Медицинский университет удк 618.3:616.12–009.3–053.1 зеленко елена николаевна анализ амплитудно-частотных характеристик колебаний сердечного ритма в диагностике дистресса плода во время беременности и
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» УДК 618.3:616.12–009.3–053.1 ЗЕЛЕНКО Елена Николаевна АНАЛИЗ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОЛЕБАНИЙ СЕРДЕЧНОГО РИТМА В ДИАГНОСТИКЕ ДИСТРЕССА ПЛОДА ВО ВРЕМЯ БЕРЕМЕННОСТИ И РОДОВ 14.00.01 – акушерство и гинекология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Минск 2006 1 Работа выполнена в ГУО «Белорусская медицинская академия последип ломного образования» Научный руководитель: Воскресенский Сергей Львович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой акушерства и гинекологии ГУО «Белорусская медицинская академия после дипломного образования» Официальные оппоненты: Герасимович Георгий Игнатьевич, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры акушерства и гинекологии УО «Бе лорусский государственный медицинский университет», заслуженный деятель науки Республики Беларусь Семенкова Галина Николаевна, кандидат биологических наук, доцент, ведущий науч ный сотрудник кафедры биофизики физиче ского факультета УО «Белорусский государ ственный университет» Оппонирующая организация: УО «Гродненский государственный медицинский университет Защита состоится 22.11.2006 года в 12.00 часов на заседании совета по защите диссертаций Д 03.18.01 при УО «Белорусский государственный медицинский университет» (220116, г. Минск, пр-т Дзержинского, 83, тел. 272-55-98).С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УО «Белорусский государственный медицинский университет».
Автореферат разослан 19 октября 2006 года.
Ученый секретарь совета по защите диссертаций кандидат медицинских наук, доцент А. В. Сикорский ВВЕДЕНИЕ Внутриматочная гипоксия и асфиксия плода и новорожденного явля ются ведущими причинами перинатальных потерь, заболеваемости, а так же факторами риска развития соматических, психических нарушений и инвалидизации подрастающего поколения [М. А. Курцер, 2001;
О. В. Ша рапова и др., 2004].
Наиболее широко применяемым методом выявления гипоксии плода является кардиотокография [В. И. Кулаков и др., 2001;
G. A. Dildy, 2004].
В настоящее время ни одно заключение о состоянии плода не принимается без учета данных кардиотокографического исследования. Однако специ фичность и прогностическая ценность патологических изменений на кар диотокограмме (КТГ) составляют около 50 % [K. A. Keegan, 1987;
G. A. Dil dy et al., 1996]. То есть при их появлении плод с вероятностью 1:1 может быть больным и здоровым. Вследствие этого изменения на КТГ иногда не дооцениваются, а иногда приводят к бесполезным экстренным родоразре шениям, что увеличивает число кесаревых сечений без существенного уменьшения перинатальных потерь [С. Д. Шилова и др., 1998;
B. Williams, S. Arulkumaran, 2004]. Увеличение диагностической точности оценки со стояния плода с помощью повсеместно применяемого метода – это не только улучшение перинатальных исходов, но и снижение необоснованной интервенции в течение беременности и родов. Поэтому повышение ин формативности кардиотокографии является актуальной и практически зна чимой задачей.
Для её разрешения стал привлекаться компьютерный анализ вариа бельности сердечного ритма плода (СРП). Он позволил существенно повы сить диагностическую информативность метода, но его использование вы явило и ограничения при ареактивном нестрессовом тесте и в интрана тальный период [В. И. Кулаков и др., 2001;
J. Pardey et al., 2002]. То есть на сегодняшний день математические и компьютерные методы анализа из менчивости СРП окончательно не решили проблемы оценки состояния плода, но их возможности полностью не исчерпаны. В последние годы ис следования сложных явлений, связанных с проявлениями биофизической активности биологических объектов, стали проводить с использованием нового класса математических функций — вейвлет-преобразований. Их апробация для анализа СРП во втором периоде родов показала чувстви тельность 83,3 % и специфичность 97,9 % в прогнозе состояния но ворожденного [E. Salamalekis et al., 2002]. Исследований по применению вейвлет-преобразований для анализа СРП в антенатальный период и в пер вый период родов в доступной литературе не найдено. Но, исходя из мате матических предпосылок и имеющихся результатов по эффективности их применения в клинической практике, можно ожидать, что их использова ние для анализа КТГ также является высокоинформативным.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Связь работы с крупными научными программами и темами. Рабо та выполнена в рамках ОНТП: «Разработать программу пренатального прогнозирования, профилактики и лечения гипоксии плода» (номер госу дарственной регистрации № 20043906, 2004 г.) и БФФИ Республики Бела русь Ф~05-036 «Интегральные уравнения и краевые задачи для аналитиче ских функций и их приложения в механике и медицине» (номер государст венной регистрации № 20051930, 2005–2007 гг.) Цель исследования: повысить эффективность кардиотокографической диагностики дистресса плода путем совершенствования обработки ампли тудно-частотных характеристик изменчивости его сердечного ритма.
Объектом исследования были 238 женщин со сроком гестации более 30 недель с различным исходом беременности и родов для плода. Иссле дуемый материал группировался на основе патоморфологических заклю чений и клинических диагнозов, основанных на стандартных международ ных критериях в соответствии с МКБ–10. Предметом исследования яви лись 561 КТГ.
Задачи исследования:
1. Провести сравнительный анализ клинического течения беременно сти и родов при антенатальной, интранатальной гибели плода и рождении ребенка в асфиксии.
2. Определить информативность визуальных кардиотокографических критериев состояния плода, используемых в практическом акушерстве.
3. Определить пригодность математической функции анализа волно образных процессов вейвлет-преобразований для выявления различий между кардиотокограммами при дистрессе и удовлетворительном состоя нии плода.
4. Выявить особенности вариабельности сердечного ритма плода в анте-и интранатальный периоды.
5. Разработать методику диагностики состояния плода в антенаталь ный период по данным анализа вариабельности его сердечного ритма с применением вейвлет-преобразований.
Положения, выносимые на защиту:
1. Повышение точности оценки состояния плода возможно путем применения вейвлет-преобразований в анализе изменений амплитудно частотных характеристик его сердечного ритма. Гипоксия плода может быть диагностирована на протяжении последней недели до антенатальной гибели с чувствительностью 79 % (Р95 % = 66–88 %) и специфичностью 94 % (Р95 % = 90–97 %) путем применения вейвлет-преобразований в анализе из менчивости его сердечного ритма, регистрируемого в течение 20 минут.
2. Развитию гипоксии плода в антенатальный период сопутствует 1)уменьшение абсолютных величин амплитудных показателей колебаний сердечного ритма во всех частотных диапазонах, 2) уменьшение различий амплитудных характеристик колебаний сердечного ритма между разными диапазонами, 3) увеличение их вариабельности в пределах высокочастот ных диапазонов. Количественная оценка этих независимых изменений яв ляется информативным диагностическим критерием и может быть опреде лена по значениям среднего абсолютного отклонения амплитуды колеба ний (СрОА) частотного диапазона 0,15–0,3 Гц и стандартного отклонения амплитуды колебаний (СтОА) частотного диапазона 0,3 Гц.
3. Развитие дистресса плода в интранатальный период в отличие от антенатального сопровождается несистемными разнонаправленными из менениями вариабельности его сердечного ритма, что обусловливает необ ходимость применения разных критериев оценки состояния плода в анте- и интранатальный периоды.
Личный вклад соискателя. Автором диссертационной работы само стоятельно выполнена патентно-информационная проработка темы, разра ботана первичная документация и адаптация первичного материала к спе циальным методам исследования. Им обследовано и пролечено 109 бере менных и рожениц, ретроспективно проанализированы результаты иссле дования 129 женщин. Лично соискателем произведена визуальная и мате матическая оценка 561 кардиотокограммы, включая предварительную ма тематическую обработку и вейвлет-преобразования, а также статистиче ская обработка, анализ и интерпретация полученных результатов.
Научным руководителем и соавтором д.м.н. С. Л. Воскресенским оп ределена тема диссертационного исследования, очерчены методологиче ские подходы к достижению цели. Соавторами проф. C. Cattani, О. В. Дуб ровиной и к.ф.-м.н. С. В. Рогозиным разработана методика предваритель ной математической обработки цифровых данных КТГ. Соавтором В. П. Кириленко проведен ретроспективный анализ результатов клиниче ского обследования и визуальной оценки КТГ 7 женщин с интранатальной гибелью плода.
Апробация результатов диссертации. Основные результаты иссле дований доложены и обсуждены на III Международной научно-техни ческой конференции «Медэлектроника 2004. Средства медицинской элек троники и новые медицинские технологии» (Минск, 2004);
Республикан ской научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы медицины» (Минск, 2005);
научно-практическом семинаре «Ак туальные вопросы акушерства и гинекологии» (Минск, 2005);
научной сес сии БГМУ (Минск 2004, 2005).
Опубликованность результатов. По теме диссертации опубликовано 17 работ: из них 8, соответствующих пункту 18 Положения о присуждении ученых степеней и присвоении ученых званий в Республике Беларусь, объ емом 4,4 авторских листа (170000 печатных знаков или 42 страницы в ре цензируемых журналах, из них без соавторов 4 работы объемом 2,2 автор ских листа), а также 9 других публикаций (30 страниц, 1 — без соавторов).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на страницах машинописного текста, состоит из введения, общей характери стики работы, основной части, представленной пятью главами (обзор ли тературы, материал и методы исследования, три главы результатов собст венных исследований), заключения. Работа иллюстрирована 18 рисунками, содержит 22 таблицы и 8 приложений, которые занимают 28 страниц. Биб лиографический список (объемом в 20 страниц) включает 212 использо ванных источников (68 русскоязычных и 144 англоязычных) и 17 публика ций соискателя.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования Изучены клинические особенности течения беременности и родов женщин со сроком гестации более 30 недель с различным исходом бере менности и родов для плода: 111 женщин, родивших детей без асфиксии, (контрольная группа) и 26 женщин с антенатальной, 22 женщин с интрана тальной асфиксией плода и 79 женщин, родивших детей с оценкой по шка ле Апгар 7 и менее баллов на 1-й минуте.
Оценка состояния плода проводилась по КТГ, находившихся в исто риях обследованных женщин и зарегистрированных в ходе выполнения работы. Всего было проанализировано 561 КТГ.
272 КТГ получены в интранатальный период. Из них 84 КТГ сделаны у женщин контрольной группы, 188 КТГ — у женщин основной группы, роды которых закончились интранатальной гибелью плода или которые родили детей в асфиксии. Средняя длительность записи составила 21 мин (Р95 % = 20–22).
Для создания диагностической модели оценки состояния плода в ан тенатальный период и проверки её информативности из полученных во время беременности КТГ были сформированы группы: обучающая, экза менационная ретроспективная, экзаменационная проспективная. В отдель ную группу выделены 7 КТГ с синусоидальным ритмом.
Обучающая выборка КТГ была предназначена для поиска новых ин формативных критериев анализа КТГ. В её состав вошли 18 КТГ, зареги стрированных в течение последней недели до антенатальной гибели плода, и 18 КТГ, записанных у женщин, родивших детей без асфиксии. В обу чающую выборку были включены КТГ, не имевшие манифестных кардио токографических признаков благополучия или дистресса: тахи- и бради кардии, акцелераций и децелераций, немого и синусоидального ритмов с одинаково низкой амплитудой вариабельности базального ритма, коле бавшейся от 3 до 6 уд/мин. Примеры КТГ обучающей выборки представ лены на рисунке 1. Средняя длительность анализированных записей соста вила 20 мин (Р95 % = 18–22).
КТГ основной и контрольной групп разделены по колонкам.
Рисунок 1 Примеры КТГ, составивших обучающую выборку КТГ экзаменационной выборки были использованы для проверки ин формативности созданной диагностической модели путем сопоставления расчетного состояния плода с реальным перинатальным исходом. Её соста вили 30 КТГ, зарегистрированных в течение последней недели до антена тальной гибели плода, и 92 КТГ, записанных у женщин контрольной груп пы. Средняя длительность КТГ этой выборки была 18 мин (Р95 % = 17–19).
Для дополнительной проверки информативности разработанной диаг ностической модели было проведено проспективное исследование. Про спективная выборка была представлена 124 КТГ 63-х женщин. Длитель ность исследования во всех случаях не превышала 20 минут. У женщин контрольной группы были зарегистрированы 79 КТГ. У женщин с небла гоприятным перинатальным исходом были записаны 45 КТГ. Из них 6 КТГ были сделаны в течение недели до антенатальной гибели, 17 до интра натальной гибели плода, 1 КТГ была зарегистрирована во время беремен ности, исходом которой явилось рождение ребенка в тяжелой степени ас фиксии, 21 КТГ в умеренной степени асфиксии.
Регистрация 388 (69 %) КТГ была произведена с помощью прибора «Corometrics», США, 120 (21 %) аппаратом «BFM», Республика Корея, 31 (6 %), монитором «Sonicaid», Англия, и ещё 22 КТГ (4 %) другими ви дами кардиомониторов. Частота используемого в аппаратах ультразвука была 1 МГц и более, максимально регистрируемый диапазон межударных интервалов от 250 до 2000 мс, минимальный от 286 до 1200 мс, точ ность 0,5 %. Все КТГ были преобразованы в электронный вид, оцифрова ны, исследованы с помощью визуального и математического анализа с применением вейвлет-преобразований.
При визуальном анализе КТГ учитывались следующие показатели СРП: базальная частота (уд/мин);
вариабельность базального ритма (уд/мин);
присутствие акцелераций и децелераций, немого и синусоидаль ного ритмов.
Математический анализ КТГ включал первичную математическую обработку (О. В. Дубровина, А. А. Савич, 2005 г.) и анализ сигнала КТГ с использованием вейвлет-преобразования Хаара (P. S. Addison, 2002). В ре зультате их применения кривая КТГ была разложена на частотные состав ляющие в 8-ми диапазонах (I — 0,3 Гц;
II — 0,14–0,3 Гц;
III — 0,07– 0,14 Гц;
IV — 0,04–0,07 Гц;
V — 0,02–0,04 Гц;
VI — 0,01–0,02 Гц;
VII — 0,005–0,01 Гц;
VIII — 0,005 Гц). В каждом из них анализировались мак симальный размах колебаний (МРК), стандартное отклонение (СтОА) и среднее абсолютное отклонение амплитуды колебаний (СрОА).
Для оценки состояния плода при ареактивном результате нестрессово го теста и отсутствии тахи- и брадикардии, акцелераций, децелераций, не мого и синусоидального ритма и невозможности использования компью терной техники был разработан упрощенный вариант математического анализа КТГ. Он включал расчет отношения максимальной к средней ам плитуде осцилляций (МАО/САО), как параметра, отражавшего степень максимальной вариабельности СРП. Для этого измеряли амплитуды ос цилляций первой, четвертой, восьмой, двенадцатой и шестнадцатой минут записи кардиотокограммы и рассчитывали их среднюю арифметическую (САО), измеряли амплитуду максимальной осцилляции (МАО), находили отношение максимальной амплитуды к полученной ранее средней арифме тической (МАО/САО).
Статистический анализ полученных результатов включал описание параметров в группах, групповые сравнения (применяли критерии Стью дента или Манна-–Уитни и Колмогорова–Смирнова, дисперсионный ана лиз и тест Краскела–Уолиса, двусторонний вариант точного критерия Фи шера и 2 критерий без или с поправкой Йейтса), исследование связей изу чаемых параметров, оценку эффективности диагностических тестов, оцен ку воздействия факторов, построение математических моделей прогноза.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Особенности клинического течения беременности и родов при различных исходах для плода Средний возраст женщин, беременность которых закончилась антена тальной гибелью плода, в нашем исследовании составил 28 лет (Р95% = 25– 30), интранатальной гибелью плода — 25 лет (Р95% = 22–27), рождением ре бенка в асфиксии — 25 лет (Р95% = 24–26) и в контрольной группе — 27 лет (Р95% = 26–28) (дисперсионный анализ и тест Краскела–Уолиса — р 0,01).
У 8 % (Р95% = 1–25 %) женщин с антенатальной гибелью плода имела место артериальная гипертензия, в контрольной ни у одной (р = 0,03).
Повторнородящие женщины встречались чаще в контрольной группе (36 %, Р95% = 27–45 %) по сравнению с группой женщин, плоды которых погибли интранатально (10 %, Р95% = 1–29 %, р = 0,03), отношение шансов (ОШ) составило 4,6 (Р95% =1,2–18,2), и с группой женщин, родивших детей в асфиксии (13 %, Р95% =6–22 %;
р 0,001;
ОШ – 4, Р95% = 2–8). Женщины, плоды которых погибли антенатально, чаще имели 6 и более беременно стей в анамнезе и, в частности, 3 и более медицинских абортов, чем в кон трольной группе (р = 0,006).
Заболеваемость ОРВИ в течение беременности чаще наблюдалась в группе с антенатальной гибелью плода — 58 % (Р95% = 39–77 %;
р 0,001;
ОШ – 8, Р95% = 3–21) и в группе женщин, родивших детей в асфиксии — 35 % (Р95% = 25–46 %;
р = 0,002;
ОШ – 3, Р95% = 2–7) по сравнению с кон трольной — 14 % (Р95% = 9–22 %). В группе с интранатальной гибелью плода она была 18 % (Р95% = 5–40 %).
Гестоз чаще осложнял течение беременности женщин с антенатальной гибелью плода более чем в половине случаев (58 %, Р95% = 39–77 %) по сравнению с группой женщин, родивших детей в асфиксии, и контрольной чуть больше чем у десятой части женщин, соответственно 13 % (Р95% = 6–22 %;
р 0,001;
ОШ – 9, Р95% = 3–24) и 16 % (Р95% = 10–24 %;
р 0,001;
ОШ – 7, Р95 % = 3–17). Гестоз был и у третьей части женщин с интрана тальной гибелью плода (27 %, Р95% = 9–46 %).
Окрашенные околоплодные воды чаще отмечались в группе с анте- и интранатальной гибелью плода и родивших детей в асфиксии по сравне нию с контрольной (р 0,001). Изменение количества вод чаще было в группе с антенатальной гибелью плода по сравнению с той, в которой дети родились в асфиксии, и контрольной группами (р 0,05). В группе с ин транатальной гибелью плода по сравнению с контрольной чаще происхо дило несвоевременное излитие вод — соответственно 50 % (Р95% = 29–71 %) и 24 % (Р95% = 17–33 %;
р = 0,03;
ОШ – 3, Р95% = 1–8).
Статистически значимо большие периоды индукции или стимуляции родовой деятельности и общая продолжительность родов были в группе женщин, родивших детей в асфиксии, по сравнению с контрольной груп пой (р = 0,01 и р 0,001, соответственно). Периоды индукции и стимуля ции родов соответственно составили 6 часов 49 минут (Р95 % = 5 часов минут – 7 часов 16 минут) и 4 часа 25 минут (Р95% = 3 часа 21 минуты – 5 часов 29 минут). Средняя длительность родов (представлена медианой с учетом распределения), закончившихся рождением ребенка в состоянии асфиксии, составила 8 часов 20 минут (Р95% = 7 часов 45 минут – 10 часов 23 минуты), в контрольной группе — 6 часов 20 минут (Р95% = 5 часов 55 минут – 7 часов 25 минут).
Информативность кардиотокографии в оценке состояния плода в антенатальный период исследована при анализе всех зарегистрирован ных за неделю до антенатальной гибели плода 61 КТГ и 189 КТГ кон трольной группы.
Визуальный анализ КТГ. В 96 % (Р95% = 92–98 %) КТГ контрольной группы и в 85 % (Р95% = 74–93 %) основной базальный ритм колебался в границах 120–160 уд/мин (р 0,01;
ОШ – 4, Р95% = 2–10). Базальный ритм 160 уд/мин встретился в 3 % КТГ контрольной и основной группы (p 0,05), 120 уд/мин в 1 % (Р95% = 0–4 %) КТГ контрольной группы и в 12 % (Р95% = 5–22 %) основной (р 0,001;
ОШ – 10, Р95% = 2–44).
Чувствительность значения амплитуды вариабельности базального ритма менее 7 уд/мин составила 93 % (Р95% = 84–98 %), специфичность — 37 % (Р95% = 30–44 %), ОШ – 7 (Р95% = 3–20). Вариабельность базального ритма от 3 до 6 уд/мин наблюдалась в группах с одинаковой частотой — 57 %. Чувствительность значения амплитуды вариабельности менее 3 уд/мин была 36 % (Р95% = 24–48 %), специфичность — 94 % (Р95% = 90– 97 %;
p 0,001).
Чувствительность учета акцелераций, децелераций и синусоидального ритма соответственно составила 98 % (Р95% = 91–100 %), 10 % (Р95% = 4– 20 %) и 11 % (Р95% = 5–22 %), специфичность 42 % (Р95% = 35–49 %;
ста тистическая значимость различий частоты встречаемости между группами p 0,001), 98 % (Р95% = 1–5 %;
p 0,05) и 100 % (Р95% = 98–100 %;
p 0,001).
В целом, признаки удовлетворительного состояния плода присутство вали в 103 из 250 КТГ, зарегистрированных в антенатальный период. Из этих 103 КТГ 102 были из контрольной группы. Прогностическая точность признаков благополучного состояния плода составила 99 % (Р95% = 95– 100 %). Но эти признаки не наблюдали в 60 КТГ основной группы и КТГ контрольной. Прогностическая точность их отсутствия составила % (Р95% = 33–49 %). Из 61 КТГ основной группы в 60 не было признаков благополучия плода чувствительность визуального анализа КТГ в анте натальный период составила 98 % (Р95% = 91–100 %). Однако из 189 КТГ контрольной группы только в 102 имелись особенности, характерные для удовлетворительного состояния плода специфичность была 54 % (Р95% = 47–61 %). Результаты нашего исследования соответствуют данным литера туры (K. A. Keegan, 1987).
Применение вейвлет-преобразований в анализе КТГ. При развитии гипоксии плода в антенатальный период имело место статистически зна чимое уменьшение величин всех амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) СРП (р 0,001). На рисунке 2 в качестве примера приведен график изменения СтОА. Характер изменений МРК и СрОА был аналогичный.
Из проанализированных АЧХ СРП наибольшей диагностической ин формативностью по площади под характеристической кривой обладало значение СрОА частотного диапазона 0,15–0,3 Гц. Информативность дан ного параметра составила 82 % (p 0,001, Р95% = 75–89 %, n = 250).
Как в основной, так и в контрольной группе было отмечено постепен ное повышение значений всех амплитудных характеристик от первого вы сокочастотного диапазона по мере уменьшения частоты. Но на рисунке видно, что имелась тенденция к большей изменчивости амплитудных ха рактеристик между высокочастотными диапазонами в контрольной группе, чем основной. Для проверки этого заключения были проведены расчеты медианы отношения СрОАII частотного диапазона 0,15–0,3 Гц к СрОАI частотного диапазона 0,3 Гц (СрОАII/СрОАI). В основной и контрольной группах она соответственно составила 1,67 (P95% = 1,62–1,72) и 1,73 (P95% = 1,71–1,74, статистическая значимость различий по критериям Манна– Уитни и Колмогорова-Смирнова р 0,03). Диагностическая информатив ность по площади под характеристической кривой для оценки состояния плода в антенатальный период значения отношения СрОАII/СрОАI соста вила 61 % (р = 0,01;
Р95% = 52–70 %, n = 250). То есть при развитии гипок сии плода уменьшалась вариабельность амплитуд колебаний между раз ными частотными диапазонами.
2, СтОА, уд/мин 1, 0, 0,3 0,15-0,3 0,07-0,15 0,04-0,07 0,02-0,04 0,01-0,02 0,005-0,01 0, Частотный диапазон, Гц Верхняя граница Р95% Верхняя граница Р95% Медиана Медиана Нижняя граница Р95% Нижняя граница Р95% 189 КТГ контрольной группы 61 КТГ основной группы Рисунок 2 График изменения СтОА СРП в зависимости от час тотного диапазона при развитии гипоксии и удовлетворительном со стоянии плода в антенатальный период Оценка состояния плода в антенатальный период по разработан ной диагностической модели. Диагностическая модель была создана пу тем анализа АЧХ обучающей выборки КТГ. По итогам расчетов в стати стически значимую (р 0,001) логистическую регрессионную модель оценки состояния плода из всего обработанного массива данных были включены только 2 АЧХ его СР СтОАI частотного диапазона 0,3 Гц (статистическая значимость коэффициента p 0,05) и СрОАII частотного диапазона 0,15–0,3 Гц (p 0,01). Полученная методом логистического рег рессионного анализа диагностическая модель имела вид:
exp(13,10 + 83,62 СтОАI - 93,86 СрОАII ) (1) y= 1 + exp(13,10 + 83,62 СтОАI - 93,86 СрОАII ) Гра ничным значением результата вычисления для определения удовлетвори тельного и развития патологического состояния плода являлась величина 0,5. При получении значения у 0,5 констатировали развитие гипоксии плода, при у 0,5 удовлетворительное состояние плода. При исследова нии изменений СРП в КТГ однородных по критериям, применяемым в практическом акушерстве, предлагаемая диагностическая модель позволи ла правильно установить благополучное состояние плода (специфичность метода) в 89 % (P95% = 65–99 %), неблагополучное (чувствительность ме тода) в 94 % случаев (P95% = 73–100 %). Диагностическая информатив ность модели была 92 % (P95% = 78–98 %).
Разработанная диагностическая модель строилась на анализе измене ния соотношений величин двух амплитудных характеристик СтОА и СрОА, принадлежащим двум частотным диапазонам 0,3 Гц и 0,15– 0,3 Гц, вошедшими в модель с разными знаками («+» и «–»). Для выявле ния закономерностей изменений АЧХ, лежащих в основе предлагаемой модели, были проведены дополнительные расчеты: 1) вычислены величи ны отношений одинаковых амплитудных характеристик между указанны ми частотными диапазонами;
2) вычислены величины отношений разных амплитудных характеристик (СтОА и СрОА) в пределах указанных час тотных диапазонов. Медианы отношения СтОАI/СрОАI частотного диапа зона 0,3 Гц в основной и контрольной группах КТГ без децелераций, ак целераций, синусоидального ритма и одинаковой амплитудой вариабель ности соответственно составили 1,33 (P95% = 1,28–1,35) и 1,25 (P95% = 1,24– 1,27), статистическая значимость различий по критерию Манна–Уитни и по критерию Колмогорова–Смирнова р 0,001. Медиана и средняя ариф метическая (с учетом распределения) отношения СтОАII/СрОАII частотного диапазона 0,15–0,3 Гц в основной и контрольной группах соответственно составили 1,3 (P95% = 1,27–1,35) и 1,26 (P95% = 1,24–1,28), статистическая значимость различий по критерию Манна-Уитни р 0,001, по критерию Колмогорова–Смирнова р 0,02. Диагностическая информативность вели чины отношения СтОАI/СрОАI частотного диапазона 0,3 Гц и СтОАII/ СрОАII частотного диапазона 0,15–0,3 Гц соответственно составила 70 % (p 0,001, Р95% = 60–80 %) и 68 % (p = 0,001, Р95% = 58–77 %). То есть при развитии гипоксии плода увеличивалось различие между амплитудами ко лебаний в рамках одного высокочастотного диапазона. Результат иссле дования зависимости изменений амплитудных характеристик между час тотными диапазонами (СрОАII/СрОАI) и внутри них (СтОАI/СрОАI и СтОАII/СрОАII) выявлял слабую взаимосвязь (коэффициент корреляции Пирсона был соответственно равен 0,15 (р 0,02) и 0,17 (р 0,01);
n = 250).
Проверка информативности диагностической модели оценки со стояния плода в антенатальный период на экзаменационной ретро спективной и проспективной выборках КТГ. Проверка информативности диагностической модели на экзаменационной выборке дала результат 92 % (правильно оценено состояние плода по 112 из 122 КТГ, Р95% = 85–96 %).
Специфичность достигла 95 % (правильно оценено состояние плода по из 92 КТГ контрольной группы, Р95% = 88–98 %), чувствительность соста вила 83 % (дана правильная оценка при анализе 25 из 30 КТГ основной группы, Р95% = 65–94 %). При этом все ложно-отрицательные заключения пришлись на КТГ, зарегистрированные за 4 и более суток до антенаталь ной гибели.
Сравнение показателей чувствительности, специфичности и общей точности, полученных по результатам анализа КТГ обучающей и экзаме национной выборки, с применением двустороннего варианта точного кри терия Фишера различий не выявило (соответственно р = 0,6;
р = 0,3;
р = 1,0).
Математическая модель состояния плода показала свою эффективность на независимой совокупности данных.
Тем не менее была проведена дополнительная проверка её информа тивности на КТГ в реальном масштабе времени (проспективное исследо вание). Диагностическая модель в этих условиях позволила правильно ус тановить удовлетворительное состояние плода (специфичность метода) в 94 % (P95% = 86–98 %) случаев, неблагополучное состояние плода (чувст вительность метода) в 84 % (P95% = 71–94 %) КТГ, общая информатив ность модели составила 90 % (P95% = 84–95 %) правильно было оценено состояние плода при анализе 112 из 124 КТГ. При сравнении показателей чувствительности, специфичности и информативности, полученных в ходе проспективного исследования, с показателями, полученными по результа там анализа КТГ обучающей (соответственно, р = 0,4;
р = 0,6;
р = 1,0) и эк заменационной выборки (соответственно р = 1,0;
р = 1,0;
р = 0,8), с приме нением двустороннего варианта точного критерия Фишера или 2 критерия с поправкой Йейтса различий выявлено не было. Таким образом, при про верке работоспособности предлагаемой диагностической модели была подтверждена её высокая информативность.
В целом применение разработанной модели позволило правильно оценить состояние плода по 90 % КТГ (общая точность, P95% = 86–93 %, по 225 из 250 КТГ). В том числе вывить развитие гипоксии по 48 из 61 КТГ, зарегистрированных в течение последней недели до антенатальной гибели плода, и определить его удовлетворительное состояние по 177 из 189 КТГ контрольной группы. Чувствительность метода составила 79 % (Р95% = 66– 88 %), специфичность 94 % (Р95% = 90–97 %). При этом во всех случаях, когда имели место ложно-отрицательные результаты, анализ последую щих записей КТГ выявлял неблагополучие плодов.
Информативность математической модели анализа КТГ на основе критериев Доуза–Редмана при удлинении регистрации СРП до 60 мин со ставляет 81%. Точность метода на основе формулы В. Н. Демидова и соав торов при часовой регистрации (минимальное время для возможности применения метода) также равняется 81 %. Но при удлинении в части случаев записи СРП до 90 мин информативность повышается до 88,3 % (В. И. Кулаков и др., 2001). Для заключения о состоянии плода с аналогич ной информативностью при применении вейвлет-преобразований требова лось не 60 и 90 мин, а 20 мин.
Метод визуального анализа КТГ при ареактивном нестрессовом тесте КТГ для диагностики гипоксии плода. При ареактивном нестрес совом тесте КТГ возможно применение упрощенного варианта обработки КТГ. Он обладает более низкой диагностической эффективностью, но мо жет быть осуществлен в ходе визуального анализа. В основе лежит оценка вариабельности СРП по отношению МАО/САО. Результаты исследования 45 КТГ показали, что даже когда средняя амплитуда осцилляций была одинаковой, МАО/САО было статистически значимо меньше в основной группе по сравнению с контрольной соответственно 3,2 ± 0,4 и 4,4 ± 0, (р 0,001). Диагностическая информативность для критического значения МАО/САО равного 3,4 была 73 % (Р95% = 60–86 %). При проспективном исследовании 51 КТГ диагностическая информативность значения отно шения МАО/САО составила 76 % (Р95% = 63–87 %).
Информативность кардиотокографии в оценке состояния плода в интранатальный период Визуальный анализ КТГ. Базальный ритм в пределах 120–160 уд/мин наблюдался в основной группе реже, чем в контрольной: 79 % (Р95% =73– 85 %) и 94 % (Р95% = 86–98 %) КТГ, соответственно (р 0,01;
ОШ – 4,1, Р95% = 1,5–9,7), а 160 уд/мин чаще 19 % (Р95% = 14–26 %) и 5 % (Р95% = 1–12 %) КТГ, соответственно (p 0,01;
ОШ – 4,7, Р95% = 1,6–12). Базальный ритм менее 120 уд/мин отмечался одинаково редко (p 0,05). Амплитуда вариабельности базального ритма 10 уд/мин наблюдалась редко в обеих группах в 13–14 % КТГ (p 0,05);
от 7 до 10 уд/мин и от 3 до 6 уд/мин с одинаковой частотой, примерно в двух пятых КТГ в обеих группах (p 0,05). КТГ с амплитудой вариабельности 3 уд/мин чаще встретились в основной группе, чем в контрольной (р = 0,04). Чувствительность данно го критерия была 7 % (Р95% = 4–12 %), специфичность 99 % (Р95% = 94– 100 %). Акцелерации отмечались в 47 % (Р95% = 40–54 %) КТГ основной и в 40 % (Р95% = 30–52 %) КТГ контрольной группы (p 0,05). Децелерации были в 39 % (Р95% = 32–46 %) КТГ основной и в 19 % (Р95% = 11–29 %) КТГ контрольной группы (p 0,05;
ОШ – 2,3, Р95% = 1,2–4,1). Синусоидальный ритм не встретился в КТГ контрольной группы (Р95% = 0–4 %) и был отме чен в 2 % (Р95% = 1–5 %) КТГ основной (р 0,05).
Таким образом, по результатам наших исследований информатив ность разных критериев визуальной оценки КТГ различалась в антенаталь ный и интранатальный периоды. Наиболее значимыми критериями анализа КТГ в антенатальном периоде являлись амплитуда вариабельности базаль ного ритма и присутствие акцелераций, однако в интранатальном периоде наличие акцелераций оказалось неинформативным, а из всех интервалов амплитуды вариабельности базального ритма значимым было её снижение 3 уд/мин. Наиболее информативным критерием развития дистресса пло да в интранатальный период являлись децелерации. Однако общая инфор мативность ни одного из критериев не превышала 60 %.
Исследования информативности математического метода анали за КТГ с применением вейвлет-преобразований в интранатальном пе риоде показали, что развитие дистресса плода сопровождалось увеличени ем амплитудных характеристик СРП в низкочастотных диапазонах. Одна ко их диагностическая информативность по площади под характеристиче ской кривой не превышала 60 %.
В результате исследования причин более низкой диагностической значимости показателей в интранатальный период по сравнению с антена тальным было установлено, что основная группа оказалась неоднородной по изменчивости СРП. В ней были выделены две подгруппы. На рисунке в качестве примера приведен график изменения СтОА первой и второй подгрупп.
СтОА (уд/мин) частотный диапазон 0,3 0,15-0,3 0,07-0,15 0,04-0,07 0,02-0,04 0,01-0,02 0,005-0,01 0, Верхняя граница Р95% Медиана Нижняя граница Р95% Рисунок 3 График СтОА основных подгрупп, демонстрирующий разнонаправленность изменений АЧХ СР при дистрессе плода в интранатальный период В первой из них все АЧХ были статистически значимо меньше, чем в контрольной группе. Во второй подгруппе большинство АЧХ были стати стически значимо больше, чем в контрольной группе (а именно, значения МРК всех частотных диапазонов, СтОА пяти, а СрОА четырех низ кочастотных диапазонов). Все АЧХ второй подгруппы КТГ были стати стически значимо больше, чем АЧХ первой подгруппы, а также АЧХ ос новной группы КТГ антенатального периода.
В литературе имеются разноречивые данные об информативности критериев визуальной оценки КТГ в интранатальный период: в одних до казывается бльшее диагностическое значение децелераций и его отсутст вие для акцелераций и амплитуды вариабельности базального ритма [G. M. Taylor et al., 2000;
B. K. Strachan et al., 2001], в других приводятся свидетельства большей информативности вариабельности СРП и акцеле раций [K. P. Williams, F. Galerneau, 2003;
H. Sameshima et al., 2004]. Дан ные противоречия могут быть объяснены выявленной в результате наших исследований разнонаправленностью изменений АЧХ при развитии дист ресса плода в интранатальный период.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Факторами риска перинатальной заболеваемости и смертности, ус тановленными в ходе настоящего исследования, являются: возраст матери старше 30 лет, более 5 беременностей в анамнезе, более 3 произведенных медицинских абортов, первые роды, патология сердечно-сосудистой сис темы, в частности, артериальная гипертензия, гестоз, заболеваемость ОРВИ во время беременности, мало - или многоводие, зеленые околоплод ные воды, несвоевременное излитие околоплодных вод, продолжитель ность индукции или стимуляции родовой деятельности более 7 часов, дли тельность родов более 8 часов [1, 3, 6].
2. Акцелерации — это основной прогностический признак благопо лучия плода в антенатальный период. Их наличие при нестрессовом тесте с вероятностью до 99 % (Р95% = 93–100 %) указывает на удовлетворительное состояние плода. Но их отсутствие не свидетельствует о развитии гипок сии. Акцелерации отсутствуют в половине КТГ плодов, родившихся с оценкой по шкале Апгар 8 и более баллов.
Используемые в акушерстве кардиотокографические критерии гипок сии плода тахи- и брадикардия, децелерации, немой, синусоидальный ритм в антенатальный период являются поздними и необязательными проявлениями патологии даже при тяжелом состоянии плода. Они наблю даются в только в 51 % (Р95% = 38–63 %) КТГ, записанных накануне анте натальной гибели.
В целом кардиотокографическое исследование состояния плода в ан тенатальный период, обладая высокой чувствительностью 98 % (Р95% = 91– 100 %) и прогностической значимостью присутствия признаков благопо лучия 99 % (Р95% — 95–100 %), отличается низкими прогностической цен ностью их отсутствия — 41 % (Р95% = 33–49 %) и специфичностью — 54 % (Р95% = 47–61 %).
В интранатальный период кардиотокографическая оценка состояния плода становится менее точной. Наиболее значимыми показателями со стояния плода являются децелерации. Но их чувствительность составляет лишь 39% (Р95%=32-46%), специфичность - 81% (Р95%=71-89%). Все ос тальные кардиотокографические критерии уступают децелерациям. В ча стности, амплитуда вариабельности базального ритма обладает чувстви тельностью 7% (Р95%= 4-12%), специфичностью 99% (Р95%=94-100%), а уровень базального ритма 21% (Р95%=15-27%) и 94% (Р95%=86-98%), соот ветственно. Акцелерации неинформативны.
Поэтому применение традиционных кардиотокографических призна ков состояния плода как в анте-, так и в интранатальный период может приводить к гипердиагностике тяжести состояния плода, влекущей не обоснованные акушерские действия. С другой стороны, те же самые при чины могут вести к недооценке состояния плода и позднему вмешательст ву в течение гестационного процесса [1, 3, 4, 10, 11, 12].
3. Математические методы анализа, основанные на вейвлет-преобра зованиях, позволяют разложить сердечные ритмы плода (СРП) на частот ные составляющие и получать при этом характеристики, обладающие ди агностической значимостью. При развитии гипоксии плода в антенаталь ный период имеет место статистически значимое уменьшение величин всех амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) СРП (р 0,001).
Разработанная математическая модель оценки состояния плода в ан тенатальный период по данным обработки его сердечного ритма (СР) с применением вейвлет-преобразований основана на анализе изменения со отношения среднего абсолютного отклонения амплитуды колебаний (СрОАII) частотного диапазона 0,15–0,3 Гц и стандартного отклонения ам плитуды колебаний (СтОАI) частотного диапазона 0,3 Гц. Данное соот ношение количественно определяет уменьшение вариабельности амплиту ды колебаний СРП между высокочастотными диапазонами и ее увеличе ние в пределах частотного диапазона при развитии гипоксии плода.
Предлагаемый диагностический метод позволяет оценить состояние плода в течение недели до антенатальной гибели по записи его СР дли тельностью 20 минут, с чувствительностью 79 % (Р95% = 66–88 %) и спе цифичностью 94 % (Р95% = 90–97 %). Это существенно превышает резуль тативность традиционной визуальной оценки. Диагностическая возмож ность метода также превосходит эффективность критериев Доуза–Редмана и В. Н. Демидова по продолжительности записи (20 против 60 минут), точ ности кардиотокографического исследования во время сна плода, по про пускной способности в 3–4 раза, а также по снижению материальных за трат на расходные материалы [5, 7, 8, 12, 15, 17].
4. Величина отношения максимальной к средней амплитуде осцилля ций (МАО/САО), как критерий, характеризующий вариабельность ампли туд осцилляций, позволяет оценивать состояние плода в антенатальный период при отсутствии учитываемых в настоящее время параметров, сви детельствующих о благополучном или неблагополучном состоянии плода.
Чувствительность данного критерия составила 70 % (Р95% = 54–85 %), спе цифичность — 78 % (Р95% = 66–87 %) [2, 3, 4, 11, 16].
5. При дистрессе плода в интранатальный период изменения АЧХ СРП отличаются от таковых во время беременности у части плодов на блюдается увеличение амплитуды колебаний СР всех частот по сравнению с другой частью плодов, у которых она уменьшается, а также по сравне нию с амплитудой колебаний СР при развитии гипоксии плода в антена тальный период и при удовлетворительном состоянии плода. Это, вероят но, связано с особенностями патофизиологического механизма развития гипоксии до и во время родов. Выявленные особенности АЧХ СРП при развитии гипоксии в анте- и интранатальный период объясняют необходи мость применения разных критериев оценки состояния плода в эти перио ды [9, 10, 13, 14].
Рекомендации по практическому использованию результатов Применение разработанных диагностических методов возможно в любом лечебно-профилактическом учреждении, оснащенном кардиотоко графическим монитором, компьютером с программным обеспечением пакет Wavelet Toolbox системы MATLAB (http://www.mathsoft.com). Сна чала проводится первичная математическая обработка сигнала КТГ по ме тодике О. В. Дубровиной и А. А. Савич (2005 г.) и его анализ с использо ванием вейвлет-преобразования. Полученные в результате значения сред него абсолютного отклонения амплитуды колебаний частотного диапазона 0,15–0,3 Гц (СрОАII) и стандартного отклонения амплитуды колебаний частотного диапазона 0,3 Гц (СтОАI) подставляются в уравнение логи стической регрессии:
exp(13,10 + 83,62 СтОАI - 93,86 СрОАII ) y= 1 + exp(13,10 + 83,62 СтОАI - 93,86 СрОАII ) при у 0,5 констатируется гипоксия плода, при у 0,5 — её отсутствие.) Повышение точности определения состояния плода может помочь ежегодно избежать до 100 мертворождений или рождения детей в тяжелом состоянии в Республике Беларусь. Экономическая прибыль от предотвра щения гибели только одного новорожденного с учетом затрат и недополу ченной стоимости составляет 200 миллионов рублей в год.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СОИСКАТЕЛЯ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в журналах 1. Кириленко, В. П. Особенности кардиотокографических проявлений при тяжелой гипоксии плода / В. П. Кириленко, Е. Н. Зеленко, С. Л. Вос кресенский // Здравоохранение. – 2002. – № 12. – С. 32–37.
2. Эволюция подходов к кардиотокографической оценке состояния плода / Е. Н. Зеленко, С. Л. Воскресенский, В. П. Кириленко, О. В. Дубро вина // Мед. панорама. – 2003. – № 9. – С. 12–17.
3. Зеленко, Е. Н. Значение показателей вариабельности сердечного ритма в диагностике гипоксии плода / Е. Н. Зеленко, С. Л. Воскресенский // Здравоохранение. – 2004. – № 8. – С. 10–12.
4. Зеленко, Е. Н. Вариабельность амплитуды осцилляций КТГ в диаг ностике хронической гипоксии плода / Е. Н. Зеленко // Вес. Нац. акад. на вук Беларусi. Сер. мед. навук. – 2005. – № 3. – С. 65–68.
5. Зеленко, Е. Н. Методы оценки состояния плода / Е. Н. Зеленко // Мед. панорама. – 2006. – № 4. – С. 37–42.
6. Зеленко, Е. Н. Факторы риска перинатальной патологии / Е. Н. Зе ленко // Мед. панорама. – 2006. – № 4. – С. 50–55.
7. Зеленко, Е. Н. Метод диагностики антенатальной гипоксии плода на основе применения вейвлет-преобразований для анализа амплитудно частотных характеристик его сердечного ритма / Е. Н. Зеленко // Мед. но вости. – 2006. – № 8. – С. 99–103.
8. On the creation of a new diagnostic model for fetal well-being on the base of wavelet analysis of cardiotocograms / C. Cattani, O. Doubrovina, S. Ro gosin, S. L. Voskresensky, E. Zelianko // J. Med. Systems [Electronic resource]. – Springer, 2006. – Mode of access: http://dx.doi.org/10.1007/s10916-006-9037-9.
– Data of access: 14.09.2006.
Статьи в сборниках 9. Зеленко, Е. Н. Количественная оценка неоднородности амплитуд медленных осцилляций в прогнозе исхода родов для плода / Е. Н. Зеленко // Достижения медицинской науки Беларуси: Рец. науч.-практ. ежегодник:
Вып. 9. – Минск: ГУ РНМБ, 2004. – С. 154.
10. Зеленко, Е.Н. Количественная оценка неоднородности амплитуд медленных осцилляций в прогнозе развития острой гипоксии плода / Е. Н. Зеленко, С. Л. Воскресенский // Актуальные проблемы медицины: сб.
науч. ст. Респ. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы медицины», 15-й науч. сессии Гомельск. гос. мед. ун-та, посвящ. 60-летию Победы в Вели кой Отечеств. войне, Гомель, 18–20 мая 2005 г.: Вып. 6: в 5 т. / Гомельск.
гос. мед. ун-т;
редкол.: С. В. Жаворонок [и др.]. – Гомель, 2005. – Т. 2. – С. 11–13.
Материалы конференций 11. Воскресенский, С. Л. Диагностика гипоксии плода при отсутствии на кардиотокограмме патологических сердечных ритмов / С. Л. Воскресен ский, Е. Н. Зеленко // Актуальные вопросы акушерства и гинекологии: ма териалы юбил. науч. конф., посвящ. 75-летию Г.И. Герасимовича / под ред.
Л. Ф. Можейко. – Минск: БГМУ, 2004. С. 49–52.
12. Зеленко, Е. Н. Диагностика антенатальной гипоксии плода по час тотно-амплитудным характеристикам его сердцебиений / Е. Н. Зеленко, С. Л. Воскресенский // Актуальные вопросы акушерства и гинекологии:
материалы юбил. науч. конф., посвящ. 75-летию Г. И. Герасимовича / под ред. Л. Ф. Можейко. – Минск: БГМУ, 2004. С. 93–96.
13. Зеленко, Е. Н. Применение вейвлет-преобразований для анализа амплитудно-частотных характеристик сердечного ритма плода в прогнозе состояния новорожденного / Е. Н. Зеленко, О. В. Дубровина // Медэлек троника–2004. Средства медицинской электроники и новые медицинские технологии: материалы 3 Междунар. науч.-технич. конф., Минск, 9–10 де кабря 2004 г. / БГУИР;
под общ. ред. В. С. Улащика, М. П. Батуры. – Минск, 2004. – С. 242–245.
14. Зеленко, Е. Н. Анализ частотно-амплитудных характеристик сер дечного ритма плода в прогнозе состояния новорожденного / Е. Н. Зелен ко, С. Л. Воскресенский // Труды молодых ученых: сб. науч. работ: мате риалы респ. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы медицины», Минск, 25–26 января, 2005 г.: в 2 т. / БелМАПО;
редкол.: Г. Я. Хулуп [и др.]. – Минск, 2005. – С. 45–49.
15. Зеленко, Е. Н. Применение вейвлет-преобразований для анализа амплитудно-частотных характеристик сердечного ритма в диагностике ан тенатальной гипоксии плода / Е. Н. Зеленко, С. Л. Воскресенский // Труды молодых ученых: сб. науч. работ: материалы респ. науч.-практ. конф. «Ак туальные проблемы медицины», Минск, 25–26 января, 2005 г.: в 2 т. / БелМАПО;
редкол.: Г. Я. Хулуп [и др.]. – Минск, 2005. – С. 104–108.
Заявки на изобретение 16. Способ определения развития хронического дистресс-состояния плода: заявка на изобретение Респ. Беларусь, МПК 7 А 61В / Е. Н. Зеленко, С. Л. Воскресенский;
БелМАПО. – № а20040285;
заявл. 01.04.04;
опубл.
30.12.05 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2005. – № 4, часть I. – С. 12–13.
17. Способ определения хронического дистресс-состояния плода в ан тенатальном периоде: заявка на изобретение Респ. Беларусь, МПК 7 А 61В / Е. Н. Зеленко, С. Л. Воскресенский, О. В. Дубровина, С. В. Рогозин;
Бел МАПО. – № а 20040979;
заявл. 25.10.04;
опубл. 30.04.06 // Афiцыйны бюл. / Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. – 2006. – № 2. – С. 6–7.
РЭЗЮМЭ Зелянко Алена Мiкалаеўна Аналiз амплiтудна-частотных характарыстык хiстанняў сардэчнага рытму ў дыягностыцы дыстрэсу плода падчас цяжарнасцi i родаў Ключавыя словы: сардэчны рытм плода, кардыятокаграфiя, вейвлет пераўтварэннi.
Мэта даследавання: павысiць эфектыўнасць кардыятокаграфiчнай дыягностыкi дыстрэсу плода шляхам удасканалення апрацоўкi амплiтудна частотных характарыстык зменлiвасцi яго сардэчнага рытму.
Метады даследавання: клiнiчны, марфалагiчны, кардыятокагра фiчны, статыстычны (уключаючы матэматычныя мадэлi прагнозу ла гiстычную рэгрэсiю), матэматычны метад аналiзу хвалепадобных працэ саў: вейвлет-пераўтварэннi.
Атрыманыя вынiкi. Распрацаваны метад кардыятокаграфiчнай ды ягностыкi стану плода, якi дазваляе прагназаваць неспрыяльны зыход ця жарнасцi за тыдзень да антэнатальнай гiбелi са спецыфiчнасцю 94 % (P95% = 90–97 %) i адчувальнасцю 79 % (Р95% = 66–88 %) пры працягласцi запiсу 20 хвiлiн. Стан плода ацэньваецца па суадносiнах велiчынь сярэдняга абса лютнага адхiлення амплiтуды хiстанняў частотнага дыяпазону 0,15–0,3 Гц i стандартнага адхiлення амплiтуды хiстанняў частотнага дыяпазону 0,3 Гц, якiя атрыманы шляхам аналiзу кардыятокаграм з прымяненнем вейвлет пераўтварэнняў. Пры гiпаксii плода павялiчваецца зменлiвасць кардыято каграфiчных амплiтуд хiстанняў сардэчнага рытму плода ў высокачастот ных дыяпазонах i памяншаецца памiж розначастотнымi дыяпазонамi. Так сама выяўлена, што развiццё дыстрэсу плода ў iнтранатальны перыяд суправаджаецца рознанакiраванымi змяненнямi варыябельнасцi яго сар дэчнага рытму, што абумоўлiвае неабходнасць прымянення розных крытэ рыяў ацэнкi стану плода ў антэ- i iнтранатальны перыяды.
Ступень выкарыстання. Вынiкi дысертацыйнага даследавання мо гуць выкарыстоўвацца ва ўсiх ЛПУ (лекава-прафiлактычных установах), абсталяваных кардыятакографамi i камп’ютэрамi. Яны ўкаранены ў прак тычную дзейнасць аддзяленняў паталогii цяжарнасцi i радзiльнага 3-й га радской клiнiчнай бальнiцы г. Мiнска, 27-й жаночай кансультацыi г. Мiнска, выкарыстоўваюцца ў вучэбным працэсе на кафедры акушэрства i гiнекалогii Беларускай медыцынскай акадэмii паслядыпломнай адукацыi.
Вобласць выкарыстання: акушэрства i гiнекалогiя, прэнатальная дыягностыка.
РЕЗЮМЕ Зеленко Елена Николаевна Анализ амплитудно-частотных характеристик колебаний сердечного ритма в диагностике дистресса плода во время беременности и родов Ключевые слова: сердечный ритм плода, кардиотокография, вейв лет-преобразования.
Цель исследования: повысить эффективность кардиотокографиче ской диагностики дистресса плода путем совершенствования обработки амплитудно-частотных характеристик изменчивости его сердечного ритма.
Методы исследования: клинический, морфологический, кардиотоко графический, статистический (включая математические модели прогноза логистическую регрессию), математический метод анализа волнообразных процессов: вейвлет-преобразования.
Полученные результаты. Разработан метод кардиотокографической диагностики состояния плода, позволяющий прогнозировать неблагопри ятный исход беременности за неделю до антенатальной гибели со специ фичностью 94 % (Р95% = 90–97 %) и чувствительностью 79 % (Р95% = 66– 88 %) при продолжительности записи 20 минут. Состояние плода оценива ется по соотношению величин среднего абсолютного отклонения амплиту ды колебаний частотного диапазона 0,15–0,3 Гц и стандартного отклоне ния амплитуды колебаний частотного диапазона 0,3 Гц, которые получе ны путем анализа кардиотокограмм с применением вейвлет-преобразо ваний. При гипоксии плода увеличивается вариабельность кардиотокогра фических амплитуд колебаний сердечного ритма плода в высокочастотных диапазонах и уменьшается между разночастотными диапазонами. Также установлено, что развитие дистресса плода в интранатальный период со провождается разнонаправленными изменениями вариабельности его сер дечного ритма, что обусловливает необходимость применения разных кри териев оценки состояния плода в анте- и интранатальный периоды.
Степень использования. Результаты диссертационного исследования могут использоваться во всех ЛПУ, оснащенных кардиотокографами и компьютерами. Они внедрены в практическую деятельность отделений па тологии беременности и родильного 3-й городской клинической больницы г. Минска, 27-й женской консультации г. Минска, используются в учебном процессе на кафедре акушерства и гинекологии Белорусской медицинской академии последипломного образования.
Область применения: акушерство и гинекология, пренатальная диагностика.
SUMMARY Zelianko Elena Nikolaevna The analysis of gain-frequency characteristics of heart rate variability to diagnose fetal distress during pregnancy and in labour Key words: fetal heart rate, cardiotocography, wavelet transformations, risk factors, prenatal pathology.
The aim of the study: to increase the efficiency of cardiotocographical di agnosis of fetal distress during pregnancy and in labour by improving the analy sis of gain-frequency characteristics of fetal heart rate variability.
Methods: clinical, morphological, cardiotocographical, statistical (includ ing mathematical forecasting models with the use of logistic regression), mathematical methods of the analysis of wavy processes (wavelet transforma tions).
Results. It has developed method of cardiotocographical diagnosis of the fetal condition allowing predicting poor perinatal outcome during a week before the intrauterine death with specificity 94 % (P95% = 90–97 %) and sensitivity 79 % (P95% = 66–88 %) registered within 20 minutes. The fetal condition is es timated by the ratio of the values of mean absolute deviation in fluctuation am plitude within the range of 0.15–0.3 Hz and standard deviation in fluctuation amplitude in the range 0.3 Hz which are obtained by using wavelet transfor mations for fetal heart rate analysis. The development of antenatal fetal hypoxia is accompanied by an increased variability in amplitude fluctuation characteris tics of fetal heart rate within high-frequency ranges and its reduction between the ranges of various frequencies. It has been established too that the develop ment of fetal distress in labour is accompanied by multidirectional changes of its heart rate variability, which causes necessity of using the different criteria for estimating fetal condition during pregnancy and in labour.
Degree of use. Results of the study have been introduced into practice at the departments of the 3-rd clinical Hospital and 27-th female consultation of Minsk, have been used in educational process at the department of Obstetrics and Gynecology of the Belarusian Medical Academy of Post Graduate Education.
Areas of application: obstetrics and gynaecology, perinatology.
Подписано в печать _. Формат 6084/16. Бумага писчая «КюмЛюкс».
Печать офсетная. Гарнитура «Times».
Усл. печ. л. _. Уч.-изд. л. _. Тираж экз. Заказ.
Издатель и полиграфическое исполнение Белорусский государственный медицинский университет.
ЛИ № 02330/0133420 от 14.10.2004;
ЛП № 02330/0131503 от 27.08.2004.
220030, г. Минск, Ленинградская, 6.