Распознавание на записи отправной точки измерения, которая идентифицирует QRS-комплекс, может быть основано на максимуме или барицентре комплекса, на определении максимума интерполяционной кривой или нахождении путем соответствия шаблону или другим событиям-маркерам.
Для достаточно четкой временной привязки QRS-комплекса допустим широкий диапазон показателей аппаратуры по соотношению сигнал/шум, подавлению синфазной помехи, ширине полосы регистрации и т.д. [56]. Если верхняя частота среза существенно ниже 200 Гц, принятых для диагностического оборудования, это может вызывать дополнительный разброс, внося ошибки в распознавание отправной точки QRS-комплекса и, следовательно, в измерение RR интервалов. Подобным образом, ограниченная частота выборки вносит ошибку в спектр ВСР, степень которой увеличивается по мере увеличения частоты, тем самым больше влияя на высокочастотные компоненты [31]. Интерполяция ЭКГ-сигнала может уменьшить степень ошибки. При надлежащей интерполяции даже частота измерений 100Гц может быть достаточной [32].
В случае использования цифровой записи первичных данных необходимо тщательно выбирать используемые способы сжатия, учитывая эффективную частоту дискретизации и качество способа восстановления сигнала; в противном случае в амплитуду и фазу сигнала могут быть внесены дополнительные искажения [57].
Продолжительность и условия записи ЭКГ.
В исследованиях, посвященных ВСР, продолжительность записи диктуется природой самого исследования. Требуется стандартизация, особенно в исследо
ваниях, посвященных изучению физиологического и клинического потенциала ВСР.
При работе с короткими записями методы частотного анализа предпочтительней, чем временного. Продолжительность записи должна составлять по меньшей мере 10 длин волны низкочастотной полосы исследуемого компонента, но, чтобы быть уверенным в стабильности сигнала, не должна быть существенно длительней. Таким образом, для оценки высокочастотного компонента необходима запись около 1 минуты, в то время как для анализа низкочастотного компонента нужно 2 минуты. Для стандартизации различных исследований, посвященных анализу вариабельности ритма на коротких записях, выбрана предпочтительная длительность записи для стационарных систем - 5 минут, если природа исследования не диктует иного.
Усреднение спектральных компонентов, полученных за последовательные промежутки времени, способно минимизировать ошибку, наложенную анализом очень коротких сегментов. Тем не менее, если природа и степень физиологических модуляций сердечного периода изменяется от одного короткого фрагмента записи к другому, то физиологическая интерпретация таких усредненных спектральных компонентов страдает от тех же проблем, что и спектральный анализ длинных записей, и нуждается в дополнительном исследовании. Демонстрация собранных серий последовательных спектров мощности (более 20 минут) может помочь подтвердить условия стабильности физиологического статуса в течение времени регистрации серии.
Хотя методы временного анализа, особенно SDNN и RMSSD, могут использоваться для исследования записей короткой длительности, частотные методы обычно способны обеспечить более легко интерпретируемые в отношении физиологических регуляционных воздействий результаты. В общем, методы временного анализа идеальны для анализа длинных записей (меньшая стабильность модуляций сердечного периода в течение длительных записей делает результаты частотного анализа труднее интерпретируемыми). Опыт показывает, что циркадные отличия день/ночь вносят вклад в существен ную часть характеристик вариабельности, полученных для длительного периода. Таким образом, длительные записи, анализируемые методами временного анализа, должны содержать по меньшей мере 18 часов анализируемой ЭКГ, включающей целую ночь.
Мало известно относительно влияний на длительные записи обстоятельств и образа жизни (типа и природы физической активности, эмоций). Цель некоторых экспериментальных исследований требует описания внешних условий и контроля изменений, связанных с образом жизни. Необходима уверенность, что условия записи у отдельных субъектов сходны. В физиологических исследованиях, сравнивающих вариабельность сердечного ритма между группами пациентов, должны быть известны отличия основной ЧСС.
Редактирование последовательности RR интервалов.
Известно, что ошибки, накладываемые неточностью определения RR интервалов могут значительно влиять на результаты статистических временных и частотных методов. Известно, что грубое редактирование данных по RR-интервалам достаточно для аппроксимацион ной оценки общей вариабельности геометрическими методами, но неясно, какая точность редактирования необходима для достижения уверенности в том, что и при использовании других методов будут получены корректные результаты. Таким образом, при использовании статистичес ких методов временной и частотной области вручную проводимое редактирование массива RR интервалов должно осуществляться в соответствии с высокими стандартами корректной идентификации и классификации каждого QRS комплекса. Автоматические фильтры, которые исключают из оригинальной последовательности некоторые RR интервалы (например, отличающиеся более чем на 20% от предыдущего) не могут заменить редактирования врачом, поскольку замечено их неудовлетворительное поведение и наличие нежелательных эффектов, потенциально ведущих к ошибкам [58].
Предложения для стандартизации коммерческого оборудования.
Стандартное измерение ВСР. Коммерческое оборудование, предназначенное для анализа кратковре менной ВСР, должно включать непараметрические и, желательно, параметрические методы спектрального анализа. С целью предотвращения возможной путаницы в интерпретации кардиологического анализа сердечных сокращений в терминах временных и частотных компонент, во всех случаях следует предлагать анализ на базе регулярной выборки из тахограммы. Методы непараметрического спектрального анализа должны использовать как минимум 512 (предпочти тельно 1024) точек на 5-минутных записях.
Оборудование, предназначенное для анализа ВСР на длительных записях, должно реализовывать временные методы, включая измерение всех четырех стандартных величин - SDNN, SDANN, RMSSD и триангулярный индекс ВСР. В дополнение к другим возможностям должен выполняться частотный анализ по 5-минутным сегментам (с той же точностью, как при анализе кратковременных записей ЭКГ). При проведении спектрального анализа номинальной 24-часовой записи, для вычисления полного диапазона ВЧ, НЧ, ОНЧ и УНЧ компонентов анализ должен проводиться с соответствующей точностью выборки периодограммы (как предлагается для кратковремен ного анализа), например, с использованием 218 точек.
Стратегия получения данных для анализа ВСР должна следовать схеме, показанной на рис. 7.
Точность и тестирование коммерческого оборудования. Для того, чтобы удостовериться в качестве различного используемого для анализа вариабельностиоборудования и найти подходящий баланс между точностью, необходимой для научных и клинических исследований, и ценой требуемого оборудования, необходимо независимое тестирование всего оборудования. Поскольку потенциальные ошибки в оценке вариабельности включают неточности в определении начальной точки QRS-комплекса, тестирова ние должно включать все фазы работы оборудования: запись, воспроизведение и анализ. Таким образом, вероятно, идеальным будет тестировать различное оборудование скорее посредством сигналов с известными свойствами вари
абельности (например, моделируемых компьютером) чем при помощи уже существующих баз данных ЭКГ, преобразованных в числовую форму. Если коммерческое оборудование используется в исследованиях, посвященных физиологическим и клиническим аспектам ВСР, всегда должны требоваться независимые тесты применяемого оборудования. Возможная стратегия тестирования коммерчес кого оборудования предложена в приложении В. Произвольным образом выбираемые стандарты производимого оборудования должны развиваться в ключе этой или схожей стратегии.
Выводы и рекомендации.
Для минимизации ошибок, вносимых неправиль но выбранными или некорректно используемыми методиками, рекомендуется следующее:
Оборудование для снятия ЭКГ должно удовлетво рять типовым критериям в отношении соотношения сигнал/шум, подавления синфазной помехи, ширины полосы регистрации и т.д.
При использовании записей первичных данных в цифровой форме не должна допускаться реконструк ция сигнала, приводящая к искажению амплитуды и фазы. Аналоговые устройства для длительной записи ЭКГ на магнитную ленту должны одновременно с записью сигнала регистрировать отметки времени (phase-locked time tracking).
Коммерческое оборудование, применяемое для оценки вариабельности сердечного ритма должно удовлетворять техническим требованиям, изложенным в разделе "Стандартное измерение вариабельности ВСР", и их выполнение должно независимо тестироваться.
С целью стандартизации физиологических и клинических исследований, если это возможно, должны использоваться два типа записей: (а) короткие (5 минут) записи, сделанные в физиологически стабильных условиях и анализируемые спектральными методами и/или (б) суточная (24 часа) запись, анализируемая временными методами.
Когда в клинических исследованиях анализиру ются длительные ЭКГ, то записи на пациентах должны производиться в довольно однотипных условиях и на схожем оборудовании. При использовании статистических временных и частотных методов полный сигнал должен тщательно редактироваться при помощи визуального контроля и ручной коррекции классификации QRS-комплексов и RR-интервалов. На автоматические фильтры, основанные на гипотезе логической последовательности RR-интервалов (например, исключение RR-интервалов в соответствии с определенным порогом преждевремен ности (certain prematurity threshold) нельзя полагаться до тех пор, пока не достигнута уверенность в качестве последовательности RR-интервалов.
Рис. 7. Диаграмма, суммирующая последовательность шагов при записи и обработке ЭКГ-сигнала с целью получения данных для анализа ВСР.
