Автоматизированная система для диагностики митральной недостаточности на основе методов двумерного спектрального анализа акустических сигналов сердца тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.09, кандидат технических наук Багликов, Сергей Юрьевич

• Багликов, Сергей Юрьевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Багликов, Сергей Юрьевич

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1 Современные методы анализа медико-биологических показателей работы сердечной системы человека на основе акустических сигналов 10 1.1. Сравнительные характеристики методов исследования

механической работы сердца по эффективности диагностики и прогностики состояния здоровья людей

1.1.1 Сфигмография

1.1.2 Фонокардиография

1.1.3 Допплерэхокардиографическое исследование сердца 3 О

1.1.4 Голос 39 1.2 Постановка задачи на исследование

2 Разработка и исследование методов и алгоритмов анализа акустических сигналов сердца, в пространстве информативных признаков и мешающих факторов

2.1 Представление одномерных кардиосигналов в виде двумерных дискретно-непрерывных последовательностей

2.2 Представление медико-биологических процессов на двумерной спектральной плоскости

2.3 Алгоритм синтеза диагностических правил для митральной недостаточности методами спектрального анализа кардиосигналов

2.4 Программное обеспечение исследований

2.5 Выводы по главе

3. Исследование информативных параметров акустических сигналов сердца на двумерной спектральной плоскости и разработка автоматизированной системы диагностики митральной недостаточности

3.1 Представление голоса человека на двумерной спектральной плоскости

3.2 Двумерный спектральный анализ фонокардиограмм

3.3 Двумерное спектральное исследование допплерэхокардиосигнала 92 3 .4 Исследования спектральной плоскости сигнала пульса 98 3.5 Выводы по главе

4. Построение решающих правила для диагностики недостаточности митрального клапана и определения степени митральной регургитации 105 Заключение 118 Список используемых источников 120 Приложение

диагностики двумерного

65 69

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизированная система для диагностики митральной недостаточности на основе методов двумерного спектрального анализа акустических сигналов сердца»

ВВЕДЕНИЕ

Сердечно-сосудистые заболевания являются одной из основных причин смертности населения в большинстве развитых стран мира (Чазов Е.И., Метелица В.И., Оганов А.Г., Мазур Н.А. и др.). Изучению этиологии и патогенеза, разработке методов раннего выявления и диагностики, профилактики и лечения заболеваний сердца посвящены исследования многих ученых. Для выбора правильного подхода, при определении стратегии лечения, необходимо иметь информацию об общем состоянии человека, о показателях его активности и его биологических ритмах. В то же время в современной клинической и экспериментальной кардиологии отсутствует целостное представление о критериях оценки активности человека в целом. Значительную помощь в решении данных задач может оказать применение современных компьютерных технологий, позволяющих объединить многолетний опыт людей и возможности математического описания некоторых процессов в организме человека.

Однако изучение закономерностей тоге или иного процесса требует определенных статистических исследований, что не всегда представляется возможным. Поэтому очень важно разработать такие алгоритмы диагностики, которые были бы эффективны при минимальном или даже однократном наблюдении процесса. Для проведения такой работы необходим комплекс исследований на стыке медицинской, математической и технических наук, а также алгоритмизация и моделирование процессов в организме человека с разработкой соответствующих программно -технических средств обработки данных.

В болыненстве современных медицинских автоматизированных диагностических системах вычислительные ресурсы направлены на предварительную обработку и визуализацию данных [ 1 ], а весь процесс принятия решений является прерогативой врача, что предъявляет высокие требования к его квалификации. В настоящее время в современной

медицинской практике применяется большое количество

автоматизированных диагностических систем, решающих различные диагностические и консультационные задачи. Огромное разнообразие и сложность реальных диагностических задач приводит разработчиков автоматизированных систем к созданию узкоспециализированных диагностических комплексов с использованием в них решающих правил однородного типа, которые, как правило, составляются при участии специалистов высшего класса и базируются на экспертных оценках и теории нечетких множеств. Но такие системы используют только одну сильную стороны ЭВМ - возможность оперировать большими объемами данных. Входная и выходная информация представляется в традиционном виде, принятом во врачебной практике. Однако с помощью ЭВМ данные могут быть представлены в нетрадиционном виде, например, может быть изменена размерность пространства, в котором мы наблюдаем первичный сигнал. Такие преобразования пространства возможны по той причине, что при исследовании того или иного биологического процесса мы наблюдаем множество пространственно - временных срезов такого процесса [ 2 ].

При диагностике недостаточности митрального клапана врачу приходится решать достаточно сложные задачи, особенно при наличии функциональных шумов и комбинированного митрального порока. Для его диагностики широко используется акустические сигналы: эхокардиограммы (ЭхоКГ), фонокардиосигналы (ФКС). Но исследования, проведенные с использованием одно и двумерной ЭхоКГ, показали, что выявленные признаки не являются специфичными для митральной регургитации. Появление автоматизированных диагностических установок на основе допплер-ЭхоКГ (ДЭхоКГ) сняло ряд проблем оценки регургитации , однако помехи, вызванные как анатомическим строением больного, так и квалификацией врача, не всегда позволяют выявить эту патологию, а тем более получить ее количественные характеристики.

Исключить субъективность в анализе кардиосигналов позволяют спектральные методы, в частности, методы двумерного спектрального анализа. Однако их применение к одномерным кардиосигналам, в частности, к ДЭхоКГ, вызывает ряд трудностей при выделении информативных признаков для диагностики митральной недостаточности.

В связи с этим разработка и исследование методов автоматизированной диагностики митральной недостаточности на основе спектрального анализа имеет важное значение в клинической и профилактической медицине.

Диссертация выполнена в соответствии с основными направлениями научных исследований, проводимых на кафедре БИТАС Курского государственного технического университета в рамках региональной программы Вуз-черноземья на 1997-1998г (тема: Индивидуальные автоматизированные системы и устройства экспресс контроля и мониторинга параметров человека.)

Цель работы - повышение достоверности диагностики митральной недостаточности путем разработки автоматизированной системы диагностики на основе методов двумерного спектрального анализа акустических сигналов сердца.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1 исследовать влияние митральной недостаточности на акустические сигналы сердца различной природы и разработать метод, позволяющий в интерактивном режиме идентифицировать и классифицировать этот порок;

2 разработать способ представления одномерного кардиосигнала в виде двумерного для последующего получения двумерной спектральной плоскости;

3 разработать способ приведения двумерных спектров акустических сигналов сердца к единому масштабу

4 построить решающие правило для диагностики и классификации митральной недостаточности по изображению двумерной спектральной плоскости акустических сигналов сердца;

5 разработать программное обеспечение, реализующее разработанный метод, и осуществить экспериментальную проверку возможности диагностики митральной недостаточности с его помощью;

В работе использовалась: теория цифровой обработки сигналов, теория ортогональных преобразований, методы линейной алгебры и прикладной статистики.

На основе теоретических и экспериментальных исследований двумерных спектральных представлений акустических сигналов сердца разработан и реализован в автоматизированной системе диагностики митральной недостаточности метод идентификации и классификации митральной недостаточности на основе анализа двумерных спектральных плоскостей допплерэхокардиосигналов.

При этом в рамках разработанного метода предложены:

1 способ представления кардиосигналов в двумерной опорной области с учетом индивидуальных временных параметров биосистемы;

2 способ приведения двумерных частотных плоскостей акустических сигналов сердца к единому временному базису с учетом различного индивидуального времени в сравниваемых биосистемах;

3 алгоритм синтеза решающих правил для выявления патологий по двумерной спектральной плоскости акустического сигнала пациента и канонической плоскости сигнала того же рода;

4 решающее правило для идентификации митральной недостаточности в двумерном спектральном пространстве.

Практическая ценность.

1. Предложенный метод выделения информативных параметров и классификационных признаков из акустических сигналов сердечнососудистой системы человека позволяет создавать автоматизированные системы диагностики митральной недостаточности, которые повысят качество медицинской помощи в лечебных учреждениях путем классификации степени митральной недостаточности.

2. Разработанное высокопроизводительное программное обеспечение, реализующее двумерное спектральное преобразование одномерного кардиосигнала, визуализацию двумерных спектральных плоскостей и их анализ, позволяет построить эффективную автоматизированную систему диагностики митральной недостаточности, снижающую требования к комплексному обследованию больного и ускоряющую процесс принятия решений.

Разработанные информационные технологии используются в Курском гарнизонном военном госпитале (ВЧ 42300), используются в разрабатываемой ОАО "Счетмаш" кардиодиагностической аппаратуре, находятся в эксплуатации в АСНИ на кафедре "Биотехнические и медицинские аппараты и системы" КГТУ г. Курска.

Основные положения работы опубликованы в 7 печатных работ. Результаты работы докладывались и обсуждались на международных конференциях "Циклы природы и общества" в г. Ставрополе в 1996, 1997, 1998 годах, на 2-й международной конференции "Распознавание-95", Курск 1995, на IX ИТК с участием зарубежных специалистов "Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления" ("Датчики 97") Москва 1997, на международной технической конференции "Медико-экологические информационные технологии 98" в г. Курске в 1998г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 7 6 наименований, приложений на 2 страницах, и содержит 124 страницы машинописного текста, 8 таблиц и иллюстрируется 23 рисунками.

Первая глава кратко характеризует состояние проблемы в области диагностики сердечных заболеваний методами анализа акустических сигналов сердца. На основе данных литературы исследованы современные способы автоматизации анализа акустических сигналов сердечно-сосудистой системы человека и способы их графического представления. Показано, что достоверные результаты диагностики по акустическим сигналам сердечной системы человека может получить только врач с высоким уровнем подготовки, хотя и в этом случае возможна неоднозначность трактовки многих акустических явлений. В заключение сформулированы цели и задачи исследования, решение которых позволит реализовать автоматизированную систему диагностики митральной недостаточности по анализу акустических сигналов сердца.

Вторая глава посвящена разработке двумерных спектральных представлений одномерных акустических сигналов сердца, исследованы алгоритмы их реализации и способы их сравнения.

Третья глава посвящена разработке метода идентификации митральной недостаточности на основе спектрального анализа акустических сигналов сердца. В этой главе проведен анализ акустических сигналов сердца с точки зрения информативности их двумерных представлений.

Четвертая глава посвящена разработке решающего правила для диагностики митральной недостаточности и определения степени митральной регургитации по ДЭхоКГ. В этой главе проведены статистические исследования двумерных спектральных представлений ДэхоКГ, получено решающее правило позволяющее идентифицировать и классифицировать митральную недостаточность.

1. Современные методы анализа медико-биологических показателей работы сердечно - сосудистой системы человека на основе акустических сигналов

1.1. Сравнительная характеристика методов исследования механической работы сердца по эффективности диагностики и прогностики состояния здоровья людей

В настоящее время в медицинской практике широкое распространение получили методы диагностики и прогностики, основанные на анализе формы сигнала. Эти методы особенно распространены в кардиографических исследованиях, однако они требуют высокий уровень подготовки врача, а также большую статистическую базу. [ 3 ]

В широкой врачебной практике, как правило, в автоматизированных системах диагностики и прогностики, используется анализ пространства признаков. Анализ признакового пространства позволяет построить параметрические и непараметрические методы идентификации и классификации патологий. /

Многие биомедицинские сигналы представляют собой колебания сложной формы, поэтому следовало бы ожидать широкого использования для их анализа спектральных методов, которые включают все достоинства двух предыдущих, так как позволяют анализировать как спектральную картину ( спектрограмму), так и оперировать в спектральном пространстве как в пространстве признаков. Однако методы представления кардиосигналов в виде спектра, а также интерпретация спектрограмм недостаточно изучены.

Так как внедрение спектральных методов в практику анализа биомедицинских сигналов значительно упрощает автоматизацию

диагностики, то необходимо проведение исследований по методике получения и интерпретации спектров биомедицинских сигналов.

Сам способ получения и природа биомедицинских сигналов оказывают важное влияние на их характеристики, поэтому важно использовать эту информацию при построении алгоритмов анализа. Так как в целях диагностики часто используют акустические сигналы, как сигналы, процесс получения которых не связан с воздействиями на организм, вызывающим его ответную реакцию, то рассмотрим наиболее распространенные из них.

1.1.1. Сфигмография

В последнее время в практику отечественных методов клинической диагностики и физиологического контроля за состоянием человека внедряется разработанная в древности и ^ получившая широкое распространение в индо-тибетской и китайской медицине пульсовая диагностика- метод оценки функционального состояния различных морфофизиологических систем по параметрам пульса.

Специалист по восточной медицине на основании "прослушивания" артерии и комплекса ощущений может различить до 360 показателей.

Недостаточная распространенность пульсовой диагностики связана с тем, что, с одной стороны, ее нозологическая система совершенно не соответствует принятой у нас классификации болезней, с другой стороны, почти полностью отсутствуют технические средства для получения и обработки необходимой для диагностического процесса информации. Получение этой информации совершенными техническими средствами сопряжено с большими трудностями, связанными с разработкой и изготовлением датчиков пульса, имитирующих действие 3-х пальцев врача, системы для регистрации и обработки полученной информации, управления 6 датчиками пульса, установленными на лучевой артерии запястья пациента.

В настоящее время предложены первые варианты разработки емкостного датчика пульса и держателей датчиков и измерительно вычислительного комплекса для обработки пульсограмм, позволяющего

il II u w

осуществить опрос датчиков с определенной частотой, предварительную обработку данных и принятие решений на основе заложенной гипотезы.

Однако в связи с тем, что врач-пульсодиагност работает как бы в диалоговом режиме и, варьируя силу нажима и участок соприкосновения подушечек пальцев попеременно на левой и правой или одновременно на обеих руках пациента, поочередно "опрашивает" 12 внутренних органов, для сопоставления его заключений по диагностике тибетской медицины с европейской нозологией, построения диагностических алгоритмов на основании результатов машинной обработки и ее сопоставления с комплексом ощущений типов пульсов представляется целесообразным создание такого типа датчиков, который позволил бы одновременно производить объективную оценку ощущений.

Изучению заболеваний сердечно-сосудистой системы с применением сфигмографических методов с момента изобретения первого сфигмоманометра (Hérisson, 1834) посвящено большое количество работ.

В 60-70 годы в отечественной литературе появились описания методов сфигмографического исследования по определению скорости распространения пульсовой волны при различных заболеваниях (Ковш О. Я., Вальтерис А. Д., Винеско В. К. (1966); Земенский Б. А. (1963); Дамир А. М., Буренкова 3. М. (1966) и др.). Сфигмография используется для изучения вопросов кровообращения при окклюзии магистральных сосудов (Гринберг А. А., Краковский Т. Н., Золотаревский, 1963—1966 и др.); при аортальных пороках и аневризмах магистральных сосудов (Петров M. М., 1965 г.; Абрикосова M. Н., Космаров Б.Д., Спиридонов И. В., 1967).

В работах Кохана А. А., Белинского С. Ф. (1950), Юдельсона Я. Б. и Бодачева В. И. (1957) приводятся 4 типа скоростных височных сфигмограмм.

I тип сфигмограмм наблюдается при нормальном сосудистом тонусе, хорошей эластичности сосудистой стенки. При этом виде сфигмограммы четко определяются все ее составные части: анакрота с крутым подъемом, более пологая катакрота и дикрота.

II тип отмечен у больных с гипертонической болезнью и указывает па повышение сосудистого тонуса.

III и IV типы сфигмограмм характеризуются выраженной пологостью катакроты и резкоочерченной инцизурой на ней. Этот тип кривых наблюдается при атеросклеротическом поражении сосудов.

Несмотря на положительные отзывы клиницистов о диагностическом значении сфигмографии, этот метод не нашел широкого применения в клинике, особенно при ревматических пороках сердца. Анализ литературы показывает, что одной из причин сдержанного отношения к этому методу является отсутствие физиологически обоснованного метода анализа каротидных сфигмограмм. В опубликованных работах авторы применяли различные качественные и количественные методы анализа. Однако эти методы не учитывают динамики выброса крови в аорту. В результате этого до настоящего времени не дано объяснение, в силу каких причин возникает разнообразие форм сфигмограмм при нормальной и нарушенной функции аортального клапана, а также что лежит в основе изменений пульса сонных артерий и насколько эти изменения специфичны для аортального стеноза.

Проведен анализ каротидных сфигмограмм, зарегистрированных у 79 больных различными ревматическими пороками сердца. У 44 из них были митрально-трикуспидальный порок и аортальный стеноз, у 25 - митрально-аортальный стеноз, у 12 - изолированный митральный стеноз с нормальной функцией аортального клапана. При анализе применялись различные качественные и количественные методы (наличие, выраженность и соотношение волн Р и Т, характер подъема кривой, анакротизм, зазубренность, время подъема, полу подъема, выброса, величины углов и т.д.). Кроме того, проведен анализ асинхронной записи кривых давления в

левом желудочке, аорте и кровотока по восходящей аорте, зарегистрированных в остром опыте у 6 собак. В результате сопоставления кривых давления в аорте, кровотока и пульса сонных артерий установлено, что сфигмограммы имеют сегментное строение, причем каждый сегмент отражает определенную фазу кровотока в аорте. На этом основании разработан сегментный анализ.

Ряд изменения сфигмограмм принято считать характерными признаками аортального стеноза, являются неспецифичными (преобладающая поздняя вершина, анакротический изгиб, удлинение времени подъема больше 0,14 с, сглаженность дикротичекой волны). Отмечено различие в частоте некоторых изменений сфигмограмм при изолированном аортальном стенозе и сочетанном с пороком двух клапанов сердца. К патологическим изменениям можно отнести зазубренность или волнистость на вершине. [ 4 ]

При сопоставлении сфигмограммы с динамикой аортального давления и одновременно зарегистрированным аортальным градиентом давления и шумом аортального стеноза, а также с данными эксперимента было отмечено, что каротидный пульс, как и динамика аортального давления имеет сегментное строение, причем отдельные сегменты отражают определенные фазы выброса крови в аорту. Пульс сонной артерии в норме и при аортальном стенозе имеет пять постоянных и один непостоянный (анакротический) сегмент.

Первый сегмент с момента подъема кривой и заканчивается кривой волной (в норме), тупым изгибом подъема или началом перехода его в систолическое плато, острым зубцом на подъеме, после которого следует анакротическая выемка или сегмент, либо началом появления зазубрин. Этот сегмент отражает увеличение выброса крови в аорту, аортального систолического градиента давления и аортального систолического шума. В целом этот сегмент однообразный и не имеет зазубрин. Угол, образованный вершиной первого сегмента и перпендикуляром, опущенным через нее, отражает наклон сегмента.

Второй сегмент является продолжением 1-го сегмента непосредственно или следует после анакротической выемки или сегмента. В норме он берет начало от вершины первой волны и направлен вниз. При аортальном стенозе 2-ой сегмент направлен вверх и началом его служит изгиб кривой на подъеме, вершина анакротической выемки, конец анакротического сегмента или начало зазубрин при прямом подъеме. Продолжительность этого сегмента, как и первого, зависит от ряда причин, в том числе и от общей продолжительности систолы, характера клапанных пороков, величины и продолжительности аортального систолического градиента давления и т.д. На этом сегменте могут появиться зазубрины. Второй сегмент обусловлен уменьшением аортального систолического шума. Поскольку начало 2-го сегмента соответствует максимуму (вершине ромба) аортального систолического шума, то наибольшие осцилляции- последнего можно рассматривать как дополнительную точку отсчета начала 2-го сегмента; 1-ый и 2-ой сегменты образуют первую волну (percussion Wave) или анакротизм.

Третий сегмент при аортальном стенозе имеет более четкие очертания, чем в норме. Он начинается от вершины 2-ой волны и является продолжением второго сегмента. Если тупой изгиб, то после него спуск становится более крутым. Если 2-ой сегмент направлен вверх или горизонтально, то 3-ий сегмент является спуском остроконечной второй волны. Этот сегмент заканчивается выемкой перед дикротической волной, продолжительность его определяется интервалом окончание градиента давления -II тон и времени запаздывания (II тон - дикротическая выемка). Этот сегмент црямой, без зазубрин; 2-ой и 3-ий сегменты образуют вторую волну ( tidal wave), которую мы делим на два угла перпендикуляром, опущенным через ее вершину. Получается угол подъема или спуска 2-го сегмента и угол спуска 3-го сегмента. В зависимости от направления сегмента угол его будет острым, прямым или тупым.

При аортальном стенозе нередко появляется выемка между первым и вторым сегментом. Это несомненный но не обязательный признак сужения

устья аорты. При резко выраженном пороке анакротическая выемка может быть продолжительной и переходить в плато, образуя анакротический сегмент. Ему соответствуют наибольшая величина аортального систолического градиента давления и , следовательно, скорость тока крови в аорту, а также наибольшие осцилляции аортального систолического шума. Весь анакротический сегмент в зазубринах. Он возникает за счет ускорения 2-го сегмента и свидетельствует о резком аортальном стенозе с большим перепадом давления, поэтому этот вид каротидного пульса редко регистрируется при сочетанных пороках. В момент регистрации 3-го сегмента выброс крови в аорту прекращается и становится отрицательным.

Указанные три дополнительных и один дополнительный сегменты являются систолическими. Если первые два из них удлиняются при повышении сопротивления кровотоку на уровне аортального клапана, то третий, наоборот, укорачивается. В результате возрастает общее время 1-го, 2-го и анакротического сегментов. Эти изменения сегментов порознь и вместе, как показывает нам опыт, служат признаками аортального стеноза как изолированного, так и сочетающегося с пороками других клапанов сердца.

После 3-го сегмента следует подъем дикротической волны. Это четвертый сегмент, который по амплитуде и продолжительности наиболее вариабелен. Он плохо выражен при резком аортальном стенозе, осложненном малым ударным объемом и повышенным периферическим сопротивлением, и зависит от наполнения левого желудочка.

Пятый сегмент представляет собой диастолический спуск, начинается с вершины дикротической волны и заканчивается началом следующего подъема.

Таким образом, разработанный метод основан на фазовом характере выброса крови в аорту. Который и определяет структурные особенности пульса сонной артерии. Нарушение выброса характерным образом изменяет отдельные сегменты сфигмограмм. По этим изменениям можно, с одной

стороны, судить о характере кровотока через аортальный клапан, с другой -рассматривать их как признаки сужения устья аорты. Анализ сегментов позволяет выяснить, что представляет собой подъем кривой, и в том случае, когда он удлинен, свидетельствует о малой информативности критерия полу подъема. Выделение сегментов раскрывает содержание понятия о первой и второй волнах и показывает, что эти названия волн не отражают характера кровотока в сонных артериях. Становится понятным, что представляют собой анакротизмы, в результате чего возникают разновидности анакротического пульса и за счет каких сегментов он формируется. Анализ сегментов дает четкое представление о том, какой фазе кровотока через аортальный клапан соответствуют отдельные элементы кривой (подъем, спуск, анакротизм, зазубрины) и отдельные волны. В частности, анакротизм есть не что иное как деформация первой волны, возникающая в результате изменения направления второго сегмента; поздняя вершина пульса - это вторая волна, которая стала доминирующей вследствие восходящего направления второго сегмента и т.д. Зная направление и амплитуду отдельных сегментов можно легко представить, какая волна доминирует, имеется ли анакротизм и т.д. Определив величину углов отдельных сегментов и их продолжительность, можно без дополнительных сведений составить представление о форме пульса в целом. Считается, что клиническое заключение о каротидной сфигмограмме должно включать данные об отдельных сегментах: их продолжительности (в секундах), относительно амплитуде (в процентах к общей амплитуде кривой) и направлении (наклон в градусах), а так же качественных особенностях (анакротизм и деформация второго сегмента). [ 5}

1.1.2 Фонокардиография

При работе сердца и движении крови по сосудам возникают колебания различной частоты и амплитуды, наслаивающиеся одно на другое. Однако не все они вызывают звуковой эффект. Вибрации массы крови и работающего

сердца, совершающиеся с частотой 6—10 колебаний в секунду, не являются источником звука, так как частота их слишком мала. Если же происходят десятки и сотни колебаний в секунду, возникает звуковой эффект. Если к грудной клетке, в области сердца приложить аппарат, преобразующий механические колебания в электрические, а затем с помощью усиливающего и фильтрующего звук устройства записать эти колебания на ленту, получится графическое изображение звуков сердца.

Для правильной и четкой интерпретации кривых, получаемых при графическом исследовании звуков сердца, необходимо, чтобы фонокардиограмма возможно более точно отображала аускультативные данные.

Для частотной характеристики звуков сердца большинство исследователей принимает таблицу тонов и шумов сердца, предложенную Schmidt-Voigt (1955). Так, частота колебаний для I топа составляет 30...120 Гц, для II тона 70...150 Гц. Частота колебаний систолических шумов лежит в пределах 50...600 Гц, диастолических - 120 - 800 Гц.

Следует иметь в виду, что тоны и шумы сердца имеют очень широкий диапазон частот, поэтому здесь и в дальнейшем речь будет идти о преимущественно регистрируемых, преобладающих частотах.

Громкость - это субъективное отражение совокупности силы и высоты звука. Большей силе звука при равной высоте в полосе оптимально воспринимаемых частот соответствует большая громкость. «Прирост силы ощущения пропорционален логарифму отклонения энергии двух сравниваемых раздражений» (К. Д. Путилов, 1940).

Таким образом, частотный состав тонов и шумов сердца имеет большое практическое значение в характеристике звуков сердца.

Точную характеристику частотного состава тонов и шумов сердца дает метод спектральной фонокардиографии, обычная фонокардиография дает приблизительные данные.

J9

При аускультации не точно определяются интервалы между звуками и их длительность. Выявляемые при фонокардиографическом исследовании отношения во времени между элементами электрокардиограммы и звуковыми феноменами сердца (длительность тонов, шумов и интервалов между ними) имеют очень важное значение в диагностике приобретенных и врожденных заболеваний сердца.

Один из наиболее ярких примеров необходимости анализа фазовых соотношений - дифференциальная диагностика между систолическим шумом митральной недостаточности и систолическим шумом аортального стеноза с атипичной локализацией в области верхушки сердца. Шум, сливающийся с I тоном и равномерно переходящий во II или круто обрывающийся незадолго до его начала, характерен для митральной недостаточности. Если же шум начинается низкими осцилляциями вскоре после I тона, нарастает к середине систолы и исчезает до начала II тона, то такой ромбовидный систолический шум характерен для стеноза аорты.

Таким образом сила звуков сердца, их частотный состав, разовые соотношения, продолжительность создают при аускультации восприятие определенной звуковой мелодии, а при фонокардиографическом исследовании получают четкое графическое отражение. Фонокардиограмма не воспроизводит тембра звука, зависящего от обертонов или высших гармонических колебаний, в чем она уступает аускультации, однако в этом нет практической необходимости.

Задачей клинической фонокардиографии является не только регистрация тонов и шумов сердца и правильная их интерпретация, но и, что не менее важно, сопоставление их с данными аускультации и с общей клинической картиной заболевания. Анализ фонокардиограмм у детей затрудняется синусовой тахикардией или синусовой аритмией. Число сердечных сокращений до 150 в минуту дает возможность правильно оценивать звуковые явления сердца, хотя в ряде случаев (сочетание с резкой синусовой аритмией и др.) требует повторных исследований при возможно спокойном состоянии

ребенка. Число сердечных сокращений свыше 150 ударов в минуту значительно затрудняет правильную интерпретацию тонов и шумов сердца, особенно если резкое учащение сердечного ритма сочетается с трудностью правильной установки микрофона и невозможностью задержки дыхания во время съемки.

Кроме определения числа сердечных сокращений в минуту, устанавливают различные нарушения электрической активности сердечной мышцы, которые в ряде случаев сопровождается нарушениями в механической работе сердца.

Нормальная фонокардиограмма состоит из постоянно присутствующих I и II тонов сердца и интервалов между ними. К непостоянным могут быть отнесены Ш, IV, V тоны, возникающие в диастоле; IV и V тоны встречаются крайне редко и большого практического значения не имеют. ФКС первого и второго тонов сердца показан на рисунке 1.

При определении характера тонов сердца учитывают интенсивность тонов, время их появления, продолжительность и частотный состав.

Интенсивность тонов сердца определяется условно по амплитуде их наибольшей осцилляции. Интенсивность II тона всегда ниже. Отношение амплитуды осцилляции I тона к амплитуде II тона составляет примерно 3:2. Амплитуда колебании III тона, как правило, невелика и равна 0,2...0,25 величины максимальной амплитуды II тона. Тоны IV и V представлены 2...3 низкочастотными осцилляциями, амплитуда которых непостоянна, но ниже амплитуды II тона.

Первые колебания I тона появляются через 0,04—0,05 секунды после зубца Q электрокардиограммы. Если зубец Q отсутствует или нечетко выражен, опорным пунктом для определения времени появления I тона служит зубец R.

Начало II тона совпадает с моментом перехода зубца в изо-электрическую линию или отстает от него на 0,02...0,04 секунды; III сердечный тон следует через 0,11...0,18 секунды после начала II тона.

Во время изменения фаз дыхания, при перемене положения тела, а также после физической нагрузки происходят различные гемодинамические изменения, которые находят отражение на фонокардиограмме.

Как у здоровых, так и у больных людей в различные фазы дыхания чаще всего отмечаются изменения интенсивности тонов сердца. Кроме сердечных тонов, при некоторых заболеваниях сердца изменяется также интенсивность шумов. Иногда в той или иной фазе дыхания выявляются дополнительные шумы, приобретающие диагностическое значение при различных поражениях сердечно-сосудистой системы. Такие альтернирующие шумы могут являться не только результатом механического изменения топографических соотношений органов грудной клетки, но и следствием повышения или снижения внутригрудного давления, которое через сложные рефлекторные механизмы приводит к перераспределению крови при изменении фаз дыхания и вызывает колебания артериального давления. В фазе глубокого выдоха снижается артериальное давление и, следовательно, уменьшается ударный объем, что может вызнать снижение интенсивности тонов и шумов.

В фазе глубокого вдоха, наоборот, артериальное давление повышается II ударным объем увеличивается, что может привести к усилению интенсивности тонов и шумов сердца. Поэтому тоны и шумы сердца нужно записывать в фазе нерезкого выдоха (или вдоха) во избежание значительных рефлекторных изменении, влияющих на звуки сердца. Наиболее благоприятны для записи фонокардиограмм у здоровых и больных людей, особенно при тахикардии, фаза неглубокого выдоха, при которой в ряде случаен рефлекторно замедляется ритм сердечных сокращений, что позволяет более правильно интерпретировать данные исследовании.

Фонокардиография как вспомогательный клинический метод получила в настоящее время широкое признание. Практическому врачу все чаще приходится сталкиваться с необходимостью чтения и понимания фонокардиограммы, однако полноценный анализ ее требует известной подготовки.

Возникновение клинической фонокардиографии относится к первому десятилетию нашего века и связано с именем Эйнтховена. Первоначально задачей ее считалась проверка и документация данных, получаемых при аускультации. Однако по мере совершенствования метода выяснилось, что с его помощью можно решать отдельные вопросы, изучение которых затруднено другими методами, например определение продолжительности периодов систолы и некоторых других интервалов сердечной деятельности, частотная характеристика звуков сердца.

Период изгнания измеряется от начала крутого подъема пульсовой кривой до конца систолы. Величина его до некоторой степени обратно пропорциональна частоте пульса. Он укорачивается при митральной недостаточности, под действием дигиталиса, а также при вертикальном положении пациента.

Чем выше давление в левом предсердии (при митральном стенозе чем уже отверстие), тем позже нарастающие в начале систолы давления в желудочке достигают уровня, соответствующего внутрипредсердному давлению, и, следовательно, тем позже закрывается митральный клапан. Довольно постоянное удлинение этого интервала обнаруживается при митральном стенозе и мерцательной аритмии, причем величина иногда различна в разных циклах, но не зависит от предыдущей паузы и от степени декомпенсации. Наибольшего удлинения интервал достигает при сочетании митрального стеноза с мерцательной аритмией.

Положение второго тона по отношению к концу зубца Т характеризует соотношение между электрической и механической систолой. Для измерения выбирается отведение электрокардиограммы с наиболее поздним окончанием электрической систолы. Запаздывание второго тона на 0,04 секунды встречается у здоровых лиц, тогда как опережение его на 0,02 секунды и более всегда связано с патологией, указывая на так называемую энергетически-динамическую недостаточность сердца (R. Hegglin). Этот термин был предложен для обозначения тех форм недостаточности сердца,

нередко обратимых, которые связаны с диффузным нарушением обмена и сопровождаются падением сократительной силы миокарда в противоположность застойной недостаточности, которая может протекать с нормальным или несколько повышенным систолическим объемом и проявляется главным образом несоответствием между работой правого и левого сердца. Застойная недостаточность возникает обычно при болезнях сердца, тогда как энергетически - динамическая недостаточность наблюдается чаще при коматозных состояниях, нарушениях минерального обмена, интоксикациях, гипоксии, в конечной стадии гипертонической болезни, очень часто - при болезнях печени («гепато-кардиальный синдром»); как временное явление она может быть вызвана инъекцией малой дозы адреналина. Относительное укорочение механической систолы находили у больных с резко выраженным митральным стенозом (В. С. Моисеев). Под действием кислородотерапии у больных с легочным сердцем было обнаружено удлинение механической систолы соответственно удлинению периода изгнания; у здоровых она оставалась неизменной (Е.М.Сазонова).

Изменение интервалов может быть использовало также для установления характера добавочных тонов.

Расщепление первого тона наблюдалось у 79 % лиц с отсутствием тяжелого поражения сердца, по некоторым автором - у 100%, отчетливее в вертикальном положении, на вдохе, Расщепление можно не считать патологией, если общая ширина первого тона не превышает 0,14 секунды. Причиной расщепления первого тона может быть асинхронизм желудочков или выделение какого-нибудь его компонента. Ослабление или отсутствие высокочастотного компонента первого тона указывает на ослабление сократительной силы левого желудочка.

При физиологическом расщеплении второго тона интервал между началом обоих компонентов не превышает 0,07 секунды. Это явление объясняется неодновременным закрытием аортальных и легочных клапанов. Аортальный компонент обладает более высокой частотой и большей амплитудой, чем

легочный. Он несколько опережает легочный компонент и не меняет своего положения при дыхании. Легочный компонент отстает еще более от аортального при всяком увеличении систолического объема правого желудочка и, следовательно, удлинении его периода изгнания. В норме это происходит на вдохе.

Более выраженное расщепление иногда встречается при блокад правой ножки пучка Гиса, синдроме Вольфа-Паркинсона-Уайта. Значительное расщепление до 0,1 секунды может наблюдаться при чистой митральной недостаточности в результате уменьшения периода изгнаидя левого желудочка и преждевременного закрытия аортальных клапанов. Врожденный стеноз легочной артерии может давать расщепление, достигающее 0,14 секунды. При блокаде левой ножки пучка Гиса иногда аортальный компонент запаздывает; в таких случаях расщепление увеличивается на выдохе, т. е. носит парадоксальный характер. Развитие недостаточности правого желудочка, когда последний становится неспособным повысить систолический объем на вдохе, делает расщепление второго тона фиксированным независимо от вызвавшей его причины.

Таким образом, фиксированное расщепление второго тона, при котором дыхательные колебания интервала между началом обоих компонентов не превышают 0,02 секунды, всегда является патологическим признаком и часто сопровождается повышением давления в малом круге.

При всестороннем обследовании 12 здоровых лиц и 16 больных было установлено, что степень расщепления пропорциональна продолжительности систолы правого желудочка. При нормальной атриовентрикулярной проводимости и неизмененном систолическом объеме левого желудочка степень расщепления может служить показателем сопротивления в легочных сосудах.

При наличии митрального порока с преобладанием стеноза - в 70% случаев (Lian) или несколько реже (В. И. Маслюк) над верхушкой улавливается так называемый тон открытия митрального клапана («ритм перепела»). Он

представляет собой короткий высокочастотный звук в начале диастолы, связанный с раскрытием створок клапана, не исчезающий при вертикальном положении пациента. Этот добавочный тон возникает в момент, когда падающее давление в левом желудочке выравнивается с давлением в левом предсердии. При открытии митрального клапана тон открытия появляется тем раньше, чем выше давление в левом предсердии. Считается, что интервал между началом второго тона и началом тона открытия обратно пропорционален степени митрального стеноза. Снижение давления в аорте также, хотя и в меньшей степени, обусловливает сокращение этого интервала. При обследовании 100 пациентов с митральным стенозом было установлено, что интервал колеблется в пределах 0,03—0,11 секунды. При давлении в левом предсердии 110—130 мм ртутного столба он равен 0,04 секунды. Степень изменения интервала после нагрузки указывает на толерантность к ней. При сочетании митрального стеноза с аортальной недостаточностью интервал удлиняется, до 0,11—0,12 секунды.

Удлинение интервала наблюдается после средств, снижающих давление в малом круге, например резерпина, что используется для отличия, тона открытия митрального клапана от других добавочных протодиастолических тонов.

Для оценки степени митрального стеноза предлагалось учитывать разность между периодом преобразования и указанным интервалом; при резком стенозе она наибольшая. Добавочный протодиастолическии тон может быть связан в редких случаях с открытием трикуспидального клапана.

Через 0,11—0.18 секунды после начала второго тона возникает третий тон, ослабевающий в вертикальном положении пациента (рис. 4,а). Он соответствует моменту вхождения массы крови в желудочки, характеризуется низкой частотностью и поэтому плохо выслушивается. Третий тон физиологичен в юношеском возрасте. У взрослых патологический характер его тем более вероятен, чем старше пациент и чем толще грудная стенка. По мере того как мышца сердца становится все более дряблой, третий тон

приобретает высокочастотный характер и лучше выслушивается. Эта картина характеризуется как протодиастолический галоп и является ранним признаком перегрузки желудочка, чаще правого.

Систолический добавочный тон («систолический, щелчок») представляет собой короткий высокочастотный звук, располагающийся в любом месте систолы. Возникновение среднего и позднего систолического щелчка, иногда множественных щелчков, происхождение которых не всегда ясно, связывают с перикардиальными сращениями.

Большее значение придают добавочному тону в начале систолы, найденному у 146 из 598 больных, страдающих болезнями сердца. Возникновение его связывают с раскрытием склерозированных полулунных клапанов или с растяжением сосудов в момент выброса крови. Легочный тон выброса регистрируется на основании сердца, лучше на вдохе; он встречается при легочной гипертонии. Аортальный тон выброса регистрируется над всей прекардиальной областью, от дыхания не зависит, встречается при аортальных пороках. Интервал между первым тоном и ранним систолическим щелчком равен 0,03 секунды, при изолированном стенозе легочной артерии, 0,05—0,07 секунды, при врожденном стенозе аорты и может колебаться в широких предеах (0,03—-0,12 секунды) при различных заболеваниях, сопровождающихся веточной гипертонией.

Графическая конфигурация шумов в ряде случаев позволяет делать определенные диагностические выводы. Систолический убывающий шум характерен для недостаточности митрального или трикуспидального клапана. Митральный шум распространяется в подмышечную область; он начинается непосредственно после первого тона, нередко, ослабленного, занимает всю систолу или заканчивается в середине или в конце ее, иногда перекрывая второй тон. Предполагается, что недостаточность клапана чаще отмечается лишь в начале систолы, затем клапан закрывается, вместе с тем исчезает шум. Поэтому продолжителькость шума приблизительно пропорциональна степени дефекта. Это весьма относительный признак, поскольку при

непосредственной фонокардиографической записи находили более продолжительные шумы, которые обычно бывало тем выше, чем обширнее дефект.

Веретенообразный, или ромбовидный, систолический шум никогда не сливающийся со вторым тоном, характерен для стеноза устья аорты или легочной артерии. При аортальном стенозе максимум шума и его окончание регистрируются несколько раньше, чем при легочном.

Так называемый поздний систолический шум, начинающийся приблизительно с середины систолы, наблюдается у больных с небольшим дефектом межжелудочковой перегородки, особенно при сочетании с блокадой правой ножки пучка Гиса, часто при синдроме Эйзенменгера, иногда после перикардита. Его считают также признаком «функциональной митральной недостаточности».

Протодиастолический и пресистолический шумы относительно низкочастотные, как известно, характерны для митрального стеноза. Пресистолический шум может непосредственно переходить в первый тон или сколько ослабевать перед ним, приобретая ромбовидную форму. Исчезновение его указывает на ослабление предсердий и предвещает их мерцание. Большое число авторов часто отмечают одноименное наличие систолического шума неясного происхождения. При наличии трепетания предсердий более характерен сплошной диастолический шум с пресистолическим усилением.

Высокочастотный протодиастолический убывающий шум, начало которого совпадает со вторым тоном, типичен для аортальной недостаточности. Длина его пропорциональна степени недостаточности. При недостаточности клапанов легочной артерии между началом шума и вторым тоном иногда имеется свободный интервал до 0,14 секунды.

Расположение максимума шума в каком-то месте грудной стенки не всегда дает точное представление о месте его возникновения. В связи с этим делались попытки фонокардиографически разделить митральные и

аортальные шумы, в частности систолические. Оказалось, что после вдыхания амилнитрита интенсивность их изменяется по-разному, но вполне определенным образом. На 30 больных с точно установленным диагнозом было показано, что митральный шум, ослабевая и укорачиваясь через 15—20 секунд после вдыхания амилнитрита, через 40 секунд возвращается к исходному состоянию. Аортальный шум через 20 секунд после вдыхания амилнитрита начинает усиливаться, достигает максимума через 25—40 секунд, через минуту принимает исходный вид. Если источником шума являются и митральный и аортальные клапаны, то шум вначале ослабевает, затем усиливается. Одновременно у всех больных находят учащение ритма, усиление первого, ослабление второго. Причиной ослабления митрального шума является уменьшение периферического сопротивления и в результате этого относительное увеличение количества крови, поступающей в аорту (по сравнению с количеством крови, возвращающимся в предсердие и создающим шум). Аортальный шум усиливается из-за повышения ударного объема.

Необходимо сказать о многочисленных попытках использовать фонокардиографию для дифференцирования органических (клапанных) и, неорганических шумов. Причиной последних могут быть изменения сосочковых мышц, повреждение интимы, растяжение полостей сердца, ускорение кровотока, снижение вязкости крови. У лиц старше 50 лет систолический шум весьма часто связан с утолщением основания полулунных клапанов, что не влияет существенно на гемодинамику.

Неорганические систолические шумы имеют более низкую и постоянную частоту, т. е. являются более однотонными. Органические же шумы включают также и высокие частоты и имеют беспорядочный характер. Этот признак практически трудно улавливается, поскольку равномерность проведения звука зависит от правильного и постоянного прилегания микрофона к грудной стенке, чего добиться трудно.

У молодых людей случайные систолические шумы связаны с расширением пути оттока при переходе из желудочков в сосуды. Они лучше

регистрируются во втором - третьем межреберье слева у грузины, в положении лежа, заканчиваются в середине или в конце систолы. У всех пациентов со случайными систолическими шумами обнаруживали увеличенный систолический объем при низком периферическом сопротивлении, большое пульсовое давление ( приблизительно пропорциональное громкости), короткий период изгнания. Шум усиливается после вдыхания амилнитрита или введения реджитина и исчезает после введения норадреналина. Специалисты отмечают, что непатологические шумы могут быть как низко, так и высокочастотными, иметь различную продолжительность, занимать как начало, так и конец систолы. [ 6 ]

Несколько проще дифференцирование органических и неорганических шумов на аорте, имеющих ромбовидную форму. Для относительного стеноза характерно раннее окончание шума; вершина ромба может альтернировать в разных циклах, но располагается в первой воловине систолы. При органическом стенозе характерен поздний шум, вершина ромба размещается во второй половине систолы. При субаортальном стенозе вершина ромба размещается в первой половине систолы, однако шум менее интенсивен, второй тон не ослаблен.

При дифференцировании шума Флинта от шума при митральном стенозе следует иметь в виду, что первый из них громче в начале и в середине диастолы, пресистолическое усиление находят лишь при тахикардии и укорочении интервала РЯ. Усиление первого тона, обусловленное тахикардией или наличием «тона выброса» в аорту, еще более затрудняет диагностику. Последний на фонокардиограмме может быть ошибочно принят за первый тон, что создает ложное впечатление об удлинении интервала СИ тон.

«Поздний диастолический шум», характерный для относительной недостаточности клапанов легочной артерии, возникает после второго тона через интервал, доходящий до 0,12 секунды. Его находили у вегетативно лабильных астеников, при тиреотоксикозе, анемии, а также у 15 из 300

больных митральным стенозом. В то же время он не был обнаружен ни у одного из 100 больных с чистой аортальной недостаточностью. Причиной запаздывания является более позднее окончание систолы правого желудочка. Практическое значение этого явления, выявляемого только на фонокардиограмме. велико, поскольку наличие недостаточности клапанов легочной артерии допускает митральную комиссуротомию, тогда как наличие аортальной недостаточности может явиться противопоказанием к операции. При снятии фонокардиограммы восприятие звука осуществляется с помощью микрофона, накладываемого на то место грудной стенки где изучаемое звуковое явление выслушивается наиболее отчетливо; таким местом чаще является область абсолютной тупости сердца. Звуковые колебания, преобразуясь, в электрические, проходят через специальные звуковые фильтры, пропускающие определенный, более или менее узкий диапазон звуковых частот. При использовании различит фильтров достигается как бы разложение звука на отдельные частотные компоненты, что делает возможным более детальный частотный анализ его. (А. И. Кобленц-Мишке, Н. Maas и А. Weber и др.). Эти обстоятельства затрудняют количественный частотный анализ и объясняют некоторое несоответствие между фонокардиографическими данными и тем впечатлением о частотном составе звука, которое мы получаем при аускультации. До сих пор еще не разработана стандартная система снятия фонокардиограммы, обеспечивающая полную сравнимость получаемых кривых.

1.1.3. Допплерэхокардиографическое исследование сердца

В настоящее время допплерэхокардиографическое исследование благодаря высокой информативности, доступности и неинвазивности занимает одно из ведущих мест в диагностике заболеваний сердечнососудистой системы практически в любом медицинском учреждении.

Специалисты по ультразвуковой диагностики в медицине выявили большой интерес к различным аспектам допплерографического исследования сердца.

Метод допплерэхокардиографического исследования позволяет преобразовать ультразвуковой сигнал в слышимый звук.

Эффект Допплера применительно к кардиологии состоит в том, что частота посланного ультразвукового сигнала меняется при отражении его от движущихся объектов (эритроцитов крови). Происходит так называемый сдвиг частот - разница между частотой сигнала от датчика и частотой отраженного сигнала. Величина этого сдвига зависит от скорости и направления движения эритроцитов (к датчику либо от датчика). Чем больше скорость движения форменных элементов крови, тем больше сдвиг частот. Если кровь течет в направлении от датчика, возвращающийся эхо-сигнал имеет частоту ниже, чем излученный (отрицательное допплеровское смещение). Допплеровское смещение (£<1) зависит от скорости (V) отражателя (эритроцитов крови), угла 0 между направлением движения отражателя и направлением распространения ультразвука (допплеровский угол), а также частоты датчика fe и описывается формулой:

fd =--У-собЭ , . , л

с 1 ;

где с - скорость распространения ультразвука в среде (в человеческом теле она является постоянной величиной и равна 1540 м/с при температуре 37°С).

Как видно из уравнения, допплеровское смещение зависит от частоты датчика: чем она меньше, тем большие скорости могут быть изучены. Поэтому для допплерэхокардиографического исследования выбирают датчик с наименьшей частотой (2,0 - 2,5 МГц). Из этой же формулы следует, что угол между направлением ультразвукового луча и направлением кровотока

о о

не должен превышать 20 (соз20 примерно равен 0,94), в таком случае ошибка измерения может быть сведена к минимуму. Практически это означает, что ультразвуковой луч при исследовании следует направлять параллельно потоку крови.

В современных приборах допплеровский спектр представляет собой развертку во времени. Кровоток, направленный к датчику, изображается выше изолинии, а кровоток, направленный от датчика, - ниже изолинии. Кроме того, сдвиг частот ультразвукового сигнала преобразуется и в слышимый звук. Для отсечения низкочастотных колебаний, связанных с движением стенок сердца, на всех современных приборах имеются специальные фильтры.

Для проведения допплерэхокардиографического исследования используются стандартные эхокардиографические доступы: парастеральный, апикальный, субкостальный и супрастернальный. При исследовании из парастерального доступа датчик устанавливается в третьем - четвертом межреберье слева от грудины параллельно длиннику сердца. Центральный ультразвуковой луч направляют перпендикулярно поверхности грудной клетки.

Прямые измерения, производимые на допплеровском спектре, включают измерения скоростей (пиковой и средней), градиента давления (пикового и среднего), временных показателей (время ускорения кровотока, т.е. время от начала кровотока до момента достижения пиковой скорости, и время замедления кровотока, т.е. время от момента достижения максимальной скорости потока до его окончания) и отношений время/объем (интеграл линейной скорости крововотока, период полуспада градиента давления).

Показатели глобальной сократимости миокарда левого желудочка могут быть измерены не только при М-модальном и/или двумерном эхокардиографическом исследовании, а также и при допплерэхокардиографии. Этот метод основан на измерении интеграла линейной скорости кровотока и площади поперечного сечения сосуда в месте изучения кровотока. Ударный объем (УО) кровотока через аортальный клапан вычисляют по формуле:

УОдк = 0,785 х (Бвтлж)2 х УТ1ВТлж, ( 1.2 )

где Бвтлж - диаметр выносящего тракта левого желудочка,

УИвтлж - интеграл линейной скорости кровотока через аортальный клапан (в выносящем тракте левого желудочка).

Определение диаметра выносящего тракта проводят из парастернального доступа по длинной оси левого желудочка, интеграл линейной скорости кровотока через аортальный клапан измеряют. Аналогично рассчитывают ударный объем через митральный клапан:

УОмк = 0,785 х (Эмк)2 х УТ1МК, ( 1.3 )

где Бмк ~ диаметр митрального клапана,

УТ1мк ~ интеграл линейной скорости кровотока через митральный клапан.

Измерение диаметра митрального кольца проводят из апикального доступа (четырехмерная позиция).

Минутный объем вычисляют при умножении величины ударного объема на частоту сердечных сокращений. В норме минутный объем составляет 3,5 -5,5 л/мин. Сердечный индекс представляет собой отношение сердечного выброса к площади поверхности тела. Нормальные величины сердечного индекса колеблются от 2,6 до 4,2 л/мин/м .

Таким образом, при допплеркардиографии можно определить параметры, характеризующие глобальную систолическую функцию левого желудочка: ударный объем, минутный объем, сердечный индекс.

Под диастолической функцией левого желудочка понимают изменение его кровенаполнения во время диастолы. Важность выявления нарушения диастолической функции левого желудочка обусловлена тем, что при большинстве заболеваний сердца изменение диастолической функции выявляется раньше, чем нарушение его систолической функции. Наиболее точным методом для регистрации изменений диастолической функции

левого желудочка безусловно является исследование трансмитрального кровотока в импульсном доплеровском режиме. Исследование проводится из апикального доступа (четырехкамерная позиция), при этом контрольный объем устанавливают параллельно кровотоку сразу над местом смыкания створок митрального клапана. Анализ допплеровской записи трансмитрального кровотока невозможен при наличии у больного мерцательной аритмии, тахикардии свыше 90 ударов в минуту, митрального стеноза, тяжелой митральной и/или аортальной регургитации. Допплеровская запись трансмитрального кровотока состоит из двух пиков: пика, характеризующего кровоток раннего диастолического наполнения левого желудочка, и пика, характеризующего кровоток во время систолы предсердий.

Для определения времени изоволюметрического расслабления левого желудочка необхадима одновременная регистрация трансмитрального кровотока и кровотока в выносящем тракте левого желудочка. Нормальные значения показателей диастолической функции левого желудочка указаны в таблице 1.1. [ 7 ]

Единственным фактором, оказывающим влияние на диастолическую функцию левого желудочка у здоровых людей, является возраст. У лиц моложе 30 лет диастолическое наполнение левого желудочка происходит более быстрыми темпами, по сравнению со здоровыми обследуемыми в возрасте 30-50 лет, а у лиц старше 50 лет оно происходит преимущественно за счет систолы левого предсердия.

В последние годы многие исследователи изучали изменение диастолической функции левого желудочка при различных заболеваниях сердца: артериальной гипертензии, гипертрофической и дилатационной кардиомиопатиях, ишемической болезни сердца, перикардитах, амилоидозе и т.д. Оказалось, что независимо от нозологии, все нарушения диастолической функции можно свести к двум основным типам:

1) преобладание кровотока во время предсердной систолы;

2) «псевдонормальный » или «рестриктивный» кровоток.

На начальных стадиях заболевания нарушение диастолического наполнение левого желудочка соответствует первому типу, когда большая часть крови поступает в полость левого желудочка во время предсердной систолы. Этот тип характеризуется снижением скорости раннего диастолического кровотока и увеличением скорости кровотока во время предсердной систолы, уменьшением соотношения Е/А, а также увеличением времени изоволюметрического расслабления и времени замедления кровотока раннего диастолического наполнения левого желудочка. При катетеризации полостей сердца было установлено, что на этом этапе конечно-диастолическое давление в левом желудочке находится в пределах нормальных величин.

По мере прогрессирования заболевания происходит переход к «рестриктивному» или «псевдонормальному» типу диастолического наполнения левого желудочка. Он характеризуется увеличением скорости кровенаполнения в раннюю фазу диастолы при снижении скорости кровотока во время предсердной систолы вплоть до его полного отсутствия, повышением соотношения Е/А, а также уменьшением времени изоволюметрического расслабления левого желудочка и времени замедления кровотока раннего диастолического наполнения левого желудочка. Катеризация полостей сердца в этих случаях выявляет высокое конечно-диастолическое давление в левом желудочке. В работах многих исследователей было установлено, что диастолическое наполнение левого желудочка может изменятся под влиянием лечения. Так, положительное влияние на диастолическую функцию левого желудочка оказывают, например, такие препараты, как нифедипин, каптоприл и нитроглицирин.

Таблица 1.1

Показатели диастолической функции левого желудочка в норме и при различных типах нарушений трансмитрального кровотока

Показатель Норма Типы нарушений трансмитрального кровотока

Преобладание кровотока во время предсердной систолы «Рестриктивный » тип

Максимальная

жорость раннего 0,7-1,2 <0,7 >1,2

шка Е (м/с)

Максимальная

жорость во время 0,42-0,7 >0,7 <0,42

1редсердной

шстолы А(м/с)

Соотношение

3/А 1,0-2,2 <1,0 >2,2

Время

замедления

сровотока раннего 150-240 >240 <150

диастолического

заполнения левого

«елудочка (мс)

Время

азоволюметрическ 60-70 >70 <60

зго расслабления

мс)

Таким образом, допплеркардиографические исследования позволяет установить наличие у больного нарушение диастолической функции левого желудочка, что может быть основой для выработки дифференцированного подхода к назначению медикаментозной терапии и служить одним из критериев ее эффективности.

Диагноз митрального стеноза ставится при М-модальной и двумерной эхокардиогрффии. Комплексное допплеркардиографическое исследование трансмитрального кровотока при митральном стенозе проводится с целью уточнения диагноза и опредления степени тяжести порока.

Для митрального стеноза характерно обнаружение диастолического высокоскоростного турбулентного потока крови через митральное отверстие при исследовании в импульсно-волновом режиме -и/или при цветном допплеровском сканировании.

Применение допплерэхокардиографии в случае аортального стеноза имеет чрезвычайно важное клиническое значение, поскольку на основании определения ряда параметров решается вопрос о возможности оперативного лечения данного порока. Схема допплеровского исследования больного включает уточнение диагноза аортального стеноза и вычисление необходимых параметров кровотока. Наличие стеноза аортального клапана диагностируют в случае обнаружения высокоскоростного турбулентного потока крови при цветном допплеровском сканировании и/или исследовании в постоянно-волновом режиме. Для этой цели используют апикальный доступ.

Как известно, патологический процесс, затрагивающий аортальный клапан, может привести к развитию его недостаточности. Так же, как при недостаточности митрального клапана, допплерэхокардиографическому методу принадлежит главная роль в диагностике аортальной регургитации и определении степени тяжести. Схема исследования больного включает обнаружение аортальной регургитации и уточнение степени тяжести.

Недостаточность трехстворчатого клапана чаще всего бывает обусловлена увеличением диаметра клапанного кольца при дилатации правых отделов сердца. Диагностика трикуспидальной регургитации проводится при исследовании в импульсно-волновом режиме и/или при цветном допплеровском сканировании.

Недостаточность клапана легочной артерии встречается редко и связана с объемной перегрузкой правого желудочка. Обнаружить легочную регургитацию можно при исследовании в импульсно-волновом режиме (контрольный объем устанавливается в полости правого желудочка непосредственно под местом смыкания створок легочного клапана) и/или при цветном допплеровском сканировании из парастернального доступа (позиция по короткой оси аортального клапана).

Недостаточность митрального клапана в отличие от митрального стеноза обусловлена неполным закрытием клапана. Наличие митральной недостаточности не может быть выявлено при М-модальном и/или двухмерном эхокардиографическом исследовании, поэтому допплерэхокардиография играет главную роль в диагностике митральной недостаточности любой степени выраженности. Схема допплерэхокардиографического обследования больного с недостаточностью митрального клапана включает выявление регургитации, установление степени тяжести, а также расчет регургитирующего объема крови. При поиске потока митральной регургитации оптимальным является метод цветного допплеровского сканирования, поскольку при нем возможно обнаружение регургитирующей струи любого направления (в том числе и эксцентричного). Для этой цели используют апикальный (четырехкамерная позиция) и парастеральный (позиция по длинной оси левого желудочка) доступы. Наличие регургитации диагностируют при обнаружении в полости левого предсердия систолического потока. При отсутствии возможности проведения цветногодопплеровского сканирования поиск митральной регургитации

проводится в режиме импульсного допплеровского сканирования при исследовании из тех же доступов.

Контрольный объем устанавливают в полости левого предсердия непосредственно над местом смыкания створок митрального клапана. Необходим тщательный поиск митральной регургитации в нескольких позициях, поскольку регургитирующая струя крови может иметь эксцентричное направление. Наличие митральной регургитации в этом случае диагностируют при выявлении в полости левого предсердия систолического высокоскоростного турбулентного потока.

Следующим важным этапом является оценка степени митральной регургитации. С этой целью полость левого предсердия, в которую была направлена регургитирующая струя крови, делится тремя воображаемыми параллельными линиями на четыре равные части. Регургитацию, проникающую в полость левого предсердия на Ул ее глубины, расценивают как 1-й степени, на VI - как 2-й, на % - как 3-й и на всю глубину камеры как 4-й степени. Регургитация, обнаруженная непосредственно над точкой соприкосновения створок, расценивается как створочная. Кроме того, о степени метральной регургитации можно косвенно судить по интенсивности допплеровского спектра при импульсном и/или постянно-волновом допплеровском сканировании: чем интенсивнее спектр, тем тяжелее степень митральной регургитации.

Таким образом, допплеровское исследование позволяет диагностировать наличие митральной регургитации, определить степень ее тяжести, а также косвенно судить о возможном этиологическом факторе.

1.1.4. Голос

В конце 40-х и начале 50-х годов учеными были выполнены фундаментальные работы по изучению речевых сигналов. В это время была предложена и нашла распространение формантная теория речи. В настоящее

время теория речи имеет важное практическое и научное значение. Разработка и внедрение новейших систем передачи речевой информации, разработка систем распознавания речи, системы голосовой контроля и идентификации личности это далеко не полный перечень научных проблем, решение которых даст возможность перейти на следующий этап научно -технического развития человечества.

В процессе образования звуковой речи воздушный поток из легких проходит через трахею, голосовую щель, гортань и затем разветвляется. Часть его поступает в носоглотку и выходит наружу через носовые отверстия (ноздри), а другая часть, пройдя через полость рта, выходит наружу через ротовое отверстие.

Легкие в процессе речеобразования выполняют роль источника энергии. При вдохе объем грудной клетки увеличивается и легкие заполняются воздухом. При сжатии грудной клетки и при подъеме диафрагмы на легкие начинают действовать внешние механические силы, вследствие чего создается избыточное давление и воздух поступает в трахею. Вверху трахея перекрыта голосовыми связками, представляющими собой эластичные мышцы. Мышцы меняя свою конфигурацию, могут изменять величину и форму отверстия, через которое проходит воздух, т.е. голосовую щель. При вдохе и выдохе голосовая щель полностью открыта, а при

I

произношении звуков голосовые связки вибрируют, при этом голосовая щель вибрирует, при этом голосовая щель то увеличивается то уменьшается, то полностью закрывается. В результате колебаний голосовых связок воздушный поток, идущий из легких, преобразуется в импульсный. Частоту колебаний голосовых связок называют частотой основного тона.

В произношении некоторых глухих согласных голосовые связки не участвуют. Эти звуки порождаются прохождением воздушного потока через узкую щель между кончиком языка, зубами и губами человека. Полость рта и носоглотка представляют собой акустические резонаторы, при прохождении через которые происходит усиление или ослабление частотных

4 1

составляющих. Каждому элементарному звуку соответствует определенная форма акустических резонаторов. [ 8 ]

В общем виде простейшая акустическая система без потерь с наибольшим поперечным размером, значительно меньшим длинны волны, и без резких изменений поперечного сечения может быть приближено описано одномерным волновым уравнением(1.4.)

Заключение диссертации по теме «Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)», Багликов, Сергей Юрьевич

Выводы по главе

Применение методов двумерного спектрального преобразования позволило синтезировать диагностические правила для диагностики патологий сердечно-сосудистой системы человека, опираясь на акустические сигналы деятельности сердца.

Статистический анализ результатов экспериментов показал, что разделение митральной недостаточности по степени регургитации осуществляется с коэффициентом доверия 0.8

И8 Заключение

Предлагаемая работа посвящена разработке автоматизированных систем диагностики митральной недостаточности методом идентификации и классификации митральной недостаточности на основе двумерного спектрального анализа акустических сигналов сердца.

В процессе выполнения работы были решены следующие задачи:

IV исследовано влияние митральнои недостаточности на двумерное спектральное представление акустических сигналов и сделан выбор наиболее подходящих из них, что позволило разработать метод идентификации и классификации митральной недостаточности на основе анализа двумерных спектральных . представлений допплерэхокардиосигналов;

2 разработан способ преобразования одномерных акустических сигналов в двумерные, отличающийся учетом индивидуального времени в биосистеме, позволяющий осуществить двумерное спектральное представление кардиосигналов для их последующей автоматизированной обработки;

3 разработан способ приведения двумерных частотных плоскостей акустических сигналов к единому временному масштабу, отличающийся учетом индивидуального масштаба времени сравниваемых биологических систем, позволяющий определить информативные параметры для принятия решений при диагностике митральной недостаточности;

4 разработан алгоритм синтеза решающих правил для выявления патологий по двумерной спектральной плоскости кардиосигнала и канонической плоскости сигнала того же рода, не содержащего патологию, отличающийся использованием параметров, полученных при их сравнении, позволяющий получить диагностические правила посредством обучения системы;

5 найден набор классификационных признаков и построена дискриминантная функция для определения степени митральной недостаточности, что позволило принимать диагностические решения в интерактивном режиме;

6 разработано высокопроизводительное программное обеспечение, которое используется в автоматизированной системе диагностики митральной недостаточности разрабатываемой в ОАО "Счетмаш", находящейся в эксплуатации в ВЧ 42300;

7 проведена экспериментальная проверка разработанной автоматизированной системы и эффективности в ней решающих правил. а о

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Багликов, Сергей Юрьевич, 1998 год

Список используемых источников

1. Woo Н.М., Kim Y. A model imaging system with electrical impedance // Ibid. -Vol. 1. -P.343-346.

2. Прикладная статистика: классификация и снижение размерности / Под ред. С.А. Айвазяна. - М.: Финансы и статистика, 1989.

3. Распознавание образов и медицинская диагностика / Под ред. Ю.И. Неймарка, Глав. ред. физ.-мат. литературы издательства "Наука", М., 1972. -328 с.

4. Шидловский В.А., Лищук В.А., Цатурян А.К. Моделирование работы сердца. // Физиология кровообращения. М.:Наука. -1980, с. 186-198.

5. Digital 3D image reconstruction of ventriculocapillary communication as revealed in one case after transmyocardial laser revascularization. / Schweitzer W., Maass D., Schaepman M., Wagen M., Ranson D., Hardmeier T. // Pathol. Res. Pract. - 1998. -¡194(2).-P. 65-71

6. Улизко А.И. К дифференциальной диагностике функциональных и некоторух органических шумов сердца по данным ФКГ // Кардиология №11 1973 с.128-131.

7. Predicting the severity of coronary lesions by the continuous recording method of exercise two-dimensional echocardiography. /Mitsuhashi T, Shiina A, Kuroda T, Yamasawa M, Fujita T, Suzuki O, Seino Y, Nishinaga M, Shimada К // J. Am. Soc. Echocardiogr. - 1995. - Sep. -¡8(5 Pt 1). -P.: 703-709

8. Калинцев Ю.К. Разборчивость речи в цифровых вокодерах.// М: Радио и связ] 1991,218с.

9. A.JI. Чижевский Физические факторы исторического процесса. // Калуга 1924. 72с.

10. Физиология человека т2 // под род. Р.Шмидта, Г.Тевса пер. с англ. под ред. П.Г.Костюка. М: Мир 1996, с.380-530.

42 i

11. Даджион Д., Марсеро Р.Цифровая обработка многомерных сигналов. // пер с англ. - М: Мир 1988. -488с.

12. Хартли О.Г. Многомерный дискриминационный анализ // Факторный, дискриминантный и кластерный анализ. Под. ред. И.С. Енюкова, Пер. с англ. М.: Финансы и статистика. - 1989. С. 98-122.

13. Марпл. -мл. C.JI. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер с англ. -М.: Мир 1990, 584с.

14. Основы проектирования автоматизированных систем анализа медико-биологических сигналов // В.В.Губанов, JI.B. Ракитская, С.А. Филист, Курск 1997 134с.

15. The comparative effects of dopamine and dobutamine on ventricular mechanics after coronary artery bypass grafting: a pressure-dimension analysis. Van Trigt P., Spray T.L., Pasque MK., Peyton R.B., Pellom GL, Wechsler AS. // Circulation. -1984.-Sep 70:3 P.-II12-1117.

16. Практикум по нормальной физиологии под ред. H.A. Агаджаняна // М: Издателство Российского университета дружбы народов 1996 339с.

17 Чэн Ш.К, Принципы проектирования систем визуальной информации Пер.с англ. -М: Мир, 1994. -480с.

18 Василенко Г.И., Тароторин Д.М. Василенко восстановление изображений . -М: Радио и связь, 1986. -480с.

19 Прэтт У. Цифровая обработка изображений -М: Мир 1982. - в 2-х кн: 1 -312с. кн: 2 -480с.

20 Бейтс Р., Мак-Доннелл М : Восстановление и реконструкция изображений: Пер. с англ. -М: Мир 1989. -336с.

21 Филист С.А. Восстановление изображений, полученных с помощью матричных вихретоковых преобразователей/ Изв. Вузов СССР. Приборостроение. -1991. -N7. -41-48с.

22 Марр Д. Зрение. Информационный подход к изучению представления и обработки зрительных образов: Пер. с англ. -М . : Радио и связь 1987. -400с.

/2Z

23 Цифровые анализаторы спектра/ В.Н. Плотников, А.В. Белинский В.А., Суханов Ю.Н. Жигулевцев -М: Радио и связь, 1990, -184с.

24. Брейсуэл Р. Преобразование Хартли: Пер. с англ. М. Мир, 1990

25. Залманзон JI.A. Преобразования Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управлении, связи и других областях. М. Наука 1989, 469с.

26. Измерение и анализ случайных процессов // Дж. Бендат, А. Пирсол, М. Мир 1971 408с.

27. Статистические и динамические экспертные системы: Учебн.пособие / Э.В.Попов, И.Б.Фоминых, Е.Б. Кисель, М.Д. Шапот.-М. .-Финансы и статистика, 1996. -320с.

28. Уотерман Р.Д., Ленат Д., Хейсе- Рот Ф. Построение экспертных систем : Пер.с англ.- М.: Мир, 1987.

29. Экспертные системы: Пер. с англ. / Под ред. Р.Форсайта.-М.:Радио и связь, 1987.

30. Bandler W., Kohout L.J. Probabilistic versus fuzzy production rules in expert systems // Int.J. Man-Machine studies.-1985.-Vol. 22.-P.347-353.

31. Buchanan B.G. and Shortliff E.H. Rule Expert Systems- The MYCIN Experiments of the Stanford Neuristic Programming Project.-Addison-Wesley.-1984.

32. Davis R., Lenat D. Knowledge-Based Systems in Artificial Intelli-gence.-S.l.:Me Gaw-Hill, Inc., 1982.

33. Negoita, C.N.: Expert System and Fuzzy Systems. The Benjamin Cam-mings Publishing Co., Menlo Park, CA, 1985.

34. Puppe F. Diagnostisches Problemlosem mit Experten system //Informatik -Fachberichte.-Berlin: Heidelberg;N.-Y.:Springer.-1987.-Vol.l48.- P.34 -40.

35. Автоматизированные медико-технологические системы в 3-х частях:Монография /А.Г.Устинов, В.А.Ситарчук, Н.А.Кореневский, Под ред .А.Г.Устинова. Курск. Гос. тех. унив-т.Курск, 1995.-390с.

36. Дженнрич Р.И. Пошаговый дискриминантный анализ // Статисти-ческие методы для ЭВМ / под ред. К. Энслейна, Э. Релстрона, Г.С. Уилфа: Пер. с англ. -М.: Наука. 1986. С. 94-113.

37. Дуда Р., Харт Р. Распознавание образов и анализ сцен. -М.: Мир, 1976.

38 Сапожников М.А. Речевой сигнал в кибернетике и связи. -М: Связьиздат, 1963.-284 с.

39 Фланаган Дж. Анализ синтез и восприятие речи: Пер. с англ. -М: Связь, 1968.-396с.

40 Рабинер Л.Р. , Шафер Р.В. Цифровая обработка речевых сигналов. -М: Радио и связь, 1981. -495с.

41 Калинцев Ю.К. К вопросу о моделировании голосового источника. -М: 1970. -32с. - де УДК 534.781.

42 Михайлов В.Г. Златоусова Л.В. Измерение параметров речи. М: Радио и связь, 1987. -168с.

43 Назаров М.В. Прохоров Ю.Н. Методы цифровой обработки и передачи речевых сигналов. -М: Радио и связь, 1983. -240с.

44 Харкевич А.А. Спектры и анализ . -М: ГИТТЛ, 1952. -192с.

45. Relationship between mitral valve prolapse and arrhythmogenic right ventricular disease. Costa AM, Maia IG, Cruz Filho F, Fagundes ML, Sa R, Alves P // Arq Bras Cardiol 1996 Dec;67(6):379-383.

46. Cohen A, Weber H, Chauvel C. Comparison of arbutamine and exercise echocardiography. // Am. J. Cardiol. -1997 Vol. 6. -j 79. -P. 713-716.

47. Petersen M., Williamins Т., Erickson M. Right ventricular pressure, dp/dt, and preejection interval during tilt induced vasovagal syncope. // Pacing. Clin. Electrophysiol. -1997. -¡20. -P. 806-809.

48. Burkhoff D, Tyberg JV. Why does pulmonary venous pressure rise after onset of LV dysfunction: a theoretical analysis. // Am. J. Physiol. -1993. -Vol. 2. - ¡5. P.1819-1828.

49. Раудис LLL, Пи1сялис В., Юшкавичус К. Экспериментальное сравнение тринадцати алгоритмов классификации // Статистические проблемы управления. - Вильнюс: Институт математики и кибернетики АН ЛитСССР, 1975.-Вып. 11.-С.53-80.

50. Справочник по прикладной статистике /Под ред. Э. Пдойдп, том2. М. Статистика 1990, 528с.

51. Репин C.B., Шеин С.А. Математические методы обработки статистической информации с помощью ЭВМ. Минск, 1990. - 128 с.

52 Айвазян С. А., Бежаева 3. И., Староверов О. В. Классификация многомерных наблюдений. М.: Статистика, 1974.

53 Айвазян С. А., Бухштабер В. М., Енюков И. С., Мешалкин JI. Д. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерности. М.: Финансы и статистика, 1989.

54. Вешторт А. М., Зуев Ю. А., Краснопрошин В. В. Двухуровневая схема распознавания с логическим корректором// Распознавание, классификация, прогноз. Математические методы и их применение. М.: Наука, 1989, вып. 2. С. 73-98.

55. Гаврилова Т. А., Червинская К. Р. Извлечение и структурирование знаний в экспертных системах. М.: Радио и связь, 1992.

56. Гик Дж., ван. Прикладная общая теория систем. М.: Мир, 1981.

57. Гладун В.П. Эвристический поиск в сложных средах. Киев: Наукова думка, 1977.

58. Будущее искусственного интеллекта. М. : Наука, 1991. С. 213-216.

59. Дэйвисон М. Многомерное шкалирование: Методы наглядного представления данных. М.: Финансы и статистика, 1987.

60. Дюк В. А. Компьютерная психодиагностика. СПб: Братство, 1994.

61. Загоруйко Н. Г. Эмпирическое предсказание. Новосибирск: Наука, 1979.

■{ZS

62. Крылов В. Ю. Метод многомерной геометризации психологических данных. Системный подход в математической психологии// Принцип системности в психологических Исследованиях. М.: Наука, 1990. С. 33-48.

63. Лбов Г. С. Выбор эффективной системы зависимых признаков//Труды Сиб. отд. АН СССР: Вычислительные системы. Новосибирск, 1965. Вып. 19, С. 87-101.

64. Мешалкин Л. Д. Локальные методы классификации. М.: МГУ, 1969. Вып. 1. С. 58-78.

65. Миркин Б. Г. Анализ качественных признаков и структур. М.: Статистика, 1980.

66. Поспелов Д. А. Искусственный интеллект: фантазии и реальность//Наука и жизнь. 1995, № 6.

67. Растригин Л. А., Эренштейн Р. X. Метод коллективного распознавания. М,: Энергоиздат, 1981.С. 1-78.

68. Справочник по прикладной статистике. В 2-х т. Т. 2/ Под ред. Э. Ллойда, У. Ледермана, С. А. Айвазяна, Ю. Н. Тюрина. М.: Финансы и статистика, 1990.

69. Таунсенд К., Фохт Д. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ. М.: Финансы и статистика, 1990.

70. Финн В. К. Интеллектуальные системы: проблемы их развития и социальные последствия// Будущее искусственного интеллекта/Под г К. Е. Левитина и Д. А. Поспелова. М.: Наука, 1991.

71. Хант Э., Мартин Дж., Стоун Ф. Моделирование процесса формирования понятий на вычислительной машине. М.: Мир, 1970.

72. Boulding К. Е. General Systems Theory - The Skeleton of Science// Management Science, 2, 1956.

73. Carrol J. D., Chang J. J. Analysis of Individual Differences in Multidimensional Scaling via an Generalization of Ecart-Young Decomposition// Psy-chometrica, 1970, v.35, № 5. Pp 283-319.

74. Davis R. TEIRESIAS: Applications of meta-level knowledge//Knowledge-based Systems in Artifical Intelligence. N.Y.: McGrow-Hill, 1982.

75. Kittler J. A. Feature set search algorithms// Proc. Cjnf. on Pattern Recogn. And Signal Processing. Paris, France, 25 June-4 July, 1978. Pp. 41-60.

76. Shortliffe E. Computer based medical consultations: MYCIN. N.Y.: American Elsevier, 1976.