Методы диагностики и лечения нарушений ритма сердца. Применение аналитической модели диагностики риска развития сердечных блокад на основе d-схемы. Разработка компьютерной программы, реализующей созданный алгоритм, ее экспериментальная проверка.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Курсовой проект

По дисциплине: Моделирование биологических процессов и систем

Тема: Модель влияния блокады сердца на распространение возбуждающих импульсов

Преподаватель:

Сенкевич Ю.И. Студент: гр.8501 ПетроваТ.О.

Санкт-Петербург 2011г.

Введение

Актуальность

Медицинский аспект.

Статистика сердечных заболеваний и смертности показывает, что многие сердечные блокады опасны своими последствиями, вплоть до смертельного исхода, где смерти составляют около 10-15 процентов от всех болезней сердца. Поэтому изучение, диагностика и лечение таких патологий не теряет своей актуальности.

Сокращения сердца, обеспечивающие его работу, происходят под воздействием электрических импульсов, которые создаются и проводятся на все участки сердечной мышцы, так называемой проводящей системой сердца. В норме импульс возникает в синусовом узле, расположенном в верхней части правого предсердия, далее распространяется на предсердия, вызывая их сокращение, с предсердий -- через АВ узел -- на желудочки, в которых проводящая система разветвляется подобно ветвям дерева для проведения импульса на все их участки. Нарушение проведения электрического импульса по какому-либо участку проводящей системы называется блокадой сердца.

Полная АВ блокада всегда привлекала внимание кардиологов и кардиохирургов, поскольку она приводит к существенным нарушениям систолической и диастолической функции ЛЖ. В последние годы данной проблеме уделяется особое внимание, так как данные нарушёния играют определяющую роль в функциональном статусе больных сердечно-сосудистыми заболеваниям. Систоло-диастолическая дисфункция сердца часто приводит к развитию сердечной недостаточности, являющейся одной из актуальных проблем здравоохранения в развитых странах мира, учитывая ее распространенность и связанную с ней высокую смертность. В целом, распространенность ХСН в общей популяции составляет 1,5--2,0%, однако среди лиц старше 60 лет достигает 6-- 17%.

Технический аспект.

Существует потребность в необходимых технических средствах обнаружения данных патологий сердечной деятельности. Известным и хорошо себя зарекомендовавшим методом лечения нарушений проведения сердечного импульса является постоянная ЭКС. У 64-87% больных, нуждающихся в имплантации, причиной нарушений проводимости является ИБС. В частности, полная АВ-блокада нередко осложняет течение острого инфаркта миокарда, и выживаемость больных во многом зависит от естественного течения основного заболевания. Постоянная ЭКС в различных режимах позволяет быстро улучшить качество жизни этих больных и увеличить продолжительность их жизни, что является актуальной проблемой.

Подводя итог, получаем, что медицинский проблема состоит в высокой смертности от СС заболеваний, а техническая проблема направлена на усовершенствование оперативной ЭКС.

Цель исследования

Выявление ранних аномалий работы сердца, связанных с блокадами на основании оценки состояния внутрисердечной гемодинамики у больных с полными, неполными, частичными блокадами в зависимости от метода электрической стимуляции сердца по данным электрокардиологических исследований.

Задачи

? обзор существующих моделей нарушения ритма сердца и его блокады, рассмотрение существующей концепции;

? применение аналитической модели диагностики риска развития сердечных блокад по образцу d-схемы;

? разработка алгоритмической модели диагностики риска развития сердечных блокад;

? разработка компьютерной программы, реализующей созданный алгоритм (обнаружение нарушений);

? экспериментальная проверка алгоритмической модели;

? анализ применения выбранного алгоритма в вычислительном эксперименте.

Объект исследования: биотехническая система обнаружения заболеваний связанных с аритмией и нарушениями сердечной деятельности.

Предмет исследования: изучение явления отклонения от нормы в ЭКГ человека, связанные с нарушением ритма, проявляющиеся в превышении продолжительности зубцов и интервалов ЭКГ; а также характерным несоответствием между ритмом предсердий и ритмом желудочков.

Структура работы:

? обзор современных методов диагностики блокад сердца;

? описание разрабатываемой алгоритмической модели лабораторной диагностики блокад сердца;

? разработка компьютерной программы, реализующей созданный алгоритм;

? экспериментальная проверка алгоритмической модели;

? анализ полученных результатов.

Глава 1. Обзор существующих моделей нарушения ритма сердца и его блокады

1.1 Диагностика и лечение нарушений ритма сердца

сердце возбуждающий импульс компьютерный программа

Нарушениями ритма и проводимости называются различные изменения физиологически нормальной очередности сокращений сердца, которые наступают в результате расстройства основных функций миокарда.

Основные функции сердечной мышцы:

· автоматизм -- способность специализированных клеток к генерации потенциала действия;

· возбудимость -- способность возбуждаться под влиянием раздражающего импульса определенных параметров;

· проводимость -- способность к распространению потенциала действия от места его возникновения до сократительного (рабочего) миокарда;

· сократимость -- способность реагировать механическим актом в ответ на возникшую волну возбуждения;

· рефрактерность -- невозможность возбужденных клеток миокарда снова активироваться при возникновении дополнительного импульса.

Работа всех структур и отделов сердца строго последовательно синхронизирована, но в функциональном отношении неоднородна. Определяющую роль в работе миокарда играет его функциональная гетерогенность. Под функциональной гетерогенностью понимают различия количественных и качественных характеристик автоматизма, возбудимости, проводимости, рефрактерности и сократимости отдельных миокардиальных волокон, проявляющиеся в разнотипных реакциях кардиомиоцитов на приложенные к ним раздражители. Роль функциональной гетерогенности в поддержании ритмической активности сердца чрезвычайно велика. Поскольку различные отделы сердечной мышцы не одновременно включаются в возбудительный и сократительный акты, в миокарде имеются механизмы, обеспечивающие эту неоднородность. Неоднородность (энтропия) миокарда -- важнейший фактор, препятствующий развитию нарушений в деятельности сердца. Следует отметить, что способность сердечной мышцы к возбуждению лежит в основе ее главных составляющих свойств, т. е. от уровня (состояния) возбудимости зависят проводимость и сократимость сердца. Функция проведения возбуждения свойственна как сократительной, так и узловой ткани миокарда, хотя в последней она выражена сильнее.

Частота аритмий.

Самым распространенным нарушением сердечного ритма является экстрасистолия, регистрируемая при любых заболеваниях миокарда.

Частота суправентрикулярной экстрасистолии при инфаркте миокарда составляет 40-50%, у лиц без поражения сердечно-сосудистой системы (по данным мониторирования ЭКГ по Холтеру) -- 10-70%.

Частота желудочковых аритмий у больных с различными заболеваниями миокарда достигает 90-95%. У 80-90% больных ЖЭ связана с ИБС. В то же время у 5-70% лиц без заболевания сердца обнаруживают ЖЭ.

Хронические нарушения внутрижелудочковой проводимости выявляются в 1-2% случаев в популяции лиц среднего возраста, при этом в 80% случаев они связаны с ИБС.Ежегодно у 2% больных нарушения внутрижелудочковой проводимости прогрессируют вплоть до развития полной АВ-блокады.

Практические рекомендации, касающиеся выбора диагностических процедур, способов лечения (медикаментозный, хирургический, катетерный), разделяются на классы:

· класс I -- достоверные доказательства и/или единство мнений экспертов в том, что данная процедура или вид лечения целесообразны, полезны и эффективны;

· класс II -- противоречивые доказательства и/или расхождения во мнениях экспертов о пользе/эффективности процедуры или лечения:

· класса IIа -- данные/мнения в большей мере свидетельствуют о пользе/эффективности процедуры или лечения;

· класс IIб -- польза/эффективность недостаточно хорошо подтверждена доказательствами и/или мнениями экспертов;

· класс III -- достоверные доказательства и/или единство мнений экспертов в том, что процедура или...