Nieliniowe własności układu autoregulacji mózgowego krążenia krwi cd.

3. METODY

3.1. UKŁAD POMIAROWY

Pomiary ICP wykonano inwazyjnie poprzez wprowadzenie do przestrzeni komorowej czujnika piezorezystancyjnego (Codman MicroSensor). Natomiast pomiary ABP wykonano za pomocą piezorezystancyjnego czujnika ciśnienia krwi podłączonego do tętnicy udowej lub podobojczykowej. Tak uzyskane sygnały rejestrowano za pomocą zaprojektowanego przez autora komputerowego systemu monitorowania wyposażonego w kartę pomiarową oraz oprogramowanie. Zebrane dane zapisywane były na twardym dysku oraz analizowane po zakończeniu pomiarów. Badania przeprowadzono w Woje-wódzkim Centrum Medycznym w Opolu u pacjentów po urazach czaszkowo-mózgowych wymagających interwencji neurochirurgicznej.

3.2. ANALIZA DANYCH

Uzyskane przebiegi ciśnień ABP i ICP uśredniano w obrębie każdego cyklu pracy serca, otrzymując szeregi wartości średnich mABP i mICP przedstawione na rysunku 1. Charakteryzują się one nieregularnością, która najczęściej wiązana jest z obecnością szumu nakładającego się na użyteczny sygnał. Tradycyjne podejście polega na eliminacji tych szumów, gdyż nie niosą one żadnej informacji o badanym układzie. W rzeczywistości fluktuacje takie mogą być manifestacją chaosu deterministycznego i świadczyć o złożonym podłożu fizjologicznym obserwowanego zjawiska.



Matematyczny opis tego typu danych sprawia wiele trudności, gdyż często nie istnieją dla nich momenty statystyczne (wartość oczekiwana, wariancja i inne) oraz ich własności zmieniają się w czasie [6]. Jednakże dowolny fragment danego szeregu przy odpowiednim powiększeniu przypomina cały szereg, dzięki czemu można mu przypisać cechę niezależną od wybranej skali czasu, nazywaną wymiarem samopodobieństwa lub wymiarem fraktalnym [1]. Techniką stosowaną do badania tych własności jest analiza falkowa. Jej działanie przypomina „matematyczny mikroskop”, w którym współczynnik powiększenia dobiera się poprzez zmianę parametru skali a.

Metoda AWC (Averaged Wavelet Coefficients) pozwala wyznaczyć wykładnik Hursta blisko związany z wymiarem fraktalnym szeregu za pomocą transformaty falkowej [3]. Polega ona na wyznaczeniu zależności wartości współczynników falkowych jako funkcji współczynnika powiększenia h:


gdzie: W(a) – transformata falkowa szeregu w skali a,
H – wykładnik Hursta.
W skali podwójnie logarytmicznej wykładnik H powiększony o 1/2 jest współczynnikiem nachylenia otrzymanej prostej. Jego wartość określa korelacje pomiędzy kolejnymi wartościami szeregu:
- H = 0,5 - brak korelacji (obserwowane fluktuacje są szumem),
- H > 0,5 - szereg persystentny, (kolejne zmiany wartości ciśnienia mają zwykle ten sam kierunek),
- H < 0,5 - szereg antypersystentny, (następujące po sobie zmiany mają przeważnie kierunek przeciwny).