vestimИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series1814-60232524-2350The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1814-6023-2019-16-3-271-282vestim-504Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEИспользование биоэлектрического моделирования и электрокардиографии высокого разрешения для характеристики устойчивости сердечно-сосудистой системыStudy of the stability of the cardiovascular system from the data of bioelectric modeling and high resolution electrocardiographyФроловА. В.FrolovA. V.

Фролов Александр Владимирович – д-р биол. наук, профессор, заведующий лабораторией

ул. Р. Люксембург, 110В, 220036, г. Минск

Alexander V. Frolov – D. Sc. (Biol.), Professor, Head of the Laboratory

110B, R. Luxemburg Str., 220036, Minsk

frolov.minsk@gmail.comРеспубликанский научно-практический центр «Кардиология»Republican Scientific and Practical Center “Cardiology”201916092019163271282Copyright © Фролов А.В., 20192019Фролов А.В.Frolov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestimed.belnauka.by/jour/article/view/504

Разработана информационная технология для выявления неустойчивых состояний сердечно-сосудистой системы на основе дисперсионных биоэлектрических моделей и электрокардиографии 4-го поколения. Созданы и сертифицированы новая аппаратура и программное обеспечение для оценки предикторов жизненно опасных аритмий. Исследованы резервы адаптации сердечной деятельности как элитных спортсменов, так и пациентов с инфарктом миокарда. Разработана модель риск-стратификации для лиц с хронической сердечной недостаточностью, корректность прогноза составила 94,7 %.

The information technology has been developed for detecting unstable states of the cardiovascular system based on dispersive bioelectric models and 4th generation electrocardiography. New equipment and software for assessing predictors of life-threatening arrhythmias have been created and certified. The reserves of cardiac activity adaptation from elite athletes to patients with myocardial infarction have been studied. A risk stratification model has been developed for patients with chronic heart failure, the forecast correctness was 94.7 %.

биоинформатика биоэлектричество прогнозирование электрокардиографияbioinformatics bioelectricity prognostication electrocardiographyReferencesRisk-stratification for sudden cardiac death: current status and challenges for future / H. Wellens [et al.] // Eur. Heart J. – 2014. – Vol. 35, N 25. – P. 1642–1651. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehu176Wellens H., Shwartz P., Lindemans F., Buxton A. E., Goldberger J. J., Hohnloser S. H. [et al.]. Risk-stratification for sudden cardiac death: current status and challenges for future. European Heart Journal, 2014, vol. 35, no. 25, pp. 1642–1651. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehu176Hodgkin, A. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve / A. Hodgkin, E. Huxly // J. Physiol. – 1952. – Vol. 117, N 4. – P. 500–544. https://doi.org/10.1113/jphysiol.1952.sp004764Hodgkin A. L., Huxly A. F. A quantitative description of membrane current and its application to conduction and excitation in nerve. Journal of Physiology, 1952, vol. 117, no. 4, pp. 500–544. https://doi.org/10.1113/jphysiol.1952.sp004764Clancy, C. Linking a genetic defect to its cellular phenotype in a cardiac arrhythmias / C. Clancy, Y. Rudy // Nature. – 1999. – Vol. 400, N 6744. – P. 566–569. https://doi.org/10.1038/23034Clancy C., Rudy Y. Linking a genetic defect to its cellular phenotype in a cardiac arrhythmias. Nature, 1999, vol. 400, no. 6744, pp. 566–569. https://doi.org/10.1038/23034Karma, A. Nonlinear dynamics of heart rhythm / A. Karma, R. F. Gilmour // Physics Today. – 2007. – Vol. 60, N 3. – P. 51–57. https://doi.org/10.1063/1.2718757Karma A., Gilmour R. F. Nonlinear dynamics of heart rhythm. Physics Today, 2007, vol. 60, pp. 51–57. https://doi.org/10.1063/1.2718757Новоселов, В. С. К математической модели пейсмекера / В. С. Новоселов // Вестн. С.-Петерб. ун-та. Приклад. математика. Информатика. Процессы упр. – 2012. – Вып. 4. – C. 58–64.Novoselov V. S. To the mathematical model of pacemaker. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Prikladnaya matematika. Informatika. Protsessy upravleniya = Vestnik of Saint Petersburg University. Applied mathematics. Computer science. Control processes, 2012, iss. 4, pp. 58–64 (in Russian).Суровяткина, Е. Д. Явление мультистабильности в динамике электрической активности сердечной клетки человека / Е. Д. Суровяткина // Методы нелинейного анализа в кардиологии и онкологии. Физические подходы и клиническая практика / под ред. Р. Р. Назирова. – М., 2010. – Вып. 2. – С. 9–20.Surovyatkina E. D. Multistability Phenomenon in Dynamics of Electrical Activity of Human Cardiac Cell. Metody nelineinogo analiza v kardiologii i onkologii. Fizicheskie podkhody i klinicheskaya praktika. Vypusk 2 [Nonlinear analysis methods in cardiology and oncology. Physical approaches and clinical practice. Issue 2]. Moscow, 2010, pp. 9–20 (in Russian).Bauer, S. Alternans and the influence of ionic channel modifications: Cardiac three-dimensional simulations and one-dimensional numerical bifurcation analysis / S. Bauer, G. Röder, M. Bär // Chaos: Int. J. Nonlinear Sci. – 2007. – Vol. 17, N 1. – P. 015104. https://doi.org/10.1063/1.2715668Bauer S., Röder G., Bär M. Alternans and the influence of ionic channel modifications: Cardiac three-dimensional simulations and one-dimensional numerical bifurcation analysis. Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, 2007, vol. 17, no. 1, p. 015104. https://doi.org/10.1063/1.2715668Электрическая нестабильность миокарда: механизмы развития, диагностика, клиническое значение / А. В. Фролов [и др.] ; под ред. А. В. Фролова, А. Г. Мрочека. – Минск : Беларус. навука, 2014. – 228 c.Frolov A. V., Mrochek, A. G., Vaikhanskaya T. G., Vorob’ev A. P., Mel’nikova, O. P. Electrical instability of the myocardium: mechanisms of development, diagnosis, clinical significance. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2014. 228 p. (in Russian).Armoundas, A. Pathophysiological basis and clinical application of T-wave alternans / A. A. Armoundas, G. F. Tomaselli, H. D. Esperer // J. Amer. Coll. Cardiol. – 2002. – Vol. 40, N 2. – P. 207–217. https://doi.org/10.1016/s0735-1097(02)01960-5Armoundas A. A., Tomaselli G. F., Esperer H. D. Pathophysiological basis and clinical application of T-wave alternans. Journal of the American College of Cardiology, 2002, vol. 40, no. 2, pp. 207–217. https://doi.org/10.1016/s0735-1097(02)01960-5Динамика дисперсии интервала QT при остром инфаркте миокарда и ее прогностическое значение / О. В. Макарычева [и др.] // Кардиология. – 1998. – № 7. – C. 43–46.Makarycheva O. V., Vasil’eva E. Yu., Radzevich A. E., Shpektor A.V. Dispersion dynamics of the QT interval in acute myocardial infarction and its prognostic value. Kardiologiya [Cardiology], 1998, no. 7, pp. 43–46 (in Russian).Heart rate turbulence: standards, physiological interpretation, and clinical use / A. Bauer [et al.] // J. Amer. Coll. Cardiol. – 2008. – Vol. 52, N 17. – P. 1353–1365. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2008.07.041Bauer A., Malik M., Schmidt G., Barthel P., Bonnemeier H., Cygankiewicz I. [et al.]. Heart rate turbulence: standards, physiological interpretation, and clinical. Journal of the American College of Cardiology, 2008, vol. 52, no. 17, pp. 1353–1365. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2008.07.041Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortality after infarction: cohort study / A. Bauer [et al.] // Lancet. – 2006. – Vol. 367, N 9523. – P. 1674–1681. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(06)68735-7Bauer A., Kantelhardt J. W., Barthel P., Schneider R., Mäkikallio T., Ulm K. [et al.]. Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortality after infarction: cohort study. Lancet, 2016, vol. 367, no. 9523, pp. 1674–1681. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(06)68735-7Heart rate variability: standards of measurements, physiological interpretation, and clinical use / M. Malik [et al.] // Eur. Heart J. – 1996. – Vol. 17, N 3. – P. 354–381. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.eurheartj.a014868Malik M., Bigger J. T., Camm A. J., Kleiger R. E., Malliani A., Moss A. J., Schwartz P. J. Heart rate variability: standards of measurements, physiological interpretation, and clinical use. European Heart Journal, 1996, vol. 17, no. 3, pp. 354–381. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.eurheartj.a014868Комплекс электрокардиологический интерпретирующий «Интекард». ТУ BY 1050381.001-2002 / ИМО «Интекард». – Минск, 2002. – 35 c.The “Intecard” electrocardiological and interpreting complex TS BY1050381.001-2002]. Minsk, 2002. 35 p. (in Russian).Фролов, А. В. Программа для выявления предикторов жизненно опасных аритмий «Интекард 7» / А. В. Фролов, А. П. Воробьев, О. П. Мельникова. Свидетельство о гос. регистрации МЗ РБ № 00248 от 18.07.2012 (описание применения). – Минск, 2012. – 37 c.Frolov A. V., Vorob’ev A. P., Mel’nikova O. P. The “Intecard 7” software for the detection of predictors of life-threatening arrhythmias. No. 00248, 18.10.2012. Minsk, 2012. 37 p. (in Russian).Программа для анализа вариабельности сердечного ритма «Бриз М» / А. В. Фролов [и др.]. Свидетельство о гос. регистрации МЗ РБ № 00059 от 11.01.2002 (описание применения). – Минск, 2002. – 44 c.Frolov A. V., Radchuk V. J., Mel’nikova O. P. [et al.]. The “Breez M” software for the analysis of heart rate variability. No. 00059, 11.01.2002. Minsk, 2012. 44 p. (in Russian).Piatrasik, G. QRS fragmentation: diagnostic and prognostic significance / G. Piatrasik, W. Zaręba // Cardiol. J. – 2012. – Vol. 19, N 2. – P. 114–1 21. https://doi.org/10.5603/CJ.2012.0022Piatrasik G., Zaręba W. QRS fragmentation: diagnostic and prognostic significance. Cardiology Journal, 2012, vol. 19, no. 2, pp. 114–121. https://doi.org/10.5603/CJ.2012.0022Симоненко, В. Б. Клиническая кризология в кардионеврологии / В. Б. Симоненко, Е. А. Широков, В. М. Фролов. – М. : КВОРУМ, 2013. – 291 c.Simonenko V. B., Shirokov E. A., Frolov V. M. Clinical crysology in cardionevrology. Moscow, KVORUM Publ., 2013. 291 p. (in Russian).Risk stratification personalized model for prediction of life-threatening ventricular tachyarrhythmias in patients with chronic heart failure / A. V. Frolov [et al.] // Kardiol. Pol. – 2017. – Vol. 75, N 7. – P. 682–688. https://doi.org/10.5603/KP.a2017.0060Frolov A. V., Vaikhanskaya T. G., Melnikova O. P., Vorobiev A. P., Guel L. M. Risk stratification personalized model for prediction of life-threatening ventricular tachyarrhythmias in patients with chronic heart failure. Kardiologia Polska, 2017, vol. 75, no. 7, pp. 682–688. https://doi.org/10.5603/KP.a2017.0060

The authors declare that there are no conflicts of interest present.