ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА КАРДИОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

33 
(ЭССАКС-ЭКГ «SERG») выбирался вариант оптимальной ИТКТ системы, 
способной проводить сравнительный анализ изображений электрокардиограмм, 
выполненных на разных, аппаратно не совместимых моделях, с целью 
дальнейшего практического применения как в стационарах, так и в 
амбулаторных условиях в ближайшие сроки для интерпретации данных, 
полученных при помощи сканирования лент ЭКГ. Рассмотрены задачи 
выделения вектора данных из линии напряжения на ЭКГ, нахождения пиков 
PQRST, 
анализа 
ЭКГ 
посредством 
вейвлет-преобразования, 
усовершенствования ка¬чества распознавания линий напряжения на ленте ЭКГ 
в сравнительной динамике нежелательных побочных реакций НПР, 
возникающих при различных режимах химиотерапии противотуберкулёзными 
препаратами (ХТ ПТП) и нежелательных негативных лекарственных 
взаимодействиях. Качественная и количественная оценка, оптимизация 
дозирования назначенных лекарственных средств (ЛС) на основе полученных 
данных ЭССАКС-анализа. 
Материалы и методы. Моделью идентификации и сравнительной оценки 
временных ря¬дов отведений ЭКГ в процессе терапевтического мониторинга и 
медикаментозной коррекции симптоматики коморбидной патологии была 
выбрана группа больных туберкулезом лёгких с первичными манифестациями 
НПР на фоне длительной ХТ ПТП. Проводились физикальный осмотр, сбор 
анамнеза, ЭКГ, рентгенологический, бактериологический и биохимический 
(СКФ, МАУ) контроль отобранной группы: мужчины 28-47л., n=40,8л, ИМТ ≤ 
17,4, женщины 32-49л., n=35,6л. ИМТ ≤ 17,8) с впервые выявленным ТЛ на 
режимах IIБ и IV, включающими H (ГИНК) 0,9г/сут до 4-12 месяцев. Принцип 
выбора и непрерывности ПТП соответствовал лекарственной чувствительности 
(МЛУ) M. tuberculosis. Впервые выявленный инфильтративный туберкулёз 
лёгких (ТЛ) с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) преобладал 
у 154 (83%), у 26 (14%) диссеминированный ТЛ МЛУ, у 6 (2,5%) 
фибрознокавернозный ТЛ МЛУ. Во второй группе больных (118) проводилось 
динамическое наблюдение первичной манифестации укорочения интервала PQ 
на фоне ХТ ПТП в режиме IV. Фоновыми отмечены патогенетические факторы 
побочных - кардиотоксических реакций на основной комплекс ХТ ПТП 
(HREZ(PT)(Cap)+ПАСК: гипоксия, дисфункция вегетативной нервной системы, 
активация свободного радикального окисления. Критерием качества служило 
максимально возможное соответствие построенных на основе выделенных 
данных графиков базовому исходному изоб¬ражению. В качестве 
практического 
приложения 
использовалась 
автоматизация 
выделения 
функциональных показателей работы сердца: изменений ритма, проводимости, 
процессов реполяризации миокарда у пациентов с впервые выявленными НПР. 
Во время наблюдения первичных манифестаций НПР на ХТ ПТП у 1-й группы 
пациентов с коморбидной сердечнососудистой патологией был проведён 
сравнительный анализ динамических электрокардиографических изменений в 
виде различных впервые выявленных нарушений ритма и проводимости: ритм 
из правого предсердия (ППР) – 28, атриовентрикулярная блокада (АВ) Iст. – 12, 

34 
полная блокада левой ножки пучка Гиса (ПБ ЛНПГ) – 4, полная блокада правой 
ножки пучка Гиса (ПБ ПНПГ) – 2, синдром Бругада – 8, синдром слабости 
синусового узла (СССУ) – 2, миграция водителя ритма по предсердиям (МВРП) 
– 3, фибрилляция предсердий (ФП) – 11, удлинение интервала Q –T – 1, 
укорочение интервала P-Q – синдром преждевременного возбуждения 
желудочков сердца Клерка– Леви– Кристеско (CLC) – 13, фатальный синдром 
преждевременного 
возбуждения 
желудочков 
Вольфа-Паркинсона-Вайта 
(WPW), тип «Б» – 1, острый инфаркт миокарда (ОИМ) с формированием 
патологического зубца Q – 3, ОИМ без зубца Q (-) но с подъёмом сегмента S-T 
– 5, синусовая тахикардия – 5, изолированный синдром ранней реполяризации 
желудочков (СРРЖ) – 5 пациентов. Данным 103 больным ХТ ПТП с учётом 
безопасности лекарственных взаимодействий была начата с момента 
поступления в стационар. С учётом коморбидной патологии были назначены: 
внутримитохондриальный цитопротектор – Э2М6Г3ПС (мексидол) инфузионно 
1000 мг/сутки до 15 дней для 54, амиодарон от 400 до 800 мг/сутки – для 10 до 
10 дней для 15, пропафенон от 450 до 900 мг/сутки – для 17 до 30 дней, 
бисопролол от 5 до 10 мг/сутки – для 13 до 30 дней, метопролола сукцинат от 
25 до 50 мг/сутки – для 32 до 30 дней, ивабрадин от 10 до 15 мг/сутки – для 17 
пациентов. Во 2-й группе впервые выявленный инфильтративный туберкулёз 
лёгких (ТЛ) с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) преобладал 
у 98 (83%), у 17 (14%) I диссеминированный ТЛ МЛУ, у 3 (2,5%) I 
фибрознокавернозный ТЛ МЛУ. Пациенты получали в режиме IV суточные 
дозы: изониазид (H) 0,45-0,60г, рифампицин (R) 0,45г, пиразинамид (Z) 2,0г, 
этамбутол (E) 2,0г, протионамид (Pt) 0,5-1,0г, ПАСК 6,0-12,0г, 
капреомицин(Cap) 1,0г, фторхинолоны (Fq) 0,4-0,5г. Из 118 обследуемых 
(100%): женщин 62 (54%) 19-46 (n=32,5) лет, мужчин 54 (46%) 20-39 (n=29,5) 
лет. ЭКГ- контроль проводился двукратно в течении первого месяца, далее – 
один раз в месяц. В данной работе, как и в других отечественных разработках 
ПО и ИТКТ, ЭКГ-ленты рассматривается в качестве медицинских 
изображений, входящих в комплекс утверждённого МЗ РФ протокола 
обследования и лечения больного, согласно нозологической форме 
предварительного и окончательного диагноза. В то же время, в 
информационных технологиях (ИТ) изображение анализируемых ЭКГ 
рассматривается как сигнал, полученный из суммы полезного сигнала и шума. 
Приняв это определение за основу, выбрали и реализован следующий алгоритм. 
В разработках ИТ зубцы и комплексы ЭКГ именуются пиками, имеющие 
линейные величины, конкордантные общепринятым стандартам ЭКГ 
диагностики. 1. Из исходного изображения был выделен канал, 
соответствующий цвету фона ЭКГ-ленты. Фоновым цветом был выбран 
наиболее часто встречающийся стандартный розовый фон миллиметровой 
сетки. 2. Копия изображения в красном канале размывалась с помощью 
Гауссовского фильтра. 3. Бинарное изображение временного ряда 
суммировалось в результате применения формулы , где – полезный сигнал, – 
уровень шума, – гауссов белый шум, – исходный сигнал. К обработке 

35 
изображения ЭКГ так же применялся метод порогового преобразования. 4. 
Считывание сигнала происходило путем цикличной обработки столбцов 
получившегося массива. Полученный вариант алгоритма не давал требуемого 
результата на всех тестовых данных. Из 186 обработанных кардиограмм 12 
(6,5%) распознавались не достаточно качественно. Анализ показал, что на 
результат 
распознавания 
повлиял 
параметр 
функции 
порогового 
преобразования. С целью точной настройки параметров этой функции была 
использована методика машинного обучения, где в качестве вектора признаков 
выступали цветовые и яркостные характеристики каждого столбца 
изображения. Как во время снятия ЭКГ, так и во время её оцифровки на 
полученном сигнале проявлялись различные артефакты. Типичным примером 
таких артефактов обозначились дрейф изолинии и сетевая наводка. Дрейф 
изолинии относится к низкочастотным артефактам и образуется, как правило, в 
результате сильных движений, поляризацией электродов, погрешности 
аппарата или из-за плохого контакта электрода с кожей. Для устранения 
низкочастотных помех такого рода использовался фильтр Баттерворта, 
заданный в дискретной частотной области как , где – частотная характеристика 
аналогового фильтра, – частота среза (рад/с), – аналоговая частота в радианах. 
Сетевая наводка обычно имеет частоту в 50 или 60 Гц. Данный артефакт 
устранялся путем применения режекторных и гребенчатых фильтров. Выбор 
фильтров основывался на эмпирическом опыте и рекомендациях в 
иформационно-математических и технических пособиях и руководствах. 
Синхронное устранение или усреднение по ансамблю использовалось, когда 
было доступно много копий ЭКС. Учитывалось положение, что шум является 
стационарным случайным процессом, а сам сигнал (квази-) – периодическим 
или циклически-стационарным. Соблюдался метод возможности применения 
фильтр скользящего среднего во временной области к статистически 
стационарным низкочастотным сигналам. Использованный метод обеспечивал 
быструю фильтрацию в масштабах реального времени. Если же фильтрация в 
реальном масштабе времени не требовалась, то использовался метод 
фильтрации в частотной области. При получении информации по спектральной 
мощности или автокорреляционной функции сигнала и шума применялся 
оптимальный фильтр Винера. В случаях, когда шум не коррелировался с 
сигналом, помеха имела нестационарный (и порой неслучайный) характер, и 
дополнительной информации не получалось, но зато имелась запись сигнала со 
второго источника, использовался метод адаптивная фильтрация. Методы 
обнаружения QRS-комплекса и пиков P, T. Все изученные авторами методы 
обнаружения QRS-комплекса основываются на поиске пика R и последующем 
удалении комплекса с копии ЭКГ для последующего исследования. В 
исследовании были рассмотрены методы, основанные на производной, на 
фильтре скользящего среднего, взвешенном и возведенном в квадрат операторе 
первой производной, алгоритм обнаружения QRS-комплекса Пана-Томпкинса. 
Для комплексного подхода к обнаружению пиков PQRST рассматривались 

36 
алгоритмы, основывающиеся на дискретном вейвлет-преобразовании, на 
преобразованиях «по длительности». 
Результаты: Методы выделения края лучше реализуются в среде 
MATLAB, а трассировка контура реализована гибче в библиотеке OpenCV. Т.к. 
как эти среды выделения контура не способны конкордантно обработать две 
идентичные ленты, был разработан новый способ извлечения вектора значений, 
реализующийся в синтезе OpenCV и MATLAB. Обработано 156 ЭКГ. В 146 
случаях проведён корректный анализ данных. В результате проведённой 
работы перспективным был признан метод использования дискретного вейвлет-
преобразования, предоставляющий возможность поиска и отображения пиков 
(зубцов, комплексов ЭКГ) даже на сигнале с дрейфом изолинии. Ранее 
распознанный сигнал загружался из файла. Проводилась вейвлет-декомпозиция 
четвертого уровня, исходный сигнал раскладывался вейвлетом Добеши. 
Извлекались коэффициенты разложения, выстраивался их график и далее 
анализировался оператором. Выбирался наиболее похожий на исходный сигнал 
коэффициент, но при этом уже очищенный от шумов. Система разыскивала все 
значения, превышающие 60% от максимума в выбранном уровне. Поскольку в 
этот массив могли попасть соседние значения, то производилась фильтрация 
слишком близких пиков. Ошибка смещения компенсировалась относительно 
исходного сигнала. На основе обнаруженных позиций проводился поиск 
остальных пиков. Авторы считают, что в данной работе новыми являются 
следующие положения и результаты. В процессе разработки программного 
обеспечения для структурного анализа кардиосигнала (ЭССАКС-ЭКГ «SERG») 
проведён анализ всех 186 электрокардиографических лент, снятых в приёмном 
покое стационара, переданных направившими учреждениями, снятых 
бригадами «Скорой помощи» и имеющимися в архивах обследуемых 
пациентов. Проведены необходимые сравнительный и количественный анализ 
изменения динамики всех электрокардиограмм, представленных пациентами в 
сопроводитетельной документации, электрокардиографами приёмного покоя и 
стационарными 
в 
отделении 
функциональной 
диагностики. 
Врач 
функционалист получил и использовал возможность представить кардиологу 
объективно выполненный анализ величины амплитуды и временного интервала 
зубцов P, Q, R, S и T, сегментов, клинически значимого QRS-комплекса не 
только в миллиметровом и миллисекундном соотношении, но в процентном, 
что позволило значительно повысить объективность оценки динамики в 
критериях и коэффициентах, раннее указанными в пособиях и руководствах по 
кардиологии, но до сих пор крайне редко используемыми практикующими 
врачами из-за большого объёма необходимых математических подсчётов. На 10 
ЭКГ отмечены «ЭлектроМеханические и Соматические Артефакты» (ЭМСА), 
требующие повтора ЭКГ. Кардиолог, применив динамический анализ величин 
амплитуд и временных величин зубцов, сегментов и интервалов, успешно 
выполнил безопасную рациональную коррекцию доз медикаментозной 
нагрузки в более короткий срок до 2-х суток, вместо обычных 3-4 дней. 
Нормализация синусового ритма из ППР отмечена у 13 (46,4%) и манифестация 

37 
ППР на фоне длительного приема ХТ ПТП при своевременном выявлении 
может оказаться обратимой (НПР тип «А») при условии своевременного 
применения кардиометаболической и антиаритмической IC терапии. 
Улучшение динамики течения СРРЖ отмечено у 3 (60%), МВРП у 1 (33%), 
стабилизация частоты зубцов «p» при ФП до 120-140 у 9 (82%), нормализация 
ЭОС и ЧСС при с-ме WPW «Б» – 1 (100%), стабилизация ЧСС нормального 
регулярного синусового ритма у больных с ОИМ – 6 (75%). Индивидуально-
рациональным отмечено применение Э2М6Г3ПС инфузионно 5% – 10мл 
в/венно 1раз/сут – 20 суток - 41, амиодарон 600мг/сут –8 (80%), амиодарон 
600мг/сут –8 (80%) – принимался до 10 суток, больные переводились на 
пропафенон; пропафенон 450мг/сут – 5 (35,7%), пропафенон 900мг/сут – 6 
(42,8%), ивабрадин 15мг/сут – 14 (87,5%), бисопролол 10мг – 4(33%), 
бисопролол 5мг – 5(41,7%), метопролола сукцинат 50мг/сут – 11(39,3%), 
метопролола сукцинат 25мг/сут – 15(53,6%). Ингибиторы транспорта 
полиненасыщенных жирных кислот в митохондрии назначались всем 
пациентам в средней терапевтической дозе. Улучшение ритма и проводимости, 
стабилизация процессов реполяризации миокарда при мониторинге системой 
ЭССАКС отмечено в 1-й группе у 94 пациентов (91,5%). У пациентов 2-й 
группы были зафиксированы следующие изменения: Синусовые тахикардии 
без феномена CLC на ЭКГ (ЧСС ≥ 110-120/мин) наблюдались в 18 (18%) 
случаях после внутривенного введения суточной дозы Fq на I-II день. У 
больных, получавших Fq >1 месяца («Авелокс» -17, «Спарфлоксацин» (Spf) -22, 
«Офлоксацин»- 25, "Флексид"(Fl) -14), наблюдался интервал PQ ≤ 110ms с 
ортодромным к-сом QRS на фоне нормального ритма (феномен CLC) ЧСС/мин 
= 74-85 у 18 (15,4%), ускоренного правильного синусового ритма ЧСС/мин = 
92-99 у 35 (феномен CLC) (29,5%), с синусовой тахикардией PQ ≤ 80-102ms 
ЧСС/мин = 106-124 у 34 (феномен CLC) (29,0%), с суправентрикулярной 
тахиаритмией: PQ ≤ 80-102ms ЧСС/мин/усред. ≈ 94-132 у 15 (феномен CLC) 
(12,8%). У 6 мужчин (5,1%) манифестировался синдром CLC: PQ ≤ 80-100ms, 
ЧСС/мин/усред. ≥ 150-178, медикаментозно купированный в течении I суток. 
Fq отменялись при синдроме CLC (3- Spf, 1- Fl) и 1 случае феномена WPW (1). 
У 12 - 4 женщин и 6 мужчин (10%) с ЧСС/мин = 68-82 отмечен регулярный 
синусовый ритм. Укорочение интервала PQ (феномен, синдром CLC) отмечено 
у 106 (89,7%) от выделенной группы и в 10,95% от первичной госпитализации.
Выводы. Дальнейшая разработка и внедрение в практику экспертных 
систем структурного анализа кардиосигнала класса ЭССАКС-ЭКГ «SERG» 
предоставит возможность значительно повысить качество кардиологического 
мониторинга пациента с коморбидной патологией повышенной сложности и 
обеспечения более рациональной и безопасной медикаментозной нагрузкой на 
междисциплинарном уровне. С целью профилактики и лечения нежелательных 
побочных реакций, вызванных ХТ ПТП, необходимо проводить постоянную 
превентивную поддерживающую сердечнососудистую деятельность терапию 
препаратами 
внутримитохондриальной 
цитопротекции 
– 
прямыми 
стимуляторами окисления глюкозы, ингибиторами β – окисления 

38 
полиненасыщенных 
жирных 
кислот 
и 
ингибиторами 
транспорта 
полиненасыщенных жирных кислот в митохондрии. 

жүктеу/скачать 1,26 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: