Кардіоінтервалографія просто про складне (asm) Розсилка
У цій статті я намагатимусь максимально наочно проілюструвати кожну думку, але веселих коміксів не обіцяю.
Давайте проведемо цікавий досвід. На зап'ястя одягнемо прищіпки-електроди, як ми зазвичай робимо, коли проводимо обстеження, але при цьому модуль реєстрації сигналу підключимо не до комп'ютера, а до гальванометра стрілки.
Кожне відхилення стрілки гальванометра реагує на збудження та подальше скорочення серця, повторюючи його ритм.
Працює цей пристрій так: 1. Серце генерує електромагнітні імпульси. У цій статті ми не розглядатимемо детально те, як у синусовому вузлі (СА-вузол) виникає імпульс і як він передається на атріовентрикулярний вузол (АВ-вузол) і далі поширюється на скорочувальний міокард. Відзначимо лише сам факт, що кожне скорочення серця починається з електромагнітного імпульсу і таким чином відбувається управління роботою серця.
2. Електричний сигнал від серця проходить по всьому тілу людини і через електроди по дротах надходить до приладу. Там сигнал посилюється і передається на обробку програму комп'ютера. А у нашому досвіді, для наочності, посилений електричний сигнал від серця був поданий на гальванометр. До речі, дуже часто, коли люди бачать, що до їхніх рук прикріплюють електроди, то запитують, чи це небезпечно для здоров'я. Відповідаю: не небезпечно, тому що відбувається лише реєстрація тих біопотенціалів, які генерує серце, при цьому жодного впливу на людину не чиниться.
Показаний досвід показує, як пристрій реєструє серцеві скорочення. Звичайно, можливості комп'ютера набагато більші, ніж у простого гальванометра. Якщо стрілка гальванометра може тільки реагувати на електричні імпульси, що йдуть від серця, токомп'ютерна програма здатна їх точно виміряти та проаналізувати.
Даний метод аналізу сигналу називається кардіоінтервалографії (КІГ), він оцінює варіабельність ритму серця. Вихідним сигналом для кардіоінтервалографії є електрокардіографічний сигнал (ЕКГ). Стандартне обстеження, що проводиться за допомогою «ВедаПульса», – це п'ятихвилинний запис електричних імпульсів серця, знятих у першому стандартному відведенні (електроди на руках).
На малюнку внизу зображено схематичний фрагмент одержуваного запису.
При реєстрації сигналу програма «ВедаПульс» автоматично розпізнає R-зубці та розставляє на вершинах символи-серця. Так програма показує користувачеві, що вона виділила R-зубці.
При цьому відбувається вимір тривалості кожного серцевого циклу.
Це тільки на перший погляд серце б'ється рівномірно. Але це не так. Зазвичай різниця між найкоротшим і найтривалішим серцевим циклом у здорової людини становить 250 мілісекунд. Ця різниця називається варіаційний розмах. На малюнку знизу я спеціально прибрав зображення ЕКГ і залишив лише зазначені на прямій лінії тривалості серцевих циклів.
А для тих, кому зрозуміліші цифри, наводжу їх у стовпчику: 1050 955 897 948 1003 871
Ось і все, що залишилося від ЕКГ – один стовпчик цифр. (До речі, багато спортивних пульсометрів саме в такому вигляді записують текстовий файл, після чого користувач його відкриває на комп'ютері в програмі для аналізу варіабельності пульсу.)
Абзац про стовпчик цифр – це було невелике відволікання від подачі матеріалу у картинках. Продовжимо наше перетворення сигналу: поруч із кожним відрізком на векторі часу намалюємо прямокутник, довжина якого відповідає тривалостіцієї ділянки.
Потім повернемо ці прямокутники на 90. Вийшов графік, схожий на паркан із частоколу різної довжини.
А тепер обведемо його плавною лінією. Стало красивіше.
Я схематично намалював кардіоінтервалограму. А у програмі вона виглядає так:
При почастішанні ритму серця крива лінія на кардіо-інтервалограмі йде вниз, а при урідженні ритму серця - вгору. Кожен згин лінії на кардіоінтервалограмі (зміна ритму серця) є наслідком впливу регуляторних систем. Так організм реагує на поточні потреби органів прокуратури та систем і оперативно підлаштовує під ці завдання роботу серця.
При оцінці варіабельності ритму серця проводять аналіз хвильової структури кардіоінтервалограми та виділяють дію трьох регуляторних систем: симпатичного та парасимпатичного відділів автономної нервової системи, та дія центральної нервової системи.
Те, як ці три регуляторні системи виявляються на кардіоінтервалограмі, було докладно розглянуто у статті «Популярно про базові принципи варіабельності ритму серця». Перетворення Фур'є можна кількісно оцінити дію цих систем. А сьогодні ми детально познайомилися із самим початком цього процесу, з тим, як реєструються серцеві скорочення та будується кардіоінтервалограма – хвильовий графік зміни ритму серця. Раджу читачам після прочитання цієї статті оновити у пам'яті ті дві попередні. Це дозволить сприйняти кардіоінтервалографію цілісніше.
Насамкінець хочу ще раз звернути увагу читачів на один нюанс, який часто вводить в оману новачків. Це фактвже був стисло описаний у цій статті, але хочу зупинитися на ньому ще детальніше і з поясненням його філософського значення.
Принципова відмінність методу кардіоінтервалографії (КТІ) від електрокардіографії (ЕКГ) полягає в тому, що в ЕКГ об'єктом вивчення є лише один цикл, але при цьому детально вивчаються всі 5 зубців (P, Q, R, S, T), які докладно характеризують роботу серця. А в кардіоінтервалографії об'єктом дослідження є варіабельність (різниця в тривалості) серцевих скорочень. Це дуже важлива відмінність! У кардіоінтервалографії після обчислення часових проміжків між зубцями R вся вихідна інформація, що знаходиться в ЕКГ-сигналі, відкидається.
Дуже часто, коли я проводжу навчання користувачів, які тільки-но починають освоювати «ВедаПульс», переконуюся, що даний факт викликає непорозуміння. І коли вони знаходять артефакти, які за їх розумінням псують незайману красу ЕКГ, то починають методично виключати з обробки ці трошки зіпсовані артефактами ділянки.
Ось, наприклад, така ділянка (56 кардіоінтервал). Подібні артефакти користувачі-початківці люблять виключати з обробки.
Але робити цього не потрібно, тому що цілком можливо розглянути, де саме знаходиться R-зубець, і якщо програма його не зможе впізнати автоматично, то треба допомогти їй у цьому, додавши новий маркер вручну.
Образно кажучи, абстрагувавшись від математики і глянувши на все це з філософського боку, аналіз ЕКГ можна подати як пильний погляд у лупу.
А кардіоінтервалографію як погляд на світ з висоти пташиного польоту.
І як здалеку неможливо розглянути окремих комашок, але зате можна оцінити всю красу виду, що відкривається внизу, так і вкардіоінтервалографії неможливо детально розібрати окремі фази роботи серця, зате з «висоти польоту» кардіоінтервалографії стають видно особливості роботи систем регуляції фізіологічних функцій. Говорячи простою мовою – робота нервової системи, яка відбиває фізіологічний стан організму.