Введение к работе
Актуальность исследования. Национальный проект «Здоровье», объявленный Президентом Российской Федерации В.В. Путиным и стартовавший 1 января 2006 года, одной in своих целей имеет усиление профилактической направленности здравоохранения, в том числе диспансеризацию. В результате реализации Проекта, кроме снижения числа обострений и осложнений хронических заболеваний, запущенных случаев болезни и случаев временной нетрудоспособности, предполагается получение экономического эффекта от снижения затрат на выплачу пособий по временной нетрудоспособности и стойкой утраты трудоспособности, сокращение частоты госпитализаций и сроков стационарного лечения. Диагностические методики, используемые во время диспансеризации, не могут быть дорогостоящими или слишком трудозатратыми и не должны отнимать много времени как у пациента, так и у медицинского персонала. Из-за этих ограничений список методик исследований, используемых при диспансеризации, весьма невелик. В частности, для обследования сердечно-сосудистой системы при массовом осмотре наиболее доступна только электрокардиография (ЭКГ) в покое.
Электрокардиография - относительно недорогой инструментальный неин-вазивный метод исследования сердечно-сосудистой системы. Регистрация ЭКГ занимает несколько минут и производится средним медицинским персоналом. Расшифровка ЭКГ производится врачами и не требует присутствия пациента.
В настоящее время для обозначения изменений морфологии и функции сердца используют термин «ремоделирование сердца» (М.А. Арипов, И.В. Бе-режинский, А.А. Иващенко, 2002; Ю.В. Белов, В.А. Вараксин, 2002; Ю.Н. Бе-ленков, 2002; J.N. Cohn, R. Ferrari, N. Sharpe, 2000). ЭКГ непосредственно регистрирует электрическую активность сердца, а о механической активности и морфологических особенностях судить можно лишь опосредованно.
Эхокардиография (ЭхоКГ)- это метод исследования морфологии и функционального состояния сердца с помощью регистрации отражённого от структур сердца ультразвукового импульса. ЭхоКГ по сравнению с ЭКГ требует значительно более дорогого и сложного оборудования, исследование занимает 30-40 минут и производится исключительно врачом, поэтому ЭхоКГ относится к дополнительным методам исследования, назначаемым по показаниям.
При назначении дополнительных исследований, в том числе ЭхоКГ, врачи, участвующие в диспансеризации, часто сталкиваются с проблемой выбора, ко-
му из пациентов провести необходимые исследования в первую очередь, а обследование каких из них может быть отложено. В связи с вышесказанным решение вопроса о расширении диагностических возможностей ЭКГ на этапе скрининга и вопроса об очерёдности прохождения дополнительного обследования пациентами представляется актуальным. Цель и задачи исследования
Целью данной работы стала разработка решающих правил, позволяющих на основании параметров ЭКГ оценивать степень выраженности ремоделирования сердца.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
-
Оценить изменчивость усреднённых параметров стандартных десятисе-кундных записей ЭКГ, зарегистрированных у пациентов в состоянии покоя для оценки воспроизводимости результатов классификации с использованием параметров ЭКГ.
-
Исследовать диагностическую значимость изменений параметров ЭКГ для уменьшения признакового пространства, используемого при построении решающих правил, позволяющих на основании параметров ЭКГ оценить степень выраженности ремоделирования сердца.
-
Выделить информативные ЭКГ - признаки, характеризующие степень выраженности ремоделирования сердца, подтверждаемую данными ЭхоКГ.
-
Построить решающие правила, позволяющие на основании данных ЭКГ разделять пациентов по степени выраженности ремоделирования сердца, которое подтверждается данными ЭхоКГ.
5. Разработать программное средство для поддержки принятия решения вра
чом об очередности проведения эхокардиографии на этапе скрининга на осно
вании оценки ремоделирования сердца с помощью компьютерного анализа
данных ЭКГ у пациентов.
Научная новизна исследования
Впервые выявлены параметры ЭКГ, различающиеся у пациентов с разной степенью выраженности ремоделирования сердца, подтверждаемого данными эхокардиографии, и произведена оценка информативности параметров ЭКГ при идентификации ремоделирования сердца разной выраженности и вариантов нормы.
Оценена диагностическая значимость колебаний параметров ЭКГ у взрослых пациентов.
Разработана новая форма представления ЭКГ, обеспечивающая иизуаль-ный анализ изменений интервальных параметров, оценки степени выраженности аритмии.
Показано, что при поиске параметров, статистически значимо различающихся в более чем двух группах при множественном сравнении, критическое значение принятия гипотезы р может быть не только не уменьшено и соответствии с поправкой Бонферрони, но и увеличено.
Практическое значение работы
Разработано решающее правило, позволяющее по данным ЭКГ разделим, пациентов на два класса морфофункционального состояния сердца, подтверждаемых данными эхокардиографии: с выраженным ремоделированисм сердца и без выраженного ремоделирования сердца.
Применение построенного решающего правила позволит улучшить качество медицинской помощи пациентам, поскольку благодаря ему будет повышена оперативность принятия решения об очередности проведения такого дорогостоящего исследования, как эхокардиография. В результате в первую очередь это дополнительное исследование получат именно те пациенты, у которых наиболее вероятно обнаружение прогностически значимых нарушений со стороны сердца и которые, вследствие этого, требуют более внимательного отношения и оперативной реакции со стороны наблюдающего их врача.
Положения, выносимые на защиту
-
Существуют параметры ЭКГ, характерные для пациентов с выраженным ремоделированием сердца и пациентов с умеренных ремоделированием сердца.
-
На основании данных ЭКГ возможно выявлять пациентов с выраженным ремоделированием сердца и без патологии сердца и осуществлять диспетчеризацию при проведении дополнительных исследований сердечно-сосудистой системы.
Внедрение результатов
Результаты исследования внедрены в ФГБУЗ «Клиническая больница №85» ФМБА России (г. Москва), ФГБУЗ «Клиническая больница № 81» ФМБА России (г. Северск), ФГБУЗ «Клиническая больница № 51» ФМБА России (г. Железногорск).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 15 печатных научных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Личное участие автора
Автором разработан дизайн исследования, осуществлена экспериментальная работа с экспертами и волонтёрами, созданы программные средства «ВВЭКГ» (включая создание 58 модельных ЭКГ-кривых), «Круговая визуализация ЭКГ для выявления аритмий» и «Система диагностики ремоделирования сердца по данным ЭКГ», проделаны все математические вычисления и статистический анализ данных. Также автором было показано, что при поиске параметров, статистически значимо различающихся в нескольких парах сравнений, критическое значение принятия гипотезы р может быть не только не уменьшено в соответствии с поправкой Бонферрони, но и увеличено.
Апробация работы
Материалы работы были представлены на: III научно-практической конференции ФМБА России «Актуальные вопросы функциональной диагностики» (Москва, 2010), Симпозиуме «Информационные технологии и общество 2010» (Кемер, Турция, 2010), Девятом Российском Конгрессе «Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, 2010), Всероссийской конференции «Функциональная диагностика-2011» (Москва, 2011), IV научно-практической конференции ФМБА России «Актуальные вопросы функциональной диагностики» (2011), 13-ом Конгрессе Российского общества холте-ровского мониторирования и неинвазивной электрофизиологии (РОХМиНЭ), 5-ом Всероссийском Конгрессе «Клиническая электрокардиология» (Калининград, 2012), V научно-практической конференции «Актуальные вопросы функциональной диагностики» ( 2012). Диссертационная работа апробирована 29 мая 2013 г. на совместном заседании кафедры медицинской кибернетики и информатики МБФ, НИЛ разработки информационных систем и НИЛ информационных технологий в здравоохранении ГБОУ ВПО РНИМУ им Н.И. Пирогова Минздрава России, кафедры клинической физиологии и функциональной диагностики ФГБОУ ДПО «Институт повышения квалификации ФМБА России». Структура и объем работы
Диссертация изложена на 185 страницах, содержит 14 рисунков и 17 таблиц; состоит из введения, глав «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты и их обсуждение», заключения, выводов, практических рекомендаций и приложений. Список литературы включает 197 наименований.
