополнительные пики и купола.

Л. Н. Лютиковой и соавторов [11] предложено вычислять параметры ширины основного купола гистограммы, которые расчитываются на пересечении уровней 1 и 5 % от общего количества интервалов и 5 и 10 % от амплитуды моды с контуром гистограммы. Такой расчет также позволяет исключить артефактные кардиоинтервалы.

Для использования статистических методов требуется достаточное число NN - интервалов, поэтому они используются для анализа записи продолжительностью от 5 мин. (предпочтительнее 24 часа).

 

Спектральный анализ.

Для выявления и оценки периодических составляющих сердечного ритма более эффективен спектральный анализ, поскольку учитывает динамику изменения кардиоинтервалов. На ритмограмме нетрудно выявить несколько периодически повторяющихся волн. Вклад каждой из этих частот в структуру ритма оценивается при помощи анализа фурье, результатом которого является построение графика зависимости мощности колебания от их частоты.

Обычно на ритмограмме легко различимы три вида волн с частатой колебания (рис. 4 «Спектральный анализ интервалограмм»):

* 0, 12 -0, 28 Гц (короткие волны - SW) с периодом 2 - 10 сек.;

* 0, 04 - 0, 12 Гц (средние волны - MW) с периодом 10 - 30 сек.;

* < 0, 04 Гц (длинные волны - LW) с периодом > 30 сек.

Первые два вида волн обусловлены, соответственно, вагусным и симпатическим влиянием на сердечный ритм. Они легко различимы, так как имеют различную периодичность из-за значительного отличия в скорости поведения импульсов по парасимпатическим и симпатическим волокнам. Третий вид волн, с низкочастотными колебаниями концентрации активных веществ гуморальных сред, влияющих на потенциал действия пейсмейкера синусового узла.

Графически спектр сердечного ритма принято представлять на графике зависимости мощности колебаний (по оси ординат) от частоты колебаний (по оси абсцисс). Пики на спектрограмме соответствуют дыхательным волнам, медленным волнам первого порядка, медленным волнам второго порядка. В зависимости от выраженности дыхательных и не дыхательных периодических составляющих соответственно изменяется и характер спектра. Так как максимальный период колебаний, выявленных с помощью спектрального анализа, не может быть больше половины длины анализируемого ряда, то все значения частот ниже определенной величины суммируются в определенной точке оси абсцисс.

При анализе короткой записи (Стандарты [13] рекомендуют пятиминутную продолжительность записи) в спектре выделяют три компонента: HF - высокочастотный (0, 15 - 0, 4 Гц) - связан с дыхательными движениями и отражает вагусный контроль сердечного ритма; LF - низкочастотный (0, 04 - 0, 15 Гц) - имеет смешанное представление и связан как с вагусным, так и с симпатическим контролем ритма сердца; VLF - очень низкочастотный (< 0, 04 Гц), который не учитывается. Помимо амплитуды компонентов, определяют также TF - общую мощность спектра, отражающую суммарную активность вегетативных воздействий на сердечный ритм и LF/HF - отношение мощностей низких частот к мощности высоких, значение которого свидетельствует о балансе симпатических и парасимпатических влияний [12, 13]. Показатели измеряются в мсек.² но могут также измеряться в нормализованных единицах (n. u.).

При анализе 24 - часовой записи ЭКГ выделяют 4 составляющих спектра: высокочастотные волны - HF - (0, 15 - 0, 4 Гц) определяющейся парасимпатическим влиянием на сердце, а также барорецепторным рефлексом; очень низкие частоты - VLF - (0, 0033 - 0, 04 Гц) и волны ультронизкой частоты - ULF - (10^-5 -0, 033 Гц)- отражающие действие многих факторов, в том числе сосудистого тонуса, системы терморегуляции и ренин-ангиотензиновой системы [1, 16, 13].

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: