Автореферат и диссертация по медицине (14.00.05) на тему:Клиническое значение методов визуально-ориентированного представления данных и информационного анализа суточного мониторирования артериального давления у пациентов с эссенциальной артериальной гиперте

На правах рукописи.

ОЛЬХОВСКАЯ ЕЛЕНА АНАТОЛЬЕВНА

КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МЕТОДОВ ВИЗУАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДАННЫХ И ИНФОРМАЦИОННОГО АНАЛИЗА СУТОЧНОГО МОНИТОРИРОВАНИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ У ПАЦИЕНТОВ С ЭССЕНЦИАЛЬНОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ.

14.00.05. - Внутренние болезни.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук.

Нижний Новгород - 2004 г.

Работа выполнена в Нижегородской государственной медицинской академии на кафедре терапии Центра повышения квалификации и переподготовки специалистов.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Вл.В.Шкарин

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук, профессор

А.В.Суворов С.ИДроздецкий

Ведущая организация:

Московский государственный медико-стоматологический университет

Защита состоится « 9 » г^Г-о, 2004 Г. В часов

на заседании диссертационного совета Д 208.061.02 Нижегородской

государственной медицинской академии по адресу: 603005, г. Н.Новгород, пл.Минина и Пожарского, 10/1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородской государственной медицинской академии (г. Н.Новгород, ул. Медицинская, За).

Автореферат разослан «¿3 »

2004 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

Е.Ф.Лукушкина

Актуальность темы.

Одну из главенствующих ролей в современных пандемиях по праву занимает артериальная гипертония (АГ), признанная медиками многих стран важнейшей проблемой, касающейся здоровья нации. Около миллиарда людей по всему миру подвержено этому заболеванию, являющемуся одной из основных причин развития сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности (И.Е.Чазова, 2002).

В нашей стране, по данным Центра профилактической медицины, среди женщин старше 18 лет имеют АГ 41.1%, среди мужчин 39.2%. Подобным же образом выглядит ситуация и в европейских странах. Так в Великобритании по последним данным среди людей в возрасте от 35 до 64 лет страдают АГ 42% человек (рекомендации British Hypertension Society, 2004). Однако, несмотря на большое количество широкомасштабных исследований, проведённых в этой области, и огромные средства, затраченные на борьбу с заболеванием и его осложнениями, до сих пор не удаётся достичь адекватного контроля над АГ. Даже в тех случаях, когда назначается медикаментозная терапия с учётом всех существующих рекомендаций, велик процент выхода АГ из-под контроля, развитие так называемого феномена «ускользания».

Таким образом, остаётся актуальной проблема улучшения комплексной оценки состояния пациента с эссенциальной артериальной гипертензией (ЭАГ) с целью выбора более точных критериев для подбора терапии, а также определения стойкости и стабильности достигнутого гипотензивного эффекта.

Методика суточного мониторирования артериального давления (СМАД) на основах доказательной медицины утвердила своё преимущество над клиническими измерениями артериального давления (АД) (А.Н.Рогоза, 2003). И хотя она до сих пор остаётся дополнительным методом в стандартах обследования пациентов с АГ, в медицинской общественности всё шире обсуждается вопрос об обязательном использовании СМАД при диагностике и управлении лечением АГ.

Однако до сих пор объём значительно возросшей информации, заключающийся в получении большого

исГн.....

национальная библиотека

C.flcrtniypr 0 ///"' 09 Vjdl лкЛИ> t

обрабатываться «по старинке», когда предметом анализа служат опять же несколько цифр - средние значения АД. В итоге мы теряем большое количество информации об исследуемом объекте и, используя лишь линейные методы анализа, получаем упрощенную, а иногда даже искажённую картину. Таким образом, необходимо развитие иных методов анализа данных, позволяющих получать новые сведения об изучаемом явлении при сохранении исходных посылок.

Учитывая возникновение современной технологии Data Mining ((В.Дкж, А.Самойленко, 2002) («интеллектуальный анализ данных»), позволяющей обнаруживать нетривиальные паттерны (шаблоны), отражающие фрагменты многоаспектных отношений в данных, и получать практически полезные и доступные интерпретации знания, целесообразно применить эту методику в конкретных областях медицины. В нашей работе мы усовершенствовали анализ данных СМАД с помощью таких представителей «интеллектуального анализа данных», как информационный анализ и метод визуально-ориентированного представления данных, и показали, как можно применить эти методы для улучшения диагностики и управления лечением артериальной гипертонии.

Цель исследования.

Изучить диагностическое и прогностическое значение методов информационного анализа и визуально-ориентированного представления данных суточного мониторирования артериального давления у пациентов с эссенциальной артериальной гипертензией.

'Задачи исследования.

1. Оценить информативность метода визуализации данных суточного мониторирования артериального давления для получения представления о внутренней структуре артериальной гипертензии, степени нарушения регуляции и индивидуальном паттерне поведения артериального давления у конкретного пациента.

2. Определить с помощью метода визуализации данных суточного : мониторирования артериального давления дополнительные критерии

стратификации риска и подбора гипотензивной терапии у пациентов с эссенциальной артериальной гипертензией.

3. Разработать классификацию и критерии благоприятного и неблагоприятного гипотензивного эффекта на основе метода визуализации данных суточного мониторирования артериального давления.

4. Сопоставить возможности метода стандартной оценки результатов суточного мониторирования артериального давления, метода визуализации данных и метода информационного анализа при проведении комплексного анализа силы, направленности, а также стойкости и стабильности достигнутого гипотензивного эффекта.

Научная новизна исследования.

Впервые для усовершенствования анализа результатов СМАД применены такие представители «интеллектуального анализа данных», как метод информационного анализа (ИА) и визуально-ориентированного представления данных (ВОПД) в специально разработанном адаптированном варианте.

Результаты настоящего исследования позволяют утверждать о значительном преимуществе, которое даёт графическое отображение внутренней структуры АГ, при диагностике реальной степени АГ и дизрегуляции АД у конкретного пациента. Дополнительно к визуальному анализу структуры АГ производится расчёт формулы «ареала» АГ, представляющей собой распределение всех значений АД по степеням и формам АГ у конкретного пациента за время измерения.

Разработанные в рамках метода ВОПД СМАД модифицированные индексы вариабельности АД (ВАД) - индекс «периферии» и «ядра» -визуально и количественно обнаруживают значительно более высокую чувствительность при сравнении с нормой, чем стандартные индексы ВАД. Использование этих компонентов внутренней структуры АГ позволяет улучшить стратификацию риска и более обоснованно подбирать терапию (дозу препарата и необходимость комбинированного лечения) при анализе результатов СМАД пациентов с ЭАГ.

Установлены визуальные и количественные критерии благоприятного и неблагоприятного гипотензивного эффекта на основании разработанной классификации трансформации графических изображений и динамики количественных показателей метода ВОПД СМАД на фоне лечения.

Определены виды изменения относительной организации (00) системы АД на фоне лечения. Гипотензивная терапия, как правило, проходит через этап временной дезорганизации системы АД у пациентов со сформировавшейся АГ. Повышение 00 системы АД на конечном этапе лечения является условием стойкости и стабильности достигнутого гипотензивного эффекта.

Практическая ценность.

В результате настоящего исследования создана новая форма графического представления данных СМАД, ориентированная на визуализацию внутренней структуры АГ, что качественно улучшает диагностику реальной степени АГ и дизрегуляции АД у конкретного пациента. Графическое представление дополнено расчётом формулы «ареала» АГ. Определены визуальные и количественные признаки благоприятного и неблагоприятного протекания заболевания, нацеленные на максимально индивидуализированную оценку состояния пациента с АГ.

Разработана методика виртуальной томографии, позволяющей визуально и количественно оценивать компоненты внутренней структуры АГ- «ядро» и «периферию», дающие возможность, с одной стороны, обоснованно определять степень АГ по нахождению «ядра» в определённой зоне графика, с другой стороны, судить о степени дизрегуляции и дезадаптации системы АД по степени выраженности агрессивной «периферии». Методики реализованы в виде программного приложения в среде Matlab.

Рассчитаны нормативы для предлагаемых показателей оценки ВАД и доказана их более высокая чувствительность по сравнению со стандартными. Показано преимущество выбора иного принципа графической трансформации данных СМАД для диагностики и определения тактики лечения пациентов. Определены отличительные особенности данных СМАД пациентов с гипертонией белого халата (ГБХ).

На основании метода ВОПД СМАД создана рабочая классификация гипотензивного эффекта, выделены качественные и количественные критерии благоприятного и неблагоприятного гипотензивного эффекта, доказано их преимущество по сравнению с традиционным сравнением данных СМАД в процессе терапии. Методика визуализации

компьютерного эффекта реализована в компьютерной программе МогрИег. На примере нолипрела показаны возможности определения аспектов гипотензивного действия различных классов препаратов с идентификацией пациентов, у которых индивидуальный шаблон внутренней структуры АГ наиболее восприимчив к тому или иному лекарственному средству.

Разработаны визуальные и количественные критерии адекватности назначенной терапии по виду изменения 00 и энтропии системы АД в процессе лечения. Определено условие стойкого и стабильного гипотензивного эффекта как обязательное повышение 00 системы АД на конечном этапе подбора терапии. Методика реализована в компьютерной математической среде МаШеаё.

Показано преимущество комплексной оценки гипотензивного эффекта у пациентов с АГ с использованием метода ВОПД, ИА и стандартной оценки результатов СМАД с целью достижения контроля за течением заболевания.

Реализация результатов исследования.

Результаты работы - метод визуально-ориентированного представления данных и информационного анализа СМАД внедрены в практику деятельности ЦМСЧ № 50 РФЯЦ ВНИИЭФ, медицинского центра «Элегра» г. Нижнего Новгорода, поликлиники ГУ ЦБРФ по Тульской области, кардиологического отделения дорожной клинической больницы ГЖД МПС РФ г. Нижнего Новгорода, как учебный материал представлены в циклах лекций общего и тематического усовершенствования кафедры терапии ЦПК и ППС ГОУ ВПО НижГМА МЗ РФ.

Апробация работы.

Апробация диссертации состоялась на межкафедральном заседании кафедры терапии ЦПК и ППС ГОУ ВПО НижГМА МЗ РФ, кафедры скорой и неотложной медицинской помощи ЦПК и ППС ГОУ ВПО НижГМА МЗ РФ, кафедры госпитальной терапии им. В.Г.Вогралика ГОУ ВПО НижГМА МЗ РФ и кафедры госпитальной и военно-полевой терапии с курсом токсикологии и медицинской защиты ВМИ ФСБ России 23 апреля 2004 года.

Основные положения диссертации доложены на VII Нижегородской сессии молодых учёных (Н.Новгород, 2002), II научной сессии НГМА

«Современное решение научных проблем в медицине» (Н.Новгород, 2003), в виде стендового доклада на VII межрегиональном кардиологическом форуме «Неделя здорового сердца» (Н.Новгород, 2003), на III Конференции молодых учёных России с международным участием «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» (Москва, 2004), III научной сессии ГОУ ВПО НижГМА МЗ РФ «Современное решение научных проблем в медицине» (Н.Новгород, 2004).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Метод визуализации данных суточного мониторирования артериального давления позволяет визуально и количественно оценить структурную и функциональную организацию системы АД у конкретного пациента.

2. Показатели метода визуализации улучшают стратификацию риска у пациентов с эссенциальной артериальной гипертензией.

3. Расширенный анализ гипотензивного эффекта препаратов визуально (по изменению формы графика визуализации данных суточного мониторирования артериального давления) и количественно (по изменению «формулы ареала артериальной гипертензии» и модифицированных показателей вариабельности артериального давления) повышает оценку адекватности назначаемой терапии.

4. Низкие значения относительной организации системы поддержания АД (относительная организация « 0.382) означают нестабильность достигнутого гипотензивного эффекта и требуют коррекции терапии. Публикации.

Пб материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ (из них 4 в центральной печати).

Объём и структура диссертации.

Диссертация изложена на 173 страницах машинописного текста и состоит из списка сокращений, введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложений. Библиографический список содержит 172 источника, из которых 80 работ отечественных авторов и 92 зарубежных. Работа иллюстрирована 13 таблицами, 40 рисунками и 4 схемами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Основная часть работы посвящена изучению способов и преимуществ применения методов информационного анализа и визуализации данных СМАД дополнительно к стандартной оценке его результатов. Дизайн исследования разделили на 4 части. Всего было обследовано 143 пациента.

1. Технология создания метода ВОПД СМАД.

Предпосылкой для разработки метода ВОПД СМАД послужил тот факт, что методы визуализации являются одним из классов современной технологии "интеллектуального анализа данных" (Data Mining), причиной развития которых послужила их способностью давать визуальное представление о внутренней структуре анализируемых данных, максимально отражающей особенности функциональной и структурной организации изучаемого объекта.

Стандартная визуализация результатов СМАД представляет все полученные данные в виде линейного графика зависимости АД от времени измерения. Разработанный метод ВОПД СМАД основан на принципиально иной методике трансформации числового формата данных в графический (Шкарин Вл.В., 1998г). Сущность данного метода состоит в том, что вся совокупность значений АД полученных за сутки измерения, представляется в виде спектральной плотности вероятностей значений АД как на двух, так и на трёхплоскостном графике. Размерность осей X и Y двухплоскостного графика соответствует значениям систолического АД (САД) и диастолического АД (ДАД), а поле графика делится на 4 зоны, образованных путём пересечения перпендикуляров из значения оси абсцисс, соответствующего уровню ДАД 90 мм.рт.ст. и оси ординат, соответствующего уровню САД 140 мм.рт.ст. При таком делении зона 1 соответствует зоне нормы, зона 2-зоне изолированной систолической АГ (ИСАГ), зона 3- зоне изолированной диастолической АГ (ИДАГ), а зона 4-зоне собственно систоло-диастолической АГ (СДАГ). Зона СДАГ делится в свою очередь на 9 подзон по уровням АГ I, II и III степени (соответственно уровням САД и ДАД) согласно классификации ВОЗ МОАГ 1999 г (рис.1).

Для построения графика предварительно рассчитывали вероятность попадания каждого зафиксированного у пациента значения АД в какую-либо область графика. Диапазон изменений значений вероятности подвергали спектральному разложению на цвета так, что большему значению вероятности соответствовала более высокая интенсивность цвета. Полученные значения вероятности наносились на поле графика, и в результате всё множество цифр ЛД, полученных за сутки измерения, представлялось в виде спектральной плотности вероятностей значений АД (рис.2).

цетре фигуры и выделяются наиболее высокой интенсивностью цвета. Значения АД с наименьшей вероятностью составляют «периферию», так как они отмечены на графике наименее ярким цветом и обычно находятся в удалённых от центра областях графика.

Материал и методы исследования.

Было обследовано 2 группы пациентов: 1-я (основная группа) включила в себя 100 пациентов с ЭАГ, из них 76 человек имели АГ 1 степени, 18 - II степени и 6 - III степени, причём согласно критериям стратификации общего риска сердечно-сосудистых осложнений 54% пациентов имели средний, 42% - высокий и 4% - очень высокий риск. 2-ю (контрольную группу) составили 30 человек с нормальным АД, не превышающим 130/80 мм.рт.ст. Данные группы сравнимы по полу, возрасту и социальному положению.

Всем пациентам было проведено стандартное обследование и СМАД. Данные СМАД каждого пациента обрабатывались с использованием стандартной методики и метода ВОПД. Кроме того, применение соответствующих программ позволяло создать так называемую «формулу ареала АГ» у данного пациента, то есть рассчитать процентный состав распределения всех значений АД у пациента за сутки измерения но зонам на графике. В итоге получали карту пациента, содержащую 1рафики ВОПД за день, за ночь и за сутки и прилагаемые к ним «формулы ареала АГ», представленные также в виде гистограмм (рис.3).

Рис.3. График ВОПД СМАД и соответствующая формула «ареала» АГ.

Оценка графика ВОПД проводилась поэтапно. На I этапе визуально оценивали наличие и степень АГ у данного пациента по соответствию «ядра» АГ определённой зоне графика. Определяли форму АГ. На II этапе оценивали форму распределения значений АД на графике. Увеличение площади распределения, её размытость, разорванность на несколько субобластей свидетельствовала о высокой ВАД у данного пациента и, следовательно, о нарушении процессов регуляции АД.

Результаты и обсуиедение.

При сопоставлении графиков ВОПД СМАД и формулы «ареала» АГ с показателями традиционной оценки результатов СМАД выявлено, что "ядро" АГ действительно определяет степень АГ у конкретного пациента на основании реально существующего положения вещей. Расположение "ядра" обычно либо согласуется со значением АД среднесуточного (АДср), либо значимо уточняет его (рис.4). В нашем исследовании в 34% случаев трактовка степени АГ только по АДср оказывалась ложной.

АД(ср)=148/97(113) АД(ср)=149/100(116)

Рис.4. Различная структура «ареала» АГ у пациентов

с одинаковыми значениями среднесуточного АД.

При оценке ВАД повышенные стандартные отклонения (СТД) САД и ДАД в большинстве случаев соответствуют графикам ВОПД, имеющим большую площадь ареала АГ и, нередко, высокую степень дробления. Однако у 29 пациентов (29%) ВОПД СМАД давало более точную характеристику изменчивости АД (рис.5).

Ва^лшичсгг. i. 4,1 ДАД (среднесушчн > 18212-i нмртст 18112 мм [гш

Рис.5. Характеристика вариабельности АД

с помощью метода визуализации данных СМАД.

Применение метода ВОПД СМАД позволяет строить вероятностный прогноз течения заболевания у обследуемого. Характер ареала АГ на графике отражает степень ВАД, имеющей тесную связь с поражением органов-мишеней (ПОМ) и риском развития осложнений (Devercux, 1993, O'Brien, 2003). Поэтому визуальная регистрация на графике ВОПД «ядра» АГ в зонах высокого АД наряду с большой площадью и/или раздробленностью ареала АГ предполагает плохую контролируемость течения заболевания у данного пациента, предупреждает врача о необходимости учёта всех возможных факторов риска, назначения комплексной и, скорее всего, комбинированной терапии. Напротив, компактное расположение ареала АГ в зонах невысокого давления при отсутствии выраженной «периферии» говорит о благоприятном течении заболевания у данного пациента. Таким образом,методВОПДСМАДпозволяет:

• точно установить степень и форму АГ по нахождению «ядра» АГ в определённой зоне графика;

• оценить степень ВАД и, следовательно, дисбаланс регулирующих его систем по форме ареала АГ и выраженности «периферии» на графике;

• установить вероятностный прогноз течения заболевания у конкретного пациента на основании вышеперечисленных признаков.

2. Модификация ВОПД СМАД - метод виртуальной томографии.

Вторая часть работы посвящена разработанному на основании метода ВОПД СМАД методу виртуальной томографии, способному предоставить исследователю дополнительные критерии для оценки состояния пациента с АГ, выбора требуемой терапии и оценки эффективности назначенного лечения. Сущность метода томографии состоит в том, что в исследование включаются только наиболее частые значения АД, имеющие более 8% вероятности за сутки измерения - так называемое «ядро» АГ, и только наиболее редкие значения АД, имеющие менее 3% вероятности за сутки измерения - так называемая «периферия» АГ (рис.6).

Метод «томографии».

Периферия

Рис.6. Метод виртуальной томографии.

При выделении «ядра» АГ мы получаем такую мишень действия для терапии, значения которой освобождены от влияния артефактов и случайных выбросов и могут служить ориентиром для подбора дозы препаратов. Выделение понятия «периферии» основано на предположении, что большое количество всплесков, попадающих в области средневысокого и высокого АД, служит показателем значительной дизрегуляции сердечно-сосудистой системы и дополнительным фактором риска возникновения повреждения сосудистой стенки на фоне такого всплеска.

Таким образом, применение принципа виртуальной томографии позволяет получить более точную оценку состояния пациента, так как «ядро» определяет степень стабильности, организованности состояния сердечно-сосудистой системы, а «периферия» - степень её пластичности и адаптоспособности, являясь проекцией итога взаимодействия регулирующих АД систем. Кроме того, нахождение «ядра» в определённой зоне графика однозначно определяет реальную степень АТу конкретного пациента.

Материал и методы исследования.

Материалом для исследования послужили основная и контрольная группа, описанные в 1-й части работы. Кроме того, при проведении данного исследования было выявлено 13 пациентов (3 мужчин и 10 женщин), средний возраст 46.4± 11.3 (24-61) лет, показатели которых отвечали критериям, позволившим отнести их к группе пациентов с ГБХ. Все они имели АДср ниже 130/80 мм.рт.ст., в то время как при офисном измерении АД врачом регистрировались цифры АД, превышающие 140/90 мм.рт.ст. Эти люди никогда не подвергались стационарному лечению по поводу повышенного АД, однако в течение 1-7 лет получали медикаментозную терапию в поликлиниках по месту жительства по поводу неосложнённой АП-П степени.

Данные СМАД каждого пациента обработаны с использованием стандартной методики и метода визуализации данных. К разработанной карте визуализации данных СМАД пациента добавлялось построение графиков ВОПД, отражающих показатели метода виртуальной томографии: «ядро» и «периферию». Так как графики томографии являются в какой-то мере проекцией ВАД у индивидуального пациента, то, в отличии от СТД САД/ДАД, мы назвали их модифицированными индексами ВАД и, дополнительно к их визуальному представлению, провели также количественный анализ.

С помощью специальной программы в среде MATLAB автоматически рассчитывались:

• Индекс «периферии» - количество (в % от общего) редких значений АД, имеющих вероятность менее 3%;

• Индекс «патологической периферии» - в анализ не включались значения АД с вероятностью менее 3%, попадающие в область нормы;

• Индекс «ядра» - количество (в % от общего) частых значений АД, имеющих вероятность более 8%.

Достоверность различия показателей между группами оценивалась с помощью непараметрических критериев Манна-Уитни и Колмогорова-Смирнова и признавалась статистически значимой при р<0.01. Разделение пациентов на группы проводилось с использованием кластерного анализа по методу Варда. Различие между показателями нескольких групп оценивали по методу ANOVA.

Результаты и обсуждение.

В группе здоровых лиц индекс "периферии" оказался равен 15.6±4.7%, индекс патологической "периферии" - 7.02±4.2%, а индекс «ядра»-57.9±13.3%. В группе гипертоников эти индексы равны 22.1±8.4%, 15.1 ±5.5% и 43.2±13.2% соответственно. Индексы «периферии», «патологической периферии» и «ядра» превышают норму на 41,8%, 114,4% и 34% соответственно, в то время как разница СТД САД и ДАД между группами составила лишь 19% и 18%, что позволяет считать дополнительные индексы ВАД более чувствительными показателями в плане оценки состояния реактивности сердечно-сосудистой системы.

Далее в нашем исследовании все пациенты были подвергнуты кластерному анализу, вначале с использованием стандартных показателей СМАД, затем в анализ включались описанные индексы (таблица 1).

При поименном анализе пациентов, вошедших в каждую из групп кластерного анализа на обоих этапах, оказалось, что в результате комплексного анализа ИВ группа повышенного риска, имеющая самые неблагоприятные показатели нестабильности АГ (наиболее высокие значения индексов «периферии», «патологической периферии» и наиболее низкие значения индекса «ядра») увеличилась на 19 человек из НА группы низкого риска (самые благоприятные значения среднесуточного САД и ДАД, а также СТДСАД и СТД ДАД), сформированной после I ступени анализа.

Табл. 1

Результаты кластерного анализа основной группы.

ПОКАЗАТЕЛИ спид (СУТЖИ) 1А ГРУППА. шп ПА ГРУППА 43<№ ША ГРУППА 334* П ЗТАЛ га ГРУППА. 31*» пв ГРУППА П1В ГРУППА тт

САДср. 159 131.6 145.8 154.7 141.5 1)1.6

ДАЛ ср. 180 83.5 9€.1 181.7 90 84

БТОСАД 19.7 17 13.9 14.4 19.85 14.5

ятодлд 12.9 12 ЮЛ 11.3 12.7 11.2

ИВ С АД (д) 77.6 33.6 72.4 79.7 56.1 32.2

ИВСАД6Й 80.7 30.5 81.8 87.3 50.5 41.6

ИВ ДАД <л> 74.8 34.4 73.3 83.8 54 303

ИВ ДАД (и) 70.1 22.5 68.1 82.2 37.6 28.4

18.1 27.1 18.9

П&те л. лернАерия, % 13.» 18 12

Яигт."^ 58 35.6 47.2

При сравнении показателей СМАД группы с ГБХ и с АГ достоверным оказалось лишь различие в уровнях среднесуточного САД и ДАД (р—0.0000), которое в группе с ГБХ составило 84% и 79% соответственно от уровня группы пациентов с АГ.

Значение уровня среднесуточного САД в группе с ГБХ было незначительно, но достоверно (р=0.004) выше соответствующего показателя в группе нормотоников - на 6%. Различие в среднесуточном ДАД между этими группами было статистически недостоверно (табл. 2).

Интересно, что, несмотря на столь эфемерную разницу в показателях среднего АД с группой нормотоников, короткий анамнез и отсутствие поражения органов-мишеней, группа пациентов с ГБХ обнаружила, тем не менее, некоторые характерные особенности.

Все показатели ВАД между группой с ГБХ и контрольной различались (превышая норму) с высокой степенью достоверности (р<0.01), причём в случае с индексом "периферии" и СТД САД/ДАД разница была гораздо более выражена, чем между группой с АГ и группой контроля.

Табл.2,

Данные СМАД пациентов из основной, контрольной и группы с ГБХ.

ПОКАЗАТЕЛИ СМАД ПАЦИЕНТЫ С АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕЮИЕЙ ЗДОРОВЫЕ ЛИЦА ПАЦИЕНТЫ С «ГИПЕРТОНИЕЙ БЕЛОГО ХАЛАТА»

САДсредн. 142.8±15.8 115.118.1 122.714.4 **

ДАД средн. 91.719.8 72.5+5.9 75.513.6 *

СТДСАД 16.7+4.5 13.9812.9 19.3+6.6 *

СТДДАД 11.9±2.4 10.08+2.1 12.312.3 *

«ПЕРИФЕРИЯ» 22.11±9.3 15.5914.7 24.06+8.4 *

«ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ПЕРИФЕРИЯ» 15.0516.5 7.02+4.2 13+6.2 *

«ЯДРО» 43.23115.1 57.9113.3 49.55117.05 ♦

Ад пульсовое. 51.2110.2 42.617.9 47.2+6.5*

* р<0.01 между группой пациентов с ГБХ и контрольной группой.

* р<0.01 между группой пациентов с ГБХ и основной группой пациентов с ЭАГ.

Данные литературы при характеристике результатов СМАД пациентов с ГБХ в основном посвящены различию АДср (нормального) и офисного (повышенного) АД. Представляется немаловажным тот факт, что в нашем исследовании оцениваемые индексы "периферии" и "патологической периферии" у лиц с ГБХ составляли 154% и 185% от нормы соответственно. Эти данные позволяют не согласиться с мнением авторов (Polonia, White), считающих риск развития сердечно-сосудистых осложнений среди пациентов с ГБХ сравнимым с нормотониками. Даже при наличии суммарного низкого риска (при учёте стандартных показателей) подобное свидетельство нестабильности адаптогенно-

реактивной способности организма говорит о его низкой устойчивости к возмущающим средовым влияниям. Поэтому пациенты с ГБХ нуждаются не просто в динамическом наблюдении, а в проведении активных мероприятий по изменению образа жизни с включением методик психологической релаксации и лечебной физкультуры по тренировке сосудистого тонуса.

Выделение индексов «периферии» и «ядра» особенно полезно для подбора и оценки эффективности терапии у конкретного пациента. Препарат или комбинация препаратов должны не только смещать «ядро» АГ к области нормальных значений, но и уменьшать площадь «периферии» до оптимальных для функционирования системы значений. Такой эффект лечения должен означать, что терапия и количественно, и качественно подобрана правильно.

Доза препарата выбирается исходя из степени АГ, оцениваемой по нахождению «ядра» в определённой зоне графика, состояния систем выведения и возраста пациента. Вариант лекарственного средства и необходимость комбинированного лечения определяется по выраженности агрессивной «периферии», количеству «ядер» в ареале АГи предполагаемому преимущественному патогенетическому варианту развития заболевания у индивидуального пациента с учётом суммарного риска развития осложнений, индивидуальных противопоказаний, непереносимости лекарственных средств и наличия требующих корректировки лечения сопутствующих заболеваний.

3. Оценка видов гипотензивного эффекта методом ВОПД СМАД.

В рамках метода ВОПД СМАД разработано несколько способов оценки гипотензивного эффекта препаратов: в статическом варианте путём сравнения графиков ВОПД СМАД до и после терапии, в динамическом дискретном и динамическом непрерывном вариантах путём либо одномоментного, либо плавного 8-секундного перехода исходного графика в контрольный соответственно (с использованием специальных компьютерных программ). На основании накопленной базы данных пациентов из основной группы была разработана классификация возможных видов гипотензивного эффекта с точки зрения характеристики изменения графических изображений.

Рис.7. Классификация видов гипотензивного эффекта.

После анализа изменения общей площади графика ВОПД оценивается динамика индексов «ядра» и «периферии» данного пациента после курса терапии. «Периферия» может смещаться, уменьшаться, исчезать и появляться (активироваться). «Ядро» может фрагментироваться, консолидироваться, коллабировать и экспансироваться.

Кроме визуальной, в рамках метода ВОПД СМАД проводится и количественная оценка гипотензивного эффекта. Для этого оценивается изменение площадей фигуры по зонам на графике, соответствующим определенным степеням и формам АГ. Анализ осуществляют с помощью построения "формул АГ' до и после лечения и расчета изменения количества значений АД в каждой зоне в процессе лечения. Для оценки изменения этих показателей в процессе терапии рассчитываются указанные индексы, равные разнице между показателями первого и повторного СМАД. Поэтому положительные значения показателей соответствуют их уменьшению в процессе терапии, а отрицательные - увеличению.

Далее проводится количественный анализ изменения модифицированных индексов ВАД: "периферии", "патологической периферии" и "ядра". Проводится учёт изменения как общей величины этих индексов, так и их значений конкретно по зонам графика. Желательным является изменение этих показателей до значений, характерных для контрольной группы: "периферия" - 15.9%, "патологическая периферия" - 7.02%, "ядро" - 58%.'

При оценке всех этих показателей выявлено, что благоприятным эффектом является коллабирование и коллабирование со смещением. Неблагоприятным гипотензивным эффектом являются экспансия, фрагментация и одностороннее смещение «ядра».

В процессе работы пациентам назначалась (с учётом стандартных и разработанных рекомендаций) различная гипотензивная терапия, на основании которой был проведён анализ аспектов гипотензивного действия различных классов препаратов (нолипрела, конкора, энама, арифона) по единой методике. В данной работе приведён пример оценки гипотензивного эффекта нолипрела с использованием метода визуализации данных.

Материал и методы исследования.

Было обследовано 20 человек (14 мужчин и 6 женщин), страдающих АГ ЬП степени по классификации ВОЗ МОАГ 1999 г. без клинически выраженной сопутствующей патологии, требующей приёма препаратов, а также не имеющие ассоциированных клинических состояний. Средний возраст - 52.2+7.52 года. Пациентам осуществляли исходное СМАД на

безлекарственном фоне (washout период) - минимум 48 часов. СМАД проводилось по стандартной методике с поправкой Prasad. Затем назначался нолипрел в суточной дозе 1 таблетка утром. Спустя 30 дней от начала приёма препарата проводилось повторное СМАД.

Для оценки результата 30-дневной терапии определяли разницу между расчётными и введёнными методом ВОПД показателями 1-го и 2-го СМАД. Данные обрабатывались с помощью дескриптивной статистики, корреляционного анализа, кластерного анализа по методу Варда, а также однофакторного дисперсионного анализа. ' ''

Результаты и обсунедение.

В результате кластерного анализа все пациенты были разделены на 3 группы. 1-я группа с исходным наибольшим повышением САД и ДАД продемонстрировала значительный равномерный гипотензивный эффект нолипрела. 2-я группа, имевшая изначально практически изолированное повышение ДАД, выказала отсутствие гипотензивного эффекта нолипрела в отношении и САД, и ДАД. В 3-й группе, характеризовавшейся практически изолированным повышением САД и наибольшим АДп, было отмечено достаточное снижение САД, сопровождавшееся наибольшим снижением АДп. Однако при дополнении анализа динамики традиционных показателей СМАД методом ВОПД СМАД было выявлено, что изменение внутренней структуры АГ в 1-й и 3-й группах было неоднозначным. В 1-й группе, имевшей наилучшие показатели абсолютного и относительного снижения АДср нолипрел практически не повлиял на величину и выраженность агрессивной и дальней «периферии». Напротив, в 3-й группе наблюдалось самое благоприятное перераспределение значений АД по зонам графика, сочетающееся со значительным уменьшением степени выраженности агрессивной «периферии». Качественный анализ изменения «ареала» АГ и его компонентов подтвердил превалирование благоприятного гипотензивного эффекта препарата в 3-й группе. В общей группе пациентов встретилось 5 неблагоприятных вариантов изменения «ареала» гипертензии, в основном за счёт 2-й группы (с преимущественным повышением ДАД). Все пациенты из 3-й группы имели позитивные изменения «ареала» гипертензии в результате терапии нолипрелом.

Следовательно, применение новых методов качественной и количественной оценки гипотензивного эффекта препаратов позволяет индивидуализировать назначение терапии конкретному пациенту с позиции тонкого анализа изменения характера протекающего у него заболевания под действием предписанной терапии, а также выявить отличительные особенности пациентов, потенциально являющихся наиболее подходящей точкой приложения для определённого лекарственного средства.

4. Критерии стабилизации гипотензивного эффекта с использованием информационного анализа данных СМАД.

В теории информационного анализа (ИА) биосистем проводится определение энтропии (меры неопределённости, хаотичности поведения системы) и относительной организации (00) (меры стабильности и предсказуемости динамики системы). Относительная организация

является универсальным критерием внутренней структурированности и устойчивости поведения любой биосистемы, так как является величиной, не зависящей от размерности исследуемого объекта. 00 изменяется от О до 1, демонстрируя теоретически возможные колебания системы между абсолютным хаосом и абсолютным порядком.

Шкариным Вл.В. в 1999 г. было предложено проводить энтропийный анализ результатов СМАД. Сущность данного метода состоит в том, что проводится подсчёт вероятности пребывания системы АД в каждом из возможных состояний. АД - это непрерывно изменяющаяся величина в рамках определённого теоретически возможного физиологического диапазона. Поэтому число состояний задаётся путём дискретизации данного диапазона на равные интервалы с шагом в 10 мм.рт.ст., не считая крайних интервалов. В таком случае состоянием системы является какой-либо интервал значений АД. Для САД определение вероятных значений задано, начиная с интервала < 90 мм.рт.ст., затем 90-99, 100-109, ..., 240249, >250, всего 18 состояний; для ДАД - с интервала < 50 мм.рт.ст., затем 50-59,60-69,..., 130-139,>140,всего 11 состояний.

В результате максимальная сложность системы (Hmax=logn при использовании логарифма состояний системы с основанием 2)

относительно САД равна HS = 4.1699, а максимальная сложность системы относительно ДАД равна HD = 3.4594.

Энтропия и 00 системы рассчитываются по формулам К.Э. Шеннона и Ферстера. В последнем случае уравнение выглядит следующим образом:

OORS=1-ENS/HS, OORD=1-END/HD, где OORS - 00 системы по САД, OORD - 00 системы по ДАД, ENS -энтропия системы, рассчитываемая по САД, END - энтропия системы, рассчитываемая по ДАД.

По данным Шкарина Вл.В., оптимальным для функционирования системы АД является значение её 00 около 0.382. Данная величина характеризуется наиболее благоприятным сочетанием порядка (обеспечивающего стабильность системы, её устойчивость к внешним воздействиям) и хаоса (дающего возможность пластического приспособления к изменяющимся влияниям окружающего мира).

Материал и методы исследования. Объектом исследования послужили 40 пациентов из основной группы (25 мужчин и 15 женщин), страдающих ЭАП-II степени. Средний возраст - 50.6±9.1 лет. Всем им была назначена гипотензивная терапия согласно стандартным рекомендациям. Контрольное СМАД проводилось через месяц. На основании данных СМАД вычислялась 00 системы поддержания САД и ДАД до и после терапии, затем проводился корреляционный анализ зависимости изменения 00 системы АД от начальных значений 0 0.

Результаты и обсуждение.

Было предположено, что критерием стойкости достигнутого гипотензивного эффекта является повышение 00 системы. Кроме того, была выдвинута гипотеза, что сформировавшаяся АГ приводит к структурированию и стабилизации системы АД на новом, повышенном уровне АД. В таком случае достижение целевых уровней АД с помощью гипотензивной терапии обязательно должно пройти через этап временной дезорганизации системы АД, чтобы сделать её более податливой к внешним воздействиям. В таком случае при первом контроле лечения должно наблюдаться снижение 00 системы, значения которой изначально были близки к оптимальным.

Корреляционный анализ подтвердил тесную взаимосвязь между выраженностью изменения внутренней структуры АГ (ёООСАД, (ЮОДАД) и исходным уровнем 00 системы (ООСАД, ООДАД). Для САД сила корреляционной связи равна 1=0.73 при р=0.0000, а для ДАД г =0.56 при р = 0.0002 (рис.8).

0.17 0.07 ч ^ -ооз О ■в -013 -023 0.34 0.24 ^ 0.14 ¡3 0.04 8 406 -0.16 -0?6

о/ - / / * ¿¡У/ / .°° № V /У^ / /,* / /А, / "/ / о / « * ■ ■ 7 . / / / о/V \У'/?Л* в,- У / 0 в У У ' У / Л ' / а у

0.2 03 04 0.5 0.6 0.1« 0.28 0.38 0/18 058

ООСАД ООДАД

Рис. 8. Виды изменения относительной

организации системы АД в процессе терапии.

Таким образом, при низкой начальной относительной организации системы поддержания АД она повышается, а при высокой временно дестабилизируется (понижается) врезультате терапии.

Данное исследование подтвердило дополнительное клиническое значение методов визуализации данных СМАД и информационного анализа при диагностике и управлении лечением пациентов с эссенциальной артериальной гипертензией.

ВЫВОДЫ.

1. Метод визуально-ориентированного представления данных суточного мониторирования артериального давления значительно дополняет диагностическую ценность традиционной оценки результатов суточного мониторирования артериального давления, так как позволяет визуально и количественно оценить структурную и функциональную организацию системы АД у конкретного пациента.

2. Метод визуально-ориентированного представления данных суточного мониторирования артериального давления даёт возможность точно установить степень и форму артериальной гипертензии, оценить дисбаланс систем регуляции АД по форме распределения значений АД на графике и установить вероятностный прогноз течения заболевания у конкретного пациента на основании степени дизрегуляции и повышения артериального давления.

3. Разработанные в рамках метода визуализации модифицированные индексы вариабельности артериального давления - «периферия» и «ядро» - являются более чувствительными показателями в плане оценки состояния сбалансированности и реактивности сердечно-сосудистой системы в сравнении со стандартными показателями вариабельности АД.

4. Визуальная и количественная регистрация патологических значений «ядра» и «периферии» является предпосылкой для поиска неучтённых факторов риска и/или назначения комбинированной терапии пациенту с эссенциальной артериальной гипертензией.

5. Метод визуально-ориентированного представления данных суточного мониторирования артериального давления позволяет проводить визуальную и количественную оценку гипотензивного эффекта. Согласно разработанной рабочей классификации к благоприятному гипотензивному эффекту относятся коллабирование и коллабирование со смещением, к неблагоприятному - экспансия, фрагментация и одностороннее смещение, при этом благоприятному эффекту должны сопутствовать консолидация «ядра» и уменьшение или исчезновение агрессивной «периферии», неблагоприятному - отсутствие изменений или раздробление «ядра» и активация «периферии».

6. Наиболее точной и предпочтительной является комплексная оценка результатов лечения с использованием методов визуализации, информационного анализа и стандартных показателей суточного мониторирования артериального давления. Состояние системы артериального давления наиболее стабильно при значениях относительной организации системы, близких к 0.382, поэтому при низкой начальной относительной организации системы артериального

артериального давления она повышается, а при высокой временно дестабилизируется (понижается) в результате адекватной терапии. Следствие 1. Прогноз стойкости достигнутого гипотензивного эффекта и управляемости течения артериальной гипертонии делается на основании анализа величины относительной организации системы на конечном этапе коррекции терапии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Характер «ареала» артериальной гипертонии (распространённый, раздробленный, с выраженной агрессивной и дальней «периферией» и/или фрагментированным «ядром») свидетельствует о неблагоприятном течении заболевания у данного пациента.

2. Применение визуально-ориентированного представления данных суточного мониторирования артериального давления при первоначальной диагностике позволяет улучшить стратификацию риска пациентов с артериальной гипертонией с использованием следующих критериев: индекс «периферии» > 17%, индекс «патологической периферии» > 8%, индекс «ядра» < 50% являются патологическими.

3. При оценке гипотензивного эффекта целесообразно ориентироваться на разработанную классификацию изменений формы графика визуально-ориентированного представления данных суточного мониторирования артериального давления.

4. Результаты анализа контрольного суточного мониторирования АД на фоне лечения, характеризующиеся снижением АД и снижением относительной организации системы поддержания АД, требуют коррекции терапии (при условии регистрации изначально низких значений относительной организации « 0.382) в виде увеличения дозы основного гипотензивного препарата или назначения дополнительного класса гипотензивных препаратов, так как данный факт свидетельствует о нестабильности гипотензивного эффекта.

5. Демонстрация анимационного гипотензивного эффекта с помощью визуально-ориентированного представления данных суточного мониторирования артериального давления наглядно представляет этот эффект пациенту, создавая положительный образ терапии и повышая комплайнс.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Метод визуально-ориентированного представления данных по результатам суточного мониторирования артериального давления у пациентов с эссенциальной артериальной гипертензией.//У11 Нижегородская сессия молодых учёных. Н.Новгород, 21-26.04.2002.: Тез. докл., с.249-252.

2. Нолипрел. Различные аспекты гипотензивного действия. Сообщение I. Традиционная оценка и нейросетевая стратификация пациентов.// Нижегородский медицинский журнал, 2003; 1; с.90-96 (Соавт. Шкарин Вл.В., Белых О.С., Гурвич Е.В. и всего 7).

3. Нолипрел. Различные аспекты гипотензивного действия. Сообщение П. Изменение «ареала» гипертензии.// Нижегородский медицинский журнал, 2003; 1; с.96-103 (Соавт. Шкарин Вл.В., Белых О.С., Гурвич Е.В. и всего 7).

4. Метод оценки эффективности гипотензивной терапии ингибиторами АПФ.// Российский кардиологический журнал, 2003; 2 (40); с.58-62 (Соавт. Шкарин Вл.В., Белых О.С., Гурвич Е.В. и всего 8).

5. Новый метод оценки эффективности гипотензивной терапии ингибиторами АПФ.// Российский кардиологический журнал, 2003; 3 (41); с.55-59 (Соавт. Шкарин Вл.В., Белых О.С., Гурвич Е.В. и всего 8).

6. Усовершенствование методики анализа результатов суточного мониторирования артериального давления: визуально-ориентированное представление данных. // III Конференция молодых учёных России с международным участием «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины». Москва, 20-24.01.2004.: Тез. докл., с. 141. (Соавт. Шилина Н.Т., Кузнецов СИ.).

Список использованных сокращений.

АГ - артериальная гипертензия

АД - артериальное давление

АДср - артериальное давление среднесуточное

ВАД - вариабельность артериального давления

ВОПД - визуально-ориентированное представление данных

ГБХ - гипертония белого халата

ДАД - диастолическое артериальное давление

ИА - информационный анализ

ИДАГ - изолированная диастолическая артериальная гипертензия

ИСАГ - изолированная систолическая артериальная гипертензия

00 - относительная организация

ПОМ - поражение органов-мишеней

САД - систолическое артериальное давление

СДАГ - систоло-диастолическая артериальная гипертензия

СМАД - суточное мониторирование артериального давления

СТД - стандартное отклонение

ЭАГ - эссенциальная артериальная гипертензия

Ольховская Елена Анатольевна

Клиническое значение методов визуально-ориентированного представления данных и информационного анализа суточного мониторирования артериального давления у пациентов с эссенциальной артериальной гипертензией

Сдано в набор 16.06.04.Подписано в печать 17.06.04. Формат 60x90 1/16. Бумага писчая. Печать трафаретная. Усл.печ.л.1,6 Тираж 100 экз. Заказ № 21 Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, 603600, Н.Новгород, Ильинская, 65. Полиграфический центр Гуманитарно-художественного института Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета, 603022, Г.ННовгород, Тимирязева, 31.

»2035 5

РНБ Русский фонд

2005-4 20278

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ.

К началу XXI века человечество прочно освоило целый ряд так называемых «болезней цивилизации», заменивших собой мрачные средневековые эпидемии, «моры», и влияющих на жизни людей возможно не с такими явными, но с не менее разрушительными последствиями. Одну из главенствующих ролей в современных пандемиях по праву занимает артериальная гипертония (АГ), признанная медиками многих стран важнейшей проблемой, касающейся здоровья нации. Около биллиона людей по всему миру подвержено этому заболеванию, являющемуся одной из основных причин развития сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности [35,71,72,98].

В нашей стране, по данным Центра профилактической медицины, среди женщин старше 18 лет имеют АГ 41.1%, среди мужчин 39.2%. Подобным же образом выглядит ситуация и в европейских странах. Так в Великобритании по последним данным среди людей в возрасте от 35 до 64 лет страдают АГ 42% человек [98]. Однако, несмотря на большое количество широкомасштабных исследований, проведённых в этой области, и огромные средства, затраченные на борьбу с заболеванием и его осложнениями, до сих пор не удаётся достичь адекватного контроля над АГ. Даже в тех случаях, когда назначается медикаментозная терапия с учётом всех существующих рекомендаций, велик процент выхода АГ из-под контроля, развитие так называемого феномена «ускользания».

В итоге в России эффективно лечатся лишь 17.5% женщин и 5.7% мужчин. В США достигшими целевых уровней артериального давления (АД) считаются 27% гипертоников, во Франции - 24%, в Канаде - 22%, в Италии - 9%, в Египте - 8%, в Великобритании -6%, в Китае - 3%, в Польше - 2%. Между тем доказана чёткая связь между снижением уровня АД и частотой развития цереброваскулярных заболеваний, инфаркта миокарда, сердечной и почечной недостаточности у больных АГ [44,71,84]. Таким образом, остаётся актуальной проблема улучшения комплексной оценки состояния пациента с эссенциапьной артериальной гипертензией (ЭАГ) с целью выбора более точных критериев для подбора терапии, а также определения стойкости и стабильности достигнутого гипотензивного эффекта.

Однако вина в создавшемся положении вещей лежит не только на врачах, не всегда придерживающихся «агрессивной» в положительном смысле этого слова тактики воздействия на АГ даже на ранних её стадиях, и не только на пациентах, не осознающих важности принятия всех мер по лечению АГ и/или халатно относящихся к своему здоровью.

Часть проблемы, несомненно, состоит и в том, что решение о тяжести АГ (заключающейся не только в уровне повышенного АД, но и в нарушении его регуляции) и, следовательно, выбор определённой тактики лечения при одинаковом общем суммарном риске проводится на основании единичных измерений АД. Осознанная необходимость увеличения количества информации о состоянии сердечно-сосудистой системы привела к разработке и внедрению в практику методики суточного мониторирования АД (СМАД), которая на основах доказательной медицины утвердила своё преимущество над клиническими измерениями АД. И хотя она до сих пор остаётся дополнительным методом в стандартах обследования пациентов с АГ, в медицинской общественности всё шире обсуждается вопрос об обязательном использовании СМАД при диагностике и управлении лечением артериальной гипертензии.

Многочисленные исследования [14,26,57,59,126,127,128,153] показали, что среднесуточные величины АД (АДср) являются более реальным отражением действительно существующего у пациента уровня АД, чем соответствующие цифры, полученные при клинических измерениях, они более воспроизводимы при повторных исследованиях, чем клинические измерения АД, позволяют получать информацию о вариабельности и суточном профиле АД, имеют более тесную связь с частотой и степенью поражения органов-мишеней (ПОМ), помогают исключить гипердиагностику

АГ и недооценку тяжести состояния пациентов с ночными подъёмами АД, а также позволяют оценивать адекватность и достаточность назначаемой гипотензивной терапии. Однако до сих пор объём значительно возросшей информации, заключающийся в получении большого количества данных, продолжает обрабатываться «по старинке», когда предметом анализа служат опять же несколько цифр - средние значения АД. Причиной этого, по-видимому, является довольно долгое существование медицины как науки гуманитарной, развивающейся изолированно от последних научных разработок в области математики, физики, статистики, компьютерных технологий. Математический аппарат, используемый для обработки результатов СМАД, не рассчитан для оценки такого явления, описываемого в нелинейной динамике как «сложность», и лежащего в основе поведения биологических систем. В итоге мы теряем большое количество информации об исследуемом объекте и, используя лишь линейные методы анализа, получаем упрощенную, а иногда даже искажённую картину. Сравнение же результатов СМАД при подборе лечения и динамическом наблюдении за пациентом с использованием стандартного графического отображения полученных данных малоинформативно.

Всё вышеперечисленное позволяет утверждать, что методы диагностики ЭАГ требуют дальнейшей доработки. Разработка приборов, функционирование которых было бы максимально приближено к реальной жизнедеятельности организма и, главное, внедрение их в практику предположительно невозможно в ближайшее время с учётом конкретной экономической ситуации. Однако имеется другой, более простой путь для повышения коэффициента полезного действия при извлечении информации из результатов того же СМАД. Речь идёт о применении иных методов анализа данных, позволяющих получить новые сведения об изучаемом явлении при сохранении исходных посылок.

Учитывая возникновение современной технологии Data Mining [12,18,68] («интеллектуальный анализ данных»), позволяющей отыскивать нетривиальные паттерны (шаблоны), отражающие фрагменты многоаспектных отношений в данных, и получать практически полезные и доступные интерпретации знания, целесообразно применить эту методику в конкретных областях медицины. В нашей работе мы усовершенствовали анализ данных СМАД с помощью таких представителей «интеллектуального анализа данных», как информационный анализ (ИА) и метод визуально-ориентированного представления данных (ВОГЩ), и показали, как можно применить этот метод для улучшения диагностики и управления лечением артериальной гипертонии.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Изучить клиническое, диагностическое и прогностическое значение методов информационного анализа и визуально-ориентированного представления данных СМАД у пациентов с эссенциальной артериальной гипертензией.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Оценить информативность метода визуализации данных СМАД для получения представления о внутренней структуре АГ, степени нарушения регуляции и индивидуальном паттерне поведения АД конкретного пациента.

2. Разработать с помощью метода визуализации данных СМАД дополнительные критерии стратификации риска и подбора гипотензивной терапии у пациентов с ЭАГ.

3. Разработать классификацию и критерии благоприятного и неблагоприятного гипотензивного эффекта на основе метода визуально-ориентированного представления данных СМАД.

4. Сопоставить возможности метода стандартной оценки результатов СМАД, метода визуализации данных и метода информационного анализа при проведении комплексного анализа силы, направленности, а также стойкости и стабильности достигнутого гипотензивного эффекта.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ.

Впервые для усовершенствования анализа результатов СМАД применены такие представители «интеллектуального анализа данных», как метод информационного анализа и визуализации данных в специально разработанном адаптированном варианте.

Результаты настоящего исследования позволяют утверждать о значительном преимуществе, которое даёт графическое отображение внутренней структуры АГ, при диагностике реальной степени АГ и дизрегуляции АД конкретного пациента. Дополнительно к визуальному анализу структуры АГ производится расчёт формулы «ареала» АГ, представляющей собой распределение всех значений АД по степеням и формам АГ конкретного пациента за время измерения.

Разработанные в рамках метода визуализации модифицированные индексы вариабельности АД (ВАД) - индекс «периферии» и «ядра» - визуально и количественно обнаруживают значительно более высокую чувствительность при сравнении с нормой, чем стандартные индексы ВАД. Использование этих компонентов внутренней структуры АГ позволяет улучшить стратификацию риска и более обоснованно подбирать терапию (дозу препарата и необходимость комбинированного лечения) при анализе результатов СМАД пациентов с ЭАГ.

Определены визуальные и количественные критерии благоприятного и неблагоприятного гипотензивного эффекта на основании разработанной классификации трансформации графических изображений и динамики количественных показателей метода ВОПД СМАД на фоне лечения.

Определены виды изменения относительной организации (00) системы АД на фоне лечения. Гипотензивная терапия, как правило, проходит через этап временной дезорганизации системы АД у пациентов со сформировавшейся АГ. Повышение 00 системы АД на конечном этапе лечения является условием стойкости и стабильности достигнутого гипотензивного эффекта.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.

В результате настоящего исследования создана новая форма графического представления данных СМАД, ориентированная на визуализацию внутренней структуры АГ, что качественно улучшает диагностику реальной степени АГ и дизрегуляции АД конкретного пациента. Графическое представление дополнено расчётом формулы «ареала» АГ. Определены визуальные и количественные признаки благоприятного и неблагоприятного протекания заболевания, нацеленные на максимально индивидуализированную оценку состояния пациента с АГ.

Разработана методика виртуальной томографии, позволяющей визуально и количественно оценивать компоненты внутренней структуры АГ- «ядро» и периферию», дающие возможность, с одной стороны, обоснованно определять степень АГ по нахождению «ядра» в определённой зоне графика, с другой стороны, судить о степени дизрегуляции и дезадаптации системы АД по выраженности агрессивной «периферии». Методики реализованы в виде программного приложения в среде Matlab.

Рассчитаны нормативы для предлагаемых показателей оценки ВАД и доказана их более высокая чувствительность по сравнению со стандартными. Показано преимущество выбора иного принципа графической трансформации данных СМАД для диагностики и определения тактики лечения пациентов. Определены отличительные особенности данных СМАД пациентов с «гипертонией белого халата» (ГБХ).

На основании метода ВОПД СМАД разработана рабочая классификация гипотензивного эффекта, выделены качественные и количественные критерии благоприятного и неблагоприятного гипотензивного эффекта, доказано их преимущество по сравнению с традиционным сравнением данных СМАД в процессе терапии. Методика визуализации компьютерного эффекта реализована в компьютерной программе Morpher. На примере нолипрела показаны возможности определения аспектов гипотензивного действия различных классов препаратов с идентификацией пациентов, у которых индивидуальный шаблон внутренней структуры АГ наиболее восприимчив к тому или иному лекарственному средству.

Разработаны визуальные и количественные критерии адекватности назначенной терапии по виду изменения 00 и энтропии системы АД в процессе лечения. Определено условие стойкого и стабильного гипотензивного эффекта как обязательное повышение 00 системы АД на конечном этапе подбора терапии. Методика реализована в компьютерной математической среде Mathcad.

Показано преимущество комплексной оценки гипотензивного эффекта у пациентов с АГ с использованием метода ВОПД, информационного анализа и стандартной оценки результатов СМАД с целью достижения контроля за течением заболевания.

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Результаты работы - метод визуально-ориентированного представления данных и информационного анализа СМАД внедрены в практику деятельности ЦМСЧ № 50 РФЯЦ ВНИИЭФ, медицинского центра «Элегра» г. Нижнего Новгорода, поликлиники ГУ ЦБРФ по Тульской области, кардиологического отделения дорожной клинической больницы ГЖД МПС РФ г. Нижнего Новгорода, как учебный материал представлены в циклах лекций общего и тематического усовершенствования кафедры терапии ЦПК и ППС ГОУ ВПО НижГМА МЗ РФ.

АПРОБАЦИЯ.

Апробация диссертации состоялась на межкафедральном заседании кафедры терапии ЦПК и ППС ГОУ ВПО НижГМА МЗ РФ, кафедры скорой и неотложной медицинской помощи ЦПК и ППС ГОУ ВПО НижГМА МЗ РФ, кафедры госпитальной терапии им. В.Г.Вогралика ГОУ ВПО НижГМА МЗ РФ и кафедры госпитальной и военно-полевой терапии с курсом токсикологии и медицинской защиты ВМИ ФСБ России 23 апреля 2004 года.

Основные положения диссертации доложены на VII Нижегородской сессии молодых учёных (Н.Новгород, 2002), II научной сессии НГМА «Современное решение научных проблем в медицине» (Н.Новгород, 2003), в виде стендового доклада на VII межрегиональном кардиологическом форуме «Неделя здорового сердца» (Н.Новгород, 2003), на Ш Конференции молодых учёных России с международным участием «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» (Москва, 2004), Ш научной сессии ГОУ ВПО НижГМА МЗ РФ «Современное решение научных проблем в медицине» (Н.Новгород, 2004).

ПУБЛИКАЦИИ.

По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них 4 в центральной печати.

ОБЪЁМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ.

Диссертация изложена на 173 страницах машинописного текста и состоит из списка сокращений, введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложений. Библиографический список содержит 172 источника, из которых 80 работ отечественных авторов и 92 зарубежных. Работа иллюстрирована 13 таблицами, 40 рисунками и 4 схемами.

ВЫВОДЫ.

1. Метод ВОПД СМАД значительно дополняет диагностическую ценность традиционной оценки результатов СМАД, так как позволяет визуально и количественно оценить структурную и функциональную организацию системы АД у конкретного пациента.

2. Метод ВОПД СМАД даёт возможность точно установить степень и форму АГ, оценить дисбаланс систем регуляции АД по форме распределения значений АД на графике и установить вероятностный прогноз течения заболевания у конкретного пациента на основании степени дизрегуляции и повышения АД.

3. Разработанные в рамках метода визуализации модифицированные индексы ВАД -«периферия» и «ядро» - являются более чувствительными показателями в плане оценки состояния сбалансированности и реактивности сердечно-сосудистой системы в сравнение со стандартными показателями ВАД.

4. Визуальная и количественная регистрация патологических значений «ядра» и «периферии» является предпосылкой для поиска неучтённых факторов риска и/или назначения комбинированной терапии пациенту с ЭАГ.

5. Метод ВОПД СМАД позволяет проводить визуальную и количественную оценку гипотензивного эффекта. Согласно разработанной рабочей классификации к благоприятному гипотензивному эффекту относятся коллабирование и коллабирование со смещением, к неблагоприятному - экспансия, фрагментация и одностороннее смещение, при этом благоприятному эффекту должны сопутствовать консолидация «ядра» и уменьшение или исчезновение агрессивной «периферии», неблагоприятному — отсутствие изменений или раздробление «ядра» и активация «периферии».

6. Наиболее точной и предпочтительной является комплексная оценка результатов лечения с использованием методов визуализации, информационного анализа и стандартных показателей СМАД. Состояние системы АД наиболее стабильно при значениях 00 системы, близких к 0.382, поэтому при низкой начальной 00 системы АД она повышается, а при высокой временно дестабилизируется (понижается) в результате адекватной терапии.

Следствие 1. Прогноз стойкости достигнутого гипотензивного эффекта и управляемости течения АГ делается на основании анализа величины 00 системы на конечном этапе коррекции терапии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Характер «ареала» АГ (распространённый, раздробленный, с выраженной агрессивной и дальней «периферией» и/или фрагментированным «ядром») свидетельствует о неблагоприятном течении заболевания у данного пациента.

2. Применение ВОПД СМАД при первоначальной диагностике позволяет улучшить стратификацию риска пациентов с АГ с использованием следующих критериев: индекс «периферии» > 17%, индекс «патологической периферии» > 8%, индекс «ядра» < 50% являются патологическими.

3. При оценке гипотензивного эффекта целесообразно ориентироваться на разработанную классификацию изменений формы графика ВОПД СМАД.

4. Результаты анализа контрольного СМАД на фоне лечения, характеризующиеся снижением АД и снижением 00 системы поддержания АД, требуют коррекции терапии (при условии регистрации изначально низких значений 00 « 0.382) в виде увеличения дозы основного гипотензивного препарата или назначения дополнительного класса гипотензивных препаратов, так как данный факт свидетельствует о нестабильности гипотензивного эффекта.

5. Демонстрация анимационного гипотензивного эффекта с помощью ВОПД СМАД наглядно представляет этот эффект пациенту, создавая положительный образ терапии и повышая комплайнс.