диссертации / 78

101

При рассмотрении медиан выявленных статистически значимо различающихся параметров ГРВ, было обнаружено, что значения параметров,

относящиеся к таким характеристикам изображения, как интегральные площади свечения пальцев рук (JSL, JSR), нормализованная площадь (NS), плотность (PL)

и ширина спектра (SH) были снижены у больных артериальной гипертонией по сравнению с группой контроля (табл. 13). Параметр изрезанности изображения (F)

был наоборот выше у больных АГ. Яркость изображения (RI) была как снижена,

так и повышена. Такая картина наблюдалась по отдельным пальцам в целом и по секторам, соответствующим отдельным органам и системам (приложение 2, 3,

4, 5).

Таблица 13. Результаты сравнения медиан статистически значимо различающихся параметров ГРВ у контрольной группы и групп больных с разными стадиями артериальной гипертонии

Из полученных результатов можно сделать два вывода. Первый заключается в том, что группы практически здоровых и больных АГ отличаются больше по параметрам ГРВ левой руки, а второй – в том, что медианы параметров ГРВ-

изображения (и по левой и по правой руке) в группе больных АГ, в сравнении с группой здоровых, характеризуются более низкими значениями интегральной площади свечения пальцев рук, нормализованной площади, плотности, ширины спектра и более высокими значениями изрезанности изображения.

Выявленную у больных АГ левостороннюю асимметрию, по-видимому,

можно объяснить известным в науке феноменом связи между сдвигами электродермальной активности рук и сдвигами межполушарных отношений [66, 103, 105]. В норме у практически здоровых лиц в состоянии относительного покоя

102

должно быть более низкое потоотделение на левой руке относительно правой. Это проявляется в стабильном превалировании уровня электродермального сопротивления (ЭДС) левой руки, являющееся признаком более низкой функциональной активности правого полушария, и в относительно низком уровне ЭДС правой руки, являющееся признаком более высокой функциональной активности левого полушария. Обратное отношение в потоотделении и,

соответственно, в уровнях ЭДС рук отражает смещение уровней активности полушарий мозга и характеризует высокую функциональную активность правого полушария. В литературе имеются описания регистрации такой инверсии ЭДС рук у больных АГ [66, 103].

Активация правого полушария у больных АГ приводит к сдвигам в деятельности регуляторных систем [104], ослаблению вагусной активности и преобладанию активности симпатической нервной системы на левой стороне тела

[139, 172], что проявляется в усилении деятельности потовых желез и изменении электрических характеристик дистальных отделов пальцев левой руки [128].

При проведении ГРФ-графии выделение пота приводит к уменьшению развития электронных лавин на стеклянной поверхности оптического окна ГРВ прибора, вблизи установленного пальца, подавлению скользящего газового разряда и снижению регистрируемого оптического излучения [60]. Это проявляется характерными изменениями на ГРВ-граммах левой руки больных АГ в виде низких значений интегральной площади свечения, нормализованной площади, плотности, ширины спектра и высоких значений изрезанности изображения (рис. 19).

Рисунок 19. ГРВ-граммы одного из пальцев левой руки больного артериальной гипертонией и практически здорового человека

103

Выявленные при исследовании особенности ГРВ-грамм левой руки больных артериальной гипертонией указывают на преобладание активности симпатической нервной системы левой части тела у больных артериальной гипертонией.

Чувствительность метода к электродермальной активности пальцев рук и возможность выявлять левостороннюю асимметрию ГРВ-грамм у больных АГ заслуживают особого внимания и требуют дальнейших более глубоких исследований. Подтверждение на расширенной выборке выявленной диагностической возможности метода может оказаться полезным в клинической практике, например, для своевременного выявления скрытой формы артериальной гипертонии.

3.1.2.2. Сравнение группы здоровых мужчин с группой здоровых женщин и группы больных АГ мужчин с группой больных АГ женщин по параметрам ГРВ-грамм

Для того чтобы оценить необходимось учета гендерного признака при проведении исследования методом газоразрядной визуализации, проводилось сравнение групп здоровых мужчин и здоровых женщин, а также групп больных АГ мужчин и больных АГ женщин с учетом стадии заболевания по 226

параметрам ГРВ (приложение 6, 7).

В каждом случае проведенного сравнения были обнаружены статистически значимые различия (p<0,05) по параметрам ГРВ-грамм мужчин и женщин.

Сравнение здоровых мужчин и женщин выявило 9 таких параметров (приложение

6). Сравнение больных АГ мужчин и женщин, с учетом стадии заболевания,

выявило в группе больных АГ I стадии 13 параметров, в группе больных АГ II

стадии – 27 параметров, в группе больных АГ III стадии – 11 параметров

(приложение 7). Сектора, по которым различия были статистически значимы,

представлены в таблице 14.

104

Таблица 14. Сектора, различающиеся у здоровых мужчин и женщин, а также больных АГ I, II, III стадией мужчин и женщин

В результате исследования была обнаружена гендерная особенность ГРВ-

грамм, проявляющаяся в каждой из рассматриваемых групп. ГРВ-граммы женщин характеризовались большими, по сравнению с ГРВ-граммами мужчин,

значениями интегральных площадей свечения пальцев рук (JSL, JSR),

нормализованной площади (NS), площади (S), плотностью (PL), шириной спектра

(SH) и меньшими значениями изрезанности контура изображения (F). Яркость изображения (RI) ГРВ-грамм женщин, в сравнении с ГРВ-граммами мужчин,

принимала различные значения. Это наблюдалось по отдельным пальцам в целом и по секторам.

Стоит отметить, что выявленную особенность ГРВ-изображений мужчин и женщин не следует отождествлять с той, что отмечалась при сравнении практически здоровых и больных АГ пациентов. Во-первых, при сравнении характеристик ГРВ-грамм мужчин и женщин не отмечалось преимущественной право-левосторонней асимметрии в количестве статистически значимо различающихся параметров. Во-вторых, совокупность параметров,

различающихся в первом и во втором случае, не идентична (приложения 3-8).

Сходную тенденцию в распределении характеристик ГРВ-грамм, полученную в

105

обоих случаях, скорее всего, можно объяснить проявлением деятельности вегетативной нервной системы. Полученные различия ГРВ-грамм как здоровых мужчин и женщин, так и больных АГ мужчин и женщин, по-видимому, связаны с разным типом вегетативного регулирования, обусловленного гендерными особенностями, и отражают преобладание симпатического типа регулирования у мужчин и парасимпатического – у женщин.

Обоснование сделанного предположения можно найти в самом биофизическом процессе регистрации газоразрядного свечения. Из физиологии известно, что усиление активности симпатической нервной системы приводит к усилению деятельности потовых желез [128] и к насыщению молекулами воды прикожного слоя. Из физики газового разряда известно, что развитие скользящего газового разряда в атмосфере паров воды существенно подавляется и сказывается на снижении регистрируемого оптического излучения. Это связано с тем, что диэлектрическая проницаемость воды в 80 раз превышает проницаемость воздуха,

вследствие чего с увеличением влажности растет коэффициент прилипания и снижается эффективный коэффициент ионизации [37]. В результате на ГРВ-

граммах это проявляется характерной картиной: снижение интегральных площадей свечения пальцев рук, нормализованной площади, плотности, ширины спектра и увеличение изрезанности контура изображения. Такая же картина была получена в нашем исследовании у мужчин, вне зависимости от наличия заболевания.

Таким образом, метод газоразрядной визуализации является чувствительным к гендерным особенностям вегетативного регулирования и позволяет идентифицировать преобладание активности симпатической нервной системы у здоровых и больных АГ мужчин, в сравнении со здоровыми и больными АГ женщинами, что соответствует ранее полученным результатам методом кардиоинтервалографии.

106

3.2. Оценка статистической зависимости показателей вагосимпатического индекса и индекса напряжения регуляторных систем

Проведенный анализ полученных результатов позволил перейти к следующему этапу исследования – построению на основе данных метода ГРВ диагностических правил для определения вегетативной регуляции у больных артериальной гипертонией. В качестве группирующих параметров предполагалось использовать показатели ВРС – LF/HF и SI.

Для оценки статистической зависимости LF/HF и SI, использовался двусторонний точный критерий Фишера. При этом анализировалась четырехпольная таблица (табл. 15), отражающая распределение каждого из исследуемых больных АГ в одну из четырех групп, в зависимости от значений,

принимаемых SI и LF/HF.

Таблица 15. Четырехпольная таблица, отражающая распределение каждого из исследуемых больных АГ в одну из четырех групп, в зависимости от значений SI и LF/HF.

*В ячейках таблицы представлено количество человек в каждой из четырех групп

Применение двустороннего точного критерия Фишера позволило принять нулевую гипотезу об отсутствии статистической зависимости между показателями вариабельности ритма сердца SI и LF/HF. Точное значение р оказалось равным

0,45.

Статистическая независимость показателей SI и LF/HF позволила перейти к построению двух диагностических правил.

107

3.3. Разработка решающего правила, позволяющего диагностировать симпатикотонию у больных артериальной гипертонией, на основе метода газоразрядной визуализации

Разработка правила отнесения исследуемого пациента к одной из нескольких групп (1 группа — больные АГ с нормотонией и парасимпатикотонией; 2 группа

— больные АГ с симпатикотонией) на основании параметров газоразрядной визуализации осуществлялась с помощью пошагового дискриминантного анализа

илогистической регрессии.

Вкачестве группирующего параметра выступал параметр вариабельности ритма сердца – вагосимпатический индекс (LF/HF), который разделил всю совокупность исследуемых больных АГ (n=118) на 2 обучающие выборки:

1– больные с LF/HF ≤ 2 (нормотоники, парасимпатотоники) (n=63);

2– больные с LF/HF>2 (симпатикотоники) (n=55).

3.3.1. Построение правила для выявления больных артериальной гипертонией с высоким симпатическим тонусом на всем множестве исследуемых параметров ГРВ

Поиск дискриминантных переменных, которые наилучшим образом различают 2 обучающие выборки, осуществлялся на множестве исследуемых параметров ГРВ (226 параметров), с учетом пола пациента, возраста, частоты сердечных сокращений (ЧСС).

После завершения процедуры пошагового отбора дискриминантного анализа,

дискриминантная функция включала в себя 7 переменных:

Пол, ЧСС (уд/мин), F1L (отн. ед), S2R (пиксель), GTSH4L (отн. ед), NF4R

(отн. ед), NSS4R (пиксель)1.

Специфичность решающего правила составила 84,1%, чувствительность

76,4%, точность 80,5%.

Для проверки устойчивости дискриминантной функции, проводился скользящий экзамен. При скользящем экзамене точность дискриминантной функция составила 77%, специфичность 82,5%, чувствительность 70,9%.

1 Расшифровка аббревиатуры переменных дана в списке сокращений

108

Попытка построения решающего правила, отделяющего группу больных АГ с симпатикотонией от группы больных с нормотонией и парасимпатикотонией, с

помощью логистической регрессии на том же наборе параметров (226 параметров ГРВ, пол пациента, возраст, ЧСС) привела к построению логистической модели,

включающей 10 переменных:

Пол, ЧСС (уд/мин), F1L (отн. ед.), S2R (пиксель), GTSH4L (отн.ед.), GFRI4L

(отн. ед.), GFF4L (отн. ед.), EFF4L (отн. ед.), NF4R (отн. ед.), NSS4R (пиксель).

Специфичность и чувствительность правила на обучающих выборках составили 88,9% и 85,5% соответственно. Верно были отнесены в соответствующую группу 103 из 118 случаев (87,3%).

Оценка качества модели производилась по площади под ROC-кривой (AUC).

Модель можно оценить как обладающую «отличной дискриминационной способностью» (AUC = 0,925 (95% доверительный интервал: 0,879; 0,972)) [54, 147].

Полученную разницу в наборе переменных, вошедших в правила, по-

видимому, можно объяснить разным подходом, заложенным в самих статистических методах: логистическая регрессия позволяет разработать модель,

представляющую собой нелинейную функцию, а дискриминантный анализ позволяет сформировать модель, представляющую собой линейную разделяющую функцию.

Обе модели обладают хорошей чувствительностью и специфичностью,

однако не соответствуют условию применимости многомерного анализа:

количество включенных в уравнение независимых переменных на порядок меньше численности меньшей из выборок [85]. Поскольку меньшей из выборок является 2 группа (больные с симпатикотонией) с численностью 55 человек, это означает, что в модель может быть включено не более 5 – 6 независимых параметров. Это послужило поводом к дальнейшему поиску правила, которое позволило бы по данным метода ГРВ выявлять из общей группы больных АГ лиц,

у которых вероятно выявление симпатикотонии.

109

3.3.2. Построение правила для выявления больных артериальной гипертонией с высоким симпатическим тонусом на основе отобранных параметров ГРВ

Для минимизации количества переменных в диагностических правилах необходимо было исследовать параметры газоразрядной визуализации на информативность и исключить те из них, что создают «шум» (входят в диагностическое правило, но не имеют дифференциально-диагностической ценности), если таковые имеются.

При минимизации числа параметров, входящих в разработку правил, мы руководствовались статистической значимостью переменных для разделения групп по значению LF/HF. Из всего набора параметров газоразрядной визуализации были выявлены те параметры, значения которых имели статистически значимые различия в группах пациентов с LF/HF ≤ 2 и LF/HF > 2.

При этом в качестве критического порога значимости выбирался уровень 0.1, с

целью того, чтобы не упустить намечающиеся параметры, значения которых в группах могут иметь различия [63].

После сравнения групп, полученных при разделении по вагосимпатическому индексу, количество параметров газоразрядной визуализации сократилось с 226 до

22 (табл. 16).

110

Таблица 16. Перечень наиболее информативных параметров газоразрядной визуализации, отобранных после сравнения групп пациентов с LF/HF ≤ 2 и LF/HF > 2 с помощью критерия Манна – Уитни, p<0,1

* Расшифровка аббревиатуры параметров дана в списке сокращений

Дальнейшая разработка дискриминантных функций осуществлялась на основе приведенного перечня параметров.

Для разделения группы больных артериальной гипертонией с LF/HF ≤ 2 (нормотоников и парасимпатикотоников) и группы больных артериальной гипертонией с LF/HF > 2 (симпатикотоников) в результате проведения пошагового дискриминантного анализа была разработана модель, включающая 6 переменных (табл. 17).