Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Emergency medicine" 1 (72) 2016

Back to issue

Prognostic Markers of the Outcome of the Acute Phase of Myocardial Infarction

Authors: Bielaia I.Ye., Kolomiiets V.I. - State Institution «Luhansk State Medical University», Luhansk; Musaiev E.K. - Eastern-Ukrainian National University named after Volodymir Dal, Sievierodonetsk, Ukraine

Categories: Medicine of emergency

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Исход острого периода инфаркта миокарда прогнозировался на основании статистического метода с применением алгоритма Data Mining «дерево решений». В качестве входных данных использовались чувствительные и специфические векторкардиографические показатели. Установлены прогностически значимые маркеры исхода острого периода инфаркта миокарда. Если возраст больного был 57 лет и более, а скорость распространения возбуждения по миокарду высоких отделов передней стенки левого желудочка замедлялась до 6,33 мв/с, прогнозировался летальный исход с точностью 92,86 %. В случае регистрации у пациента увеличения площади предсердных петель более 0,188 мм2 (в ВА2) с угловым расхождением петель QRS-P более 15,5° (в ВА1), размыкания петли QRS менее 2,834 мм (в 3-й проекции) и скорости распространения возбуждения в конечной части петли Т менее 2,338 мв/с (в ВА1) при различных значениях углового расхождения вектора QRS-Т (в ВА5) прогнозировался благоприятный исход с точностью 97,67 %.

Наслідки гострого періоду інфаркту міокарда прогнозувалися на підставі статистичного методу із застосуванням алгоритму Data Mining «дерево рішень». Як вхідні дані використовувалися чутливі та специфічні векторкардіографічні показники. Установлені прогностично значущі маркери наслідків гострого періоду інфаркту міокарда. Якщо вік хворого був 57 років і більше, а швидкість поширення збудження по міокарду високих відділів передньої стінки лівого шлуночка сповільнювалася до 6,33 мв/с, прогнозувався летальний наслідок із точністю 92,86 %. У разі реєстрації в пацієнта збільшення площі передсердних петель більше 0,188 мм2 (у ВА2) із кутовою розбіжністю петель QRS-P більше 15,5° (у ВА1), розмикання петлі QRS менше 2,834 мм (у 3-й проекції) і швидкості поширення збудження в кінцевій частині петлі Т менше 2,338 мв/с (у ВА1) при різних значеннях кутової розбіжності вектора QRS-Т (у ВА5) прогнозувався сприятливий результат із точністю 97,67 %.

The outcome of the acute period of myocardial infarction was predicted based on a statistical method using the algorithm Data Mining Decision Tree. As the input data, we used the sensitive and specific vectorcardiography indicators. We established significant prognostic markers of the outcome of the acute phase of myocardial infarction. If the age of the patient was 57 years or more, and the nerve conduction velocity in the myocardium of the high parts of the anterior left ventricular wall slowed to 6.33 mV/s, the death was predicted with an accuracy of 92.86 %. In the case of registration of an increase in the area of atrial loops over 0.188 mm2 (in BA2) with an angular divergence of QRS-P loops more 15,5° (in BA1), opening of QRS loop less than 2.834 mm (in 3 projections) and the nerve conduction velocity in the final part of T loop less than 2,338 mV/s (BA1) at different values of the angular divergence of QRS-T vector (in VA5), a favorable outcome with 97.67% accuracy was predicted in the patient.


Keywords

острый период инфаркта миокарда, векторкардиография, прогноз.

гострий період інфаркту міокарда, векторкардіографія, прогноз.

acute phase of myocardial infarction, vectorcardiography, prediction.

A modern vectorcardiography is a promising method for the study of the electrical activity of the heart from the first minutes of myocardial infarction (MI) that allows to record and analyze the dynamics of the changes of the electromotive force of the heart at the bedside in any phase of MI. Vectorcardiographic (VCG) signs of MI as an input data are used in the Data Mining Decision Tree mathematical algorithm to predict the outcome of the acute phase of MI.

Aim of research – to determine the prognostic significance of vectorcardiographic signs of the acute phase of myocardial infarction

Materials and methods. In conditions of infarction department 14 patients with primary extensive anterior MI of left ventricle (group 1, 8 women and 6 men, average age - 69 ± 3 years) and 43 patients with combined course of primary MI of front localization and hepatic steatosis or non-alcoholic steatohepatitis (group 2, 23 women and 20 men, average age - 66 ± 2 years) were examined. Patients were hospitalized in the first 24 hours of onset. The study of electromotive force of the heart was performed on a modern cardiodiagnostic multifunctional complex MTM-SCM of Microtherm, Severodonetsk Research and Production Enterprise. To predict the outcomes of MI Data Mining Decision Tree algorithm was used, implemented in the Deductor Studio Academic software package, which is a complete analytical platform that supports Data Mining (the model building process and search of patterns).

Results and discussion. Results of VCG-study were used as an input data. To assess the quality of the model Crosstabs visualizer was used. On its basis the correct classification of data in group 1 was determined. Of 11 dead 1 patient was assigned to the survivors, i.e 7.14% of the sample were detected by mistake and the result was achieved with 92.86% accuracy. Decision Tree tab identified only two VCG-markers with certain conditions: "Age" and "The speed of excitation spread along QRS loop in the area of the initial deviation vector BA1". On "Rules" visualizer only the second rule has sufficient credibility: if patient's age is equal or more than 57.5 years and the speed of excitation spread along QRS loop in the initial deviation vector BA1 is less than 6.33 mV/s, lethal outcome is predicted. The significance of the "Age" marker was 52.28%. The speed of excitation spread along QRS loop in the initial deviation vector BA1 is 47.72%. In group 2 the Tree correctly classified almost all examples (97.67%), and of 17 patients only 1 patient that died was assigned to the survivors. On Decision Tree visualizer 6 VCG attributes were allocated: "Opening in QRS loop in the 3rd projection", "Break in the QRS loop in the 2nd projection," "Area of P loops in BA2", "Angular divergence of QRS-P vector in BA1" "Angular divergence of QRS-T vector in BA5" and "Speed of excitation spread along T loop in BA1 in its end part." On the "Rules" tab the 3rd and the 6th rules have sufficient credibility. The impact of their influence on the fact of death is 21.95% and 31.71% respectively. If an overload of the left atrium (the area of P loops in BA2 is more or equal to 0.188 mm2) is detected with violation of the repolarization in the anterior wall of both atria (the angular divergence of QRS-P loops in BA1 is more or equal to 15.5°), combined with a violation of late repolarization process in the anterior wall of the left ventricle (deceleration of speed markers over T loop on its end part in BA1 is less than 2.338 mV/s) and in basal ventricles (angular divergence of QRS-T vector in BA5 is less than 41.5°), when the magnitude of damage vector ST (opening in loop QRS) in the 3rd projection is less than 2.834 mm, than with 97.67% accuracy a favorable outcome is predicted . The same outcome with the same accuracy is predicted if the area of P loops in BA2 is more or equal to 0.188 mm2, angular divergence of  QRS-P loops in BA1 is more or equal to  15.5 °, but the angular divergence of QRS-T vector in BA5 is more or equal to 41.5° with an opening in QRS loop in the 3rd projection less than 2.834mm. On "The importance of the attributes" visualizer the most important factors were identified: "The speed of excitation spread along T loop in BA1 in the end part of the loop" (25.24%), "The area of P loops in BA2" (18.99%) and "Opening in QRS loop in the 3rd projection" (18.93%).

Conclusions. To predict the outcome of extensive anterior myocardial infarction of left ventricle, and in case when it is combined with hepatic steatosis or non-alcoholic steatohepatitis, it is advisable to use Data Mining Decision Tree and VCG-markers. Prognostically significant markers of acute myocardial infarction were determined. If patient’s age was 57 or more, and the speed of excitation spread along myocardium of the high parts of the anterior wall of the left ventricle slowed to 6.33 mV/s, lethal outcome was predicted with an accuracy of 92.86%. If the increase of the area of atrial loops was registered more than 0.188 mm2 (in BA2)  together with the angular divergence of QRS-P loops more than 15,5° (in BA1), the opening of QRS loop less than 2.834 mm (in the 3rd projections) and the speed of excitation spread in the end part of T loop less than 2.338 mV/s (in BA1) together with different values of the angular divergence of QRS-T vector in BA5,  a favorable outcome was predicted with 97.67% accuracy.


Bibliography

1. Барсегян А.А., Куприянов М.С., Степаненко В.В., Холод И.И. Методы и модели анализа данных: OLAP и Data Mining. — СПб.: БХВ-Петербург, 2004. — 336 с.

2. Бєлая І.Є. Векторкардіографічні ознаки гострого інфаркту міокарда із зубцем Q задньо-нижньої локалізації в перші 24 години захворювання // Серце і судини. — 2012. — № 3. — С. 62-71.

3. Внутренняя медицина: Учебник: В 3 т. / Е.Н. Амосова, О.Я. Бабак, В.Н. Зайцева и др.; под ред. проф. Е.Н. Амосовой. — К.: Медицина, 2008. — Т. 1. — 1064 с.

4. Гандзюк В.А. Аналіз захворюваності на ішемічну хворобу серця в Україні // Укр. кардіол. журн. — 2014. — № 3. — С. 45-52.

5. Золин А.Г., Силаева А.Ю. Применение нейронных сетей в медицине // Актуальные проблемы науки, экономики и образования XXI века: материалы II Международной научно-практической конференции, 5 марта — 26 сентября 2012 года: В 2 ч., ч. 2 / Отв. ред. Е.Н. Шереметьева. — Самара: Самарский институт (фил.) РГТЭУ, 2012. — С. 264-271.

6. Тарасова С.А. Прогнозирование в клинической медицине // Сборник статей по материалам XХX международной научно-практической конференции «Инновации в науке», № 2(27), часть II. — Новосибирск: СибАК, 2014. — С. 57-60.

7. Van de Werf F., Bax J., Betriu A. et al. The Task Force on the management of ST-segment elevation acute myocardial infarction of the European Society of Cardiology // Eur. Heart J. — 2008. — 29(23). — 2909-2945. — doi: 10.1093/eurheartj/ehn416.


1. Barsehjan A.A., Kupryjanov M.S., Stepanenko V.V., Xolod І.І. Metody i modeli analyza dannyx: OLAP y Data Mining. – SPb.: BXV-Peterburh 2004; 336 s.

2. Byelaya I.Ye. Vektorkardiohrafichni oznaky hostroho infarktu miokarda iz zubtsem Q zadn'o-nyzhn'oyi lokalizatsiyi v pershi 24 hodyny zakhvoryuvannya. Sertse i sudyny 2012; 3:62-71.

3. Vnutrennjaja medycyna: Učebnyk: V 3 t.- T. 1 / E.N.Amosova, O.Ja. Babak, V.N.Zajceva і dr.; Pod red. prof. E.N.Amosovoj.- K.: Medycyna 2008; 1064 s.

4. Handzyuk V.A. Analiz zakhvoryuvanosti na ishemichnu khvorobu sertsya v Ukrayini // Ukr kardiol zhurn 2014; 3:45-52.

5. Zolyn A.H., Sylaeva A.Ju. Prymenenye nejronnуx setej v medycyne // Aktualnye problemy nauki, ekonomiki i obrazovanyja XXI veka: materialy II Meždunarodnoj naučno-praktičeskoj konferencii, 5 marta – 26 sentjabrja 2012 hoda: v 2-x č. Č. 2 / otv. red. E. N. Šeremeteva. – Samara: Samarskyj instytut (fyl.) RHTЕU 2012; 264-271.

6. Tarasova S.A. Prohnozirovanie v kliničeskoj medicine // Sbornyk statej po materialam XXX meždnarodnoj naučno-praktičeskoj konferencii «Ynnovacii v nauke» № 2 (27). Čast II. Novosibirsk: Izd. «SibAK» 2014; 57-60.

7. Van de Werf F., Bax J., Betriu A. et al. The Task Force on the management of ST-segment elevation acute myocardial infarction of the European Society of Cardiology. Eur Heart J 2008; 29(23):2909-2945. doi: 10.1093/eurheartj/ehn416.

Similar articles

Діагностика та прогнозування перебігу гострого періоду інфаркту міокарда
Authors: Бєлая І.Є., Коломієць В.І., - Державний заклад «Луганський державний медичний університет»; Мусаєва Е.К. - Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, м. Луганськ
"Emergency medicine" 5(52) 2013
Date: 2013.09.18
Categories: Family medicine/Therapy, Medicine of emergency, Cardiology, Therapy
Sections: Clinical researches
The prognostic significance of vectorcardiography in patients with acute myocardial infarction
Authors: Белая И.Е., Коломиец В.И., Манищенкова Ю.А.
Государственное учреждение «Луганский государственный медицинский университет»

"Emergency medicine" №5(100), 2019
Date: 2019.09.12
Categories: Medicine of emergency
Sections: Clinical researches
Особенности биопотенциалов сердца у больных в остром периоде инфаркта миокарда
Authors: Белая И.Е. - ГУ «Луганский государственный медицинский университет»
"Emergency medicine" 5 (68) 2015
Date: 2015.12.18
Categories: Medicine of emergency
Sections: Clinical researches

Back to issue