Особенности мультифакторного взаимодействия и сосудистого ремоделирования у больных ишемической болезнью сердца

Введение.

Толщина комплекса интима - медия общей сонной артерии (ТКИМ ОСА) – важный сонографический параметр для количественной оценки атеросклероза[6,7,10,12]. Утолщение ТКИМ в любом локальном месте является ранним маркером генерализованного атеросклероза, потому что оно связано с неблагоприятным профилем сердечно-сосудистого риска, другими локализациями атеросклероза и увеличением риска инфаркта миокарда [10-18].

Факторы, влияющие и определяющие степень и направленность атеросклеротических изменений, возникающих у больных ИБС, до настоящего времени изучены с применением статистических методов, которые основаны на усреднении параметров (дисперсия, критерий Стьюдента и т.п.) [8]. Многолетние исследования показали, что медицинские задачи имеют неявный характер, и для их решения требуются более тонкие методы исследования, основанные на многопараметрическом анализе данных. Таковыми методами являются алгоритмы и методы синтеза искусственных нейронных сетей (ИНС) (математической модели искусственного мозга) [1,2,3].

Таблица 1.

Маркеры патологического изменения толщины комплекса «интима- медия» общей сонной артерии и их «вес» (вклад признака) у больных ИБС.

Цель исследования.

Изучение степени изменения толщины комплекса «интима-медия» (ТКИМ) общей сонной артерии у больных ишемической болезнью сердца с помощью нейроэкспертной системы.

Материал и методы.

Основу для математической обработки составили данные клинического обследования 282 больных ИБС от 40-90 лет. Общеклиническое обследование больных включало изучение жалоб, данных анамнеза, факторов риска, антропометрических данных (возраст, пол, рост, вес, индекс массы тела), проведение ЭКГ покоя в 12 отведениях, измерение артериального давления, клинико-биохимическое исследование крови, коагулограмму. Пациентам проводилось комплексное ультразвуковое обследование с оценкой распространенности атеросклероза, уточнением степени изменения сосудистой стенки, функции эндотелия, цереброваскулярного резерва на ультразвуковом сканере высокого разрешения Voluson 530 DMT (Кретц - техник, Австрия). Визуализацию магистральных артерий головы, нижних конечностей, кавернозных артерий, плечевой артерии производили при помощи мультичастотного датчика линейного формата с частотой 5-10 МГц, сердца, интракраниальных артерий - мультичастотного секторного датчика (2-4 МГц). При проведении исследований применяли В - режим, CW, PW, цветовой и энергетический допплеровские режимы.

Измерения ТКИМ и индекса резистивности общей сонной артерии (RI ОСА) были зарегистрированы в B-режиме. ТКИМ была измерена за 1 см от начала каротидной бифуркации по задней стенке ОСА [5]. Поперечный (диастолический) диаметр общей сонной артерии определялся при оптимальной визуализации ближней (передней) и дальней (задней) стенки ОСА на 2 -3 см проксимальнее каротидной бифуркации. Площадь ОСА определялась по формуле: S=3,14*(средний диаметр ОСА+ средняя ТКИМ ОСА)2-(средний диаметр ОСА).2

Линейная скорость кровотока (ЛСК) ОСА определялась с помощью PW допплера при допплеровском угле измерения 60 град. на 2-3 см проксимальнее каротидной бифуркации, что позволило избежать характерного для этой области турбулентного кровотока [4, 5, 19]. Индекс резистивности (RI) общей сонной артерии определялся по формуле: RI=1-[минимальная диастолическая скорость/ максимальная систолическая скорость] [9, 19].

При построении информационных моделей для решения задач прогнозирования и выявления предикторов изменения сосудистой стенки применены алгоритмы и методы синтеза искусственных нейронных сетей (ИНС) (математической модели искусственного мозга) [1,2,3]. При этом использовалась технология синтеза ИНС для задач распознавания с учителем.

Результаты и обсуждение.

По степени изменения ТКИМ ОСА больные условно разделены на 4 группы: 1) с нормальной ТКИМ ОСА (< 1,0 мм) (степень ТКИМ 0); 2) с ТКИМ ОСА 1,1-1,3 мм (утолщение ТКИМ) (степень ТКИМ I);3) с ТКИМ ОСА > 1,4, но < 2 мм (степень ТКИМ II) ;4) с ТКИМ > 2 мм (степень ТКИМ III).

97 из обследованных 282 больных имели нормальную ТКИМ ОСА (степень ТКИМ ОСА -0) и 185 - патологические изменения ТКИМ ОСА (51 пациентов с I степенью , 77 со II степенью, 57 с III степенью ТКИМ ОСА).

Из большого массива входных параметров (186) отобраны наиболее важные (информативные) показатели (признаки, маркеры) неинвазивных методов диагностики, влияющие на степень изменения ТКИМ ОСА для облегчения дальнейшей обработки данных. Критерием информативности признака считалось значение его вклада в разделение признаков, отличное от нуля. Максимально возможное значение вклада отдельного признака равно 1.В таблице 1 представлены маркеры (признаки), упорядоченные по мере их важности.

14 из 21 параметров имели среднее и сильное влияние на степень ТКИМ общей сонной артерии (вклад признака более 0,4). В ряду наиболее «весомых» оказались такие параметры, как линейная скорость кровотока в правой общей сонной артерии, в обеих внутренней сонной артерии (причем больше в левой внутренней сонной артерии), ТКИМ общих сонных артерий (больше левой общей сонной артерии), ТКИМ левой бедренной артерии, а также индекс резистивности общей сонной артерии. Структурные и гемодинамические изменения сосудов сопровождаются диастолическим расширением магистральных артерий, о чем говорят такие «весомые» показатели, как средний диаметр и площадь общей сонной артерии. Важную роль на утолщение артериальной стенки оказывают уровни исходного диастолического давления (0,428), систолического АД (0,532) и среднего АД (0,537). Возраст оказывал среднее влияние («вес» 0,512).

Выбор толщины комплекса «интима-медия» общей сонной артерии в качестве параметра, относительно которого производился анализ, связан с его валидностью для количественной оценки атеросклероза [6,7, 13-19].

Выводы

Таким образом, выявленные параметры являются наиболее информативными, простыми, неинвазивными маркерами утолщения сосудистой стенки у больных ишемической болезнью сердца. Они могут быть полезными для понимания мультифакторного взаимодействия и процессов ремоделирования в процессе старения.