Введение к работе
Актуальность темы. Одной из традиционных задач клинической педиатрии является разработка способов адекватной оценки состояния здоровья ребенка. Широкое распространение автоматизированных систем, в частности систем телекоммуникации и диагностики в практическом здравоохранении, а также все более настоятельная необходимость описания состояния здоровья больших групп детей в достаточно краткие сроки (чт~о обусловлено, в основном^ попыткой анализа ситуации в районах экологического неблагополучия), привели к пониманию неизбежности более строгой формализации медицинских данных, инициировали создание новых подходов к определению понятий «здоровый» и «нездоровый», «норма» и «патология» (И. М. Воронцов, 1991). Первые же попытки формализации привели к необходимости принятия как решений концептуального уровня (учет доклинических и клинических форм патологии, представления нормативов и пр.), так и решения медико-технических проблем, практических по своей сути (формы представления медицинских данных, способы оптимизации обработки клинической информации, задачи верификации диагнозов и пр.). Именно эти проблемы, а не программно-аппаратные трудности, явились камнем преткновения для создателей систем автоматизированной диагностики. Следствия этого могут быть обнаружены как в области клинической медицины (низкая культура регистрации информации, невозможность создания экспертных систем из-за отсутствия достаточно большой группы специалистов, Имеющих на рассматриваемое явление одну точку зрения), так и в смежных технических областях (малое количество отечественных автоматизированных устройств диагностики, некритическое отношение к «парамедицинским» способам диагностики).
Необходимость использования аппаратных средств при описании состояния здоровья детей никогда не подвергалась сомнению. Но, поскольку затруднения с "проведением инструментального обследования, как правило, были пропорциональны размерностям обследуемых массивов, многие попу-ляционпые исследования обходились минимумом, ограничивая тем самым диагностические возможности. Одним из на-
иболее широко используемых при массовых обследованиях детей методов диагностики является измерение частоты сердечных сокращений, "входящее в комплекс обязательно определяемых' характеристик ребенка как при рутинном врачебном осмотре, так и при инструментальном исследовании (электрокардиография, кардиоинтервалография). В последние годы в связи с внедрением в практическую медицину средств диагностики и вычислительной техники широкое распространение получает оценка волновой структуры ритма сердца — простой и легко автоматизируемый метод, основанный на математическом анализе рядов длительностей кардио-циклов, зарегистрированных, чаще всего, в виде непрерывной последовательности RR-зубцов электрокардиограммы.
Использование анализа структуры ритма сердца в автоматизированных системах оценки состояния здоровья ребенка позволяет значительно расширить диагностические возможности обследования больших контингентов (до уровня .популяций) при минимальных 'финансовых затратах. Это, по .мнению специалистов, может быть одним из способов улучшения выявляемое патологии при массовых обследованиях, традиционные технологии которых обеспечивают обнаружение лишь 41% нервно-психических, 53% хирургических, 73% оториноларингологических, 75% общесоматнческих заболеваний (В. К. Юрьев, 1989).
Однако, известная обусловленность регуляции темпа и ритма сердечных сокращений функционированием большинства .органов и систем организма существенно затрудняет не только интерпретацию особенностей структуры ритма, но и само понимание диагностических возможностей ее анализа. Положение еще более осложняется наличием не вполне изученных возрастных закономерностей становления структуры ритма сердца и лежащих в ее основе механизмов многокои-турной иерархической системы регуляции деятельности сердца.
Цель настоящего исследования, . Выявление закономерностей становления структуры ритма сердца в онтогенезе и оценка возможностей использования анализа структуры ритма сердца в автоматизированных системах оценки состояния здоровья детей.
Задачи исследования. .1. Выбор способа анализа структуры ритма сердца, пригодного для использования в системах автоматизированной диагностики и формулировка медицинских требований к программно-аппаратному обеспечению.
-
Разработка принципов верификации состояния здоровья ребенка и создание основанного на Этих принципах медицинского диагностического, учреждения.
-
Выбор информативных для диагностики характеристик ритма и описание основных закономерностей становления ритма сердца у детей.
-
Разработка принципов использования характеристик ритма сердца в системах автоматизированной диагностики.
5. Проверка целесообразности использования характери
стик структуры ритма сердца в системах оценки состояния
'здоровья детей в ходе решения задач практического здравоохранения.
Научная новизна. 1. Сформировано новое, основанное на' концепции частных нормативов, направление исследований.
-
Впервые на обширном хорошо верифицированном материале исследованы возрастные закономерности изменения характеристик структуры ритма сердца здоровых детей.
-
Впервые закономерности становления с возрастом структуры ритма.'сердца представлены в виде разрешенных при данной площади и температуре поверхности тела зон, служащих нормативной базой для диагностики донозологи-ческих форм патологии.
-
Впервые в клинической педиатрии разработана многоуровневая иерархическая процедура включения в диагностику песпецифических маркеров донозологических форм патологии, являющаяся теоретической основой для организации систем интенсивного обследования.
-
Впервые предложена новая трактовка симптомоком-плекса, традиционно связываемого с вегетативными дисфункциями у детей старше 6 лет.
Практическая ценность работы заключается в том, что:
-
применительно к системам оценки состояний здоровья ребенка оптимизирован комплекс характеристик волновой структуры ритма сердца,
-
разработаны возрастные нормативы основных характеристик структуры ритма сердца ребенка,
-
создана автоматизированная система оценки состояния здоровья ребенка, использующая анализ структуры ритма сердца,
-
доказана целесообразность применения анализа структуры ритма сердца в системах интенсивного обследования,
-
создана новая технологическая автоматизированная система оценки состояния эдоройья ребенка,
На защиту выносятся следующие положения:
-
Характеристики структуры ритма сердца ребенка являются неспецифическими маркерами патологии, позволяющими выявить даже ее донозологические формы.
-
Возрастная динамика характеристик темпа и ритма сердечных сокращений здорового ребенка отражает неравномерности его роста и развития.
3. Структура ритма сердца ребенка в значительной мере обусловлена особенностями ранних этапов онтогенеза.
4. Концепция частных нормативов является формой ком-дромисса при оценке состояния здоровья в условиях его нечеткого определения.
Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований изложены в 25 публикациях. Результаты работы доложены и обсуждены:
-
на Всесоюзном рабочем совещании «Вычислительная техника в ревматологии» (Новосибирск, 2—3 нюня 1987 г.),
-
на региональной научно-практической "конференции .«Проблемы сохранения и , восстановления здоровья детей» (Владивосток, 10—11 октября 1990 г.),
-
на Всероссийском рабочем совещании «Итоги и перспективы создания автоматизированных систем в службе охраны здоровья детей» (Свердловск, 26—29 июня 1990 г.), *
-
на 5-й Всесоюзной конференции «Тепловизионные приборы для медицины и неразрушающего контроля в промышленности» (21—25 октября 1991 г.),
-
на Всесоюзном семинаре «Программно-целевой подход к охране материнства и детства» (Ленинград, 24—27 июня
1991 г.),
6. на Всероссийской выставке компьютерных технологий
.«Спорт и здоровье-92» (Санкт-Петербург, 2—4 октября
1992 г.),
-
на конференции педиатров в Университете г. Хельсинки (19 апреля 1993 г.),
-
на совместном совещании педиатров и клинических физиологов Каролинского университета и Королевского института технологий (Стокгольм, 20 июня 1993 г.),
-
на Всероссийском совещании главных врачей центров медицинской профилактики (Санкт-Петербург, 15—18 февраля 1994 г.).
Внедрение в практику здравоохранения. Созданная в ходе работ автоматизированная система оценки состояния здо-
ровья детей включающая в себя подсистему анализа структу
ры ритма сердца в качестве классификатора потоков, отдель
ными элементами внедрялась в районах экологического не
благополучия (п. Красная Гора Брянской обл!, 1992—1993,
г. Усть-Каменогорск КазССР, 1991 г., г. Зарафшан, УзССР,
1990 г., г. Каменогорск, п. Советский, г. Светогорск, г. При-
морск, г. Кириши Ленинградской области, 1986—1989 г.,
г. Зеленоград, Московской обл., 1985 г.) для экспресс-
оценки состояния здоровья популяции. С 1986 г. автоматизи
рованная система анализа структуры ритма сердца совместно
с системой верификации состояния здоровья ребенка исполь
зуется в стационаре кратковременного пребывания на базе
консультативно-диагностического центра и кафедры детских
болезней № 3 Санкт-Петербургского педиатрического меди
цинского института. "
Объем и структура диссертации. Диссертация, изложенная на 300 страницах машинописи, состоит из введения, 3-х глав, заключения, выводов и практических рекомендаций, включает в себя 33 рисунка и 35 таблиц, имеет 3 приложения. Указатель литературы включает в себя 386 источников.