Цель данной работы – определить достоверность различий и корреляционные взаимосвязи между показателями, влияющими на развитие и прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний.

Материалы и методы.

Было проведено исследование, в ходе которого проанализированы результаты опроса и сведения из историй болезни 40 пациентов, страдающих артериальной гипертензией, среди которых 20 человек – женщины, 20 – мужчины. Средний возраст мужчин составил 51,7 ±1,1 лет, женщин – 56,1±0,8 лет. В работе использовались показатели шкалы SCORE (пол, возраст, курение, САД, уровень холестерина) и результаты дополнительных клинико-лабораторно-инструментальных методов (креатинин, глюкоза, ГМЛЖ, ЧСС, ИМТ, наследственная предрасположенность по ССС, стрессы).

Были использованы методы статистической обработки данных: парный двухвыборочный t-тест для средних (уровень значимости α = 0,05) и t-критерий Стьюдента (учитывалась достоверность различий при p>0,4). Статистическая обработка данных выполнялась с помощью пакета программ Microsoft Office Excel 2010.

Результаты собственных исследований.

Корреляция – степень связи между 2-мя или более независимыми явлениями. Величина коэффициента корреляции выражает силы связи.

По направлению корреляция бывает положительной (прямой, +) или отрицательной (обратной, –). Положительная корреляция (прямая) возникает при одновременном изменении двух переменных величин в одном направлении. Корреляция отрицательна (обратная), если изменение одной величины приводит к противоположному изменению другой. Величина этого коэффициента может варьировать от -1 до +1. Если коэффициент корреляции меньше 0,3, то считается, что связь слабая, при коэффициенте от 0,31 до 0,69 – средняя связь и при значениях коэффициента от 0,70 до 1,0 – сильная [1].

В нашей работе наиболее значимыми являются значения коэффициента корреляции >0,4.

У мужчин положительная корреляция наблюдается в парах ГМЛЖ-наследственная предрасположенность (+0,64), САД-стрессы (+0,41). То есть, в основе развития гипертрофии миокарда левого желудочка важную роль играет генетическая предрасположенность, а воздействие стрессовых ситуаций прямо коррелирует с уровнем САД.

Отрицательная корреляция у мужчин наблюдается в парах САД-возраст (-0,48), стрессы-возраст (-0,53), САД-курение (-0,51), холестерин-наследственная предрасположенность (-0,41), курение-стрессы (-0,5), креатинин-ГМЛЖ (-0,4), глюкоза крови-ГМЛЖ (-0,54).

Таблица 1.

У женщин положительная корреляция наблюдается в парах наследственная предрасположенность-глюкоза крови (+0,5), креатинин-глюкоза крови (+0,59), наследственная предрасположенность-курение (+0,66), курение-глюкоза крови (+0,59). То есть, уровень глюкозы крови прямо коррелирует с наследственной предрасположенностью и курением.

Отрицательная корреляция у женщин наблюдается в парах возраст-глюкоза крови (-0,51), стрессы-холестерин (-0,42).

Таблица 2.

Парный двухвыборочный t-тест для средних применяется для проверки гипотезы о различии средних для двух выборок данных. Данный способ используется, чтобы определить, насколько вероятно, что две выборки взяты из генеральных совокупностей, которые имеют одно и то же среднее [3].

Таблица 3.

*среднее ± стандартная ошибка

На основе данного значения можно сделать вывод о достоверности различий между показателями, полученными в группе мужчин и женщин. Поскольку величина вероятности случайного появления анализируемых выборок (САД – 0,244984726, холестерин – 0,557400117, креатинин – 0,43446, глюкоза крови – 0,255218, ГМЛЖ – 0,082814, ЧСС – 0,830497, наследственная предрасположенность по ССЗ – 0,16255, ожирение, ИМТ – 0,57109, стрессы –0,056337) больше уровня значимости (α = 0,05), то нулевая гипотеза не может быть отвергнута, то есть принимается. Следовательно, различия между выборками могут быть случайными и средние выборок не считаются достоверно отличающимися друг от друга. Поэтому в этих случаях расхождения недостоверны и нет оснований говорить о различиях вышеперечисленных показателей у мужчин и женщин.

Как видно из таблицы 1, величина таких показателей, как курение – 0,04926, возраст – 0,011937 оказалась меньше уровня значимости (α = 0,05). В этом случае нулевая гипотеза отвергается. Следовательно, различия между данными выборками не случайны и средние выборок считаются достоверно отличающимися друг от друга [2].

Поэтому на основании полученных данных можно сделать вывод, что такие показатели как САД, холестерин, креатинин, глюкоза крови, ГМЛЖ, наследственная предрасположенность по ССЗ, ожирение, ИМТ, стрессы имеют одно и то же среднее в группе мужчин и женщин. Это доказывает, что в проведенной работе эти факторы в равной степени у обоих полов влияют на риск развития осложнений от сердечно-сосудистых заболеваний. В то же время показатели курения и возраста оказались отличными от средних в исследуемых группах. Исходя из абсолютных значений данной работы видно, что 11 из 20 мужчин (55%) и 4 из 20 женщин (20%) имеют такой фактор риска как курение. Мужчины значительно чаще подвержены развитию сердечно-сосудистых заболеваний по той причине, что у них практически отсутствуют женские половые гормоны – эстрогены. Эти активные вещества оказывают защитное влияние на сосуды и само сердце. В постклимактерический период у женщин значительно повышается риск формирования патологии данного профиля.

Выводы:

1. Рассмотрев теоретические основы кардиологических заболеваний, можно прийти выводу, что проблема данных заболеваний довольно актуальна, и обусловлена тем, что состояние заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в России заставляет безотлагательно решать вопросы организации кардиологической службы на современном уровне.
2. После расчета парного двухвыборочного t-теста для средних можно сделать вывод, что такие показатели как САД, холестерин, креатинин, глюкоза крови, ГМЛЖ, наследственная предрасположенность по ССЗ, ожирение, ИМТ, стрессы имеют одно и то же среднее в группе мужчин и женщин. Это доказывает, что в проведенной работе эти факторы в равной степени у обоих полов влияют на риск развития осложнений от сердечно-сосудистых заболеваний. В то же время показатели курения и возраста оказались отличными от средних в исследуемых группах. Исходя из абсолютных значений данной работы видно, что 11 из 20 мужчин (55%) и 4 из 20 женщин (20%) имеют такой фактор риска как курение.
3. Оценив значения коэффициента корреляции, пришли к выводу, что нет полностью взаимосвязанных пар признаков (величина коэффициента корреляции 1). Однако для многих пар величина этого коэффициента является значимой (>0,4). Важно понимать, что корреляционная зависимость отражает только взаимосвязь между переменными и не говорит о причинно-следственных связях.

Электрокардиограф – это медицинский прибор, который регистрирует электромагнитные импульсы сердца. Результатом его работы является электрокардиограмма (ЭКГ). Она представляет собой простой неинвазивный тест, который регистрирует электрическую активность сердца. Аппарат ЭКГ предназначен для распознавания и записи любой электрической активности в сердце. Он предоставляет информацию о функции внутрисердечной проводящей ткани сердца и отражает наличие сердечного заболевания через его электрические свойства. Расшифровка ЭКГ помогает понять, как работает сердце [1, с. 83].

Отведения ЭКГ обычно делятся на лобные отведения, которые используют электроды на конечностях и измеряют электрическую активность в вертикальной плоскости, и прекардиальные отведения, которые используют шесть грудных электродов и измеряют электрическую активность примерно в горизонтальной плоскости. I отв. – измеряет разность потенциалов между электродами левой и правой руки (где правая рука является «отрицательным»), II отв. – измеряет разницу между электродами правой руки и левой ноги (правая рука также «отрицательна»), а III отв. – измеряет разницу между левой ногой и левой рукой (левая рука «отрицательна»). Электрод на правой ноге используется в качестве заземления. Заземление важно для определения нулевого напряжения, поскольку отведения ЭКГ измеряют разность напряжений, а не абсолютные значения [2, с. 147-149].

Рис.1. Расположение электродов

Для получения ЭКГ в 12 отведениях на конечности и грудную клетку накладывают 10 электродов (рис.1). По одному электроду помещают на каждую из четырех конечностей: левую и правую руку, а также левую и правую ногу. Конечности можно сравнить с «удлинителями», и сигнал ЭКГ не будет зависеть от точного положения электрода на конечности. Напротив, размещение конечностного электрода на туловище приведет к некоторым изменениям сигналов, регистрируемых ЭКГ. Остальные шесть электродов размещаются на передней поверхности грудной клетки в определенных положениях.

Но сделать ЭКГ можно лишь в медицинских учреждениях и по предварительной записи. И часто у людей с проблемами с сердцем возникает необходимость контролировать его работу постоянно или находясь в значительном отдалении от больниц. Для это разработано портативное устройство, которое хоть и не обладает высокой точностью как профессиональные аналоги, но для контроля вполне подходит.

Аппаратная часть простая и состоит из трех модулей: AD8232 (датчик регистрирует электромагнитные импульсы сердца), Arduino Nano и HC-06 (для передачи данных по Bluetooth на смартфон) [3, с. 92-96].

На рис.2 представлена собранная из описанных выше компонентов предварительная схема устройства.

Рис.2. Собранная схема соединения устройства

На рис.3 представлен внешний вид рабочего окна мобильного приложения. Оно создано для операционной системы Android. Основное место в рабочем окне занимает полученная через Bluetooth электрокардиограмма и последующий её анализ. Из управляющих блоков расположены кнопки, позволяющие подключиться к кардиографу и начать работу, воспользоваться цифровым фильтром, остановить процесс, сохранить результат, очистить поле для нового измерения, а также ознакомится с предыдущими результатами.

Рис.3. Рабочее окно приложения

В результате проделанной работы был разработан и собран прототип портативного электрокардиографа со связью со смартфоном, где есть возможность в специально разработанном приложении получить результаты ЭКГ. В качестве основы использовался микроконтроллер Arduino Nano, а также специальный модуль AD8232 для снятия сердечного ритма и Bluetooth-модуль HC-06, для связи со смартфоном. Данное устройство может быть использовано людьми с проблемами с сердцем, для контроля за его работой. И также в медицинских учреждениях, где попросту нет возможности сделать профессиональный ЭКГ.