WO2018236252A1 - Способ оценки риска осложнений заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией - Google Patents
Способ оценки риска осложнений заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018236252A1 WO2018236252A1 PCT/RU2018/000496 RU2018000496W WO2018236252A1 WO 2018236252 A1 WO2018236252 A1 WO 2018236252A1 RU 2018000496 W RU2018000496 W RU 2018000496W WO 2018236252 A1 WO2018236252 A1 WO 2018236252A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- parameters
- disease
- pulse wave
- wrist
- hyperemia
- Prior art date
Links
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 title claims abstract description 79
- 201000010099 disease Diseases 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000007170 pathology Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 210000000748 cardiovascular system Anatomy 0.000 title abstract description 27
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 claims description 31
- 206010020565 Hyperaemia Diseases 0.000 claims description 30
- 230000008753 endothelial function Effects 0.000 claims description 30
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 claims description 21
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 210000001765 aortic valve Anatomy 0.000 claims description 7
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 7
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 7
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 claims description 6
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 claims description 5
- 230000035487 diastolic blood pressure Effects 0.000 claims description 5
- 230000003511 endothelial effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000035485 pulse pressure Effects 0.000 claims description 5
- 230000035488 systolic blood pressure Effects 0.000 claims description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 4
- 230000008447 perception Effects 0.000 claims description 3
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 claims description 3
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 208000037849 arterial hypertension Diseases 0.000 description 17
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 10
- 208000029078 coronary artery disease Diseases 0.000 description 9
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 9
- 208000031225 myocardial ischemia Diseases 0.000 description 7
- 208000001072 type 2 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 5
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 4
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 238000012502 risk assessment Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000001631 hypertensive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 2
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 210000002832 shoulder Anatomy 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 208000035150 Hypercholesterolemia Diseases 0.000 description 1
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 210000002302 brachial artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000007211 cardiovascular event Effects 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 210000003038 endothelium Anatomy 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 201000000083 maturity-onset diabetes of the young type 1 Diseases 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004089 microcirculation Effects 0.000 description 1
- 210000004088 microvessel Anatomy 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
Definitions
- the invention relates to medicine, namely to cardiology and can be used in assessing the state of the cardiovascular system.
- the state of the cardiovascular system can be described by a set of quantitative parameters, which can vary in a certain range (from the norm to the pathology). In the overwhelming majority of cases, each of them cannot fully characterize the type of pathology of a particular patient, since All parameters have a statistical variation and their values may with some probability overlap for sick and healthy people. However, the reliability of the evaluation of the parameters of the cardiovascular system and the statistical characteristics of the evaluation can be improved by increasing the number of simultaneously evaluated parameters.
- the disadvantage of this method is that it is not universal and does not allow to consider additional parameters that characterize a particular disease or condition. As a result, the opportunity to extend the concept of total risk to a wider range of diseases is not used.
- the norm interval is not used, accounting for the sum of weight coefficients is not used, which allows maintaining the IR scale when the number of parameters involved in the calculation changes.
- the application (CN104958064 (A), SICHUAN YUFENG SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD, 10/7/2015) describes a wearable system for measuring and analyzing the pulse wave velocity and pressure by recording the pressure in two zones: the Pasteur brachial artery and the ankle.
- the system predicts the risk of cardiovascular disease, which is useful for interventions at an early stage.
- This method has limitations due to the fact that it does not provide for taking into account endothelial function, as an important indicator and predictor of the cardiovascular system status, does not allow to evaluate the state of the microvascular bed, which effectively depends on the nutrition of tissues, their oxygenation and removal of metabolic products.
- the application (CN104138253 (B), WU JIAN KANG, 06/15/2016) describes a method and equipment for the prevention and control of high-risk cardiovascular diseases such as hypertension, coronary heart disease, etc., by recording electrocardiograms central blood pressure, heart rate in the process of movement, the parameters of the pulse wave shape, their analysis and processing.
- the disadvantages are that the method does not allow to determine the function of the endothelium - an important indicator and predictor of the state of the cardiovascular system, does not allow to assess the state of the microvascular bed, tissue nutrition, oxygenation and removal of metabolic products.
- the closest to the patented method is the risk assessment of cardiovascular complications according to the patent RU2508904 C1, Gurfinkel Yu.I., Ostrozhinsky VA, 03.10.2014 - prototype).
- the risk index is calculated using a formula that takes into account the microcirculation parameters of the venous and arterial capillaries determined by optical capillary eponychia of the finger and macrocirculation on the upper limb taking into account the pulse wave velocity and endothelial function (EF) simultaneously with respect to the R peak electrocardiogram, as well as the average blood pressure.
- EF endothelial function
- the disadvantage of this method is the fact that when calculating a risk index characterizing probability, the norm interval, different weighting factors for different parameters are not used, and a single risk index is used for all types of diseases, which blurred the boundaries of the calculated IR, and decreases the statistical the difference in the values of IR in patients and healthy.
- the automatic accounting of the sum of weight coefficients is not applied, which allows one to maintain the scale of the IR when the number of parameters involved in the calculation changes.
- the present invention is directed to solving the problem of increasing the reliability of the risk assessment of diseases of the cardiovascular system with a combined pathology, which is ensured by taking into account a number of new, more informative parameters.
- Patented method of assessing the risk of cardiovascular complications in a patient with a combined pathology is to register the current parameters of the estimated disease in a patient Pt [i] and to take into account similar previously obtained parameters in healthy volunteers Vav [i], which include: pulse wave velocity (SRPVr) on the middle segment of the shoulder cuff - the middle of the wrist cuff, m / s; the value of endothelial function (EFZ) on the wrist,%; pulse pressure as a half-sum of systolic and diastolic pressure, mm Hg; the size (PZ) of the perivascular zone, microns; average diameter (PO) of the transitional capillary unit, ⁇ m; coefficient (in / ao) of capillary bed remodeling; and calculation of the risk index (IR
- the difference is that they additionally register the speed of propagation of the pulse wave (PWVA) on the aortic valve segment — the middle of the arm cuff, m / s; pulse wave propagation velocity (PIDVk) on the midpoint of the wrist cuff - midpoint on the thumb of the hand, m / s; change of the pulse wave propagation velocity ( ⁇ SRPVA) in the aorta after hyperemia on the arm, m / s; change in the velocity of propagation of the pulse wave ( ⁇ SRPVK) in the hand after hyperemia on the arm, m / s; endothelial function on the shoulder (EFPL) and on the finger (EFpal),%; pulse rate, beats.
- PWVA pulse wave
- PIDVk pulse wave propagation velocity
- multimangetal endothelial factor as the ratio of endothelial functions measured on the shoulder and wrist (MEFp / s) and on the wrist and finger (MEFs / p), rel .
- N is the number of parameters
- Kadd is the sum of the absolute values of the weighting factors, followed by the establishment of a threshold level
- the method can be characterized by the fact that the average values of the parameters Pav [i] in patients with a diagnosed disease and the average values of the same parameters of healthy volunteers Vav [i], as well as the standard deviations of the parameters dV [i] for groups of volunteers are determined by analyzing the statistical data of the group patients with established presence of the disease in question and a group of healthy volunteers, for which purpose
- Np is the number of patients in the group, i is the parameter number, j is the patient number.
- the method can be characterized by the fact that the multi-endothelial factor is determined by the formulas:
- A1pl, A2pl - amplitudes of the pulse wave on the shoulder, respectively, before and after hyperemia; A1z, A2z - the same on the wrist; A1pal, A2pal - the same on the finger.
- the method can also be characterized by the fact that the time of EF maximums on the shoulder (TEFpl), wrist (TEFz) and finger (TEFpal) after hyperemia is determined by finding the maximum time on the graph, which displays the amplitude of the pulse wave after hyperemia in parallel with the determination of EF.
- the method can also be characterized by the fact that the calculation of the speed of propagation of the pulse wave of the PWVA, PWRWR and PWVC is determined as a function of the delay of the signals at the specified intervals and of the patient's growth by calculating
- 1a (0.262 + h X 0/111) is the distance from the aortic valve to the middle of the arm cuff, M; ⁇ ta is the measured delay in the propagation of the pulse wave on the aorta relative to the R-peak, C;
- the technical result consists in increasing the reliability of the risk assessment of diseases of the cardiovascular system with a combined pathology by registering and taking into account additional parameters for calculating the risk index based on statistically significant criteria.
- the method is based on the use of additional new parameters, in particular multimanuclear endothelial factor, the time of occurrence of the maximum of ESP after hyperemia. Criteria of intervals of normal indicators were used, taking into account the number and significance of parameters by calculating the sum of absolute values of weight coefficients, as well as applying a set of statistical parameters for groups of patients with specific diseases and deviations of the estimated parameters also for groups of healthy volunteers.
- the risk index of cardiovascular diseases is determined for each type of disease separately, and the maximum risk index is selected from them.
- the risk index is calculated taking into account the previously measured or known mean values and standard deviations of the listed parameters for healthy volunteers.
- additional operatively measured parameters of the state of the cardiovascular system in comparison with the prototype method RU2508904, it is proposed to additionally register the following statistically significant new and known parameters.
- MEFp / s multimanual endothelial factor
- the new parameters include the following.
- MEFpl / s is the ratio of endothelial functions measured on the shoulder and wrist
- MEFZ / Pal the ratio of endothelial functions measured on the wrist and finger
- EFPL, EFZ and EFpal are determined by the formulas: where: A1pl, A2pl - amplitudes of the pulse wave on the shoulder, respectively, before and after hyperemia; A1z, A2z - amplitudes of the pulse wave on the wrist, respectively, before and after hyperemia; A1pal, A2pal - amplitudes of the pulse wave on the finger, respectively, before and after hyperemia.
- TEFpl, TEFz, TEFpal These parameters are determined by finding the maximum time on the graph (Fig. 4), which reflects the amplitude of the pulse wave after hyperemia in parallel with the determination of the EF.
- the known device (RU2508904) allows you to save the pulse wave amplitude data when measuring the endothelial function of EF on the shoulder, wrist, and finger. Further, these data are displayed in the form of graphs on which maximums are found.
- TEFpl 41s
- TEFz 52s
- TEFpal 52s.
- the device according to patent RU2508904 can be used in the implementation of the patented method, allows you to quickly measure various parameters of the cardiovascular system, including ESP, the pulse wave velocity and its change after hyperemia in three areas.
- the device includes pneumatic means for creating an occlusion on the subject's limbs, containing occlusive cuffs connected through electropneumatic valves to a compressor and an electropneumatic smooth-bleed valve; pressure sensors associated with occlusive cuffs; an input unit configured to receive, control the level of signals from the output of pressure sensors, their amplification and pre-filtering; optical capillaroscopy unit to determine the size of the perivascular zone, the diameters of the venous and arterial capillary eponychia of the finger; ECG registration unit, amplitude-digital conversion unit, digital signal processing and control, switching unit, computer communication unit.
- the calculation of the risk index for the diagnosed disease using the parameters measured by the device taking into account other patient parameters is as follows.
- Pav [i] is the average value of the patient parameter for a given disease
- Vav [i] is the average value of the parameter for a group of healthy volunteers
- dV [i] is the standard deviation of the parameter for a group of healthy volunteers.
- Pav [i], Vav [i], dV [i] for some diseases, well-known generally accepted parameters can be used, for example, standards for systolic and diastolic blood pressure, body mass index, blood glucose level, etc.
- the weights [i] determine the statistical significance of the parameter, i.e. the degree of influence on the value of IR. The more the parameter changes with the disease, i.e. the greater the absolute value of the difference (Pav [i] - Vav [i]), and the smaller the variation of parameters in healthy volunteers, i.e. the smaller dV [i], the greater the weighting factor.
- dV [i] is the standard deviation of parameters for a group of healthy volunteers.
- N is the number of parameters
- M is a scale factor chosen from the convenience of perception
- Kadd is the sum of the absolute values of the weighting factors.
- a threshold value of IL pores healthy from patients, is prescribed, which is further used in the diagnosis of patients' diseases.
- Several thresholds may be assigned to characterize the degree of the disease.
- IR 100
- IR value ⁇ 100
- any human system can have several interrelated diseases (for example, the cardiovascular system), then calculations according to claims 1-7 are performed for all these diseases, and then the maximum value of IR for the disease is determined for such a system, which then compared with the threshold value of the ILR software p- Several thresholds can be assigned to characterize the degree of the disease.
- Np is the number of patients in the group, i is the parameter number, j is the patient number.
- the patented method of determining IR is universal for any kind of diseases and can be used not only in the case of diseases of the cardiovascular system.
- the proposed method was tested using a prototype of the proposed device, made according to RU2508904.
- the software of the device provided the calculation of new parameters MEFpl / s, MEFz / pal, TEFpl, TEFz, TEFpal, as well as the calculation of the risk index for three types of pathologies of the cardiovascular system: arterial hypertension (AH), diabetes mellitus type 2 + AH treated (Diabetes + aglech), coronary heart disease (CHD).
- AH arterial hypertension
- diabetes mellitus type 2 + AH treated Diabetes + aglech
- CHD coronary heart disease
- the device also allowed to take into account the parameters of the patient, measured by other devices: height, weight, blood sugar level.
- the IR of 3 types of the disease were calculated for all volunteers and patients.
- signs of AH, DM, and CHD may be present simultaneously. Therefore, in all patients undergoing diagnosis of the cardiovascular system, the maximum of the 3 types of IR values were calculated. These values were recorded as IR of diseases of the cardiovascular system.
- IR pores 100. All IR values that turned out to be lower than the IR pores were considered low, and for IR, from 100 to 249 were considered elevated, with IR from 250 and more, they were considered high.
- the maximum value of IL for volunteers is 80, and the minimum value of IL for patients of the three groups considered is 125.
- FIG. 1-3 presents the obtained values of IL for healthy volunteers and patients with hypertension
- FIG. 4 shows graphs of the amplitude of the pulse wave versus time, which determine the time of EF maxima on the shoulder (TEFp), wrist (TEFz) and finger (TEFpal) after hyperemia.
- IR values of these diseases in patients are close in magnitude. Evaluation of IR allows a rather high probability to reveal the presence of a specific disease even in groups of patients with a combined pathology. As indicated, for all groups of patients, IR of AH, DM + AH, IHD diseases were calculated. Their comparison showed the following. In 97% of cases, the values obtained for hypertensive patients in hypertensive patients are higher than those for other diseases. In 87% of cases, the values obtained for patients with diabetes mellitus + hypertension are compared to other diseases or are close to hypertension in 87% of cases. In 72% of cases, the values obtained for patients with IHD are higher than the IL readings for other diseases or are close to them.
- the patented method of assessing IR of a disease is verified by diagnosing diseases of the cardiovascular system in different groups of patients with 3 types of diseases.
- the test results confirm the achievement of the technical result - increasing the reliability of the risk assessment of diseases of the cardiovascular system with combined pathology by registering additional and new parameters and taking them into account in calculating the risk index containing statistically significant data.
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Изобретение направлено на повышение достоверности оценки риска заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией путем регистрации дополнительных параметров и учета их для расчета индекса риска на основании статистически значимых критериев. Способ включает регистрацию текущих параметров оцениваемого заболевания у пациента и аналогичных предварительно полученных параметров у здоровых волонтеров. Для диагностируемого вида заболевания предварительно определяют весовые коэффициенты для каждого параметра, используя известные средние значения параметров у пациентов с данным заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтеров, а также стандартные отклонения параметров для группы волонтеров, вычисляют сумму весовых коэффициентов для рассматриваемого заболевания. Определяют верхнюю и нижнюю границы нормы для каждого параметра. Индекс риска (ИР) диагностируемого заболевания вычисляют по приведенной формуле, Пороговый уровень устанавливают при ИР равном 100, а при значении ИР менее 100 оценивают риск диагностируемого заболевания как низкий, при значении ИР в диапазоне от 100 до 249 - как повышенный, при ИР более 250 - как высокий.
Description
СПОСОБ ОЦЕНКИ РИСКА ОСЛОЖНЕНИЙ ЗАБОЛЕВАНИЙ
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ С СОЧЕТ АННОЙ ПАТОЛОГИЕЙ Область техники
Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии и может быть использовано при оценке состояния сердечно-сосудистой системы.
Уровень техники
Известно, что состояние сердечно-сосудистой системы может быть описано набором количественных параметров, которые при этом могут изменяться в определенном диапазоне (от нормы до патологии). Каждый из них в подавляющем большинстве случаев не может в полной мере охарактеризовать вид патологии конкретного пациента, т.к. все параметры имеют статистический разброс и их значения могут с какой-то вероятностью пересекаться для больных и здоровых людей. Однако достоверность оценки параметров сердечно-сосудистой системы и статистические характеристики оценки можно повысить путём увеличения количества одновременно оцениваемых параметров.
Для интегральной оценки большого количества параметров в 90-х годах прошлого века была разработана и внедрена в широкую клиническую практику концепция суммарного сердечно-сосудистого риска. Основанием этому послужили результаты крупных проспективных исследований продолжительностью не менее 10 лет [Assmann G., Cullen P., Schulte H. The Munster Heart Study (PROCAM). European Heart Journal, 1998, 19 (Suppl. A): A2-A11]; [Castelli W., Anderson К. A population at risk. Prevalence of high cholesterol levels in hypertensive patients in the Framingam study. Am. J. Med. 1986; 80 (Suppl 2A): 23-32]. Целью этих исследований являлось выявление причинно-следственной связи между факторами риска и развитием сердечно-сосудистых осложнений (ИМ, мозгового инсульта и смертности от сердечно-сосудистых осложнений).
Несмотря на важный вклад указанных исследований в развитие современных представлений в кардиологии, их прогностическая значимость в оценке риска сердечно-сосудистых событий в значительной мере ограничена комплексом инвазивных лабораторных исследований, ограничением по возрасту, отсутствием оценки состояния макро и микрососудов, которые, как показано
многочисленными исследованиями последних двух десятилетий, играют важную роль в диагностике сердечно-сосудистой патологии.
В статье «Новый подход к интегральной оценке состояния сердечно- сосудистой системы у пациентов с артериальной гипертензией». (Гурфинкель Ю.И., Атьков О.Ю., Сасонко М.Л., Саримов P.M., Российский кардиологический журнал, 2014, 1 (105): с.101 -106) описан способ оценки интегрального индекса состояния сердечно-сосудистой системы, в котором для определения весовых коэффициентов параметров используются контрольные группы здоровых и больных пациентов. В этих группах измерялись средние значения параметров, а у здоровых также вычислялось стандартное отклонение параметров. Весовые коэффициенты определялись методом дискриминантного анализа. Приведены результаты применения этого способа для пациентов только с артериальной гипертензией (АГ).
Недостаток указанного способа состоит в том, что он не является универсальным и не позволяет учесть дополнительные параметры, характеризующие то или иное заболевание или состояние. В результате не используется возможность распространить концепцию суммарного риска на более широкий круг заболеваний. Графики приведенных функций оценки плотности распределения интегрального индекса состояния сердечно-сосудистой системы для здоровых и больных пересекаются между собой, что приводит к недостаточно точной диагностике. Кроме того, при вычислении индекса риска (ИР) не используется интервал нормы, не применён учёт суммы весовых коэффициентов, позволяющий сохранять масштаб ИР при изменении количества параметров, участвующих в расчёте.
В заявке (CN104958064 (A), SICHUAN YUFENG SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LTD, 07.10.2015) описана носимая система для измерения и анализа скорости пульсовой волны и давления посредством регистрации давления в двух зонах: на плечевой артерии Пастера и лодыжке. Система предсказывает появление риска сердечно-сосудистых заболеваний, что полезно для принятия мер вмешательства на ранней стадии. Указанный метод имеет ограничения ввиду того, что не предусматривает учет функции эндотелия, как важный показатель и предиктор состояния сердечно-сосудистой системы, не позволяет оценить состояние микрососудистого русла, от эффективной работы которого зависит питание тканей, их оксигенация и удаление продуктов обмена.
В заявке (CN104138253 (В), WU JIAN KANG, 15.06.2016) описаны способ и оборудование для профилактики и контроля над сердечно-сосудистыми заболеваниями высокого риска, таких как гипертония, коронарная болезнь сердца и т.п., посредством регистрации электрокардиограмм, центрального артериального давления, частоты сердечных сокращений в процессе движения, параметров формы пульсовой волны, их анализа и обработки. Недостатки состоят в том, что способ не позволяет определить функцию эндотелия - важный показатель и предиктор состояния сердечно-сосудистой системы, не позволяет оценить состояние микрососудистого русла, питание тканей, их оксигенацию и удаление продуктов обмена.
Наиболее близким к патентуемому являются способ оценки риска сердечно- сосудистых осложнений по патенту RU2508904 С1, Гурфинкель Ю.И., Острожинский В.А., 10.03.2014 - прототип). Расчёт индекса риска проводится по формуле, учитывающей параметры микроциркуляции венозных и артериальных отделов капилляров, определённых методом оптической капилляроскопии эпонихия пальца руки, и макроциркуляции на верхней конечности с учётом скорости распространения пульсовой волны и эндотелиальной функции (ЭФ) синхронно относительно R пика электрокардиограммы, а также среднего артериального давления.
Недостатком способа является тот факт, что при вычислении индекса риска, характеризующего вероятность, не используется интервал нормы, различные весовые множители для разных параметров, а также применяется единый индекс риска для всех видов заболеваний, из-за чего размываются границы вычисленных ИР, и уменьшается статистическое различие значений ИР у больных и здоровых. Не применён автоматический учёт суммы весовых коэффициентов, позволяющий сохранять масштаб ИР при изменении количества параметров, участвующих в расчёте.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение направлено на решение проблемы повышения достоверности оценки риска заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией, что обеспечивается путем учета ряда новых, более информативных параметров.
Патентуемый способ оценки риска сердечно-сосудистых осложнений у пациента с комбинированной патологией заключается в регистрации текущих параметров оцениваемого заболевания у пациента Pt[i] и учёта аналогичных предварительно полученных параметров у здоровых волонтеров Vav[i], которые включают: скорость распространения пульсовой волны (СРПВр) на отрезке середина манжеты плеча - середина манжеты запястья, м/с; значение эндотелиальной функции (ЭФз) на запястье, %; пульсовое давление как полусумму систолического и диастолического давления, мм рт.ст; размер (ПЗ) периваскулярной зоны, мкм; средний диаметр (ПО) переходного отдела капилляров, мкм; коэффициент ( во/ао) ремоделирования капиллярного русла; и расчёте индекса риска (ИР) с учётом предварительно измеренных средних значений Pav[i], Vav[i] параметров пациентов и здоровых волонтёров, а также стандартных отклонений параметров dV[i] для здоровых волонтёров.
Отличие состоит в том, что дополнительно регистрируют скорость распространения пульсовой волны (СРПВа) на отрезке аортальный клапан-середина манжеты плеча, м/с; скорость распространения пульсовой волны (СРПВк) на отрезке середина манжеты запястья - середина манжеты на большом пальце кисти, м/с; изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВа) в аорте после гиперемии на руке, м/с; изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВк) в кисти после гиперемии на руке, м/с; эндотелиальную функцию на плече (ЭФпл) и на пальце (ЭФпал),%; частоту пульса, уд. в мин; мультиманжетный эндотелиальный фактор как отношение эндотелиальных функций, измеренных на плече и запястье (МЭФпл/з) и на запястье и пальце (МЭФз/п), отн.ед.; время максимума ЭФ после гиперемии на плече (ТЭФпл), на запястье (ТЭФз), на пальце (ТЭФпал) сек.
Для диагностируемого вида заболевания предварительно определяют весовые коэффициенты K[i] для каждого параметра, используя известные средние значения параметров Pav[i] у пациентов с данным заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтёров Vav[i], а также стандартные отклонения параметров dV[i] для группы волонтёров, по формуле
вычисляют сумму весовых коэффициентов для рассматриваемого заболевания по формуле
где i - номер параметра, N - число параметров;
определяют верхнюю Vh[i] и нижнюю VI [i] границы нормы для каждого параметра V[i] по формуле
а индекс риска ИР диагностируемого заболевания вычисляют по формуле:
где: М - масштабный множитель, выбираемый из удобства восприятия (М=1600), Kadd - сумма абсолютных значений весовых коэффициентов, с последующим установлением порогового уровня,
при этом пороговый уровень устанавливают при ИР=100, а при значении ИР менее 100 оценивают риск диагностируемого заболевания как низкий, при значении ИР в диапазоне от 100 до 249 - как повышенный, при ИР более 250 - как высокий.
Способ может характеризоваться тем, что средние значения параметров Pav[i] у пациентов с диагностируемым заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтёров Vav[i], а также стандартные отклонения параметров dV[i] для групп волонтёров определяют предварительно путём анализа статистических данных группы пациентов с установленным наличием рассматриваемого заболевания и группы здоровых волонтёров, для чего вычисляют
где Np - количество пациентов в группе, i - номер параметра, j - номер пациента. Способ может характеризоваться и тем, что мультиманжетный эндотелиальный фактор определяют по формулам:
где А1пл, А2пл - амплитуды пульсовой волны на плече соответственно до и после гиперемии; А1з, А2з - то же на запястье; А1пал, А2пал - то же на пальце.
Способ может характеризоваться, кроме того, тем, что время максимумов ЭФ на плече (ТЭФпл), запястье (ТЭФз) и пальце (ТЭФпал) после гиперемии определяют путём нахождения времени максимума на графике, отображающем амплитуду пульсовой волны после гиперемии параллельно с определением ЭФ.
Способ может характеризоваться также тем, что вычисление скорости распространения пульсовой волны СРПВа, СРПВр и СРПВк определяют как функцию от задержки сигналов на указанных отрезках и от роста пациента путём расчёта по формулам
где: 1а = (0,262 + h X 0/111) - расстояние от аортального клапана до середины манжеты плеча, М; Δta - измеренная задержка распространения пульсовой волны на аорте относительно R-пика, С;
dt - задержка срабатывания аортального клапана относительно R-пика, С, dt = 82,5— pub X 0,333, если dt >65, тогда dt=65, если dt <30, тогда dt=30; puis - измеренное значение пульса, уд./мин;
1р = (5,4 + h X 16,5)- расстояние от середины манжеты плеча до середины манжеты запястья, М,
Δtρ - измеренная задержка распространения пульсовой волны на руке, С,
Ik = (5,4 + h x 5,3)- расстояние от середины манжеты запястья до середины манжеты пальца, М; Δtk - измеренная задержка распространения пульсовой волны на кисти, С; h - рост пациента, м.
Технический результат состоит в повышении достоверности оценки риска заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией путем регистрации и учета дополнительных параметров для расчета индекса риска на основании статистически значимых критериев.
В основе способа лежит использование дополнительных новых параметров, в частности мультиманжетного эндотелиального фактора, времени наступления максимума ЭФ после гиперемии. Использованы критерии интервалов нормальных показателей, учёт количества и значимости параметров путём подсчёта суммы абсолютных значений весовых коэффициентов, а также применение набора статистических параметров для групп пациентов с конкретными заболеваниями и отклонениями оцениваемых параметров также для групп здоровых волонтёров. Индекс риска сердечно-сосудистых заболеваний определяют для каждого вида заболевания отдельно, а также выбирают из них максимальный индекс риска.
В прототипе RU2508904 для вычисления индекса риска используются следующие параметры (Pt[i], i - номер параметра).
1) скорость распространения пульсовой волны (СРПВр) на отрезке середина манжеты плеча - середина манжеты запястья, м/с;
2) эндотелиальная функция (Эфз) на запястье, %;
3) пульсовое давление, мм рт.ст. (полусумма систолического и диастолического давления);
4) размер (ПЗ) периваскулярной зоны, мкм;
5) средний диаметр (ПО) переходного отдела капилляров, мкм;
6) коэффициент (Кво/ао) ремоделирования капиллярного русла.
Индекс риска вычисляют с учётом предварительно измеренных или известных средних значений и стандартных отклонений перечисленных параметров для здоровых волонтёров.
В качестве дополнительных оперативно измеряемых параметров состояния сердечно-сосудистой системы, по сравнению со способом-прототипом RU2508904, предлагается дополнительно регистрировать следующие статистически значимые новые и известные параметры.
1) мультиманжетный эндотелиальный фактор (МЭФпл/з) как отношение эндотелиальных функций, измеренных на плече и запястье, отн.ед.;
2) время максимума ЭФ (ТЭФпл) после гиперемии на плече, сек;
3) время максимума ЭФ (ТЭФз) после гиперемии на запястье, сек;
4) время максимума ЭФ (ТЭФпал) после гиперемии на пальце, сек;
5) скорость распространения пульсовой волны (СРПВа) на отрезке аортальный клапан-середина манжеты плеча, м/с;
6) скорость распространения пульсовой волны (СРПВк) на отрезке середина манжеты запястья - середина манжеты на большом пальце кисти, м/с;
7) изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВа) в аорте после гиперемии на руке, м/с;
8) изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВк) в кисти после гиперемии на руке, м/с;
9) эндотелиальная функция (Эфпл) на плече, %;
10) эндотелиальная функция (Эфпал) на пальце, %;
11) систолическое давление САД, мм рт.ср;
12) диастолическое давление ДАД, мм рт.ср;
13) пульс, уд. в мин;
14) индекс массы тела (ИМТ = М/Р2, где М - масса в кг, Р - рост в метрах);
15) уровень сахара в крови, ммоль/л.
Таким образом, к новым относятся следующие параметры.
1) Мультиманжетный эндотелиальный фактор (МЭФ)
где: МЭФпл/з - отношение эндотелиальных функций, измеренных на плече и запястье; МЭФз/пал - отношение эндотелиальных функций, измеренных на запястье и пальце, причём ЭФпл, ЭФз и ЭФпал определяются по формулам:
где: А1пл, А2пл - амплитуды пульсовой волны на плече соответственно до и после гиперемии; А1з, А2з - амплитуды пульсовой волны на запястье соответственно до и после гиперемии; А1пал, А2пал - амплитуды пульсовой волны на пальце соответственно до и после гиперемии.
2) Время максимума ЭФ после гиперемии на плече, запястье и пальце:
ТЭФпл, ТЭФз, ТЭФпал. Указанные параметры определяются путём нахождения времени максимума на графике (фиг. 4), отображающем амплитуду пульсовой волны после гиперемии параллельно с определением ЭФ. Известное устройство (RU2508904) позволяет сохранить данные амплитуд пульсовой волны при измерении эндотелиальной функции ЭФ на плече, запястье и пальце. Далее эти данные отображаются в виде графиков, на которых отыскиваются максимумы.
Положение максимумов на графиках относительно начала второй части графиков, полученных по данным после гиперемии, даёт значение ТЭФпл, ТЭФз, ТЭФпал. Пример такого графика приведен на фиг. 4. График состоит из двух частей: по данным до гиперемии и после гиперемии. Значения равны: ТЭФпл=41с, ТЭФз=52с, ТЭФпал=52с.
Кроме указанных параметров могут использоваться другие статистически значимые параметры, которые измерены у пациента и для которых имеются статистические параметры, описывающие среднее значение параметра для данного заболевания, для группы здоровых, и стандартное отклонение параметра для группы здоровых волонтёров.
Устройство по патенту RU2508904 может быть применено при реализации патентуемого способа, позволяет оперативно измерять различные параметры сердечно-сосудистой системы, в том числе ЭФ, скорость распространения пульсовой волны и её изменение после гиперемии на трёх участках. Устройство включает пневматические средства создания окклюзии на конечности испытуемого, содержащие окклюзионные манжеты, связанные через электропневматические клапаны с компрессором и электропневматическим клапаном плавного стравливания; датчики давления, связанные с окклюзионными манжетами; входной блок, выполненный с возможностью приема, регулирования уровня сигналов с выхода датчиков давления, их усиления и предварительной фильтрации; блок оптической капилляроскопии для определения размера периваскулярной зоны, диаметров венозных и артериальных отделов капилляров эпонихия пальца руки;
блок регистрации электрокардиограммы, блок амплитудно-цифрового преобразования, цифровой обработки сигналов и управления, блок коммутации, блок связи с компьютером.
Вычисление индекса риска для диагностируемого заболевания с использованием параметров, измеренных устройством с учётом других параметров пациента, осуществляют следующим образом.
1. Измеряют текущие параметры пациента Pt[i], вошедшие в группу оцениваемых параметров (i - номер параметра).
2. Вычисляют весовые коэффициенты K[i] для каждого параметра по формуле
где Pav[i] - среднее значение параметра пациентов для данного заболевания, Vav[i] - среднее значение параметра для группы здоровых волонтёров, dV[i] - стандартное отклонение параметра для группы здоровых волонтёров.
В качестве параметров Pav[i], Vav[i], dV[i] для некоторых заболеваний могут быть использованы известные общепринятые параметры, например, нормативы для систолического и диастолического артериального давления, индекса массы тела, уровня глюкозы в крови и пр.
Неизвестные параметры могут быть определены согласно п. 8 (см.ниже).
Весовые коэффициенты [i] определяют статистическую значимость параметра, т.е. степень влияния на значение ИР. Чем больше изменяется параметр при заболевании, т.е. больше абсолютное значение разницы (Pav[i]— Vav[i]), а чем меньше разброс параметров у здоровых волонтёров, т.е. чем меньше dV[i], тем больше весовой коэффициент.
3. Вычисляют сумму весовых коэффициентов для рассматриваемого заболевания по формуле
где N - число параметров.
Вычисляют верхнюю Vh[i] и нижнюю Vl[i] границы нормы для каждого параметра V[i] по формуле
где dV[i] - стандартные отклонения параметров для группы здоровых волонтёров.
4. Вычисляют индекс риска ИР рассматриваемого заболевания пациента по формуле
N - число параметров, M - масштабный множитель, выбираемый из удобства восприятия, Kadd - сумма абсолютных значений весовых коэффициентов.
Учёт суммы весовых коэффициентов позволяет автоматически нормировать значение ИР при изменении N с учётом статистической значимости параметров.
5. Учитывая имеющуюся статистику значений ИР назначают пороговое значение ИРпор, здоровых от больных, которое в дальнейшем используют при диагностике заболеваний пациентов. Может быть назначено несколько пороговых значений, характеризующих степень заболевания.
Конкретно предлагается пороговый уровень установить равным ИР = 100, а при значении ИР < 100 оценивать риск диагностируемого заболевания как низкий, при значении ИР в диапазоне от 100 до 249 - как повышенный, при ИР > 250 - как высокий.
6. Если у какой-либо системы человека могут быть несколько взаимосвязанных заболеваний (например, у сердечно-сосудистой системы), то вычисления по п.1-7 осуществляют для всех этих заболеваний, и затем определяют максимальное значение ИР заболевания для такой системы, которое затем сравнивают с пороговым значением ИРПОр- Может быть назначено несколько порогов, характеризующих степень заболевания.
7. Если средние значения параметров Pav[i] у пациентов с диагностируемым заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтёров Vav[i], а также стандартные отклонения параметров dV[i] неизвестны, то их определяют предварительно путём анализа статистических данных группы
здоровых волонтёров и группы пациентов с установленным наличием рассматриваемого заболевания, для чего вычисляют
где Np - количество пациентов в группе, i - номер параметра, j - номер пациента.
Патентуемый способ определения ИР является универсальным для любого вида заболеваний и может использоваться не только в случае заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Предлагаемый способ опробован с помощью прототипа предлагаемого устройства, выполненного согласно RU2508904. Программное обеспечение прибора обеспечивало вычисление новых параметров МЭФпл/з, МЭФз/пал, ТЭФпл, ТЭФз, ТЭФпал, а также вычисление индекса риска для трёх видов патологии сердечно-сосудистой системы: артериальная гипертензия (АГ), сахарный диабет 2-го типа +АГ леченная (СД2+АГлеч), ишемическая болезнь сердца (ИБС).
Прибор позволял также учесть параметры пациента, измеренные другими приборами: рост, вес, уровень сахара в крови.
Примеры осуществления способа
Для определения степени изменения параметров у пациентов и вычисления весовых множителей были отобраны три группы пациентов с указанными заболеваниями. Также была отобрана группа здоровых волонтёров. В качестве параметров полученных на основании больших статистических исследований и нашедших широкое применение в медицине использовались: уровень глюкозы в крови, индекс массы тела, САД, ДАД, пульсовое давление, пульс. Пациенты с типовыми отклонениями по этим параметрам и другим известным медицинским показателям распределялись по группам с заболеваниями АГ, СД2+АГлеч, ИБС.
У всех групп пациентов и здоровых волонтёров с помощью прототипа устройства были измерены все перечисленные текущие параметры. Уровень глюкозы в крови и вес, рост измерялись традиционными методами.
Далее, для группы здоровых волонтёров были вычислены по формулам (7) средние значения параметров Vav[i] для различных факторов состояния организма человека, а также их стандартные отклонения dV[i].
Для пациентов группы 1 с АГ, пациентов группы 2 с СД2+АГлеч, пациентов группы 3 с ИБС были вычислены по формуле (7) средние значения параметров Pav[i] для различных факторов состояния организма человека с соответствующими для групп заболеваниями, т.е. были вычислены три группы параметров: Pav[i] для АГ, Pav[i] для СД2+АГлеч, Pav[i] для ИБС.
Затем по формулам (3-5) были вычислены для тех же заболеваний 3 группы весовых коэффициентов K[i], границ норм параметров Vh[i], Vl[i], сумм весовых коэффициентов Kadd. Для некоторых норм параметров, рекомендованных Всемирной организацией здравоохранения для здоровых, использовались рекомендованные границы норм и средние значения Vav[i] и dV[i]. Такими параметрами являлись: САД, ДАД, пульсовое давление, ИМТ, уровень глюкозы в крови.
Результаты вычислений приведены в таблице 1.
В табл.1 весовые коэффициенты (K[i]) для вычисления индекса риска, превышающие 0.4, выделены жирным шрифтом. Эти позиции дают значимый вклад при вычислении ИР. Видно также, что весовые коэффициенты для разных параметров и разных видов заболеваний имеют разное значение, в некоторых позициях - существенно разные. Если бы они вычислялись усредненно для всех заболеваний, то группы пациентов пришлось бы объединить, а весовые коэффициенты при этом стали бы усреднёнными. Различие в значении ИР для больных и здоровых уменьшится, что повысит вероятность неточного диагноза.
Как видно из таблицы, дополнительно учитываемые и новые параметры, дают новую информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы у пациентов исследуемых групп. Так в группах АГ, СД2+АГлеч, ИБС выявлено значимое изменение СРПВа, СРПВп, ΔСРПВа, ΔСРПВп, ЭФз, МЭФпл/з, ТЭФпал в сравнении с параметрами здоровых волонтёров. Результаты предварительного исследования демонстрируют высокую значимость определения этих новых параметров при АГ, СД2 и ИБС. Включение этих параметров в формулу интегральной оценки индекса риска заболевания сердечно-сосудистой системы может повысить точность определения данного параметра.
Вычисленные весовые коэффициенты K[i], статистические параметры Vav[i], dV[i], Pav[i] для указанных заболеваний в дальнейшем могут использоваться для диагностирования этих заболеваний у других пациентов при расчёте ИР.
Расчёт ИР по формулам (6) был протестирован на участниках тех же описанных групп волонтёров и пациентов, т.к. для них заранее был известен диагноз, и можно было оценить достоверность результатов вычисления.
Для этого были вычислены ИР 3-х типов заболевания (АГ, СД2+АГ, ИБС) у всех волонтёров и пациентов. При заболевании сердечно-сосудистой системы признаки АГ, СД, ИБС могут присутствовать одновременно. Поэтому у всех пациентов, проходящих диагностику сердечно-сосудистой системы, были вычислены максимальные из 3-х типов значения ИР. Эти значения фиксировались как ИР заболевания сердечно-сосудистой системы.
Диапазон вычисленных значений ИР для группы здоровых волонтёров и групп пациентов с заранее известным диагнозом приведён в таблице 2.
Пороговое значение ИР было принято равным ИРпор=100. Все значения ИР, оказавшиеся ниже ИРпор, считались низкими, а для ИР от 100 до 249, считались повышенными, при ИР от 250 и более, считались высокими.
Данные в табл.2 показывают, что при установке порогового значения ИРПор=100 для всех волонтёров и всех видов заболеваний ИР заболевания низкий, а для всех пациентов ИР заболевания определён как повышенный или высокий.
Полученные результаты совпадают с известным заранее диагнозом, определённым традиционными методами, что подтверждает актуальность предложенного способа вычисления ИР. Следует отметить, что более чёткую границу в значении ИР для пациентов и здоровых волонтёров даёт использование интервала нормы для параметров. Это происходит потому, что при попадании параметров в интервал нормы согласно формуле (6) индекс риска не увеличивается. У здоровых волонтёров параметры почти всегда попадают в интервал нормы. В результате для них значение ИР получается низким. Кроме того, хорошее диагностирование и разделение здоровых и потенциально больных получено также в результате использования своего набора весовых коэффициентов для разных заболеваний.
Из табл. 2 видно, что значения ИР для здоровых волонтёров и пациентов статистически не пересекаются, что позволяет уверенно отделять здоровых от больных. Так, максимальное значение ИР для волонтёров равно 80, а минимальное значение ИР для пациентов трёх рассматриваемых групп равно 125. Это позволяет провести границу в значении ИРпор, равную, например 100, и считать ИР повышенным или высоким при её превышении. Имеется хороший запас в дистанции значений ИР от здоровых до больных, который существенно снижает вероятность неверной диагностики.
Более подробно распределение ИР по группам представлено на фиг. 1-3. На фиг.1 представлены полученные значения ИР для здоровых волонтёров и пациентов с АГ;
фиг. 2 - значения ИР для здоровых волонтёров и для группы 2 пациентов с СД2+АГ;
фиг. 3 - значения ИР для здоровых волонтёров и для группы 3 пациентов с ИБС.
На фиг. 4 показаны графики изменения амплитуды пульсовой волны от времени, по которым определяют время максимумов ЭФ на плече (ТЭФпл), запястье (ТЭФз) и пальце (ТЭФпал) после гиперемии. Приведенные экспериментальные данные подтверждают, что значения ИР для здоровых волонтёров и пациентов существенно различаются и статистически не пересекаются, что свидетельствует о высокой достоверности вычисления ИР по патентуемому способу.
Пример реализации способа Пример вычисления ИР для конкретного пациента (П-вой Г.Г.), имеющего одновременно заболевания АГ, СД2+АГ, ИБС приведен в табл. 3. Виден вклад различных параметров в величину ИР. Текст в ячейках с существенным вкладом выделен жирным шрифтом.
Расчёт по формуле (6) составляющих ИР заболеваний АГ, СД2+АГ, ИБС и ИР в целом проводился по значениям параметров Pt[i] у пациента. Рассчитанные данные в табл. 3 выделены жирным шрифтом. Другие данные перенесены из табл. весовых коэффициентов. Получены следующие данные (при норме менее 100):
Индекс риска AT: 672 (высокий),
Индекс риска СД2+АГ: 761 (высокий),
Индекс риска ИБС: 685 (высокий).
В связи с тем, что ряд заболеваний сердечно-сосудистой системы могут сочетаться у одного и того же пациента, значения ИР этих заболеваний у пациентов оказываются близкими по величине. Оценка ИР позволяет с достаточно высокой вероятностью выявить наличие конкретного заболевания даже в группах пациентов с сочетанной патологией. Как было указано, для всех групп пациентов вычислялись ИР заболеваний АГ, СД+АГ, ИБС. Их сравнение показало следующее. Полученные для пациентов с АГ значения ИР АГ в 97% случаев превышают отсчёты ИР для других заболеваний. Полученные для пациентов с СД2+АГ значения ИР СД2+АГ в 87% случаев превышают отсчёты ИР для других заболеваний или оказываются близкими к заболеванию АГ. Полученные для пациентов с ИБС значения ИР ИБС в 72% случаев превышают отсчёты ИР для других заболеваний или оказываются близки к ним.
Таким образом, патентуемый способ оценки ИР заболевания проверен путём диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы у разных групп пациентов с 3-мя видами заболеваний. Результаты проверки подтверждают достижение технического результата - повышение достоверности оценки риска заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией путем регистрации дополнительных и новых параметров и учета их в новом выражении для расчета индекса риска, содержащем статистически значимые данные.
Таблица 1.
Результаты измерений исследуемых статистических параметров у здоровых волонтёров и пациентов с тремя видами заболеваний
Диапазон значений индексов риска заболеваний сердечно-сосудистой системы у здоровых волонтёров и пациентов разных групп
Таблица 3.
Пример вычислений ИР для конкретного пациента (П-вой Г.Г.)
(Продолжение)
Claims
1. Способ оценки риска сердечно-сосудистых осложнений у пациента с комбинированной патологией, заключающийся в регистрации текущих параметров оцениваемого заболевания у пациента Pt[i] и аналогичных предварительно полученных параметров у здоровых волонтеров Vav[i], которые включают: скорость распространения пульсовой волны (СРПВр) на отрезке середина манжеты плеча - середина манжеты запястья; значение эндотелиальной функции (ЭФ) на запястье (ЭФз); пульсовое давление как полусумму систолического и диастолического давления; размер (ПЗ) периваскулярной зоны; средний диаметр (ПО) переходного отдела капилляров; коэффициент ремоделирования капиллярного русла, и расчёт индекса риска (ИР) с учётом предварительно измеренных средних значений Pav[i], Vav[i] параметров пациентов и здоровых волонтёров, а также стандартных отклонений параметров dV[i] для здоровых волонтёров,
отличающийся тем, что дополнительно регистрируют
скорость распространения пульсовой волны (СРПВа) на отрезке аортальный клапан- середина манжеты плеча, м/с; скорость распространения пульсовой волны (СРПВк) на отрезке середина манжеты запястья - середина манжеты на большом пальце кисти, м/с; изменение скорости распространения пульсовой волны (ΔСРПВа) в аорте после гиперемии на руке, м/с; изменение скорости распространения пульсовой волны (ДСРПВк) в кисти после гиперемии на руке, м/с; эндотелиальную функцию на плече (ЭФпл) и на пальце (ЭФпал),%; частоту пульса, уд. в мин; мультиманжетный эндотелиальный фактор как отношение эндотелиальных функций, измеренных на плече и запястье (МЭФпл/з) и на запястье и пальце (МЭФз/п), отн.ед.; время максимума ЭФ после гиперемии на плече (ТЭФпл), на запястье (ТЭФз), на пальце (ТЭФпал) сек; индекс массы тела; уровень сахара в крови, ммоль/л,
причем для диагностируемого вида заболевания предварительно определяют весовые коэффициенты K[i] для каждого параметра, используя известные средние значения параметров Pav[i] у пациентов с данным заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтёров Vav[i], а также стандартные отклонения параметров dV[i] для группы волонтёров, по формуле
ВЬРШСЛЯЮТ сумму весовых коэффициентов для рассматриваемого заболевания по формуле
где i - номер параметра, N - число параметров;
определяют верхнюю Vh[i] и нижнюю VI [i] границы нормы для каждого параметра V[i] по формуле
а индекс риска ИР диагностируемого заболевания вычисляют по формуле:
где: М - масштабный множитель, выбираемый из удобства восприятия (М=1600), Kadd - сумма абсолютных значений весовых коэффициентов,
с последующим установлением порогового уровня, при этом пороговый уровень устанавливают при ИР равном 100,
а при значении ИР менее 100 оценивают риск диагностируемого заболевания как низкий, при значении ИР в диапазоне от 100 до 249 - как повышенный, при ИР более 250 - как высокий.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что средние значения параметров Pav[i] у пациентов с диагностируемым заболеванием и средние значения этих же параметров здоровых волонтёров Vav[i], а также стандартные отклонения параметров dV[i] для групп волонтёров определяют предварительно путём анализа статистических данных группы пациентов с установленным наличием рассматриваемого заболевания и группы здоровых волонтёров, для чего вычисляют
где Np - количество пациентов в группе, i - номер параметра, j - номер пациента.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мультиманжетный эндотелиальный фактор определяют по формулам:
где А1пл, А2пл - амплитуды пульсовой волны на плече соответственно до и после гиперемии; А1з, А2з - амплитуды пульсовой волны на запястье соответственно до и после гиперемии; А1пал, А2пал - амплитуды пульсовой волны на пальце соответственно до и после гиперемии.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что время максимумов ЭФ на плече (ТЭФпл), запястье (ТЭФз) и пальце (ТЭФпал) после гиперемии определяют путём нахождения времени максимума на графике, отображающем амплитуду пульсовой волны после гиперемии параллельно с определением ЭФ.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость распространения пульсовой волны СРПВа, СРПВр и СРПВк определяют как функцию от задержки сигналов на указанных отрезках и от роста пациента путём расчёта по формулам
где: la = (0,262 + h X 0,111) - расстояние от аортального клапана до середины манжеты плеча, М; Δta - измеренная задержка распространения пульсовой волны на аорте относительно R-пика, С; dt - задержка срабатывания аортального клапана относительно R-пика, С; dt = 82,S— pub X 0,333, если dt >65, тогда dt=65, если dt <30, тогда dt=30, puis - измеренное значение пульса, уд./мин,
1р = (5,4 + h X 16,5) - расстояние от середины манжеты плеча до середины манжеты запястья, М; Δ p - измеренная задержка распространения пульсовой волны на руке, С; lk = (5,4 + h X 5,3) - расстояние от середины манжеты запястья до середины манжеты пальца, М; Δt k - измеренная задержка распространения пульсовой волны на кисти, С, h - рост пациента, м.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122208 | 2017-06-23 | ||
| RU2017122208A RU2656560C1 (ru) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | Способ оценки риска осложнений заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2018236252A1 true WO2018236252A1 (ru) | 2018-12-27 |
Family
ID=62560647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2018/000496 WO2018236252A1 (ru) | 2017-06-23 | 2018-07-25 | Способ оценки риска осложнений заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2656560C1 (ru) |
| WO (1) | WO2018236252A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114271799A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-05 | 江苏省人民医院（南京医科大学第一附属医院） | 一种基于智能终端的心血管检测方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060264771A1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-23 | Dailycare Biomedical Inc. | Apparatus for evaluating cardiovascular functions |
| RU2508904C1 (ru) * | 2012-11-23 | 2014-03-10 | Юрий Ильич Гурфинкель | Способ и устройство для оценки риска сердечно-сосудистых осложнений |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2563229C1 (ru) * | 2014-06-02 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научный центр здоровья детей" Российской академии медицинских наук (ФГБУ "НЦЗД" РАМН) | Способ оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы ребенка в процессе его роста на ранних этапах развития патологии |
-
2017
- 2017-06-23 RU RU2017122208A patent/RU2656560C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2018
- 2018-07-25 WO PCT/RU2018/000496 patent/WO2018236252A1/ru active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060264771A1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-11-23 | Dailycare Biomedical Inc. | Apparatus for evaluating cardiovascular functions |
| RU2508904C1 (ru) * | 2012-11-23 | 2014-03-10 | Юрий Ильич Гурфинкель | Способ и устройство для оценки риска сердечно-сосудистых осложнений |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KOVAITE MILDA ET AL.: "Relationship of arterial wall parameters to cardiovascular risk factors and cardiovascular risk assessed by SCORE system", MEDICINA (KAUNAS), vol. 43, no. 7, 2007, pages 529 - 541, XP055565852 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114271799A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-05 | 江苏省人民医院（南京医科大学第一附属医院） | 一种基于智能终端的心血管检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2656560C1 (ru) | 2018-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5850861B2 (ja) | 心血管系パラメータの決定における不規則な心周期の影響の排除 | |
| CN106821356B (zh) | 基于Elman神经网络的云端连续血压测量方法及系统 | |
| Jadooei et al. | Adaptive algorithm for continuous monitoring of blood pressure using a pulse transit time | |
| RU2508904C1 (ru) | Способ и устройство для оценки риска сердечно-сосудистых осложнений | |
| US20090048527A1 (en) | Assessment of preload dependence and fluid responsiveness | |
| Shukla et al. | Noninvasive cuffless blood pressure measurement by vascular transit time | |
| JP6670376B2 (ja) | 心弾動図（ｂｃｇ波）の複数の基準点の間で測定された時間差から大動脈の脈拍の伝搬時間（大動脈ｐｔｔ）を見積もる方法と装置。 | |
| Moreno et al. | Remote monitoring system of vital signs for triage and detection of anomalous patient states in the emergency room | |
| JP2008295517A (ja) | 漢方医における脈診の分析システムと方法 | |
| Liu et al. | Cuffless blood pressure measurement using smartwatches: a large-scale validation study | |
| Viunytskyi et al. | Non-invasive cuff-less measurement of blood pressure based on machine learning | |
| Wiegerinck et al. | Electrical impedance plethysmography versus tonometry to measure the pulse wave velocity in peripheral arteries in young healthy volunteers: a pilot study | |
| JPH03501575A (ja) | 高血圧症判定装置 | |
| US20150157217A1 (en) | Analysis System for Cardiac Information and Analyzing Method Thereof | |
| WO2018236252A1 (ru) | Способ оценки риска осложнений заболеваний сердечно-сосудистой системы с сочетанной патологией | |
| US20230371821A1 (en) | Method, a Device, an Electronic Apparatus and a Storage Medium for Processing Multi-Modal Physiological Signals | |
| O’Brien et al. | Validation and reliability of blood pressure monitors | |
| JP6750030B2 (ja) | 被検者の収縮期血圧および／または拡張期血圧を導出する方法 | |
| Lui et al. | A novel calibration procedure of pulse transit time based blood pressure measurement with heart rate and respiratory rate | |
| Shao et al. | A unified calibration paradigm for a better cuffless blood pressure estimation with modes of elastic tube and vascular elasticity | |
| Radjef et al. | A new algorithm for measuring pulse transit time from ECG and PPG signals | |
| Nesterov et al. | Pulsometric analysis of the functional state of cardiovascular system in humans | |
| Almahouzi et al. | An integrated biosignals wearable system for low-cost blood pressure monitoring | |
| Tang et al. | Continuous cuffless blood pressure estimation based on pulse transit time: a new evaluation with invasive BP reference | |
| RU2738862C2 (ru) | Способ диагностики состояния сердечно-сосудистой системы с помощью аппаратно-программного комплекса |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18820662 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18820662 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |