wersja oryginalna

Pomiar czułości baroreceptorów tętniczych
u osób po krwotoku podpajęczynówkowym
z wykorzystaniem metod czasowo-częstotliwościowej analizy sygnałów
Agnieszka Uryga(1), Agnieszka Kazimierska(1), Małgorzata Burzyńska(2), Magdalena Kasprowicz(1)
(1) Politechnika Wrocławska, Katedra Inżynierii Biomedycznej,
Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław
(2) Katedra i I Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii, Uniwersytet Medyczny we Wrocławiu,
ul. Borowska 213, 50-556 Wrocław
Agnieszka Uryga: [email protected]
WSTĘP
ETAPY PROWADZONYCH BADAŃ
Baroreceptory są rodzajem mechanoreceptorów, odpowiadających za
utrzymanie względnie stałej wartości ciśnienia krwi tętniczej.
Zlokalizowane są one w ścianach tętnic szyjnych i w łuku aorty.
Baroreceptory stanowią jeden z elementów układu sprzężenia
zwrotnego pomiędzy układem nerwowym a układem sercowonaczyniowym.
Na podstawiehttp://flipper.diff.org/app/items/info/5461
Na podstawie: http://www.interactive-biology.com/4301/blood-pressure-short-term-and-longterm-control-measures
Szczegółowa realizacja obejmować będzie następujące etapy:
a) opracowanie algorytmu do obliczenia czułości baroreceptorów tętniczych
przy pomocy metod czasowo- częstotliwościowych, uwzględniających
niestacjonarność sygnału ciśnienia tętniczego krwi,
b) wyznaczenie parametrów, służących do ilościowej oceny czułości
baroreceptorów tętniczych,
c) analiza wyników uzyskanych przy zastosowaniu zaproponowanego w punkcie
a) algorytmu, z uwzględnieniem zmienności czułości baroreceptorów w czasie i
dobowego trendu,
d) opracowanie statystyczne uzyskanych wyników; do analizy zmian BRS w
czasie wykorzystane zostanie metoda statystyczna, jaką jest analiza przeżycia i
model proporcjonalnego hazardu Coxa; związek między zmianami BRS a stanem
pacjentów przy wypisie z oddziału oraz po 6 i 12 miesiącach przeprowadzona
będzie za pomocą analizy regresji logistycznej, uwzględniającej następujące
predyktory: stężenie troponin sercowych, zaburzenia w elektrolitach oraz w
zapisie EKG.
Choroby układu krążenia mogą powodować dysfunkcję baroreceptorów
w wyniku zmniejszenia hamującej aktywności układu przywspółczulnego
[1]. Istnieją również prace wskazujące na patologię w działaniu
baroreceptorów w wyniku rozległych urazów mózgu [2]. Ostatnie
doniesienia literaturowe przedstawiają wyniki badań na temat
predykcyjnego znaczenia czułości barorefleksu w ocenie wyników
leczenia osób z uszkodzeniami mózgowia [3].
MOTYWACJA. JAKIE SĄ CELE PROJEKTU ?
Dynamika zmian czułości baroreceptorów tętniczych (z ang.
baroreceptor sensitivity, BRS) może mieć znaczenie predykcyjne w
ocenie wyników leczenia osób z uszkodzeniami mózgowia. Wciąż bez
odpowiedzi pozostaje pytanie, czy istnieje powiązanie pomiędzy
działaniem baroreceptorów a stanem zdrowia pacjenta oraz odległymi
wynikami jego leczenia w przypadku zdiagnozowanego krwotoku
podpajęczynówkowego (z ang. subanachroid haemorrhage, SAH).
Dodatkowo biosygnały (takie jak ciśnienie tętnicze krwi) są sygnałami
niestacjonarnymi, dlatego stosowanie metod czasowych czy
częstotliwościowych nie wystarcza. Konieczne jest zastosowanie
rozwiązań, łączących obie te metody – podejścia czasowoczęstotliwościowego.
Celem projektu badawczego jest sprawdzenie następujących hipotez
badawczych:
a) spadek czułości baroreceptorów tętniczych następuje w pierwszych
dobach po krwotoku podpajęczynówkowym z pękniętego tętniaka,
b) czułość baroreceptorów oraz wyrzut serca są predykatorami wyników
leczenia u chorych po przebytym krwotoku podpajęczynówkowym z
pękniętego tętniaka.
W ramach weryfikacji hipotez badawczych przeanalizowane zostaną
sygnały ciśnienia tętniczego krwi (ABP), wyrzutu serca (CO) oraz
prędkości przepływu krwi mózgowej (CBFV), zarejestrowane w sposób
ciągły u pacjentów hospitalizowanych na Oddziale Anestezjologii i
Intensywnej Terapii Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego we Wrocławiu
(zgoda komisji bioetycznej: KB – 688/2014).
ZNACZENIE PROJEKTU DLA ZASTOSOWAŃ KLINICZNYCH
Poznanie, jak zmienia się czułość baroreceptorów tętniczych u chorych po
krwotoku podpajeczynówkowym z pękniętego tętniaka, oraz ich powiązanie z
działaniem mechanizmów regulacji krwi mózgowej, może w przyszłości stanowić
cenne źródło informacji klinicznej i wspierać decyzję terapeutyczną u tych
pacjentów. Uzyskane wyniki badań pozwolą na weryfikację hipotez, dotyczących
działania systemów kontroli zmian ciśnienia i przepływów krwi, po wystąpieniu
uszkodzeń mózgu. Ponadto, dzięki zastosowaniu nowych algorytmów czasowoczęstotliwościowych, przygotowana zostanie metodologia i narzędzia do analizy
sygnałów zarejestrowanych u pacjentów po krwotoku podpajęczynówkowym.
LITERATURA
[1] Sopolińska E., Krzesiński P., Piotrowicz K., Gielerak G., Contemporary methods of baroreflex sensitivity
assessment in clinical practice, Forum Medycyny Rodzinnej 2012, tom 6, nr 2, 55–67
[2] McMahon CG, Kenny R, Bennett K, Little R, Kirkman E. Effect of acute traumatic brain injury on
baroreflex function. Shock. 2011 Jan;35(1):53-8.
[3] Hendén PL, Söndergaard S, Rydenhag B, Reinsfelt B, Ricksten SE, Aneman A. Can baroreflex sensitivity
and heart rate variability predict late neurological outcome in patients with traumatic brain injury? J
Neurosurg Anesthesiol. 2014 Jan;26(1):50-9.
[4] Westerhof BE, Gisolf J, Stok WJ, Wesseling KH, Karemaker JM. Time-domain cross-correlation baroreflex
sensitivity: performance on the EUROBAVAR data set, J Hypertens. 2004, Jul;22(7):1371-80.
[5] Orini M, Mainardi LT, Gil E, Laguna P, Bailon R. Dynamic assessment of spontaneous baroreflex
sensitivity by means of time-frequency analysis using either RR or pulse interval variability. Conf Proc IEEE
Eng Med Biol Soc. 2010;2010:1630-3.
Projekt częściowo finansowany w formie stypendium ze środków dotacji
celowej, przyznanej WPPT przez MNiSW w 2016 roku na prowadzenie badań
naukowych lub prac rozwojowych oraz zadań z nimi związanych, służących
rozwojowi młodych naukowców oraz uczestników studiów doktoranckich.