Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2023 / с. 44-49

Математическое моделирование взаимосвязи эластичности артериальных сосудов и спектральных различий сердечного и пульсового ритмов

А.А. Федотов


Аннотация

Разработана математическая модель для оценки взаимосвязи между спектральными различиями в структуре сердечного и пульсового ритмов и эластичностью артериальных сосудов. В основу модели положена гипотеза о влиянии волн Майера на изменение эластичности артериальных сосудов, приводящее к колебаниям значений времени распространения пульсовых волн и, как следствие, к изменению структуры пульсового ритма. На основе модели получены зависимости изменения параметров сердечного и пульсового ритмов от показателя эластичности артериальных сосудов.


Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Александр Александрович Федотов, канд. техн. наук, доцент, кафедра лазерных и биотехнических систем, Самарский национальный исследовательский университет им. акад. С.П. Королева, г. Самара,

Список литературы

1. Pannier B. et al. Methods and devices for measuring arterial compliance in humans // American Journal of Hypertension. 2002. Vol. 15. PР. 743-753.
2. Expert Consensus Document on arterial stiffness: Methodological issues and clinical applications // European Heart Journal. 2006. Vol. 27 (21). PР. 2588-2605.
3. Millasseau S.C. et al. Contour analysis of the photoplethysmographic pulse measured at the finger // Hypertension. 2006. Vol. 8. PР. 1449-1456.
4. Kelly R.P., O’Rourke M.F. Non-invasive determination of age- related changes in the human arterial pulse // Circulation. 2003. Vol. 80. PР. 1652-1659.
5. Kelly R.P. Wave reflection in the systemic circulation and its implications in ventricular function // J. Hypertens. 1993. Vol. 11. PР. 327-337.
6. Millasseau S.C. et al. Determination of age-related increases in large artery stiffness by digital pulse contour analysis // Clinical Science. 2002. Vol. 103. PР. 371-377.
7. Blacher J. et al. Aortic pulse wave velocity as a marker of cardiovascular risk in hypertensive patients // Hypertension. 1999. Vol. 33. PР. 1111-1117.
8. Калакутский Л.И., Федотов А.А. Диагностика дисфункции сосудистого эндотелия методом контурного анализа пульсовой волны // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2009. № 9. С. 93-98.
9. Yamashina A. et al. Validity, reproducibility, and clinical significance of noninvasive brachial-ankle pulse wave velocity measurement // Hypertension. 2002. Vol. 25 (3). PР. 359-364.
10. Шмидт Р. Физиология человека. – М.: Мир, 1996. 313 с.
11. Constant I. et al. Pulse rate variability is not a surrogate for heart rate variability // Clinical Science. 1999. Vol. 97. PР. 391-397.
12. Gil E. et al. Photoplethysmography pulse rate variability as a surrogate measurement of heart rate variability during non- stationary conditions // Physiological Measurement. 2010. Vol. 31. PР. 1271-1290.
13. Giardino N.D. et al. Comparison of finger plethysmograph to ECG in the measurement of heart rate variability // Psychophysiology. 2002. Vol. 39. PР. 246-252.
14. Shi P. et al. A preliminary attempt to understand compatibility of photoplethysmographic pulse rate variability with electrocardiogramic heart rate variability // Journal of Medical and Biological Engineering. 2008. Vol. 28 (4). PР. 173-180.
15. Kalakutskiy L., Fedotov A. Estimation of arterial stiffness based on analysis of pulse rate variability / IFMBE Proceedings of 5th European Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering. 2011. Vol. 37. PР. 389-392.
16. Task Force of the European Society of Cardiology and North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation and clinical use // Circulation. 1996. Vol. 93 (5). PР. 1043-1065.
17. Федотов А.А. Математическая модель гемодинамических процессов формирования периферической пульсовой волны // Биофизика. 2015. Т. 60 (2). С. 343-347.
18. Julien C. The enigma of Mayer waves: Facts and models // Cardiovascular Research. 2006. Vol. 70 (1). PР. 12-21.
19. Hughes D.J. et al. Measurement of Young’s modulus of elasticity of the canine aorta with ultrasound // Ultrasonic Imaging. 1992. Vol. 39. PР. 317-329.
20. Posey J.A. Elasticity of arteries / Ph.D. dissertation. – Baylor College of Medicine, Houston. 1972. 21. Bramwell J.C., Hill A.V. The velocity of pulse wave in man / Proc. R. Soc. Lond. B. 1922. Vol. 93 (652). PР. 298-306.
22. Pruett J.D. Measurement of pulse wave velocity using a beat- sampling technique // Annals of Biomedical Engineering. 1988. Vol. 16. PР. 341-347.
23. John L.R. Forward Electrical transmission line model of the human arterial system // Medical & Biological Engineering & Computing. 2004. Vol. 42. PР. 312-320.