Цель работы - классификация и построение правил функциональной диагностики гемодинамических состояний, в т. ч. латентных нарушений кровообращения, по результатам регрессионного моделирования параметров артериального давления (АД) при суточном мониторировании (СМАД) с использованием интеллектуального анализа данных.

Ваших предыдущих исследованиями впервые установлено, что диагностическим потенциалом обладают коэффициенты линейной регрессии параметров АД пациента, полученные из ряда индивидуальных его величин при обычных способах измерения: систолического и диастолического давления с пульсовым давлением в качестве аргумента. Предложено использование данного статистического моделирования как способа функциональной диагностики кровообращения, позволяющего определять 3 гемодинамических типа по коэффициентам регрессии, каждый из которых имеет свой биофизический смысл. Величина углового коэффициента а отражает пропорциональное участие пропульсивной работы сердца в период систолы и участие «периферии» (главным образом, сосудов и мышц) в продвижении крови в период диастолы и определяет тип. Значение коэффициента Q (интерсепт) характеризует давление потока крови в области затухающей пульсовой волны.

Настоящее достижение состоит в разработке оригинальной классификации гемодинамических состояний (фенотипов) по совокупному учету обоих коэффициентов одновременно, полученных по ряду индивидуальных величин АД, при СМАД. Для создания классификации и номограмм (за периоды наблюдения день, ночь, сутки) к наборам полученных индивидуальных коэффициентов линейной регрессии {Q, a} использован один из компьютерных алгоритмов интеллектуального анализа данных - SVM.

Изучались ряды величин АД при СМАД в течение стандартных периодов наблюдения (день, ночь, сут) у 3-х групп пациентов: нормотензивных лиц - 57 мужчин и 64 женщины в возрасте 23,8±5,1 года; лиц с впервые выявленной артериальной гипертензией (АГ) начала лечения - 24 женщины и 26 мужчин (32,7±9,8 года); лиц с артериальной гипотензией (электронная база MIMIC II Project database): 21 мужчина и 22 женщины (69,6±16,4 года).

Показано, что нормальной физиологии сердечно-сосудистого взаимодействия в процессе продвижения крови соответствует расположение совокупности параметров {Q, a} в определенных границах, при ином расположении параметров АД диагностируются патологические изменения гемодинамического состояния, свойственные артериальной гипертензии, в т. ч. скрытой гипертензии, гипотензии или клинически латентным гемодинамическим нарушениям.

Рисунок демонстрирует диагностическую номограмму для дневного периода наблюдения. В частности, гармоническое сердечно-сосудистое взаимодействие в процессе продвижения крови (т.е. отсутствие дисфункционального состояния гемодинамики) констатируется на дневной номограмме, если значения углового коэффициента a и свободного коэффициента регрессии Q удовлетворяют выражению:

-0,03*Q+3,03<а<-0,02*Q+2,52 при 0<а<1.

При смещении значений коэффициента Q на номограмме влево (т.е. при а < 0,03*Q +3,03) или вправо (т.е. при а >-0,02*Q+2,52) диагностируют наличие артериальной гипо- или гипертензии соответственно. При 1<а или а<0 диагностируют дисфункциональные типы кровообращенияя: диастолический или соответственно систолический при нормотензии, при гипер- или гипотензии.

Рисунок — Диагностическая номограмма гемодинамических состояний (классов) по коэффициентам регрессии {Q, a} для дневных измерений АД

Созданная с помощью алгоритма SVM диагностическая номограмма позволяет дифференцировать 10 гемодинамических классов: артериальная гипертензия гармонического (H3) или дисфункциональных типов (диастолического - D3, систолического - S3); артериальная гипотензия гармонического (H1) или дисфункциональных типов (диастолического - D1, систолического - S1); гемодинамика гармонического типа у нормотензивых лиц (H2), латентные гемодинамические нарушения у нормотензивных лиц в виде дисфункциональных (диастолического - D2 или систолического - S2) типов и квази-гипертензия у нормотензивных лиц (H0) - впервые обнаруженный класс, который определяется на номограмме только дневного периода и является исключительно важным в диагностическом плане, поскольку обозначает переходное состояние между АГ и нормотензией.

Таким образом, применение диагностической номограммы позволяет выявлять лиц с нарушениями кровообращения (включая латентные в виде дисфункциональных типов и патологических классов) и оценивать системное гемодинамическое влияние (или отсутствие такового) лечебных мероприятий при АГ.

Зарубежных аналогов не имеется.

Вид патентной защиты: патенты на изобретения:

1. Способ определения вероятности развития артериальной гипертензии и скрытой артериальной гипертензии у пациентов с нормальным артериальным давлением: Патент BY №19833/ М.В.Войтикова, Р.В.Хурса.- заявка № а20121780; приор.20.12.2012; зарегистр.21.10.2015

1. Способ диагностики типа гемодинамического состояния сердечно-сосудистой системы: Патент BY №19976/ М.В.Войтикова, Р.В.Хурса. - заявка № а20130215; приор.19.02.2013; зарегистр.07.12.2015

Патентовладельцы: ГНУ «Институт физики им. Б.И. Степанова Национальной академии наук Беларуси», УО «Белорусский государственный медицинский университет».