Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Компьютерные системы,обеспечивающие принятие решений при наблюдений за состоянием больных в стационаре 10
1.1. Особенности архитектуры и технического обеспечения компьютерно-мониторных систем 11
1.2. Краткий обзор аспектов использования компьютерно-мониторных систем 20
1.3. Общие принципы автоматической классификации и ее применение в медицине 22
1.4. Автоматизированная обработка данных физиологических исследований 27
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Особенности клинического материала 43
2.2. Сбор информации о состоянии послеоперационных больных 48
2.3. Методика регистрации сердечного выброса в динамике 50
2.4. Особенности автоматизированного сбора и обработки информации о состоянии больных в процессе проведения нагрузочных проб 58
2.5. Методы обработки информации 64
Глава 3. Системные аспекты съема физиологической информации 68
3.1. Система наблюдения послеоперационных состояний / СИНАПС / 70
3.2. Обработка физиологической информации в режиме и off-line" 83
Глава 4. Статистические характеристики функционального состояния сердца у больных с приобре тенными пороками сердца и ибс в раннем послеоперационном периоде 91
4.1. Распределение параметров центральной гемодинамики у больных, оперированных по поводу поражений клапанного аппарата сердца и ИБС 91
4.2. Характеристики статистических распределений гемодинамических показателей в раннем послеоперационном периоде у больных с поражениями сердца 105
Глава 5. Методы формального описания клинических показателей в задачах классификации 110
5.1. Количественные оценки объемов вычислений при классификации клинической информации 118
5.2. Динамика характеристик сердечногоцикла при проведении нагрузочных проб 121
5.3. Исследование динамики комплекса показателей функционального состояния сердца 126
Заключение 137
Выводы 149
Список основной использованной литературы 151
Приложения 179
- Краткий обзор аспектов использования компьютерно-мониторных систем
- Особенности автоматизированного сбора и обработки информации о состоянии больных в процессе проведения нагрузочных проб
- Обработка физиологической информации в режиме и off-line"
- Характеристики статистических распределений гемодинамических показателей в раннем послеоперационном периоде у больных с поражениями сердца
Введение к работе
Актуальность темы.Три важнейших фактора определяют развитие современной медицины : повышение требований к точности диагноза, к оценке тяжести заболевания и выбору метода лечения; быстрое расширение диапазона диагностических средств и лекарственных препаратов и,наконец,непрерывное возникновение новых направлений, требующих обоснования методологии и трактования результатов.В этих условиях узкая специализация, лишь на первых этапах способствовала решению задач оперативной обработки информации.Дальнейшее накопление данных, с которыми приходится иметь дело врачу,особенно в экстремальных ситуациях, повлекло за собой естественное увеличение числа ошибок при принятии решений.Последнее, в свою очередь, потребовало развития новых идей.
Кибернетические методы обработки медицинской информации в последние годы привлекают к себе все большее внимание [21,26, 93,120]. Большинству исследователей удалось получить убедительные данные при распознавании заболеваний [36,41,51,65,108,213] ,компьютерно-мониторном наблюдении за состоянием больных [5,28,64, 229,230] автоматическом определении тактики лечения [23,29] . Следует подчеркнуть,что,как правило,авторы используют для машинного принятия решений первичную информацию.И даже тот факт, что перед распознаванием или выбором тактики лечения предварительно осуществляется анализ информативности признаков,не позволяет избежать значительных неудобств, связанных с весьма большим объемом анализируемых данных.Особенно серьезные трудности возникают в процессе применения кибернетических методов при комплексном инструментальном исследовании, в отделениях интенсивной терапии, реанимационных, операционных, т.е. при компьютерно-мониторном на-
- б -
блюдении за состоянием больных. Естественным представляется использование методов автоматической классификации информации с целью максимального "сжатия" имеющихся сведений.К сожалению, до настоящего времени данной проблеме были посвящены единичные исследования, причем большая часть из них - анализу дискретных признаков [48,51,251] .Вопросы же классификации непрерывных показателей освещены лишь частично [223] .
Целью настоящего исследования является изучение и разработка методов классификации состояний при непрерывном мониторинге на примере использования компьютерных систем сбора и анализа информации в кардиохирургической клинике.
Основные задачи исследования
Исследовать возможности компыотерно-мониторных систем наблюдения для задачи оценки функционального состояния сердца в раннем послеоперационном периоде у больных пороками сердца.
Обосновать необходимый аппаратурный комплекс,обеспечивающий сбор показателей функционального состояния организма у больных пороками сердца и ИБО до операции.
Разработать алгоритмическое и программное обеспечение методов автоматической классификации состояний.
Исследовать эффективность методов автоматической классификации состояний в клинике.
Научная новизна.Предложен аппаратурный комплекс и програм -иное обеспечение для оценки функционального состояния сердечнососудистой системы у больных ИБО.
Впервые разработано устройство микроконтроллерной обработки данных функционального исследования для изучения центральной гемодинамики у больных с поражениями сердца.Устройство предназна-
_ 7 -
чено для длительной динамической регистрации минутного объема кровообращения неинвазивным методом.
Обоснованы методики классификации кривых функциональных исследований.
На защиту выносятся следующие, основные положения:
Метод динамической регистрации минутного объема кровообращения,впервые реализующий, микроконтроллерную обработку реографи-ческих сигналов,может быть использован для получения количественной оценки выброса сердца в любых клинических условиях.
Использование характеристик статистического распределения важнейших показателей гемодинамики /коэффициента асимметрии и моды/ позволяет характеризовать "устойчивость" состояний больных пороками сердца и ИБ.С и оптимизировать тактику их ведения в раннем послеоперационном периоде,
Методы формализованного описания динамики показателей состояния сердечно-сосудистой системы, заключающиеся в использовании принципа оценки их изменения относительно исходного значения, от этапа к этапу и относительно размаха варьирования дают возможность с различных сторон оценить сдвиги показателей, а также объективно определить способ описания, наилучшим образом отражающий изучаемый процесс.
Практическая ценность
Доказана эффективность использования аппаратурного комплекса, основанного на неинвазивных методах исследования, для объективной оценки состояния гемодинамики у больных ИБС.
Показана практическая эффективность применения характеристик распределения показателей /модальности/ для прогнозирования течения послеоперационного периода у больных ИБС и пороками сердца.
Предложено использовать показатель асимметрии характеристик гемодинамики для оценки тяжести состояния больных пороками сердца и ИБС.
Изучена информативность показателей функционального состояния сердца при велоэргометрических пробах.
Внедрение в практику
Аппаратурный комплекс и программное обеспечение для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы, а также устройство для динамической регистрации минутного объема кровообращения- неинвазивным методом внедрены в Киевском научно-исследовательском институте сердечно-сосудистой хирургии МЗ УССР, институте сердечно-сосудистой хирургии им.А.Н.Бакулева АМН СССР, институте хирургии им. А.А.Вишневского АМН СССР, санатории им. В.И.Ленина Сочинской группы санаториев и домов отдыха УД ЦК КПСС, Киевском научно-исследовательском институте эндокринологии МЗ УССР, Латвийском научно-исследовательском институте кардиологии МЗ ЛатвССР.
Программное обеспечение сдано в НИИУВМ "Импульс", Украинский республиканский и Всесоюзный фонды алгоритмов и программ. Материалы диссертации использовались при разработке комплексной темы / № госрегистрации 78064779/, выполнявшейся в институте в 1978 - 1982гг.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы, методики-и результаты исследований были доложены на :
I. Всесоюзном научно-техническом совещании " Опыт разработки и применения УВК CM-I и СМ-2 СМ ЭВМ и перспективы их развития". Северодонецк, 9-І! сентября 1981г.
2. I Всесоюзной конференции по физиологической кибернетике. Москва,1981г.
ЗЛІ Всесоюзном совещании "Теория и практика автоматизации электрокардиографических и клинических исследований." Каунас, 19-23 октября 1981г.
4.ІУ конференции анестезиологов-реаниматологов Украинской ССР, Львов,май 1982г.
Республиканской научно-практической конференции "Применение ЭВМ в кардиологии и медицине".Киев,28-30 октября 1982г.
I Всесоюзном симпозиуме"Физиология и патофизиология сердца и коронарного кровообращения."Киев,февраль 1983г.
7.Всесоюзной конференции "ЭВМ в кардиологии".Рига,1983г.
Г Л А В A I
I. Компьютерные сиетемы,обеспечивающие принятие решений при наблюдении за состоянием больных в стационаре /обзор литературы/
Интенсивное развитие и совершенствование методов исследования больных, непрерывное повышение требований к быстроте анализа полученной информации, с одной стороны, а также успехи развития вычислительной техники с другой, привели в последние десятилетия к созданию и широкому использованию компьютерных систем /КС/ автоматизированного сбора и анализа физиологической информации.
Если первые системы были ориентированы на съем и индикацию величин основных .параметров, отражающих функциональное состояние организма, то в последущие годы стали появляться вычислительные специализированные комплексы, позволяющие производить математиче- , скую и логическую обработку поступающих данных.Дальнейшие научные изыскания были связаны как с разработкой аппаратурного и программного обеспечения, так и с клиническими аспектами их применения. Наряду с общими успехами отечественными и зарубежными авторами неоднократно отмечались трудности практического использования КС. Они обусловлены, в основном, несоответствием традиционно качественных оценок состояния больного в клинической практике и количественных характеристик, получаемых с помощью ЭВМ. Еще большие затруднения вызваны недостаточной изученностью методов анализа графической информации. Н,наконец,методологическая сторона исследований стационарности физиологических и патологических процессов практически не разработана.В этих условиях выделение характерных /для данного состояния пациента/ периодов /промежутков наблюдений/
- II -
представляет сложную задачу.
Отметим,что принципиально различимы, методы анализа медицинской информации при краткосрочных исследованиях /например,диагностические процедуры / и при длительном наблюдении за состоянием больных.Однако, при всей разнородности получаемых данных в обоих случаях общим остается медико-алгоритмический и математический подходы к сбору и "сжатию" информации.При компьютерно-мониторном наблюдении, нашедшем широкое применение в последние годы для улучшения ведения больных в палатах интенсивной терапии, реанимационных, операционных основной задачей является выделение устойчивых состояний и определение тенденций развития патологического процесса.Напротив, при анализе физиологической информации во время диагностического исследования больных ведущей целью является определение ресурсов изучаемой системы.
Рассмотрим основные проблемы разработки и использования КС в клинической практике.
I.I. Особенности архитектуры и технического
обеспечения компьютерно - мониторных систем
Общие вопросы построения и использования компьютерно-мони-торных систем /КМС/ интенсивного наблюдения отражены в [49,53,89] . Однако, большинство авторов освещают только клинические и технико-алгоритмические аспекты организации КМСЛишь в немногих работах анализируются проблемы кардиомониторного наблюдения [42,49] увязанные с архитектурой систем [149,241] зависимостью эффективности КМС от медицинского обеспечения и т.д.
В большинстве случаев КМС строятся по одному принципу.В прикроватном модуле размещаются датчики первичной информации, блоки
преобразования, усиления и отображения значений измеряемых пока-зателей.Далее сигналы по линии связи поступают в центральный монитор, где производится индикация, обработка и документирование информации.Генерация сигнала тревоги при подобной организации КМС может возлагаться как на прикроватный, так и на центральный мониторы.Блок-схема описанного варианта построения КМС приведена на рис.1.1, а примерами реализации могут служить описанные в
[134] системы HP 7850IA и HP 78502А, предназначенные для обслуживания сердечных больных. Центральные станции систем работают с восемью и четырьмя пациентами соответственно, причем меньшее количество прикроватных мониторов второй станции позволяет существенно расширить функциональные возможности данной системы, выполненной по модульному принципу.При таком построении систем недостатком является необходимость передачи аналоговой информации, что накладывает ограничения на допустимую удаленность центральной станции от прикроватных мониторов и вызывает повышенные требования к линиям связи и аппаратуре согласования.Однако,для преобразования аналоговой информации в цифровую форму требуется всего один комплект соответствующих устройств независимо от количества обслуживаемых прикроватных мест.
В более поздних исследованиях авторы [127] используют для прикроватного мониторинга устройства накопления и предварительной обработки данных, что дает возможность наблюдать у постели больного не только первичную информацию, но и некоторые расчетные показатели, выявлять нарушения сердечного ритма / мониторы фирм " hellige » /ФРГ/, " Siemens « /фрГ/ и дрj Центральная станция в этих условиях может производить более глубокую обработку поступающей информации.Кроме того,проводятся исследования по созданию систем связи для высокоскоростной цифровой передачи ин-
- ІЗ -
Рис. I.I Блок - схема первого варианта КМС
I 2
Датчики первичной информации.
Блоки преобразования,усиления и
отображения.
Центральный монитор с устройствами
отображения.
Процессор.
Устройства документирования
информации.
формации [240] , что значительно повышает помехозащищенность и облегчает построение каналов связи, вызывая,однако,усложнение и удорожание прикроватных .мониторов.Использование микропроцессоров и устройств преобразования информации в интегральном исполнении позволяет получить большие качественные преимущества без существенных дополнительных затрат.
Краткий обзор аспектов использования компьютерно-мониторных систем
Наибольшее распространение системы компьютерно-мониторного наблюдения получили в кардиологии и кардиохирургии [67,87,101, 102,117,222] .Это объясняется,прежде всего, сложностью проведения оперативного вмешательства и необходимостью съема большого количества параметров, а также методической возможностью использования неинвазивных методов регистрации давлений в полостях сердца и магистральных сосудах,повышенными требованиями к точности диагностики и управления лечебным процессом. Естественно,наибольшую актуальность имеет применение КМС в раннем послеоперационном периоде у больных после операций на сердце с искусственным кровообращением.К сожалению,нет единой точки зрения о необходимом минимуме показателей для оценки состояния пациента [33,34,98,166, 195] .Так,в работе [222]авторы считают необходимым фиксировать давления в большом и малом кругах, частоту дыхания, частоту сердечных сокращений, температуру в различных точках тела.Помимо этого,указанные авторы отмечают, что КМС обязательно должна включать две информационных подсистемы: аналоговую и дискретную.
В цикле работ, выполненных коллективом авторов под руководством акад.В.Й.Бураковского и В.А.Лищука [24-28,30,66,67] в институте сердечно-сосудистой хирургии им.А.Н.Бакулева АМН СССР оценка текущего состояния пациента осуществляется на основании давлений в полостях сердца и магистральных сосудах, ЧСС, температуры, набора показателей центральной гемодинамики, определяемых с помощью тетраполярной реоплетизмографии.Многолетнее применение КМС и математических моделей, связывающих параметры системной гемодинамики, позволило добиться существенного снижения летальности послеоперационных больных /согласно [87] смертность снизилась в среднем почти в два раза, а по отдельным патологиям - в три-семь раз/.
В работах Л.Шеппарда с соавторами [117,229,230] предметом мониторинга являются давления в предсердиях, ЧСС, артериальное систолическое,диастолическое и среднее давления, температура в прямой кишке, объем крови при дренировании грудной клетки и объем мочи.По данным авторов, в обычных отделениях интенсивной терапии в сравнении с отделениями, обслуживаемыми ЭВМ, было зарегистрировано на В7% больше серьезных случаев аритмий, на 50 выше смертность и в три раза больше летальных исходов, связанных с аритмией. КМС находят широкое применение и при нарушениях мозгового кровообращения [36,124,250] .Для определения неврологического статуса авторами [124]анализируются- электроэнцефалограмма /ЭЭГ/, вызванные потенциалы, реоэнцефалограмма, реопневмограмма и др.
Исследования [194] показали необходимость использования автоматического наблюдения и контроля за ходом заболевания больных с поражениями жизненно важных функций, что встречается после слож» ных операций, сложных родов, несчастных случаев, при отравлениях и инфарктах.К числу жизненно важных функций организма, требующих мониторного наблюдения,автор относит щелочно-кислотное равновесие, альвеолярный газообмен, содержание воды и электролитов.
Вариант применения КМС в отделении интенсивной терапии, родильном отделении и операционной рассматривается в [204] . Описываемая система построена по иерархической структуре /две мини-ЭВМ HP2IMX и IBM370/ и обеспечивает автоматическое измерение пяти параметров : частоты пульса,температуры,систолического и диастоли-ческого артериального давления,венозного давления.
Как отмечалось на Советско-Французском симпозиуме "Применение средств вычислительной техники в медицине" [107] "... внедрение вычислительных средств в медицинскую технику выходит далеко за рамки обычной модернизации, это сложная комплексная задача, имеющая медицинские, метрологические,технические и экономические аспекты."
Таким образом, основное заключение,которое может быть сделано при анализе особенностей компьютерно-мониторных систем Б различных областях медицины, заключается в том, что в большинстве систем используют практически идентичные параметры.Последнее объясняется, прежде всего,ограниченным набором датчиков и первичных устройств обработки физиологической информации.
Как свидетельствуют данные литературы, в последнее время особое внимание уделяют физиологическим гомеостатичным параметрам, таким,как минутный объем кровообращения /МОК/.В первую очередь это относится к КМС, применяемым в сердечной хирургии.
Классификация состояний пациентов на основе анализа физиологических кривых является практически задачей распознавания образов. Данная проблема находит отражение во многих работах обзорного характера [23,37,47,48,76,77,95,101,125,178,224-226], наиболее подробно задача применительно к медицине рассмотрена в [219] .
В простейшем случае /не по отношению к применяемому аппарату/ классификация сводится к получению некоторой эталонной реализации процесса [16,246]и его метрики,что.позволяет описать отклонение реального процесса от эталонного. Более сложным путем реше ния задачи автоматического анализа кривых является создание некоторого языка, описывающего изображение [97,99,163,183,202] В частности, В.К.Реклайтисом [99] вводится понятие "простой признак изображения" и набор фиксированных взаимоотношений 4 ? г ""-? t где i , 2 - простые признаки, &І - вид взаимоотношения, отражающий положение t относительно tf , Jn - сложный признак. Описание в данном случае является цепочкой сложных признаков.Аналогичным методом решалась задача распознавания дерматоглифики в соответствии с введенными элементарными признаками,описывающими пальцевой узор [I63] .
Особенности автоматизированного сбора и обработки информации о состоянии больных в процессе проведения нагрузочных проб
Дозированная нагрузка давалась по рекомендации ВОЗ [100] со ступенчатым возрастанием,чередующимся с периодами отдыха.Исследования проводились с использованием велоэргометров ВЭ - 02 и ЕМ -369 характеризующихся следующими параметрами: ВЭ - 02 мощность при 60 об/мин на валу педалей, Вт: нагрузочная - 10 - 200; - 400. EM -.369 Диапазон регулирования, Вт: мощность на валу педалей - 12,5 - 425; шаг изменения мощности - 12,5. Регистрация физиологической информации производилась с помощью регистрирующих Приборов MINGOGRAF - 34 И бНБК- 4. Общие ХЭ рактеристики: MIHGOGRAP - 34 частотный диапазон,Гц - 0 -500; чувствительность ,мм /мВ - 30, 6 NEK - 4 частотный диапазон, Гц - 0 -200; чувствительность каналов с несимметричным входом, мм/мВ - 18 - 36. Постоянная времени по каналу ЭКГ для MINGOGRAF - 34 составляет 2с, для 6NEK4 - более 1,5с.
Технические особенности регистрирующих приборов были учтены при подготовке программного обеспечения для обработки физиологической информации.Фонокардиограмма регистрировалась с помощью динамических микрофонов ЕМТ25В, НМ692 и HM6I2 в следующих диапазонах по Маассу и Веберу : 35,m«70,m2I40, іі 250,Ьг400, gI40. Апекс-кардиограмма и каротидная сфигмограмма регистрировались с использованием преобразователя " Puisotransductor,Model - 860", имеющего частотный диапазон 30 Гц, выходное сопротивление 40 МОм и чувствительность 5 мВ/мм3.Географическая кривая и ее первая производная снимались с помощью тетраполярного реоплетизмографа РПГ2 - 02: диапазон измеряемого полного сопротивления, Ом - 10 - 100; полоса частот канала реограммы,Гц - 0,3- 30; чувствительность при регистрации : реограммы,мВ/0,1 Ом - 2,0 ; дифференциальной реограммы, мВ с/0м - 2,0, Величины медленноменяющихся показателей /частота менее I Ги/ регистрировались точечным самописцем PS - 101 с количеством каналов регистрации до трех и дискретностью записи I мин.Помимо перечисленных исследований,осуществлялась запись временных интервалов электрокардиограммы. Как показано в [13] ,одним из важнейших показателей, описывающих общее состояние организма,является вариационная пульсо -грамма,т.е. последовательная запись длительностей R-R интервалов ЭКГ. К сожалению, их неавтоматизированный анализ весьма трудоемок.Поз тому нами был разработан специальный.комплекс аппаратуры для регистрации вариационной пульсограммы.Устройство выполнено в двух вариантах : стационарном с использованием периферии ЭВМ М-6000 серии АСВТ и передвижном.В обоих вариантах обеспечена возможность регистрации информации на промежуточный носитель.
За исключением ряда технологических деталей,принцип работы данных устройств одинаков.Их технические характеристики следующие: разрешающая способность ,с - - 0,01; Диапазон записываемых временных интервалов, с - 0,01 - 2,55; погрешность измерения, - 1,5 + 0,01с; длительность непрерывной записи - определяется запасом перфоленты; длительность непрерывной работы - круглосуточная. Функциональная схема представлена на рис.2Л. Устройство содержит следующие узлы: 1 - таймер,вырабатывающий импульсы с периодом повторения 0,01с; задающей частотой является удвоенная частота питающей сети, что и определяет разрешающую способность и погрешность устройства. 2 - восьмиразрядный счетчик, подсчитывающий количество импульсов таймера между двумя управляющими сигналами,вырабатывающимися при каждом сердечном сокращении.Емкость счетчика - 255 импульсов . 3 - восьмиразрядный регистр промежуточной памяти,хранящий значе ние предыдущего временного интервала до записи его на перфоленту . 4 - девятиразрядный блок ключей,осуществляющий стробирование вы ходной информации при выдаче ее на перфоратор. 5 - формирователь команд,вырабатывающий сигналы управления перфо ратором по алгоритму работы последнего. 6 - входной формирователь,нормализующий импульсы,вырабатываемые при сердечных сокращениях любым из подходящих для этой цели прибором. 7 - блок контроля переполнения,сигнализирующий о том, что длите льность временного интервала превысила 2,55с. 8 - блок тестовых режимо.в, позволяющий контролировать работоспо собность устройства. 9 - блок управления, обеспечивающий выполнение алгоритма функцио нирования всего комплекса. Работает устройство следующим образом : после включения питания и установки переключателя si в положение "старт" включается
Обработка физиологической информации в режиме и off-line"
Обработка большей части физиологической информации затруднена в режиме " on - line " или в силу сложности данного процесса, или в связи с объемом снимаемых данных и трудностью распознавания элементов кривых / например, полная обработка ЭКГ - и ЭЭГ - сигналов/. Поэтому перспективным в настоящих условиях является полуавтоматический анализ : выделение характерных точек кривых врачебным персоналом и последующая обработка материала с помощью ЭВМ. Для этой цели нами используется устройство съема графической информации УСПГИ типа СМ-6402. Оно обладает разрешающей способно -стью 0,1 мм, т.е. значительно более высокой, чем при ручных заме pax и работает в составе управляющего вычислительного комплекса СМ-4 с объемом оперативной памяти 64 К слов в операционной системе реального времени / ОС-РВ /.
Съему информации предшествует этап кодирования, два варианта которого представлены на рис.3.3, 3.4. Показан записанный во время проведения нагрузочной пробы и размеченный для последующей обработки набор кривых ЭКГ, АКТ и ее первой производной, фонокар-диограммы, интегральной /ИТРГ/ и дифференциальной тетраполярной реограммы /ДТРГ/. Созданный для анализа функционально-диагностической информации программный комплекс обеспечивает полуавтоматический ввод данных с помощью УСПГЙ, их проверку, распечатку, редактирование, запоминание на устройствах файловой структуры и многоуровневую обработку.
Блок-схема алгоритма программы, осуществляющей ввод координат точек и работающей в диалоговом режиме, представлена на рис.3.5. Отличительной ее чертой является возможность функционирования с различными файлами описания структуры ввода-вывода,что позволяет с помощью одной и той же программы выполнять съем кривых различной конфигурации, варьировать наборы кривых, использовать произвольную последовательность точек внутри каждой кривой. Файл - описатель определяет параметры, значения которых необходимо вводить вручную с клавиатуры дисплея, содержит текст запросов, выдаваемых на экран, определяет очередность номеров точек, координаты которых подлежат съему. Создание файла - описателя структуры ввода - вывода осуществляется отдельной программой. Подобная организация значительно повышает универсальность программного комплекса " ввод - расчет" и обеспечивает возможность оперативной перестройки в случае изменения конфигурации вводимых данных. В программах обработки используется тот файл - описатель , под управлением которого вводилась рассчитываемая информация, что гарантирует полную однозначность нахождения координат требуемых точек. Независимо от вида и последовательности первоначального представления снятых данных создается файл, имеющий стандартизированную для данного программного комплекса форму.Заголовок содержит присвоенный обследованному больному кодовый номер, дату и время съема, паспортные и постоянные для данного больного характеристики, количество и форма представления которых определяются файлом -описателем. Затем следуют записи равной длины, названные этапами и содержащие значения координат снимаемых кривых, а также параметров и показателей, не представленных графически и вводимых для каждого этапа вручную с клавиатуры / величины полного сопротивления для реограммы, систолического и диастолического артериального давления, измеренного по Короткову и пр./. Количество этих этапов может быть произвольным, что обеспечивает гибкость системы, не накладывая жестких ограничений на объем вводимой информации.
При съеме координат с УСПГИ имеется возможность откорректировать их значения, просмотреть полученные результаты измерений и, при необходимости, повторить ввод координат любой точки.Работа ведется в диалоговом режиме, на экране дисплея отображается номер точки, подлежащей съему, а после очередного ввода - соответствующие ей координаты.Если сложность снимаемой кривой и,соответственно, вероятность нарушения последовательности невелики, сопровождающую текстовую информацию можно подавить. Для удобства работы с УСПГИ в комплекс добавлен промышленный телевизор, сопряженный с дисплеем и полностью дублирующий на своем экране информацию последнего.
Каждый этап /т.е. блок данных / записывается во временный файл данных, что позволяет восстановить введенную информацию в случае сбоя ЭВМ, а также проводить съем информации большого объема с перерывами и промежуточными выключениями машины. После завершения ввода полученный материал можно распечатать или вывести на экран дисплея с целью проверки корректности. Цикл занесения данных одного больного завершается выводом постоянного файла, имеющего независимо от характера снятых кривых оговоренный описателем ввода - вывода формат; допустимый размер / количество этапов / определяется только возможностями внешнего носителя файловой структуры.
Характеристики статистических распределений гемодинамических показателей в раннем послеоперационном периоде у больных с поражениями сердца
Остановимся на модели центральной гемодинамики, в которой важнейшей регулируемой величиной является МОК.Правомерность такого подхода обусловлена прежде всего постоянством уровня метаболизма в рассматриваемом случае.Следует, однако, заметить,что статистический подход ,основанный на взаимном анализе распределений параметров центральной гемодинамики, инвариантен по отношению к выходному параметру системы Наиболее подходящей величиной для комплексного анализа распределений является коэффициент асимметрии : При рассматриваемом подходе ,когда ведущим является не абсолютное, а относительное изменение некоторого параметра центральной гемодинамики, данная величина наиболее полно отражает динамику процессов, поскольку v инвариантен относительно сдвига точки 0 и изменения масштаба, т.е., если і и с - вещественные /С Ф 0 /, то для случайной величины п = ( - &)/с , коэффициент асимметрии V = Vc , [і 18]. Подвергнем анализу четырехкомпонентную модель : М0К,ЧСС,АД, 1Щ. В данном случае коэффициенты асимметрии VM K, \)ЧСС , VAA, V48A представляют упорядоченные множества и для отношения упорядоченности - может быть рассмотрено 24 случая : системе кровообращения, упорядоченность коэффициентов асшшетрии способствует выяснению функциональных связей в системе регуляции кровообращения. В качестве примера подробно опишем один из 24 случаев. Здесь на относительной числовой оси Ммок расположено левее Mqc(J, Мдд, Мцв_ Некоторое значение МОК x. MW в относительных единицах и некоторые значения х н э х АА , л чвЛ , взятые также в относительных единицах измерения, находятся в отношении: где X мок , x чес , JCM » Хчшр, - реальные значения параметров.
Операция отображения /4.1/ - взаимно однозначна. В рассматриваемом случае относительно меньшее значение МОК обеспечивается относительно большими значениями ЧСС, АД, ЦВД. Можно рассмотреть упорядоченное множество : и, вводя относительную упорядоченность по отношению VMOK » принимая упорядоченность v4cc , УАА » Лед с точностью до изоморфизма, получим четыре варианта упорядоченности ; Исследовано значение вариантов упорядоченности /4.2/ в клинике. Проанализированы характеристики распределения параметров центральной гемодинамики в группе 197 больных, из них 134 выпол-нено протезирование клапанов сердца и 63 аорто-коронарное шунтирование .Летальность в рассмотренной группе составила 12%. В качестве критерия, по которому производилось сравнение прогностиче -ской значимости вариантов упорядоченности, принималась частота острой сердечной слабости /ОСС/, устанавливаемой на основе клинических признаков.Результаты для группы 128 больных , у которых были записаны все четыре показателя, приведенные в табл.4.6. Как явствует из таблицы, наибольшая частота встречаемости среди больных с ОСС обнаруживается для первого варианта упорядоченности. Напротив, в тех случаях, когда существенные изменения МОК были обусловлены относительно небольшими вариациями ЧСС, АД и ЦВД частота острой сердечной недостаточности существенно ниже /152 +6,2% против 36,4+8,4% , р 0,05/.
Заметим,что среди всех больных частоты встречаемости каждого из вариантов упорядоченности статистически не различимы / р» 0,05/. Таким образом, полученные в настоящей главе данные свидетельствуют о том, что особенности гемо-динамической картины, заключающиеся в наличии ряда устойчивых состояний сердечно-сосудистой системы, позволяют количественно охарактеризовать течение патологического процесса в раннем послеоперационном периоде у больных с поражениями сердца и магистральных сосудов.Более того, учет характеристик распределения дает возможность оптимизировать тактику ведения больных за счет объективной оценки необходимости и направленности регулирования теми или иными показателями функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Частота возникновения 0GC в зависимости от величины асимметрии показателей гемодинамики В характеристике состояния сердечно-сосудистой системы одним из важнейших методов является исследование динамики параметров, в частности, при проведении нагрузочных тестов, так как только в этом случае можно выявить нарушения в миокарде. Однако, до настоящего времени не разработаны корректные методики оценки изменений показателей функционального .состояния организма во времени, пригодные для клинической практики.В известной мере такое положение обусловлено большим количеством показателей,составляющим сотни,даже если учитывать только широко известные и один этап нагрузки. Одним из возможных и методически наиболее проработанных путей решения данной задачи является аппроксимация ряда значений показателя х (х Хг,...»- функцией F (х) и дальнейшая классификация в множестве {Р(х)}9 представляющем собой функциональные зависимости изменения множества показателей.При этом возникает, однако,целый ряд трудностей и,прежде всего,в вопросе об интерпретации понятия "динамика показателя".Можно дать несколько путей формализации динамических изменений некоторого показателя fxj функционального состояния организма.Остановимся на относительных его изменениях.Подобный подход к оценке изменений предполагает выбор некоторой точки,относительно которой производится измерение значений показателя.
