диссертации / 78
.pdfГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.И. ПИРОГОВА» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
На правах рукописи
КОРОБКА ИЛОНА ЕВГЕНЬЕВНА
Диагностические возможности метода газоразрядной визуализации для определения вегетативного статуса пациентов с артериальной
гипертонией
03.01.09 – Математическая биология, биоинформатика
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель:
доктор медицинских наук,
профессор А.Г. Устинов
Москва, 2015
2 |
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ...................................................................................................................... |
4 |
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................................................ |
18 |
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................................... |
25 |
1.1. Этиопатогенез артериальной гипертонии............................................................................................ |
25 |
1.1.1. Основные положения этиопатогенеза артериальной гипертонии.................................................. |
25 |
1.1.2. Функционирование полушарий головного мозга при артериальной гипертонии......................... |
26 |
1.1.3. Роль вегетативной нервной системы в патогенезе артериальной гипертонии.............................. |
31 |
1.1.4.Значение полового диморфизма в процессе развития и становления артериальной гипертонии .
|
|
............................................................................................................................................................... |
36 |
1.2. |
Методы исследования состояния вегетативной нервной системы .................................................... |
40 |
|
1.3. |
Метод газоразрядной визуализации ................................................................................................... |
45 |
|
1.3.1. |
История развития метода газоразрядной визуализации ................................................................. |
45 |
|
1.3.2. |
Принцип формирования газового разряда и его регистрация ........................................................ |
46 |
|
1.3.3. |
Физические основы метода газоразрядной визуализации.............................................................. |
47 |
|
1.3.4. |
Биофизические основы метода газоразрядной визуализации........................................................ |
48 |
|
1.3.5.Диагностическая таблица метода газоразрядной визуализации. Физиологические факторы,
влияющие на газоразрядное изображение........................................................................................................ |
49 |
|
1.3.6. |
Применение метода газоразрядной визуализации в медицине .................................................... |
51 |
1.3.7.Оценка состояния вегетативной нервной системы с помощью метода
газоразрядной визуализации............................................................................................................................... |
54 |
|
1.4. |
Автоматизированные системы оценки состояния вегетативного баланса ........................................ |
59 |
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ .................................................... |
61 |
||
2.1. |
Характеристика обследуемых лиц ....................................................................................................... |
61 |
|
2.2. |
Методы исследования .......................................................................................................................... |
63 |
|
2.2.1. |
Обследование с помощью кардиоинтервалографии ....................................................................... |
63 |
|
2.2.2. |
Обследование с помощью метода газоразрядной визуализации .................................................. |
72 |
|
|
2.2.2.1. |
Методика обследования пациентов с помощью газоразрядной визуализации ...................... |
74 |
|
2.2.2.2. |
Обработка газоразрядных изображений ...................................................................................... |
76 |
2.3. Подготовка базы данных для статистических расчетов ...................................................................... |
81 |
||
2.4. |
Методы статистического анализа ......................................................................................................... |
82 |
|
2.4.1. |
Проверка закона распределения исследуемых параметров............................................................. |
82 |
|
2.4.2.Непараметрический метод сравнения нескольких независимых групп по количественным
данным |
............................................................................................................................................................... |
83 |
2.4.3. |
Точный критерий Фишера ................................................................................................................... |
84 |
2.4.4.Методы многофакторного анализа данных: дискриминантный анализ и логистическая
регрессия ............................................................................................................................................................... |
85 |
3
2.4.4.1. |
Дискриминантный анализ .............................................................................................................. |
87 |
2.4.4.2. |
Логистическая регрессия ................................................................................................................ |
90 |
ГЛАВА 3. |
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ....................................................................... |
93 |
3.1.Исследование вегетативного статуса у практически здоровых и больных артериальной
гипертонией ....................................................................................................................................................... |
93 |
|
3.1.1. |
Исследование вегетативного статуса методом кардиоинтервалографии ...................................... |
93 |
3.1.2. |
Исследование вегетативного статуса методом газоразрядной визуализации............................... |
98 |
3.1.2.1. Сравнение группы контроля с группой больных АГ по параметрам ГРВ-грамм ........................ |
98 |
|
3.1.2.2.Сравнение группы здоровых мужчин с группой здоровых женщин и группы больных АГ
мужчин с группой больных АГ женщин по параметрам ГРВ-грамм ........................................................... |
103 |
3.2.Оценка статистической зависимости показателей вагосимпатического индекса и индекса
напряжения регуляторных систем.................................................................................................................. |
106 |
3.3.Разработка решающего правила, позволяющего диагностировать симпатикотонию у больных
артериальной гипертонией, на основе метода газоразрядной визуализации ............................................ |
107 |
3.3.1.Построение правила для выявления больных артериальной гипертонией с высоким
симпатическим тонусом на всем множестве исследуемых параметров ГРВ ................................................ |
107 |
3.3.2.Построение правила для выявления больных артериальной гипертонией с высоким
симпатическим тонусом на основе отобранных параметров ГРВ .................................................................. |
109 |
|
3.4. |
Разработка решающего правила, позволяющего диагностировать высокое напряжение |
|
регуляторных систем у больных артериальной гипертонией, на основе метода газоразрядной |
|
|
визуализации ................................................................................................................................................... |
115 |
|
3.4.1.Построение правила для выявления больных артериальной гипертонией с высоким
напряжением регуляторных систем на всем множестве исследуемых параметров ГРВ ............................. |
115 |
3.4.2.Построение правила для выявления больных артериальной гипертонией с высоким
напряжением регуляторных систем на основе отобранных параметров ГРВ ............................................... |
116 |
3.5.Автоматизированная оценка вегетативного статуса больных артериальной гипертонией на основе
метода газоразрядной визуализации............................................................................................................. |
122 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................................................... |
127 |
ВЫВОДЫ............................................................................................................................................. |
134 |
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ .......................................................................................... |
136 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................................................. |
138 |
ПРИЛОЖЕНИЕ .................................................................................................................................. |
156 |
4
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АГ – артериальная гипертония АД – артериальное давление БА – бронхиальная астма
ВНС – вегетативная нервная система ВРС – вариабельность ритма сердца ГРВ – газоразрядная визуализация ДИ – доверительный интервал КИГ – кардиоинтервалография
ОПСС – общее периферическое сосудистое сопротивление ОЦК – объем циркулирующей крови ПСНС – парасимпатическая нервная система СВ – сердечный выброс СНС – симпатическая нервная система
ССО – сердечно-сосудистые осложнения ЦНС – центральная нервная система ЧСС – частота сердечных сокращений ЭДС – электродермальное сопротивление
ЭКГ – электрокардиография, электрокардиограмма AUC – площадь под ROC-кривой
De – диагностическая эффективность, точность F – изрезанность контура ГРВ-изображения
HF – показатель колебания высокой частоты в волновой структуре кардиоритма
LF – показатель колебания низкой частоты в волновой структуре кардиоритма LF/HF – вагосимпатический индекс
Me –медиана
NS – нормализованная площадь ГРВ-изображения PL – плотность ГРВ-изображения
RI – яркость ГРВ-изображения
S – площадь ГРВ-изображения
5
Se – чувствительность
SH – ширина спектра ГРВ-изображения
SI – индекс напряжения регуляторных систем, стресс-индекс Sp – специфичность
VLF – показатель колебания очень низкой частоты в волновой структуре кардиоритма
%HF – относительное значение мощности волн высокой частоты % LF – относительное значение мощности волн низкой частоты
Список параметров ГРВ-изображения
A – коэффициент активации
CF3L – изрезанность изображения сектора «сердце» среднего пальца левой руки
CF3R – изрезанность изображения сектора «сердце» среднего пальца правой руки
CF5R – изрезанность изображения сектора «сердце» мизинца правой руки CKF3L – изрезанность изображения сектора «сосудистая система» среднего
пальца левой руки
CKF3R – изрезанность изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца правой руки
CKNS3L – нормализованная площадь изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца левой руки
CKNS3R – нормализованная площадь изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца правой руки
CKPL3L – плотность изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца левой руки
CKPL3R – плотность изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца правой руки
CKRI3L – яркость изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца левой руки
CKRI3R – яркость изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца правой руки
6
CKS3L – площадь изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца левой руки
CKS3R – площадь изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца правой руки
CKSH3L – ширина спектра изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца левой руки
CKSH3R – ширина спектра изображения сектора «сосудистая система» среднего пальца правой руки
CNS3L – нормализованная площадь изображения сектора «сердце» среднего пальца левой руки
CNS3R – нормализованная площадь изображения сектора «сердце» среднего пальца правой руки
CNS5R – нормализованная площадь изображения сектора «сердце» мизинца правой руки
CPL3L – плотность изображения сектора «сердце» среднего пальца левой руки
CPL3R – плотность изображения сектора «сердце» среднего пальца правой руки
CPL5R – плотность изображения сектора «сердце» мизинца правой руки CRI3L – яркость изображения сектора «сердце» среднего пальца левой руки CRI3R – яркость изображения сектора «сердце» среднего пальца правой руки CRI5R – яркость изображения сектора «сердце» изображения мизинца правой
руки
CS3L – площадь сектора изображения «сердце» среднего пальца левой руки CS3R – площадь изображения сектора «сердце» среднего пальца правой руки CS5R – площадь изображения сектора «сердце» мизинца правой руки
CSH3L – ширина спектра изображения сектора «сердце» среднего пальца левой руки
CSH3R – ширина спектра изображения сектора «сердце» среднего пальца правой руки
CSH5R – ширина спектра изображения сектора «сердце» мизинца правой
7
руки
CZF3L – изрезанность изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца левой руки
CZF3R – изрезанность изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца правой руки
CZNS3L – нормализованная площадь изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца левой руки
CZNS3R – нормализованная площадь изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца правой руки
CZPL3L – плотность изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца левой руки
CZPL3R – плотность изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца правой руки
CZRI3L – яркость изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца левой руки
CZRI3R – яркость изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца правой руки
CZS3L – площадь изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца левой руки
CZS3R – площадь изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца правой руки
CZSH3L – ширина спектра изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца левой руки
CZSH3R – ширина спектра изображения сектора «сосуды головного мозга» среднего пальца правой руки
EFF4L – изрезанность изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца левой руки
EFF4R – изрезанность изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца правой руки
EFNS4L – нормализованная площадь изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца левой руки
8
EFNS4R – нормализованная площадь изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца правой руки
EFPL4L – плотность изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца левой руки
EFPL4R – плотность изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца правой руки
EFRI4L – яркость изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца левой руки
EFRI4R – яркость изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца правой руки
EFS4L – площадь изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца левой руки
EFS4R – площадь изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца правой руки
EFSH4L – ширина спектра изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца левой руки
EFSH4R – ширина спектра изображения сектора «эпифиз» безымянного пальца правой руки
F1L – изрезанность изображения большого пальца левой руки F1R – изрезанность изображения большого пальца правой руки F2L – изрезанность изображения указательного пальца левой руки
F2R – изрезанность изображения указательного пальца правой руки F3L – изрезанность изображения среднего пальца левой руки
F3R – изрезанность изображения среднего пальца правой руки F4L – изрезанность изображения безымянного пальца левой руки F4R – изрезанность изображения безымянного пальца правой руки F5L – изрезанность изображения мизинца пальца левой руки
F5R – изрезанность изображения мизинца пальца правой руки
GFF4L – изрезанность изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца левой руки
GFF4R – изрезанность изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца
9
правой руки
GFNS4L – нормализованная площадь изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца левой руки
GFNS4R – нормализованная площадь изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца правой руки
GFPL4L – плотность изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца левой руки
GFPL4R – плотность изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца правой руки
GFRI4L – яркость изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца левой руки
GFRI4R – яркость изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца правой руки
GFS4L – площадь изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца левой руки
GFS4R – площадь изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца правой руки
GFSH4L – ширина спектра изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца левой руки
GFSH4R – ширина спектра изображения сектора «гипофиз» безымянного пальца правой руки
GTF4L – изрезанность изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца левой руки
GTF4R – изрезанность изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца правой руки
GTNS4L – нормализованная площадь изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца левой руки
GTNS4R – нормализованная площадь изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца правой руки
GTPL4L – плотность изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца левой руки
10
GTPL4R – плотность изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца правой руки
GTRI4L – яркость изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца левой руки
GTRI4R – яркость изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца правой руки
GTS4L – площадь изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца левой руки
GTS4R – площадь изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца правой руки
GTSH4L – ширина спектра изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца левой руки
GTSH4R – ширина спектра изображения сектора «гипоталамус» безымянного пальца правой руки
JSL – интегральная площадь свечения пальцев левой руки
JSR – интегральная площадь свечения пальцев правой руки
KF5L – изрезанность изображения сектора «коронарные сосуды» мизинца левой руки
KF5R – изрезанность изображения сектора «коронарные сосуды» мизинца правой руки
KNS5L – нормализованная площадь изображения сектора «коронарные сосуды» мизинца левой руки
KNS5R – нормализованная площадь изображения сектора «коронарные сосуды» мизинца правой руки
KPL5L – плотность изображения сектора «коронарные сосуды» мизинца левой руки
KPL5R – плотность изображения сектора «коронарные сосуды» мизинца правой руки
KRI5L – яркость изображения сектора «коронарные сосуды» мизинца левой руки
KRI5R – яркость изображения сектора «коронарные сосуды» мизинца правой