Processing echocardiography results with microcalculators

Abstract

Ultrasound diagnostics in cardiology is associated with the necessity of time-consuming calculations of geometric parameters of the left ventricle. These calculations can be considerably reduced by the doctor using commercially available unfunded microcalculators, such as MK-56. Limited memory capacity of these microcalculators (99 commands) predetermined the creation of a library of self-applied programs. 

Full Text

Ультразвуковая диагностика в кардиологии связана с необходимостью трудоемких расчетов геометрических параметров левого желудочка. Эти вычисления могут быть в значительной мере сокращены врачом, если он воспользуется серийно выпускаемыми нефондированными микрокалькуляторами, например МК-56. Ограниченный объем памяти указанных микрокалькуляторов (99 команд) предопределил создание библиотеки самостоятельно применяемых программ. В работе H. М. Мухарлямова и Ю. Н. Белянкова (1981) приведены апробированные формулы определения объемов (см)— конечного диастолического (КДО), систолического (КСО), ударного (УО) и минутного (МО), фракции выброса (ФВ%), массы (г) и индекса (г/м²) миокарда (ММ, ИМ), скорости сокращения V_CF (1/с), степени укорочения переднезаднего размера левого желудочка (AS, безразмерно): КДО=7 • (ДД)³/ (2,4+ДД); КСО — 7 • (ДС)³ / (2,4+ДС); УО КДО—КСО; МО= (УО) • (ЧСС); ФВ = (УО/КДО) • 100%; ММ= 17 • (ДС+2ТС)³ (2,4 +ДС+2ТС) — КСО) 1 •1,05; ИM=MM/S: AS= (ДД—ДО/ДД; V_CF=AS/dt, где ДД, ДС- конечные диастолический и систолический размеры левого желудочка; ТС — толщина миокарда задней стенки левого желудочка в систолу; ЧСС— частота сердечных сокращений; S — площадь поверхности тела (м ); dt — время изменения размеров полости левого желудочка от ДД до ДС.

Таблица 1. Программа обработки результатов эхокардиографии левого желудочка

Нажать клавишу		Код	Адрес	Нажать клавишу		Код	Адрес
П →Х	ø	60	ОО	ПП		53	24
Х→П	В	4L	01	77		77	25
ПП		53	02	П →Х	7	67	26
77		77	03	—		11	27
Х→П	6	46	04	Х→П		48	28
П→Х	1	61	05	1		01	29
Х→П	В	4L	06	•		ø -	30
ПП		53	07			ø ø	31
77		77	08	5		05	32
Х→П	7	47	09	X		12	33
П→Х	6	66	40	Х→П	9	49	34
—		11	11	П→Х	3	63	35
/-/		OL	12	÷		13	36
Х→П	а	4—	13	Х→П		4L	37
В1		ОЕ	14	П→Х	а	6-	38
П→Х	6	66	15	П→Х	3	63	39
÷		13	76	÷		13	40
Х→П	с	4С	17	С/П		50	41
П→Х	1	61	19	П→Х	а	6-	42
П→Х	2	62	19	П→Х	5	65	43
2.		02	20	X		12	44
X		12	21	С/П		50	45
+		10	22	П→Х	Ф	60	46
Х→П	В	4L	23	П→Х	1	61	47
—		11	48	•		Ф	70
П→Х	Ф	60	49	7		07	71
÷		13	50	5		05	72
с/п		50	54	X		12	73
П→Х	Ф	54	52	С/П		50	74
÷		13	53	Б/П		51	75
С/Л		50	54	О		ОО	76
П→Х	Ф	60	55	3		03	77
П→Х	1	61	56	В↑		ОЕ	78
—		11	57	П→Х	В	6 L	79
П→Х	8	63	58	F	X9	24	80
X		12	59	В↑		ОЕ	81
Х→П	d	4Г	60	7		07	82
П→Х	7	67	61	В↑		ОЕ	83
П→Х	8	63	62	2		02	84
+		10	63	•		Ф~	85
П→Х	1	61	64	Ч		04	86
X		12	65	П→Х	В	Gl	87
П→Х	d	6Г	66	+		10	88
—		13	Ч			13	89
÷		ОЕ	68	X		12	90
ф		ФФ	69	В/0		52	91
				F	Авт

В работе А. Д. Валтнериса и др. (1983) дана формула определения градиента модуля упругости миокарда на единицу давления в полости левого желудочка в интервале от диастолического в момент начала фазы изометрического сокращения РД (ж) до систолического в момент открытия аортального клапана PC:

$К=\frac{0,75 (КСО+ММ/1,05 ДС\times 1,05}{ММ (ДД-ДС)}$.

Порядок работы на микрокалькуляторе при вычислении указанных величин следующий: подключив микрокалькулятор к питанию, нажимаем на клавиши F, ПРГ; после этого производим набор программы, при этом коды и адреса, высвечивающиеся на экране, должны соответствовать кодам и адресам, которые появляются при правильном наборе (колонны 3, 4 программы). Переходим в автоматический режим, нажав клавиши F, А ВТ. Вводим исходные данные контрольного варианта. Делаем расчет, нажав клавишу С/П. По ходу расчета выдаются последовательно результаты (уи=уо/S, см³/м²), MO • 10³, ΔS • 10³, V_CF, K.

Таблица 2. Программа последовательности ввода исходных данных и вывода результатов

Ввод исходных				Вывод результатов
показа тель	нажать клавишу		пример	нажать клавишу		показатель	пример
ДД	Х→П	Ф	4,83	С/П			40,2
ДС	Х→П	1	3,16	С/П		МО•103	5040
ТС	Х→П	2	1,57	С/П		ΔS •10-2	0,352
S	Х→П	3	1,79	С/П		VCF	1,19
Δt	Х→П	4	0,296	С/П		К	1,72
4CC	Х→П	5	70	П→Х	6	КДО	112
				П→Х	7	КСО	39,7
				П→Х	9	MM	169
				П→Х	а	УO	72,0
				П→Х	с	ФВ• 10-2	0,644
				П→Х	8	ИМ	94,7

После высвечивания каждого результата для запуска калькулятора в работу нажимаем клавишу С/П. По окончании расчета из памяти калькулятора могут быть вызваны на экран данные о величинах КДО, КСО, ММ, УО, ФВ-10. ИМ. Для расчета следующего варианта вводим его исходные данные. Количество вариантов не ограничено. Набор программы занимает около 15 минут, расчет одного варианта — около 3 минут.

Анализ результатов показал, что предложенная методика позволяет с помощью ультразвукового контроля (эхокардиографии) определять механико-прочностные свойства миокарда левого желудочка сердца с точностью, достаточной для использования данных при диагностике как здоровых, так и лиц с патологией.