кучка / Глазунова_диагностические_методы_1
.pdf
Н. Ю. Глазунова, М.А. Егошин
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ В НЕВРОЛОГИИ
Лабораторный практикум
Часть 1
Методы анализа электрокардиографических данных
Йошкар-Ола МарГТУ
2011
УДК 616.8-78 ББК 56.1я73 Г52
Рецензенты:
Печатается по решению редакционно-издательского совета МарГТУ
Глазунова, Н. Ю.
Г52 Диагностические методы исследования в неврологии: лабораторный практикум / Н. Ю. Глазунова, М.А. Егошин – Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2011. – 100 с.
Лабораторный практикум включает в себя три работы, посвященные изучению методов анализа электрокардиографических данных. Предназначен для студентов, обучающихся по направлению
УДК 616.8-78 ББК 56.1я73
© Глазунова Н. Ю, Егошин М. А. 2011 © Марийский государственный технический университет, 2011
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие Список используемых сокращений Введение
Правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ
Лабораторная работа №1.
Расчет показателей кардиоинтервалографии Лабораторная работа №2.
Вейвлет-преобразование и его применение к анализу ЭКГ сигналов
Лабораторная работа№3.
Кластерный анализ данных электрокардиографических исследований
Список литературы Приложение
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Требования к подготовке специалистов по разработке и эксплуатации современной аппаратуры, используемой в медико-биологической практике, постоянно возрастают. Кроме теоретических знаний будущие инженеры должны обладать практическими навыками расчета и анализа биомедицинских данных.
Лабораторный практикум по курсу «Диагностические методы исследования в неврологии» предназначен для аудиторной и самостоятельной работе студентов, обучающихся по направлению 201000 “Биотехнические системы и технологии”. Практикум состоит из трех частей. Часть первая «Методы анализа электрокардиографических данных» включает следующие лабораторные работы:
Расчет показателей кардиоинтервалографии;
Вейвлет-преобразование и его применение к анализу ЭКГ сиг-
налов;
Кластерный анализ данных электрокардиографических исследований.
За обеспечение одной из важнейших форм жизнедеятельности организма – сердечной деятельности – отвечают симпатический и парасимпатический отделы вегетативной нервной системы. Электрокардиография является одним из методов, позволяющих судить об исходном вегетативном тонусе в организме человека и его нарушениях.
Описания лабораторных работ содержат теоретическую часть, практические задания по вариантам, рекомендации по выполнению лабораторных работ, а также контрольные вопросы для самоконтроля.
Авторы выражают благодарность доценту Хафизову Д. Г. за помощь
вподготовке рукописи лабораторного практикума и постановке лабораторных работ, а также_______________ за ценные советы и замечания при рецензировании рукописи.
5
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
КИГ – кардиоинтервалография СР – сердечный ритм АД – артериальное давление
ЭКГ – электрокардиограмма ЭДС – электродвижущая сила
ЧСС – частоте сердечных сокращений ИВР – индекс вегетативного равновесия ВПР – вегетативный показатель ритма
ПАПР – показатель адекватности процессов регуляции ИН – индекс напряжения регуляторных систем
6
ВВЕДЕНИЕ
В учреждениях здравоохранения для диагностики и лечения заболеваний пользуются широким набором разнообразных инструментов и приборов. Во многих приборах используются электрические явления. Вместе они образуют совокупность, получившую название медицинской аппаратуры. В широком смысле медицинская аппаратура включает в себя все типы инструментов и приборов, используемых для различных аспектов клинической медицины, а также медицинских и медико-биологических исследований.
Основной задачей медицинской аппаратуры является измерение физиологических переменных. Переменная есть некоторая величина, значения которой изменяются в течение времени. Переменная, связанная с физиологическими процессами в организме, называется физиологической (физиологическим показателем). Примерами физиологических показателей являются температура тела, электрическая активность сердца, определяемая ЭКГ, артериальное давление, параметры дыхательной активности.
Чтобы физиологический показатель был полезен при диагностике данного заболевания, его значение должно значительно отличаться от нормального. Важно, чтобы этот показатель можно было легко измерить, метод его измерения должен создавать пациенту минимально возможные неудобства. Одни физиологические показатели, такие как температура тела и пульс, удовлетворяют обоим требованиям и уже давно используются для диагностики, другие, обеспечивающие важную информацию, труднее поддаются измерению, и для их изучения необходима сложная электронная аппаратура.
Одни физиологические показатели, такие как масса и температура тела, изменяются относительно медленно, следовательно,
7
их можно измерять редко. Другие непрерывно и достаточно быстро меняются, для их измерения и регистрации необходимы приборы, которые довольно быстро реагируют на эти изменения. Мгновенное значение физиологических показателей, например напряжение электрокардиосигнала, несет мало информации. Чтобы показатель был полезным, его следует регистрировать в течение определенного интервала времени. Запись ЭКГ необходимо проводить в течение, по крайней мере, одного цикла работы сердца.
Иногда важную для диагностики информацию можно получить только при измерении физиологического показателя с использованием определенной стимуляции. Стимуляция предполагает создание определенных условий при использовании специальных средств, таких, например, как глюкоза при проверке восприимчивости к ней пациента, или определенной программы упражнений при записи ЭКГ пациента под нагрузкой.
8
Правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ
1.К самостоятельной работе с ПЭВМ допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности, не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья.
2.Пользователи ПЭВМ должны соблюдать правила внутреннего распорядка, установленные режимы труда и отдыха.
3.При работе ПЭВМ возможно воздействие на работающих следующих опасных и вредных производственных факторов:
ионизирующее и неионизирующее излучения видеомониторов;
поражение электрическим током при работе на оборудовании без защитного заземления, а также со снятой задней крышкой видеомонитора;
зрительное утомление, а также неблагоприятное воздействие на зрение мерцаний символов и фона при неустойчивой работе видеомонитора, нечетком изображении на экране.
5. Пользователи ПЭВМ обязаны соблюдать правила пожарной безопасности.
6. В случае появления неисправности в работе ПЭВМ немедленно сообщить об этом преподавателю или ответственному по лаборатории. Работу продолжать только после устранения возникшей неисправности.
7. Лица, допустившие невыполнение или нарушение инструкции по технике безопасности, привлекаются к дисциплинарной ответственности.
8. При работающем видеомониторе расстояние от глаз до экрана должно быть 0,6 – 0,7 м, уровень глаз должен приходиться на центр экрана или 2/3 его высоты.
9
9.Продолжительность непрерывной работы с ПЭВМ без регламентированного перерыва не должна превышать 2-х часов. Через каждый час работы следует делать регламентированный перерыв продолжительностью 15 минут.
10.Во время регламентированных перерывов с целью снижения нервно-эмоционального напряжения, утомления зрительного анализатора, устранения влияния гиподинамии и гипокинезии, предотвращения развития познотонического утомления следует выполнять комплексы упражнений для глаз.
10
Лабораторная работа № 1
РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАРДИОИНТЕРВАЛОГРАФИИ
Цель работы. Изучить метод кардиоинтервалографии для статистической оценки сердечного ритма. Произвести расчет числовых характеристик кардиоинтервалографии.
1.1.ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1.1.Общие понятия
Анализ кардиограмм традиционно включает, как правило, структурные и статистические методы, связанные с выделением зубцов и интервалов. Отдельными развивающимися направлениями кардиографических исследований являются холтеровский мониторинг, велоэргометрия и анализ вариабельности сердечного ритма.
Холтеровский мониторинг – длительное мониторирование ЭКГ по Холтеру предполагает многочасовую одноканальную непрерывную запись ЭКГ пациента, находящегося в своих обычных жизненных условиях, и осуществляется портативным носимым регистратором на магнитный носитель. В связи с большой продолжительностью записи ее последующее исследование возможно только вычислительными методами. При этом обычно строится график интервалограммы, определяется число кардиоинтервалов, выходящих за установленные границы длительности, ищутся экстрасистолические сокращения с подсчетом их общего количества и классификацией по форме.