Введение к работе
Актуальность темы. Актуальность проблемы
автоматической оценки ЭКГ с использованием компьютерной техники в настоящее время не вызывает сомнений. За 35 лет существования этой проблемы компьютерный анализ ЭКГ прочно вошел в клиническую практику за рубежом. Более 100 миллионов ЭКГ ежегодно в мире обрабатывается с применением компьютера /Macfarlane P.W., 1990./. В отечественной медицинской практике также все шире используется вычислительная техника для интерпретации ЭКГ. В нашей стране широко используется как аппаратура ведущих мировых фирм, выпускающих компьютерные системы обработки ЭКГ /IBM, Hewlett-Packard, Siemens и др./, так и отечественная аппаратура. В бывшем Советском Союзе исследовательские работы по применению вычислительных машин для анализа ЭКГ появились в середине 60-х годов /Куликов М.А. и др., 1962; Янушкевичус З.И. и др., 1966; Неймарк Ю.И. идр., 1968; Тартаковский М.Б. и др., 1968./.
Применение компьютеров для анализа ЭКГ позволяет значительно сократить временные затраты на обследование, делает возможным обследование больших групп пациентов, повышает качество и стабильность ЭКГ заключений, решает проблемы хранения и сравнения ЭКГ /Чирейкин Л.В. и др., 1977; Янушкевичус З.И., 1980; Дорофеева 3.3., 1986; Бории В.П. и др., 1991 и др./.
В то время, как компьютеры широко применяются при интерпретации ЭКГ взрослых, компьютерный анализ ЭКГ в педиатрии находится как в нашей стране, так и за рубежом в "младенческом возрасте" /Macfarlane P.W., 1990./. Лишь у незначительного количества серийно выпускаемых за рубежом систем автоматической обработки ЭКГ есть возможности педиатрического применения /IBM, Hewlett-Packard/. В отечественной литературе имеются единичные публикации /Омельченко В.П. и др. 1988; Чевычелов С.С., 1988., Чернышов В.Н. и др., 1988; Васильева Т.Г., 1990./. Некоторые серийно выпускаемые и имеющиеся на Российском рынке системы компьютерной обработки ЭКГ предусматривают возможность применения для анализа детских ЭКГ, например, комплекс "Valenta", выпускаемый в Санкт-Петербурге НИИ "Бнофизприбор" совместно с НИИ Кардиологии. Однако судя по рекламным проспектам этой системы, алгоритмы анализа ЭКГ в ней оставлены "взрослые", они лишь адаптированы к детским нормативам. Данные о диагностической эффективности таких алгоритмов при использовании их в педиатрической практике до сих пор не опубликованы.
Влияние частотных характеристик выходного тракта электрокардиографа на амплитуду зубцов в записи ЭКГ хорошо изучено во взрослой практике. Известно, что аппараты, не регистрирующие высокие частоты, уменьшают амплитуду зубцов Q, R, S, а электрокардиографы, не регистрирующие низкие частоты, искажают воспроизведение зубцов Р, Т, U /Бутченко Л.А. и др., 1980/. Влияют на амплитуду зубцов и конструктивные особенности пишущего устройства кардиографа. В педиатрии, в силу возрастных особенностей ЭКГ, особенно часто встречаются большие амплитуды зубцов. По амплитудным критериям часто выносятся заключения о гипертрофиях отделов сердца /Середа Г.Е., 1972./, а факт влияния характеристик выходного тракта электрокардиографа на амплитуду зубцов ЭКГ детей мало изучен и не принимается во внимание. Особенно важно учитывать этот факт при выборе критериев и их пороговых значений для автоматической диагностики, так как от величины порога зависит заключение, выносимое компьютером.
При компьютерной обработке ЭКГ, из-за дискретного представления вычислительной машиной электрокардиосигнала /ЭКС/, плохо выявляются "зазубренности" зубца S, "двугорбостъ" зубца Р, что отрицательно сказывается на качестве автоматического выявления часто встречающихся и у детей синдромов задержки возбуждения правого надже-лудочкового гребешка /ЗВПНГ/ и неполной блокады правой ножки /НБПН/, а также важного синдрома - гипертрофии левого предсердия /ГЛП/. Необходим поиск новых подходов для улучшения качества автоматической диагностики этих синдромов.
Таким образом, малое количество исследований, посвященных разработке алгоритмов автоматического анализа детских ЭКГ, как в отечественной медицинской науке, так и за рубежом, отсутствие в литературе сведений о законченной практической реализации отечественных разработок по этой проблеме,- с одной стороны, и важность и перспективность использования автоматической диагностики ЭКГ в педиатрической практике,- с другой стороны, обусловливают актуальность выбранной темы исследования.
Цель исследования: создание врачебных алгоритмов анализа ЭКГ детей 3-15 лет, адаптированных к условиям применения в системах компьютерной обработки ЭКГ и исследование их диагностических возможностей.
Основные задачи исследования:
1. Изучить распространенность различных изменений ЭКГ в популяции здоровых детей и, на основании полученных данных,
провести классификацию ЭКГ-синдромов по их диагностической значимости.
2. Исследовать влияние характеристик выходного тракта электро
кардиографа на амплитуду зубцов в записи ЭКГ с целью определения
значимости амплитудных критериев в диагностике ЭКГ-синдромов.
3. Уточнить и дополнить диагностические ЭКГ-критерии синдромов
НБПН и ГЛП для повышения надежности автоматического выявления
/"зазубренностей" восходящего колена зубца S и изменений формы - "дву-
горбости" зубца Р/. Провести проверку диагностической эффективности
разработанных критериев.
4. Разработать опросник, обеспечивающий ввод в компьютер
необходимых сведений о пациенте при скриннинговых и
диагностических ЭКГ-обследовапиях.
5. Предложить врачебные алгоритмы автоматического анализа формы
предсердно-желудочкового комплекса /PQRST7 у детей 3-15 лет.
6. Создать врачебные алгоритмы автоматической диагностики
диеритмий и нарушений проведения у детей 3-15 лет.
7. Адаптировать примененные в алгоритмах пороговые значения
длительностей зубцов и интервалов к условиям автоматического
измерения.
8. Изучить показатели чувствительности и специфичности
автоматической диагностики различных ЭКГ-синдромов при применении
разработанных врачебных алгоритмов.
Научная новизна работы.
Разработаны методологические подходы к формированию алгоритмов автоматической диагностики ЭКГ-синдромов у детей, обеспечивающие высокие показатели диагностической эффективности.
Изучена структура изменений ЭКГ у здоровых детей. Клинически и статистически доказана малая диагностическая значимость для патологии, выявляемой при скриннинге, таких широко распространенных у здоровых детей ЭКГ-синдромов как повороты сердца вокруг продольной и поперечной оси, ЗВПНГ и НБПН, амплитудные критерии гипертрофии левого желудочка /ГЛЖ/, высокий вольтаж ЭКГ, электрическая альтернация желудочковых комплексов, синдром ранней реполяризации желудочков /СРРЖ/ , слабо выраженное снижение амплитуды зубцов Т, высокий вольтаж зубцов Т в отведениях VI-4, удлинение QT.
Доказано существенное влияние характеристик выходного тракта
электрокардиографа на амплитуду зубцов в записи ЭКГ, доказана низкая диагностическая ценность амплитудных критериев гипертрофии желудочков.
Предложены новые критерии диагностики синдромов ЗВПНГ, НБПН, ГЛП, обеспечивающие существенное повышение чувствительности и специфичности автоматического выявления названных синдромов.
Практическая значимость работы.
Созданы врачебные алгоритмы интерпретации ЭКГ детей 3-15 лет, предназначенные для реализации в системах автоматического анализа ЭКГ. Система компьютерной обработки ЭКГ "Кардиометр-МТ" с разработанной нами педиатрической программой может быть использована в детской практике для скриннингового ЭКГ-обследования и для диагностического исследования в условиях неспециализированной /ие кардиологической/ педиатрической клиники.
Созданные алгоритмы могут использоваться также для обучения студентов медицинских институтов и врачей кабинетов функциональной диагностики анализу детских ЭКГ.
Реализация результатов работы:
Созданные алгоритмы автоматической интерпретации детских ЭКГ программно реализованы в серийно выпускаемой системе компьютерного анализа ЭКГ "Кардиометр-МТ".
По материалам диссертации опубликовано 2 работы.
Разработанные врачебные алгоритмы внедрены в практику работы кабинета функциональной диагностики и детского отделения Ленинградской Областной детской клинической больницы.
Положения, выносимые на защиту:
1. Только у 20,9% здоровых детей отсутствуют какие-либо изменения на ЭКГ. Ряд ЭКГ-синдромов, часто встречающихся в педиатрической практике, в том числе и у здоровых детей, следует расценивать при скриннинге как непатологические. К таким синдромам нужно относить: повороты сердца вокруг продольной и поперечной оси, ЗВПНГ и НБПН, амплитудные критерии ГЛЖ, высокий вольтаж ЭКГ, электрическую альтернацию желудочковых комплексов, СРРЖ, слабо выраженное снижение амплитуд зубцов Т /отношение R/T больше нормы, но меньше 10 у детей 7-15 лет и меньше 8 у детей 3-6 лет/, высокий вольтаж зубцов Т в отведениях V1-4, удлинение QT. Также непатологическим является сочетание выше указанных синдромов в количестве не более 3 у одного ребенка.
-
Ценность амплитудных критериев в диагностике ГЛЖ низка из-за воздействия на амплитуды зубцов в записи ЭКГ большого числа трудно учитываемых факторов. Существенное влияние на амплитуды зубцов комплекса QRS оказывают характеристики выходных трактов применяемых электрокардиографов, причем, чем выше амплитуды зубцов, тем более выражено это влияние.
-
Уменьшение в правых грудных отведениях отношения длительности зубца S к величине "наружного отклонения" этого зубца больше 2,0 является ценным критерием автоматической диагностики неполных нарушений проведения по правой ножке пучка Гиса. Отношение "времени внутреннего отклонения" зубца Р к его длительности является, при уширенном Р, важным критерием для дифференциальной диагностики между синдромами виутрипредсердной блокады /ВПБ/ и ГЛП. Его увеличение более 0,78 свидетельствует в пользу ГЛП.
4. В основу языка заключений и алгоритмов автоматической
интерпретации ЭКГ детей должны быть положены синдромный
электрофизиологический подход, "детерминистская" логика, исполь
зующая как общепринятые, так и оригинальные диагностические
критерии, учитывающая конкретные клинические условия и задачи ЭКГ
обследования. При применении в системе компьютерной обработки ЭКГ
эти алгоритмы обладают чувствителышстью диагностики различных
ЭКГ-синдромов 66,7% - 100%, специфичностью - 84,8% - 100%.
Объем и структура диссертации.
![Состояние билиарной системы и поджелудочной железы после перенесенной ротавирусной инфекции у детей в возрасте до 3 лет [Электронный ресурс]](/i/i/4262/192397.png "Состояние билиарной системы и поджелудочной железы после перенесенной ротавирусной инфекции у детей в возрасте до 3 лет [Электронный ресурс] Саяпина Светлана Сергеевна")
