Fotopletizmografijos būdu registruojamo širdies ritmo fragmentacijos parametro tyrimas

Autor: Merkšaitis, Dainius
Přispěvatelé: Marozas, Vaidotas
Jazyk: litevština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Popis: Širdies ligos yra viena dažniausių mirties priežasčių visame pasaulyje. Kiekvienais metais Europoje dėl širdies sukeltų sveikatos sutrikimų miršta apie 3.8 milijonai žmonių. Lėtinės širdies ir kraujagyslių ligos taip pat yra ir didelė ekonominė problema dėl pacientų ir jų šeimų narių nedarbingumo, todėl svarbu kaip galima anksčiau atpažinti ligą ir laiku pradėti gydymą. Ieškant jautrių širdies ir kraujagyslių sistemos pokyčiams parametrų, neseniai buvo pasiūlytas širdies ritmo fragmentacijos parametras, apskaičiuojamas remiantis elektrokardiogramos (EKG) signalo analize. Nors EKG yra laikomas pagrindiniu klinikiniu įrankiu širdies ligų diagnostikos procese, tačiau šiam signalui registruoti reikalingi elektrodai, kurie varžo paciento judėjimą ir sukelia diskomfortą. Geram kontaktui tarp elektrodų ir odos užtikrinti naudojamas kontaktinis gelis, kuris geli sukelti odos alergiją arba laikui bėgant išdžiūti. Alternatyvus metodas širdies pulsui registruoti yra fotopletizmografija (FPG). FPG yra patogus ir sąlyginai paprastas metodas, pacientui tereikia dėvėti apyrankę. Šiame darbe siekiama įgyvendinti ir ištirti fotopletizmografijos būdu registruojamo širdies ritmo fragmentacijos parametrus. Tyrimui atlikti panaudotos 3 duomenų bazės, kurios užregistruotos: sveikiems jauniems tiriamiesiems, vagus nervo stimuliacijos eksperimento metu ir kardiovaskuline autonomine neuropatija sergantiems pacientams. Atliktas fragmentacijos parametrų įvertinimas parodė, kad fragmentacijos parametrai apskaičiuoti iš FPG signalo buvo artimi parametrams apskaičiuotiems iš EKG signalo. Nustatyta, kad fragmentacijos parametrai yra jautrūs autonominės nervų sistemos balanso pokyčiams. Didėjantis parasimpatinės nervų sistemos aktyvumas mažina fragmentacijos parametrus, tačiau simpatinės nervų sistemos aktyvumo pokyčiams fragmentacijos parametrai yra mažiau jautrūs. Fragmentacijos parametrai neparodė reikšmingo statistinio skirtumo tarp vagus nervo stimuliacijos ir placebo fazių, tačiau jie patikimai priskyrė pirmojo tipo diabetu sergančius pacientus su dar nediagnozuota kardiovaskuline autonomine neuropatija pacientams, kuriems kardiovaskulinė autonominė neuropatija jau diagnozuota. Kadangi fotopletizmografijos signalai yra jautrūs judesių triukšmams, rekomenduojama širdies ritmo fragmentacijos parametrus vertinti statinių testų ar miego metu. Fragmentacijos parametrų palyginimas su klasikiniais laiko srities širdies ritmo variabilumo parametrais parodė reikšmingus skirtumus, todėl galima teigti, kad fragmentacijos parametrai teikia papildomą diagnostinę informaciją.
Heart diseases are one of the most common causes of death worldwide. Every year, around 3.8 million people in Europe die from heart disease. Chronic cardiovascular diseases are a significant economic issue for patients and their family members, so it is important to detect the diseases as early as possible and start treatment in time. In search of parameters sensitive to changes in the cardiovascular system, the proposed parameter of heart rhythm fragmentation was recently calculated based on electrocardiogram (ECG) signal analysis. Although the ECG is considered a key clinical tool in the diagnostic process of heart disease, electrodes are required to record this signal, which restricts patient movement and causes discomfort. Contact gel is used to ensure good contact between the electrodes and the skin, which can cause skin allergies or dry out over time. An alternative method to record pulse rate is photoplethysmography (FPG). FPG is a convenient and relatively simple method. The patient only needs to wear a bracelet. The aim of this work is to implement and investigate the parameters of heart rate fragmentation recorded by photoplethysmography. 3 databases were used for the study, which were registered: in healthy young subjects, during vagus nerve stimulation experiment and in patients with cardiovascular autonomic neuropathy. The evaluation of fragmentation parameters showed that the fragmentation parameters calculated from the FPG signal were close to the parameters calculated from the ECG signal. Fragmentation parameters have been found to be sensitive to changes in the balance of the autonomic nervous system. Increasing parasympathetic nervous system activity decreases fragmentation parameters, but fragmentation parameters were less sensitive to changes in sympathetic nervous system activity. Fragmentation parameters did not show a significant statistical difference between the vagus nerve stimulation and placebo phases, but they reliably assigned patients with type 1 diabetes with undiagnosed cardiovascular autonomic neuropathy to patients already diagnosed with cardiovascular autonomic neuropathy. Because photoplethysmography signals are sensitive to movement noise, it is recommended that heart rate fragmentation parameters be assessed during static tests or during sleep. Comparison of the fragmentation parameters with the classical time-domain heart rate variability parameters showed significant differences, so it can be argued that the fragmentation parameters provide additional diagnostic information.
Databáze: OpenAIRE