PHẦN 4: ỨNG DỤNG XỬ LÝ TÍN HIỆU TIM LOẠN NHỊP VÀ ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH QUANG PHỔ TÍN HIỆU TIM LOẠN NHỊP
4.5 PHÂN TÍCH QUANG PHỔ TÍN HIỆU TIM LOẠN NHỊP
4.5.2 Phân tích các thông số loạn nhịp tim cho nhóm bệnh nhân CHF
Quá trình tính toán và phân tích các thông số Poincaré theo các đoạn thời gian 1 giờ đƣợc thực hiện trên cơ sở dữ liệu bao gồm 29 bản ghi điện tâm đồ thời gian dài của các bệnh nhân trong độ tuổi 34-79, với suy tim sung huyết (lớp NYHA I, II, và III). Các bệnh nhân bao gồm 8 người đàn ông và 2 phụ nữ; giới tính không được biết đến cho 21 bệnh nhân còn lại. Bộ dữ liệu này đƣợc cung cấp ở địa chỉ http://physionet.org/physiobank/database/chf2db/ bởi Rochelle Goldsmith, Trung tâm y tế Columbia-Presbyterian, New York, USA.
Mục đích của việc tính toán và phân tích các thông số của bệnh nhân nhằm đánh giá và kiểm định mức độ phân loại tín hiệu điện tim của các bệnh nhân CHF theo các nhóm tiêu chí khác nhau là ổn định và bất thường trong nhịp tim, đồng thời cũng cho thấy tỉ lệ tín hiệu nhiễu trong quá trình tính toán trong số các tín hiệu.
87
4.5.2.1 Đánh giá các chỉ số loạn nhịp tim trong miền tần số rất thấp
Kết quả đánh giá các chỉ số loạn nhịp tim trong miền tần số rất thấp của nhóm bệnh nhân suy tim sung huyết được mô tả như trong bảng 4.3 dưới đây. Trong số 29 bệnh nhân suy tim sung huyết, tác giả loại bỏ 02 bệnh nhân khỏi bảng kết quả tính toán do chất lƣợng véc tơ RR thu đƣợc của các bệnh nhân này không tốt, gây lỗi cho công cụ Kubios khi tính toán.
STT
Data Physio
VLF
Power (ms2) Power(%) Power(n.u.)
1 chf201 1.30E+05 9436.5 1771.3
2 chf202 1604.3 1166.1 1536.4
3 chf203 3.67E+07 6.55E+06 1.40E+05
4 chf204 1.21E+06 1.10E+06 59252
5 chf205 6.26E+07 2.29E+07 5.42E+05
6 chf206 7329.6 771.33 643.92
7 chf207 1.30E+13 3.02E+10 7.74E+07
8 chf208 600.39 1498.6 2497.9
9 chf209 6.71E+08 5.75E+08 1.81E+07 10 chf210 1.21E+09 9.29E+07 3.11E+06 11 chf211 2.19E+08 1.61E+08 5.74E+06 12 chf213 3.33E+08 2.23E+08 1.15E+06 13 chf214 5.43E+10 1.33E+08 2.38E+06
14 chf215 42462 81664 20416
15 chf216 1.02E+05 25298 22940
16 chf217 1.04E+08 1.37E+08 2.56E+06 17 chf218 6.86E+07 1.66E+07 5.11E+05 18 chf220 1.53E+10 1.28E+09 8.04E+06 19 chf221 1.10E+08 2.11E+07 3.87E+05 20 chf222 8.49E+13 3.43E+10 8.93E+07 21 chf223 9.87E+11 8.46E+08 1.55E+07 22 chf224 4.99E+06 6.85E+06 8.93E+07 23 chf225 6.39E+10 1.31E+08 2.49E+06
24 chf226 1.26E+05 635.82 762.72
25 chf227 0.0039063 0.042969 10296 26 chf228 1.23E+09 1.74E+08 2.61E+06
27 chf229 5352.2 11846 6238.7
Bảng 4. 2: Các chỉ số của bệnh nhân trong miền tần số rất thấp.
88 Các giá trị Power (ms2), Power(%), Power(n.u.) trong miền tần số rất thấp có giá trị lớn hơn hẳn so với các miền tần số còn lại. Điều này tương quan với đặc trưng sinh lý điện tim của các bệnh nhân. Sau khi phân tích ta có biểu đồ liên quan giữa các thông số Power (ms2), Power(%) và Power(n.u.) cho 27 bệnh nhân suy tim sung huyết nhƣ sau:
Hình 4. 24. Sơ đồ Power (ms2) trong miền tần số rất thấp.
Sự đột biến về trị số Power (ms2) xảy ra tại hai bệnh nhân CHF207 và CHF223 liên quan đến tình trạng bệnh lý của hai bệnh nhân này.
Hình 4. 25. Sơ đồ Power (%) trong miền tần số rất thấp.
0.00E+00 1.00E+13 2.00E+13 3.00E+13 4.00E+13 5.00E+13 6.00E+13 7.00E+13 8.00E+13 9.00E+13
Power (ms2)
Power (ms2)
0 5E+09 1E+10 1.5E+10 2E+10 2.5E+10 3E+10 3.5E+10 4E+10
Power(%)
Power(%)
89 Sự đột biến về trị số Power (ms2) của hai bệnh nhân CHF207 và CHF223 cũng ảnh đƣợc thể hiện nhƣ trị số Power(%) nhƣ mô tả trong hình 4.25 và trị số phổ năng lƣợng chuẩn hoá Power(n.u) nhƣ ở hình 4.26.
Hình 4. 26. Sơ đồ Power (n.u.) trong miền tần số rất thấp.
Từ mức năng lƣợng đã đƣợc chuẩn hóa ở miền tần số rất thấp ta thấy các bênh nhân CHF206, CHF207, CHF209, CHF213, CHF215 có những biể hiện rõ rệt khác những người khác.
0 10000000 20000000 30000000 40000000 50000000 60000000 70000000 80000000 90000000 100000000
Power(n.u.)
Power(n.u.)
90
4.5.2.2 Đánh giá các chỉ số loạn nhịp tim trong miền tần số thấp
STT
Data Physio
LF Power
(ms2) Power(%) Power(n.u.)
1 chf201 92.072 6.6741 1.2527
2 chf202 37.213 27.049 35.636
3 chf203 84.555 15.121 0.32364
4 chf204 51.063 46.443 2.4922
5 chf205 72.793 26.576 0.63032
6 chf206 83.739 8.8123 7.3566
7 chf207 99.767 0.23254 0.000595
8 chf208 13.031 32.527 54.217
9 chf209 53.077 45.494 1.4292
10 chf210 92.666 7.0956 0.23783
11 chf211 56.677 41.834 1.489
12 chf213 59.747 40.047 0.20578
13 chf214 99.751 0.24453 0.004371
14 chf215 29.374 56.492 14.123
15 chf216 67.836 16.833 15.264
16 chf217 42.695 56.251 1.0538
17 chf218 79.994 19.41 0.59545
18 chf220 92.256 7.6955 0.048474
19 chf221 83.737 15.969 0.29359
20 chf222 99.959 0.0404 0.000105 21 chf223 99.913 0.08571 0.001569
22 chf224 34.792 47.805 17.395
23 chf225 99.791 0.20501 0.003891 24 chf226 98.888 0.49994 0.59972
25 chf227 80.547 12.513 6.8507
26 chf228 87.439 12.376 0.18565
27 chf229 22.833 50.538 26.615
Bảng 4. 3: Đánh giá các chỉ số loạn nhịp tim trong miền tần số thấp
91 Hình 4. 27. Sơ đồ Power (ms2) trong miền tần số thấp.
Tại miền tần số thấp với mức năng lƣợng tuyệt đối ta thấy rõ ràng sự khác nhau của các bệnh nhân, từ đây ta có thể phân loại được những nghi ngờ về những người có bệnh lý về tim.
Hình 4. 28. Sơ đồ Power (%) trong miền tần số thấp.
Liên hệ của mức năng lƣợng với các năng lƣợng khác thể hiện sự khác nhau giữa giữa những người đang được chẩn đoán,.
0 20 40 60 80 100 120
Power (ms2)
Power (ms2)
0 10 20 30 40 50 60
Power(%)
Power(%)
92 Hình 4. 29. Sơ đồ Power (n.u) trong miền tần số thấp.
Kết hợp Power(ms2) và Power(%) ta sẽ đƣợc Power(n.u) trong miền tần số thấp cho ta kết quả phân loại bệnh nhân từ những lúc sớm, khi tình trạng bệnh chƣa nghiêm trọng, tại miền tần số thấp là công cụ để củng cố những nghi ngờ ở miền tần số cực thấp. Giúp bệnh nhân có thể đƣợc điều trị sớm.
0 10 20 30 40 50 60
Power(n.u.)
Power(n.u.)
93
4.5.2.3 Đánh giá các chỉ số loạn nhịp tim trong miền tần số cao:
Tại miền tần số cao, các biểu hiện bệnh đã rõ rệt, thông tin chỉ mang tính đánh giá, giúp các bác sỹ tự tin để khẳng định bệnh. Thống kê số liệu tại miền tần số cao để đƣa ra mức cao nhất có thể của bệnh lý.
STT
HF Data
Physio Power(%) Power(n.u.)
1 chf201 84.185 15.802
2 chf202 43.08 56.757
3 chf203 97.903 2.0954
4 chf204 94.904 5.0927
5 chf205 97.681 2.3168
6 chf206 54.194 45.242
7 chf207 99.745 0.2554
8 chf208 37.401 62.341
9 chf209 96.954 3.0458
10 chf210 96.756 3.2431
11 chf211 96.562 3.437
12 chf213 99.489 0.51121
13 chf214 98.242 1.7561
14 chf215 79.988 19.997
15 chf216 52.335 47.456
16 chf217 98.161 1.8388
17 chf218 97.021 2.9763
18 chf220 99.374 0.62596
19 chf221 98.193 1.8053
20 chf222 99.74 0.25972
21 chf223 98.201 1.7974
22 chf224 73.312 26.676
23 chf225 98.136 1.8624
24 chf226 44.953 53.925
25 chf227 64.326 35.216
26 chf228 98.521 1.4779
27 chf229 65.491 34.49
Bảng 4. 4: Đánh giá các chỉ số loạn nhịp tim trong miền tần số cao
94 Hình 4. 30. Sơ đồ Power (%) trong miền tần số cao.
Mức năng lƣợng phản ánh bệnh lý của đoạn RR chia nhiều ở tần số rất thấp và một ít ở tần số thấp, tại tần số cao nếu có mức năng lƣợng gần nhƣ không có, trừ những bệnh nhân đã biểu hiện rõ rệt, sơ đồ trên cho ta thấy sự liên hệ so sánh của bệnh nhân so với nhóm người bệnh để chỉ ra độ nặng của bệnh tật.
Hình 4. 31. Sơ đồ Power (n.u) trong miền tần số cao.
Nhƣ đã nói ở trên, phổ năng lƣợng của đoạn RR khi xuất hiện ở miền tần số cao thì biểu hiện bệnh đã rõ rệt, từ sự tổng hợp của Power(ms2) và Power(%) sau khi đã đƣợc chuẩn hóa Power(n.u) đã cho ta thấy rõ ràng và trực quan những ai bị bệnh,
0 20 40 60 80 100 120
Power(%)
Power(%)
0 10 20 30 40 50 60 70
Power(n.u.)
Power(n.u.)
95 nhƣ trên hình là các bệnh nhân CHF2, CHF6, CHF8, CHF15, CHF16, CHF24, CHF27 và CHF29.