روش هاي تشخيص ايسكمي (1)

بیماری های ایسکمی قلبی چه می‌دانید؟

در اين مقاله ابتدا آشنايي مختصري با ايسكمي صورت گرفته و سپس راهكارهاي مقابله با ايسكمي با استفاده از دستگاههاي شناخته شده مهندسي پزشكي بررسي مي گردد.

آشنايي با ايسكمي

بیماری های ایسکمی قلبی همچنان یک مشکل عمده سلامتی در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه محسوب می شود و با وجود تلاشهای فراوان هنوز در راس علل مرگ و میر به حساب می آید. از میان بیماریهای قلبی، بیماری های عروق کرونر عامل اکثر مرگ ومیر ها است و آنژین اولین نشانه بیماری های ایسکمی قلبی در حدود 50 درصد بیماران می باشد.
وقوع سالانه آنژین 213 نفر در هر صد هزار نفر سن بالای سی سال می باشد. آنژین مجموعه علائم کلینیکی است که شامل احساس ناراحتی و درد در قفسه سینه، فک، شانه، پشت یا بازو و… می باشد. و مشخصاً با فعالیت یا استرس روحی ایجاد و با استراحت یا قرصهای نیتروگلیسیرین بر طرف می شود.
آنژین معمولا در بیماران با بیماری عروق کرونر قلب که یک یا بیشتر از عروق را درگیر می کند ایجاد می شود. همچنین در بیماران با بیماری دریچه قلب، فشار خون کنترل نشده نیز رخ می دهد. علائم مشابه آنژین همچنین در بیماران با اختلالات غیر قلبی که مری، دیواره قلب، معده، یا ریه را درگیر می کند نیز دیده می شود.
* با توجه به موارد فوق اگر چه دردی در قفسه ی سینه احساس شد باید متوجه شویم که مربوط به بیماریهای قلبی است.
در بررسی درد پنج نکته شامل محل درد، کیفیت درد، طول مدت درد، فاکتور های ایجاد کننده و فاکتورهای تسکین درد مهم می باشد.
از عوامل ایجاد کننده آنژین ، فعالیت فیزیکی، استرس، غذا خوردن یا هوای سرد می باشد بعضی از بیماران قادرند تا میزان و حتی نوع فعالیتی را که برای آنها ایجاد درد قفسه ی سینه می کند را بیان نمایند. بسیاری از بیماران بعد از بالارفتن از یک سربالائی یا بعد از دویدن یا خوردن یک غذای سنگین و یا وزش باد سرد به صورت آنها دچار آنژین می شوند.
هیجانات بخصوص عصبانیت و فشارهای روحی باعث بروز آنژین میشود. همچنین عواملی مانند کشیدن سیگار باعث بروز درد قفسه سینه یا پائین آوردن آستانه درد می شود.
معمولا درد در مدت ده الی سی ثانیه افزایش پیدا کرده و در مدت چند دقیقه در صورت قطع فعالیت بر طرف می شود. معمولا زمان آنژین ده الی پانزده دقیقه به ندرت سی دقیقه به طول می انجامد. در صورتی که بیش از این زمان طول بکشد، یا علت غیر قلبی است و یا شدت بیماری قلبی در حال زیاد شدن و حرکت به سمت سکته قلبی می باشد.
لازم به ذکر است که محل دردهای آنژینی معمولا در پشت جناق سینه یا سمت چپ جناق سینه است برخی از این بیماران در توصیف دردشان دست را مشت کرده و در بالای جناق قرار می دهند و محل درد را اینگونه نشان می دهند. با شیوع کمتر درمحل جلوی قفسه ی سینه هم وجود دارد و ندرتاً در محل نوک قلب می باشد. به هر حال محل آنژین می تواند هر جائی را درگیر نماید از سر دل تا گردن و ندرتاً هم ممکن است در گردن، گلو، بازو یا پشت باشد.
یک مساله مهم مربوط به انتشار ناحیه دردهای قلبی است. معمولاً درد به سوی بازوها، گردن، فک، دندان، شانه ها یا پشت انتشار پیدا می کند. انتشار به سمت چپ شایع تر است اما در هردو طرف می تواند وجود داشته باشد.
* پس اگر فردی مراجعه کرد و بیان نمود درد با فعالیت و راه رفتن تغییری می کند و در قفسه ی سینه ام تیر می کشد می توان گفت درد قلبی دارد؟
البته درد های آنژینی با فعالیت و راه رفتن بدتر و با قطع فعالیت بهتر میشود.ولی دردهایی با کیفیت تیر کشنده در نوک قلب معمولاً علل غیر قلبی دارد، شاید مربوط به استرس های روحی یا دردهای عصبی عضلانی باشد.
نکته دیگر مربوط به افزایش رطوبت است که می تواند بعلت کاهش اکسیژن رسانی آستانه درد را پائین بیاورد یعنی اگر کسی مشکل قلبی داشته باشد رفتن به مناطق مرطوب باعث بروز بیشتر درد می شود.
* خانم دکتر این سوال مطرح است که چه باید انجام داد تا به آنژین مبتلا نشد.
در پاسخ همانند همیشه پیشگیری مقدم بر درمان است. کنترول عوامل خطر در حوادث قلبی می تواند پیشگیری محسوب شود. عواملی مانند، سیگار کشیدن، بالا بودن کلسترول یا همان چربی خون، فشار خون بالا، دیابت، چاقی، کمی تحرک و سابقه فامیلی بیماری قلبی و... در گروه علل بروز حوادث قلبی محسوب می شود.
* اگر یکی از اعضاء خانواده دردی در قفسه ی سینه احساس کرد و خانواده تشخیص دادند که درد مربوط به قلب می شود چه کارهایی یابد انجام داد تا وی را به دکتر رسانید؟
مهمترین کار کاهش فعالیت فیزیکی بیمار است. اگر قرص های زیر زبانی در دسترس باشد استفاده استفاده از قرص زیر زبانی و نهایتا مراجعه به پزشک است .
* در هنگام درد قلبی، خوردن نبات داغ یا مایعات گرم و از این دست موارد که در خانواده ها توصیه می شود چگونه است؟
همانطور که قبلا گفته شد مهمترین کار کم کردن فعالیت قلب است که شامل کاهش استرس فیزیکی و روحی بیمار است و عواملی از این دست نمی تواند موثر باشد و توصیه نمیشود و چه بسا با افزایش حجم معده درد بیمار افزوده خواهد شد.
* بیمار را با رعایت مواردی که فرمودید به نزد پرشک رساندیم ، آیا جهت هر آنژیمی باید بیمار را بستری کرد.
بر اساس یکسری عوامل مانند جنس، سن، نوع درد، تغیرات موجود در نوار قلب و همچنین وجود عامل های خطر می توان احتمال بیماری قلبی را مطرح کرد و بر اساس آن بیمار جهت روشهای بعدی تشخیصی و نیاز به بستری انتخاب می شود. اولین قدم تهیه نوار قلب از بیمار است که نوار قلب در 50درصد بیماران با آنژین می تواند طبیعی باشد و تنها فاکتور تعیین کننده نیست.
* یعنی بیماری با درد قفسه ی سینه و نوار قلب طبیعی هم می تواند مشکل قلبی داشته باشد؟
بله، همانطور که بیان شد 50 درصد این نوار طبیعی است ولی اگر در هنگام درد گرفته شود ارزش بیشتری دارد. بطوری که نیمی از بیماران با آنژین و نوار در حال استراحت طبیعی ، نوار در حین دردشان ،غیر طبیعی خواهد بود .
*آیا روشهایی هست که بتوان راجع به آن 50درصد که نوار قلب طبیعی دارند متوجه بیماری قلبی شد؟
روش بعدی، تست ورزش است که یک روش مهم و مفید تشخیصی می باشد و در در این روش با بالابردن تدریجی فعالیت فیزیکی و ضربان قلب بیمار تغیرات نهفته نواری که در استراحت قابل ارزیابی نیست مشخص میکند. مواردی که تست ورزش از نظر پزشک مثبت تشخیص داده شود، بیمار ممکن است برای آنژیوگرافی انتخاب شود.
*اگر تست ورزش مثبت بود ولی بیمار ما فقط آنژین داشت و هنوز مشکل خاصی نداشت چقدر می توان امیدوار بود که بیمار بهبود یابد.
با پیشرفت روشهای درمانی امید به زندگی بسیار بالا است و بیمار با درمانهای دارویی که در دسترس است مانند آسپرین، استاتین ها، بتابلوکه و نیتراتها قابل درمان است و یکسری روشهای تهاجمی از جمله آنژیوپلاستی هم مطرح است که منجر به باز شدن رگ های تنگ می شود همچنین همزمان با شروع درمانهای دارویی باید بیمار با تغییر در سبک زندگی به یاری پزشک در معالجه بیماری بپردازد.
* منظور از تغییر سبک زندگی چیست.
منظور تغیر در روش زندگی و کنترول عوامل خطر یست که قبلا ذکر شد.مانند قطع سیگار، رژیم غذایی سالم، کنترل وزن، کنترل فشار خون و دیابت و داشتن تحرک مناسب.
*لطفا راجع به روش آنژیوگرافی توضیح داده و آیا آنژیو کردن خطرناک است؟در آنژیو گرافی ، طی یک موضعی با عبور دادن کانترهای قلبی از شریان رانی ، چندین تصویر از عروق کرونر قلب گرفته میشود. و اما در مورد خطراز دید کلی باید گفت که به هر حال آنژیو گرافی هم مانند دیگر روشهای تهاجمی ، عوارضی با خود به همراه دارد ولی عوارض اصلی هم ناشایعندو خطر مرگ و میر در آنژیوگرافی حدود یک دهم درصد میباشد.
* روشهای جدیدی جایگزین آن نشده است.
روشهای جدیدی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرد مانند سیتی آنژیو نمی تواند کاملا جایگزین مناسبی باشد. ولی نتایج منفی آن از ارزش بالایی برخوردار است
* اسکن رادیو اکتیو چگونه است؟
اسکن هم مانند تست ورزش یکی از روشهای تشخیص غیر تحاجمی مورد استفاده قبل از آنژیو گرافی است و جایگزین آن نمی تواند باشد. و در صورت مثبت شدن ممکن است نیاز به آنژیو گرافی باشد.
* خانم دکتر، در مواردی که آنژیوپلاسی نتواند رگ قلب را باز کند از چه روش دیگری استفاده می نمائید.
روش دیگر عمل جراحی قلب باز است. غیر از آن در بیمارانی که قابل عمل نباشند و آنژیو پلاستی هم
جواب ندهد ادامه درمان دارویی توصیه می شود.
*اینگونه که مشخص است ابتلا به بیماری قلبی مانند سراشیبی است که بازگشت در آن کار پر زحمتی است، چه باید کرد تا در این سراشیبی قرار نگرفت.
همانطور که پیش تر بیان شد تغییر در سبک زندگی برای افراد لازم است. افراد باید تشویق بشوند به فعالیت و ورزش مناسب که حداقل سی دقیقه در روز فعالیت فیزیکی متوسط مانند راه رفتن سریع را در برنامه خود قرار دهند. در این پیاده روی نبض به شصت تا هشتاد و پنج درصد حداکثر ضربان قلب می رسد که حداکثر ضربان قلب را می توان با کم کردن سن از عدد 220 بدست آورند. د رافرادی که بیماری قلبی دارد این تحرک از 10 دقیقه در روز آغاز و به تدریج 30 تا 40 دقیقه در روز خواهد شد.
*پیاده روی چه تاثیری بر قلب دارد.
با بهبود خون رسانی و اکسیژن رسانی به قلب و کنترل عوامل خطرش دیابت ، فشار خون و چربی خون میتواند در پیشگیری از بیماریهای قلبی موثر باشد یکی دیگر از روشهای تغییر سبک زندگی قطع سیگار است ، پرهیز از تماس و در معرض دود سیگار قرار گرفتن به نیز توصیه میشود.
نکته بعدی رژیم قلب سالم است که بیماران باید برنامه غذایی سالم شامل میوه جات سبزیجات حبوبات محصولات لبنی کم چرب یا بدون چربی ، ماهی ، منابع پرتئین با میزان چربی اشباع کم به طوری که این چربی باید کمتر از 10 درصد کالری روزانه فرد را تامین نمایید و میزان کلسترول آن کمتر از 300 میلی گرم در روز باشد.
استفاده از چربی امگاتیری ، ویتامینهای B ، C ، بتا کاروتن و A صد در صد ثابت نشده و در بعضی مطالعات موثر بوده است .
سعی کنند از میوجات تازه میل نمایند.
از آبمیوه های آماده کنسروجات کمپوت میوه ها کمتر استفاده شود .
سعی کنند مصرف گوشت قرمز ، تخم مرغ را کم نمایند مثلا تخم مرغ هفته ای یک الی دو عدد بیشتر توصیه نمی شود و به جای آن از حبوبات ، سویا ، گوشت سفید مصرف نمایند.
*آیا تغییر میزان چربی خون در بیماری های قلبی تاثیر دارد اگر موثر است برای کنترول آن چه پیشنهادی دارید؟
بالا رفتن LDL کلسترول یکی از عوامل خطر برای بیماران قلبی است معمولا کلسترول کمتر از 200 و LDL کمتر از 130 عدد مطلوب است البته این اعداد در افراد با تنگی عروق کرونر ،دیابت ،متفاوت است وHDL از چربی های مفید است که میزان آن در خانم ها معمولا باید بالا تر از 50 و در آقایان بالا تر از 40 باشد.
در این زمینه مصرف چربی های حیوانی و روغن های جامد و اشباع شده باعث بالا رفتن LDL کلسترول میشود و با ورزش و افزایش تحرک و رعایت رژیم غذایی میتوانHDL را افزایش دهیم.
* با این حساب باید از خوردن کله پاچه ، کباب کوبیده و... اجتناب کرد؟
گوشت هایی که شامل اعضا داخلی هستند مانند دل و جگر و قلوه مغز کله پاچه در خانواده چربی های اشباع است و در بیماران قلبی توصیه نمی شود.
*در بیماران غیر قلبی چطور ؟
جهت پیشگیری از ابتلا به بیماری قلبی مصرف آن باید محدود باشد.
*از چه سنی باید به فکر بیماری قلبی باشیم ؟
به طور کلی از سنین 35 سال به بالا باید به فکر بیماری قلبی بود اگر بخواهیم به طور دقیق تر به این سوال پاسخ دهیم در آقایان از سنین 30 و خانمها از 50 به بالا و در سالهای اخیر به علت زندگی مصرفی در سنین پائین تری نیز مشاهده میشود .
*مصرف چیپس ، کاکائو یا استفاده از فست فود در کودکان امروز آیا سن ابتلا به بیماری های قلبی را نسبت به نسل قبل از خود پایین تر می آورد؟
غذاهای آماده کنسرو شده ، سوسیس ، کالباس ، پیتزا و.. که در کودکان امروز شایع تر است باعث ابتلا به بیماری های قبلی در آینده خواهد بود .و بی تحرکی نیز به همه این موارد افزوده می شود تا نسل امروز را با بحران مواجه سازد.

تشخيص ایسکمی با آناليز تغييرات گذراي ST

بيماري ایسکمی قلبی یکی از علل اصلي مرگ و مير در جهان است و شامل طيف گسترده اي از اشكالات گذرا از جمله خون رساني ناقص به عضلات قلب است،که منجر به سكته قلبي وسيع )انفاركتورس(و در نهایت مرگ ناگهاني می گردد ، در واقع عبارت است از، عدم تعادل ميان عرضه و تقاضاي اكسيژن در عضلات قلب .در اين ميان، آترواسكلروزيس )سختي ديواره عروق قلب( عامل اصلي ايجاد بيماري عروق كرونر است. اين حالت تقریبا در تمام سنين و در هر دو جنس دیده می شود، اما میزان درگيري افراد با آن به مواردي از جمله زمينه ژنتيكي، عوامل خطرساز و شرايط فردي بستگي دارد.پروسه بیماری از آسيب به ديواره داخلي رگ آغاز مي شود، كه فشارخون بالا، هيپركلسترومي )چربي خون بالا(و سيگار كشيدن شرایط اين آسيب را فراهم مي كنند. مجموعه اين عوامل، شرايط مساعدي را براي ايجاد لخته در منطقه آسيب ديده، ايجاد مي كنند، كه موجب تنگي رگ و نرسيدن خون به عضله قلب خواهد شد و انقباض رگ نيز مي تواند مزيد بر علت شود. اگر اين انسداد ايجاد شده تدريجي باشد، رگهاي فرعي كه طي مدت طولاني ساخته مي شوند، خون رساني به عضله قلب را به عهده مي گيرند و اگر انسداد، ناگهاني باشد و فرصت تشكيل رگهاي فرعي وجود نداشته باشد، انسداد رگ مي تواند آسيب غيرقابل جبراني به عضله قلب وارد كند، به همين علت است كه بيماريهاي عروق كرونر در افراد جوان خطرناك بوده و درصد مرگ و مير بالايي را شامل می شود.
هر بار که قلب ضربان می کند، تغييرات الکتریکی طبيعی ايجاد می شود ،که می توان آنها را با الکترودهایی که برروی بدن قرار داده می شود، ثبت كرد. در نوار قلب می توان تعداد ضربان قلب ، ریتم آن و اینکه آیا عضلات قلب به خوبی جریان الکتریسيته را منتقل می کنند يا خير را بررسي كرد. در صورت آسيب دیدن عضلات و یا نرسيدن اکسيژن کافی به عضلات قلب، در نوار قلب تغييرات غير طبيعی دیده می شود. در مقایسه با نوارهای قلبی افراد سالم و یا نوارهای سابق همان فرد نيز اغلب تغييراتی مشاهده می شود .در مواردی که شخص دچار آنژین قلبی شده، هنگامي که در حال استراحت است و هيچ گونه دردي در قفسه سينه ندارد، اگر از او نوار قلبی گرفته شود، ممکن است هيچ مشکلی در نوار قلبی او دیده نشود. در چنين مواردی ممکن است ، در حالت فعاليت بدنی نوار قلبی گرفته شود، که اصطلاحا به آن تست ورزش می گویند.

قسمت ST مهمترین پارامتر تشخیصی برای پیدا کردن ایسکمی ماهیچه قلبی است. معمولا پزشکان سعی می کنند، كه تغییر سطح و شکل ST را در ECG پیدا کنند، تا ایسکمی ماهیچه قلبی را تشخیص دهند. اکثر الگوریتم هایی که تا كنون شكل گرفته اند، به فرورفتگی و برآمدگی قسمت ST اهمیت می دهند. با این وجود، تغییر شکل ST نیز پارامتر خوبي برای پیدا کردن بیماری قلبی است و باید محتاطانه مورد بررسي قرار گيرد.
علائم اصلی ECG که به ایسکمی ماهیچه قلب مربوط می شود، شامل تغییر سطح قسمت ST و تغییر شکل قسمت ST در طی چند ثانیه یا گاهی اوقات چند دقیقه است. از آنجا که این نشانه به مرگ ناگهانی منجر می شود، لازم است که ECG فردی که از ناراحتی قلبی رنج می برد، به مدت 24 ساعت مانیتور و تحلیل شود. همچنین ECG افراد مسنی که قلب ضعیفی دارند، باید به طور پیوسته مانیتور شود. معمولا پزشکان تغییر قسمت ST را اندازه می‌گیرند، اما چنین کارهایی وقت گیر هستند، و نیاز به دیدن حدود صد هزار ضربان که در 24 ساعت ثبت شده اند، دارند. روش هاي كمي و مشخص كردن تغییرات قسمت ST ایسکمی همواره مورد توجه بوده است. شبکه عصبی ، فازی و ویولت غالبا بیشترین كاربرد را در پیدا کردن حالت هاي ایسکمیك اتوماتیک داشته اند.در واقع تغییر شکل ST به معنی وضعیت غیر عادی بطن است.
در این بررسی با استفاده از نمودارهای روند آهنگ قلب می توان نمایش های ضریب karhunen-loeve قسمت های ST و کمپلکس های QRS ، و اندازه گیری های حوزه زمان سطح ST و ریخت شناسی QRS ، ما الگوهای زمانی رویدادهای تغییر ST و ارتباطات آنها با تغییرات آهنگ قلب و آریتمی ها را در دیتابیس ST-T جامعه قلب شناسی اروپایی،را مورد تحلیل قرار داد. ما روش هایی را برای تبعیض قائل شدن بین رویدادهای ST ایسکمی دار و بدون ایسکمی و همچنین روش هایی برای تفسیر نمودن تغییرات ترکیب شده ST ایسکمی دار و بدون ایسکمی و نیز انحراف طولانی مدت سطح ST ، شرح می دهیم. بعلاوه، ما الگوهای زمانی متفاوت در رویدادهای ST ایسکمی دار، و وابستگی تغییرات آهنگ قلب و آریتمی ها را با رویدادهای ST ایسکمی دار، به طور واضح شرح می دهیم.
مانیتورینگ سیار ECG (AEM) بطور گسترده برای تحلیل تغییرات گذرای نشانه دار و ساکت قسمت ST که به ایسکمی ماهیچه قلبی اشاره می کنند، استفاده می شود. تغییرات ST ممکن است در انواع زمینه های غیر از ایسکمی مانند هایپرتروفی بطنی(بزرگ شدن بیش از حد بطن)، نفس نفس زدن، نابهنجاریهای الکترولیت، واکنش به داروها، پایین افتادن دریچه ی میترال، آمبولیسم(انسداد جریان خون) ریوی، پریکاردیت و واکنش به تغییرات دما، استفاده شود. تحلیلگرهای قابل اعتماد ST باید این تغییرات ST غیر ایسکمی را از تغییرات ST ایسکمی دار که از نظر کلینیکی مهم هستند، تمیز دهند. مشکل ترین قسمت این تغییرات ST غیر ایسکمی، تغییرات مربوط به موقعیت در محور الکتریکی قلب هستند، که ممکن است سبب تغییر جهت ناگهانی و مهم (>100μv) سطح ST شوند; و انحراف خیلی آهسته ولی مهم (>100μv) سطح ST، با اثرات دارو بر روی رپولاریزاسیون، تغییرات کند در محور الکتریکی قلب، یا اثرات تغییرات آهنگ قلب بر روی رپولاریزاسیون ، برانگیخته می شود.
چنین تغییراتی پیداکردن رویدادهای درست ST ایسکمی دار را به هردو صورت خودکار و دستی، پیچیده می سازد. از آنجاییکه سیگنال های فیزیولوژیک متفاوت با ECG معمولا در طی AEM موجود نیستند، ویژگی های ECG برای تمیز دادن این رویدادهای غیر ایسکمی از رویدادهای دیگر که محتمل بر ارتباط داشتن با ایسکمی هستند، باید استفاده شوند. با ارزیابی زمانی سطوح انحراف ST باضافه معیار تکمیلی (بر مبنای مشاهده تغییرات ناگهانی در سطح انحراف ST ، تعیین موقعیت مساوی قسمتهای PQ وST و تغییر همزمان در دامنه های موج R و موج P )، مادامیکه از کشف تغییرات ST غیر ایسکمی جلوگیری شود، کشف بهبود یافته ایسکمی گذرا فراهم می شود. به علت نبودن معیار ECG مورد قبول عمومی برای دسته بندی تغییرات ST به عنوان ایسکمی دار و غیر ایسکمی، پیشرفت در این زمینه مختل شده است. درواقع، ECG فقط دلیل غیر مستقیم ایسکمی را فراهم می کند.
هرچند این ممکن نیست تا تنها بر اساس ECG با اطمینان تعیین کرد که هر تغییر ST، ایسکمی دار است، در بسیاری از موارد تعیین اینکه تغییر ST به طور قطع غیر ایسکمی است، امکانپذیر است. تحلیل دیداری استاندارد شکل موج ECG به آسانی اجازه تشخیص ویژگیهایی که به شخص اجازه تمیزدادن تغییرات ST ایسکمی دار از غیر ایسکمی ، یا تمیز دادن بین انواع متفاوت تغییرات ST ایسکمی دار را بدهد، نمی‌دهد. مطالعه بادقت ثبتهای AEM، با توجه به روندهای میان مدت و طولانی مدت (در مرتبه دقایق تا ساعت ها) می‌تواند بر روی مکانیسم هایی که تغییرات ST ایسکمی دار ایجاد می کنند دارای اهمیت باشد.هدف از این بررسی مشخص کردن و تعیین کمیت تفاوتها در رفتار تغییرات گذرای ST ایسکمی دار و بدون ایسکمی می باشد، تا الگوهای زمانی رویدادهای ST ایسکمی دار مشخص شوند و ارتباط آنها با تغییرات آهنگ و اکتوپی قلبی آزمایش شود.

پردازش:

اين الگوریتم بر روي داده هایی که داراي انحراف قسمت ST نسبت به خط هم توان هستند و همچنين بر روی ضربان هایی كه در ریتم نرمال قرار دارند،پیدا کردن ضربان ها با عبور سیگنال الکتروکاردیوگرافی از یک فیلتر و به کارگیری معیار ي به عنوان آستانه انجام می شود. با این معیار مرز قابل اعتمادي که به اندازه کافی برای هم محور کردن ضربان ها پایدار باشد، فراهم مي شود. سپس یک دسته بندی فرم شناسی برای ضربان به منظور تعیین نرمال یا غير نرمال بودن آنها انجام می شود. هنگامی که ضربان و مورد ذکر شده نرمال باشند ، ضربان پیدا شده را به عنوان یک ضربان درون ریتم نرمال مشخص مي شود. از آنجا كه قصد داریم تا رویدادهای ایسکمی را در حداقل زمان 30 ثانیه مشخص کنیم، میانگین ضربان های نرمال را با نرخ حداکثر 15 ثانیه محاسبه کنیم. این امر به طور کلی کاهش قابل ملاحظه نویز را تضمین می‌کند. وقتی ضربان میانگین متناظر با آخرین 15 ثانیه به دست آمد، ابتدا و انتهای کمپلکس QRS را مشخص كرده و ترسیم کنیم. خط هم توان، که از آن به عنوان سطح مرجع برای اندازه گیری های انحراف ST استفاده می شود ، با ناحیه مسطح قبل از شروع QRS رابطه دارد. با توجه به R-R متوسط ضربان ها که در محاسبه ضربان میانگین استفاده مي شوند، نرخ متوسط قلبی در يك فاصله زمانی مشخص مي شود. اگر این نرخ کمتر از 120 ضربان در دقیقه باشد، اختلاف ولتاژ بین نقطهms 80+ (j) و خط هم توان اندازه گیری مي شود ، که j نقطه ای است، که پایان کمپلکس QRS را مشخص می کند. هنگامی که آهنگ قلبی بیشتر از 120 باشد، نقطه اندازه گیریms60+ است. سپس الگوریتم بر روی هر یک از کانال های ECG اعمال می شود. این الگوریتم تا حد زیادی معیارهايی که برای تفسیر رویدادهای انحراف قسمت ST در پایگاه داده های اروپایی ST-T در نظر گرفته شده را مدل می کند. برای مشص كردن تغییرات قابل توجه در قسمت ST انحراف هر ضربان ميانگین جدید، نسبت به مرجع توافقی که به عنوان "حالت عادی" شناخته شده، سنجيده مي شود. در این داده ها یک مقدار ثابت، که معمولا منطبق با یک مقدار اندازه گیری شده در شروع ثبت اولین ضربان ها است، به عنوان مقدار مرجع یا تغییر مکان عادی قسمت ST ، در نظر گرفته می شود. این مقدار حالت عادی متغير با زمان است. بنابراین، در هر لحظه مقدار متوسط انحراف قسمت ST مربوط به 10 دقیقه قبل که به عنوان بخش هاي بدون ST دسته بندی شده ، در نظر گرفته مي شود. اکنون معیاری را که برای تعیین مکان شروع، پایان و مقدار بیشینه رویدادهای ST به كار گرفته شد‏، را مورد بررسي قرار مي دهيم:

شروع:

نقطه ای که برای اولین بار انحراف قسمت ST بیشتر از مقدار قدر مطلق 50 میکروولت باشد. مقدار بیشینه: زمانی که بیشینه مقدار قدرمطلق انحراف قسمت ST در رویداد ST حاصل شده باشد. پایان: نقطه ای که برای آخرین بار انحراف قسمت ST بیشتر از مقدار قدر مطلق 50 میکروولت باشد. در نهايت فقط رویدادهایی را به عنوان رویدادهای ST در نظر می گیریم، که انحراف قسمت ST در آنها در حداقل یک ضربان میانگین بیشتر از مقدار قدر مطلق 100 میکروولت باشد. همچنین معیاری، که از آن نام برده شد را اعمال می کنیم، که مدت زمان حداقل رویداد ST باید 30 ثانیه باشد.، معیار مشابهی نيز برای جدا كردن دو رویداد متفاوت اعمال می شود.

روش ها:

برای این مطالعه،ما ثبت های دیتابیس ST-T جامعه قلب شناسی اروپایی (ESC) را پیش پردازش کردیم تا نمودارهای روند اندازه ای مختلف حوزه زمان و نمودارهای روند ضریب karhunen-loeve(KL) مربوط به داده های قسمت ST و کمپلکسQRS ، را بدست آوریم. متصور کردن ویژگی ها در فرم نمودار روند، اجازه ارائه اطلاعات را به طور کلی و در وضعیتی برتر برای بررسی دیداری سیگنال های خام می دهد. نمایش تبدیل karhunen-loeve(KLT) شکل موج توانمند است، توان نمایشی بالایی را ارائه می دهد و کشف قابل اعتماد و موثر ضریان های نویزی را فراهم می کند. ما نمایش KL مربوط بهQRS را انتخاب کردیم، تا تغییرات در ریخت شناسی QRS را که حساسترین شاخص های تغییر جهت های محور که متناظر با تغییرات ST بدون ایسکمی هستند، پیگیری کنیم. ما نمایش KL قسمت ST را انتخاب کردیم تا تغییرات در ریخت شناسی ST را دنبال کنیم ، به این منظور که بهترین فرصت مشاهده تغییرات ST را که ممکن نبود بر مبنای اندازه گیری های تفاضلی (سطح یا شیب) معلوم باشند، پیدا کنیم. سرانجام ما اندازه گیری های متداول حوزه زمان را به حساب می‌آوریم تا اجازه اندازه گیری های کمی تغییرات ST را در دوره های قراردادی بدهیم.

بکارگیری KLT:

برای نتیجه دار کردن توابع مبنایKLT ، ما از تمام 90 ثبت دیتابیس ESC استفاده کردیم. ضربان های غیرعادی(دسته بندی شده توسط پیداکننده آریتمی ARISTOTLE)، همسایه های آنها و ضربان های نویزی(کشف شده توسط الگوریتمهای حوزه زمان) کنارگذاشته شده اند.744800 ضربان باقی مانده نسبت به سطح همتوان تصحیح شده اند و برای اینکه تخمین های توانمند ماتریسهای کواریانس QRS و بردارهای الگوی ST را منتج کنند، با استفاده از روش هایی که قبلا توضیح داده شد، استفاده شده اند.اجزای بردارهای الگو 16 نمونه خط مبنا تصحیح شده در فواصل زمانی 8ms از هر دو سیگنال ECG هستند. بردارهای الگوی QRS ،96ms قبل از نقطه اطمینان ARISTOTLE (FP) شروع می شوند و بردارهای الگوی قسمتST 40ms پس از FP شروع می شوند. توابع مبنای KLT بردارهای ویژه ماتریس های کواریانس هستند که توسط مقادیر ویژه مربوط به آنها که به صورت نزولی مرتب شده اند، تنظیم شده اند. اولین پنج ضریب QRS بیانگر 93% انرژی QRS هستند و اولین پنج ضریب ST بیانگر 97% انرژی ST هستند. ما دریافتیم که این تعداد ضرایب موجب بیشترین جدایی بر حسب انرژی باقیمانده بین شکل موج هایی که توسط مفسران متخصص دیتابیس ESC به عنوان شکل موج های نویزی و تمیز تعیین می شوند، می شود.

تجسم ویژگی ها :

سیگنال ها در ابتدا با استفاده از پیداکننده آریتمیARISTOTLE پیش پردازش شده اند، با استفاده از فیلتر باترورث 6 قطب به صورت پایین گذر فیلتر شده اند (فرکانس قطع 55Hz) ، و با استفاده از تکنیک اسپلاین مکعبی خط مبنای آنها تصحیح شده است. ضربان های اکتوپیک و همسایه های آنها پس زده شده اند. هر دو مجموعه توابع مبنای KL به هر ضربان باقی مانده و ضربان های نویزی که در فضای KL پیدا شده اند، اعمال شده است. اگر خطای نرمال شده باقیمانده برای قسمت ST یا برای کمپلکس QRS بیش از 25% (N=5) بود، یا اگر بردار مشخصه ST یا QRS به اندازه کافی با میانگین بردار مشخصه ST یا QRS 15 ضربان اخیر اختلاف داشت (بیش ازm+σ =8.16 ; که m وσ میانگین مورد انتظار و انحراف استاندارد متغیر تصادفی مجذورشده با درجه آزادیN=5 هستند)، ضربان به عنوان نویزی در نظر گرفته می شود. همه مشخصه های ضربان های باقیمانده هموار شده اند( با استفاده از میانگین متحرک 15 نقطه ای)، در فواصل زمانی یکنواخت 2 ثانیه ای مجددا نمونه برداری شده اند، و بطور اضافی با میانگین متحرک 9 نقطه ای هموار شده اند. شکل 1 نمودارهای روند بدست آورده شده از این راه را نشان می دهد.

شکل1: نمودارهای روند ثبتe0601 در دیتابیس. ثبت شامل دو رویداد ایسکمی است (1)، یک رویداد غیر ایسکمی (2)، و رانش آهسته ی قابل توجه (3). از بالا به پایین: آهنگ قلب، سطح های انحراف قسمت ST برای هر دو لید در 120ms پس از نقطه اطمینان Aristotle (تفکیک پذیری: 100μv) با جریان های تفسیر متناظر رویداد ST مرجع; جریان تفسیر ST مرجع ترکیب شده به مفهوم تابع منطقی OR ; دامنه های موج R و تصویرهای محور الکتریکی میانگین بر روی هر دو محور لید (تفکیک پذیری:1mv); و سری های زمانی اولین نمایش 5 ضریب KL قسمت های ST و کمپلکس های QRS (تفکیک پذیری:1.st.dev. – مقدار ویژه: iλ ) با اندازه گیری فاصله متناظرMahalanobis (فاصله ی اقلیدسی نرمال شده) هنگامیکه اولین 5 ضریب KL استفاده می شوند(تفکیک پذیری:1.st.dev)
نتيجتا 90 ثبت دو ساعته‌ی دیتابیس شامل 259 رویداد ST مجزا است، که 250 تای آنها به عنوان ایسکمی دار و 9 تای آنها به عنوان بدون ایسکمی تفسیر شده اند. رویدادهای ST ایسکمی دار دیتابیس معمولا ساختار سه گوشه (شکل 1و2را ببینید) و ساختار کاملا تکرارپذیر موقتی را نشان می‌دهند. همانطور که در شکل 2 نشان داده شده، رویدادها ممکن است به صورت پراکنده ( گاه و بیگاه) به عنوان رویدادهای منزوی یا بدون الگو های قابل تشخیص ظاهر شوند‌(در66ثبت); به صورت مکرر، به عنوان رویدادهای شبه متناوب که در سراسر ثبت اتفاق می‌‌افتند ظاهر شوند(در 13 ثبت); یا به صورت شدید و دسته جمعی(salvo)، رویدادهای شبه پریودیک معمولا با آهنگی سریعتر از گروه قبلی در طی فقط بخشی از ثبت اتفاق می افتند(در7 ثبت).
رویدادهای تورفتگی ST فراوانترند، و ممکن است در مقایسه با رویدادهای برآمدگی که در دیتابیس بیش از 20 دقیقه طول نمی کشند، به مدت یک ساعت یا بیشتر طول بکشند. حداکثر انحراف سطح ST به صورت نرمال توزیع شده ظاهر می شود، و فرورفتگی های 100μv فراوان ترین هستند. ما انطباق تغییرات آهنگ قلب و آریتمی ها(ضربانهای غیرعادی تعیین شده توسط ARISTOTLE ) را با رویدادهای ST ایسکمی دار آزمایش کردیم. جدول 1 نشان می دهد که در 48% رویدادها افزایش هایی در آهنگ قلب حداقل 5% نسبت به ضربان های قلب فورا قبل از رویدادها وجود دارد. بعلاوه، داده ها اشاره می کنند که آهنگ قلب فورا قبل از رویدادهای ایسکمی دار شتاب پیدا می‌کند. (نمونه ای را در شکلa2) ببینید. 9% رویدادها افت در آهنگ ضربان را نشان داده اند. 43% رویدادهای باقیمانده به تغییر کوچک در آهنگ قلب یا عدم تغییر در آهنگ قلب مربوط شده اند. تشخیص داده شده که ضربان های غیرعادی در طی رویدادهای ST ایسکمی دار از جاهای دیگر در ثبتها 1.9 برابر فراوانترند.
تغییر ناگهانی در محور الکتریکی قلب(تغییرجهت محور) پیشامدی است که به طور نوعی 30 ثانیه یا بیشتر تا حدود 2 دقیقه زمان می برد. این با تغییر در ریخت شناسی کمپلکسQRS مشخص می شود و اغلب با آرتیفکت های حرکتی نتیجه شده در اثر تغییرات مکانی همراه می شود. تغییر جهت محور ممکن است نتیجتا سبب تغییر ناگهانی قابل توجه سطح ST شود(>100μv). از آنجاییکه محور الکتریکی میانگین تمایل دارد که به جهت عادی خودش برگردد، تغییر جهت دیگری اغلب نتیجه می شود. محور الکتریکی میانگین همچنین ممکن است به آهستگی از جهت عادی خودش دور شود یا به آن نزدیک شود. این چنین وقفه ی تغییر جهت محور، اگر به تغییر همزمان قابل توجه (>100μv) سطح ST مربوط ساخته شود، یک رویداد ST غیر ایسکمی است.
این رویدادها بدین گونه با تغییر جهت با اهمیت محور در شروع و/یا انتهای رویداد مشخص می شوند. دوره زمانی سطح ST به طور نوعی شکل مستطیلی دارد(شکل 1 را ببینید)، با انحراف بیشینه<300μv. علاوه بر نه رویداد غیر ایسکمی تفسیر نویسی شده ( که شامل 16 تغییر جهت محور با اهمیت هستند) در دیتابیس، هفت رویداد دیگر(با 11 تغییر جهت محور) با تغییرات ST تقریبا 100μv وجود دارد (11 تغییرجهت محور) که در زیر آستانه تفسیر بودند. سه تای آنها مخلوط هستند(یعنی رویدادهای غیرایسکمی که درون خود شامل رویدادهای ایسکمی دار هستند; اینها در ثبت های e0106، e0122 و e0603 کشف شده اند). بعلاوه، ما هشت رویداد غیرایسکمی دیگر (3تا مخلوط، 14 تغییرجهت محور) با انحراف بیشینه‌ی بین 50 و 100 میکرو ولت پیدا کردیم.
رانش آهسته ی قابل توجه(>100μv) سطح انحراف ST (شکل1را ببینید) در 17 ثبت پیدا شده است(18.9%) . بعلاوه 15 تای آنها شامل رویدادهای ایسکمی دار هستند. رانش آهسته همراه با افزایش ها در آهنگ قلب در هشت ثبت از 17 ثبت است، که اشاره به تغییرات ST-T مربوط به آهنگ می کنند که محتمل بر این هستند که غیر ایسکمی باشند. آزمایش دیداری نیز درجات پایینتر(50-100μv) رانش آهسته را در 20 ثبت دیگر نشان داده است (به همراه افزایش ها در آهنگ قلب در چهارتای این ثبت ها).
جدول 1: درصد رویدادهای ایسکمی دار برای هر تغییر در آهنگ میانگین قلب در طی رویدادها نسبت به قبل از رویدادها پیدا شده که این درصدها ≥5% ، ≥10% ، ≥15% و ≤-5% هستند. (HRI – آهنگ قلب میانگین در طی رویدادها; HRB – آهنگ قلب میانگین در پنجرهW که فورا(بی واسطه) قبل از رویدادها است)

شکل2: نمودارهای روند مختصر شده سه ثبت(e0212،e0105 وe0113 ) از دیتابیس. فقط آهنگ قلب، انحراف قسمت ST و تفسیرهای مربوط به ST برای دو لید نشان داده شده اند. سه نوع ساختار زودگذر رویداد قسمت ST نشان داده شده است: پراکنده((a)، مکرر(b) و شدید دسته جمعی(salvo ) (c). ) ملاحظه کنید که بعضی رویدادها در salvo تفسیرنویسی نشده اند، اما در نمودار روند مشهود هستند.

نتيجتا دیتابیس ESC شامل داده های فراوان ECG است که در طی تغییرات گذرای ایسکمی دار و بدون ایسکمی ST-T فراهم شده است. ما روشی ایجاد کردیم تا ویژگی های مهم داده ها را نشان دهیم ، و اجازه ی آزمایش موثر دیداری دیتابیس را بدهیم. ما از این نمودارهای روند چند پارامتری استفاده کردیم تا الگوهای زودگذر رویدادهای ST ایسکمی دار را مشخص کنیم; تا تفاوت ها در رفتار زودگذر تغییرات ST ایسکمی دار و غیر ایسکمی مشخص و کمیت آن را تعیین کنیم; تا میزان بروز نسبی تغییرات ST بدون ایسکمی را در دیتابیس تعیین کنیم; و تا ارتباط بین آریتمی ها ، افزایش های آهنگ قلب، و تغییرات ST ایسکمی دار را آزمایش کنیم. این مطالعه همچنین بینش های حسی با ارزشی را نسبت به داده ها فراهم می کند، که اینها در طراحی الگوریتم های تحلیل خودکار قسمت ST-T ، به ویژه راجع به کشف تغییر جهت های آهسته ی خط مبنا و تغییرات ST بدون ایسکمی، مفید هستند. تعداد رویدادهای غیر ایسکمی در هر ثبت دیتابیس کم است. یک ثبت شامل 13 رویداد است، پنج ثبت هرکدام شامل هفت رویداد هستند، و سه ثبت هرکدام شامل شش رویداد هستند; هیچکدام از ثبت های دیگر شامل بیش از پنج رویداد در ثبت نیستند. ثبت های با مدت زمان طولانی تر در کشف کاملتر ساختارهای زودگذر رویدادهای ایسکمی دار مفید واقع می شوند. رویدادهای غیر ایسکمی(9+7;6.2%) و رویدادهای مخلوط(3;1.2%) در دیتابیس ESC کمیاب هستند. برای برقرار کردن بهتر معیار کشف برای این رویدادها، و برای ارزیابی پیدا کننده هایی که این معیارها را بکار می گیرند، همچنین ممکن است به ثبت های اضافی نیاز باشد. رویدادهای ایسکمی دار در الگوهای تکراری یا نوع salvo در 20 تا از 90 ثبت(22%) ، و به صورت پراکنده در 66 ثبت اتفاق می افتند(73%). بر اساس وابستگی های مشاهده شده بین این الگوها و تغییرات در آهنگ و اکتوپی قلبی، ما اظهار می کنیم که الگوهای زودگذر متفاوت تغییر ST منجر به مکانیسم های متفاوت فیزیولوژیک موجب بروز ایسکمی می شوند، که ممکن است نیاز به مداخله های درمانی متفاوت داشته باشند.

/خ