СПОСОБ ЭКГ-ДИАГНОСТИКИ УГРОЖАЮЩИХ ЖИЗНИ СОСТОЯНИЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ ДИСФУНКЦИЕЙ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА Российский патент 2002 года по МПК A61B5/02 A61B5/402 A61B5/452 

Изобретение относится к области кардиологии.

Одним из тяжелых осложнений ишемии миокарда является нарушение насосной функции левого желудочка - полемическая дисфункция левого желудочка, приводящая к внезапному падению артериального давления и (или) нарушениям ритма сердца, иногда фатальными, что проявляется в основном при физических нагрузках. В настоящее время по данным литературы можно выделить несколько подходов к дозированию физических нагрузок в процессе тренировок. Большинство авторов рекомендует дозировать уровень нагрузки по тренировочному пульсу (ТП), и описаны различные методы определения его величины (Л.Ф. Николаева и ДМ. Аронов. Реабилитация больных ишемической болезнью сердца. Руководство для врачей. М.: Медицина 1988, с. 288). Однако ни один из них не позволяет полностью гарантировать полную адекватность, а следовательно, обеспечить безопасность больного.

Особенно важна диагностика развивающейся вследствие физической нагрузки ишемической дисфункции левого желудочка именно на самых ранних ее стадиях, по сути диагностика предвестников этого осложнения. Это необходимо не только в целях последующего дозирования нагрузки, но и для своевременного проведения лечебных мероприятий, которые в стадии развернутой клинической картины ишемической дисфункции, как правило, запаздывают.

Важно отметить, что широко известные методы диагностики функционального состояния левого желудочка (вентрикулография, радиоизотопная сцинтиграфия миокарда, эходопплеркардиография, в том числе нагрузочная,) несмотря на их высокую информативность не могут применяться в качестве метода динамического контроля за состоянием функции левого желудочка непосредственно во время проведения физических нагрузок в силу громоздкости оборудования.

Трудно переоценить значение ЭКГ-обследования в оценке ишемической болезни сердца. Традиционно оценка тяжести ишемии миокарда левого желудочка (ЛЖ) опирается на показатели изменения сегмента ST. Известно также, что для оценки тяжести ишемии миокарда используется индекс ST/HR, учитывающий в качестве исходных параметров как показатели величины смещения сегмента ST на ЭКГ, так и частоту сердечных сокращений (НR). (А.Б. де Луна. Руководство по клинической ЭКГ, М. : Медицина, 1993, стр. 636-646). Однако, констатируя ишемию миокарда, индекс ST/HR практически не отражает сократительную функцию левого желудочка. Конечно, глубина ишемии миокарда, фиксируемая на электрокардиограмме, может сигнализировать о возможности развития угрожающих жизни нарушений сердечной деятельности, но не всегда последние связаны именно с глубиной ишемии, т.е. наличие корреляции носит непостоянный характер. Таким образом, указанный способ хотя и является ближайшим аналогом изобретения (прототипом) как основанный на слежении за изменениями параметров ЭКГ, не всегда может обеспечить своевременную диагностику развивающейся дисфункции.

Задачей изобретения явилась разработка способа, позволяющего при ЭКГ-контроле или мониторировании фиксировать предвестники или начало развития ишемической дисфункции левого желудочка Предполагалось диагностировать эти состояния, опираясь на более широкий комплекс стереотипно регистрируемых параметров ЭКГ, для чего нами проведены исследования их значимости в заданных ситуациях.

При анализе данных мониторирования ЭКГ во время физических тренировок и нагрузочных тестов у больных с ишемической болезнью сердца, верифицированной методом коронарографии, мы обратили внимание на то обстоятельство, что в тех случаях, когда ишемия миокарда приводит к развитию опасных для жизни симптомов левожелудочковой недостаточности с падением АД и желудочковой экстрасистолией высоких градаций, на ЭКГ помимо депрессии сегмента ST выявляется транзиторное увеличение амплитуды волны "Р", которое не определяется у лиц без признаков дисфункции левого желудочка.

Между тем общеизвестно, что при ишемической дисфункции левого желудочка падает его сократимость, снижается сердечный выброс, что приводит к падению артериального давления. Кроме того, в результате нарушения сократительной функции ЛЖ повышается конечное диастолическое давление в его полости, что и ложится дополнительной нагрузкой на левое предсердие. В итогe возникает острая перегрузка левого предсердия, которая проявляется транзиторным увеличением продолжительности и амплитуды волны "Р" на ЭКГ.

Поэтому мы предлагаем диагностировать эти состояния исходя не только и не столько из изменений сегмента ST и частоты сердечных сокращений (heart rate - HR) при нагрузке, а опираясь на более широкий комплекс стереотипно регистрируемых на ЭКГ параметров. На фиг. 1 приведена общая схема ЭКГ и традиционные обозначения зубцов, а также методика измерения основных параметров ЭКГ, используемых при расчете предлагаемого индекса IDLV.

Технический результат разработанного нами метода состоит в том, что возникновение транзиторного увеличения зубца "Р" на ЭКГ в момент развития ишемии при нагрузке отражает транзиторное снижение сократительной способности миокарда левого желудочка - его острую ишемическую дисфункцию.

Предлагаемый нами способ позволяет не только диагностировать возникновение ишемии миокарда в итоге нагрузки, но и выявить динамику развития ишемической дисфункции левого желудочка и риска возникновения опасных для жизни нарушений ритма сердца путем расчета индекса ишемической дисфункции (IDVL) - интегрального показателя вышеуказанных параметров ЭКГ.

Опыт нашей работы показал, что увеличение индекса IDLV является весьма чувствительным предиктором развития ишемической дисфункции левого желудочка и опасных для жизни нарушении ритма. В то же время индекс IDLV может найти широкое распространение в практике благодаря простоте измерений и расчетов предлагаемых параметров.

Диагностическая значимость названных параметров была оценена нами по выборке из 59 замеров, агломерированных в евклидовой метрике, а затем разделенных на 5 групп (47 наблюдений). Сгруппированные наблюдения параметров, характеризующих состояние больных ИБС в покое и при физической нагрузке представлены в таблице 1, где
Группа 1 - Условная норма в покое
Группа 2 - Условная норма реакции на нагрузку
Группа 3 - Желудочковая экстрасистолия высоких градаций (по Lown)
Группа 4 - Ишемическая дисфункция ЛЖ с падением АД
Группа 5 - Отдых после нагрузки
В таблице 1 и на фиг. 1 условными буквами обозначены:
Р₁ - ширина основания зубца Р (мм)
Р₂ - ширина вершины зубца Р (мм)
Р_н - высота зубца Р (мм)
PQ - продолжительность сегмента PQ (мм)
HR - частота сердечных сокращений (1/мин)
ΔST- степень депрессии сегмента ST (мм), измеряемая в точке, отстоящей на 0,07 с от окончания комплекса QRS.

Результаты дискриминантного анализа приведены в таблице 2, из которой видно, что достоверность и высокое качество дискриминации не вызывает сомнений: найдено 4 канонических дискриминантных функции, из которых 1-я имеет значимость р<0,001, а 2-я и 3-я не хуже р<0,05. Корреляционное отношение для 1-й функции τ =0,722, доля дискриминации d=0,675, остаточная дискриминация ▿ =0,299, значимость по Уилксу р<0,01 при эффективности простых классифицирующих функций 59,6%. (р<0,001).

Изучая полученные результаты, мы сочли возможным исключить из рассмотрения V группу, полагая, что итогом отдыха после нагрузки должна оказаться "условная норма покоя". И это раскрыло еще более высокое качество дискриминационных возможностей анализа названных параметров: дискриминация сведена к трем каноническим дискриминантным функциям, из которых достоверны 2 первых р<0,001 и р<0,05. При этом доля дискриминации 1-й функции оказалась еще более высокой d=0,757 при остаточной дискриминации ▿ =0,343, а эффективность простых классифицирующих функций 68,3%. (р<0,001) (таблица 3).

Но и в том, и в другом случае можно видеть (структурные коэффициенты дискриминации), что роль показателя смещения сегмента ST не столь велика, как высоты зубца Р и величины ЧСС при нагрузке. Для более точной диагностики, по-видимому, должны быть учтены и другие параметры, характеризующие зубец "Р", а именно ширина его основания и вершины.

В самом деле, исключение из рассмотрения параметра ST существенно не ухудшает качества канонических дискриминантных и простых классифицирующих функций (таблица 4), причем роль 1-й дискриминантной функции оказывается еще более высокой (доля дискриминации оказывается d=0,800), а эффективность простых классифицирующих функций существенно не снижается, составляя 65,9%.

Чтобы показать, сколь важную роль играют параметры, характеризующие зубец "Р" вкупе с показателем ЧСС, мы проанализировали дискриминантные возможности лишь ширины и высоты зубца "Р" в сочетании с величиной ЧСС (таблица 5).

Но и при этом качество дискриминации оказалось вполне убедительным. Получены 3 канонических дискриминантных функции, из которых столь же значимы две первых, доля дискриминации, приходящаяся на 1-ю функцию d=0,811, а эффективность простых классифицирующих функций 53,7% (р<0,001).

Опираясь на изложенное, мы считаем целесообразным предложить следующую формулу расчета индекса, характеризующего выраженность ишемической дисфункции левого желудочка (IDLV):
,
где P_s - площадь зубца Р
PQ - величина сегмента PQ
ΔST- депрессия сегмента ST
HR - частота сердечных сокращений
Площадь зубца Р рассчитывается как P_s=(P₁+P₂)•P_H/2, если его форма приближается к трапециевидной.

В случае заостренной формы зубца Р его площадь может быть расчитана как площадь треугольника: P_s=P_t•Р_H/2.

Приведем несколько примеров применения вышеуказанного индекса в сравнении с общепринятым индексом ST/HR.

Пример 1. Больной А.С. А-ц, 59 лет, проходивший обследование в Кисловодской клинике. В анамнезе перенесенный инфаркт миокарда, после которого тяжесть течения ИБС приняла характер IV класса NYHA. На фиг. 2 представлены данные, полученные при велоэргометрии больного; реальные репрезентативные фрагменты ЭКГ; значения параметров ЭКГ, предлагаемых нами для расчета индекса IDLV, и график динамики индексов: традиционного - ST/HR (нижняя линия) и предлагаемого - IDLV (верхняя линия). Во время велоэргометрического теста у данного пациента при нагрузкке 50 Вт развивался ангинозный приступ с одышкой, головокружением и падением АД. На ЭКГ на высоте нагрузки были зарегистрированы депрессия сегмента ST, а также увеличение волны Р. Из фиг. 2 видно, что индекс IDLV (верхняя линия), более чувствителен и динамичен, чем общепринятый индекс ST/HR (нижняя линия).

У больного диагносцирована ишемическая дисфункция левого желудочка. Больной был направлен на консультацию к кардиохирургу во Всесоюзный Научный Центр Хирургии (г. Москва) где при велоэргомегрическом тесте возникло обморочное состояние, а при коронароангиографии выявлен 3-сосудистый стенозирующий атеросклероз.

Пример 2. Пациент К. 58 лет. Диагноз ИБС: постинфарктный кардиосклероз, Стенокардия напряжения III класс NYHA. Состояние после аортокоронарного шунтирования трех артерий. Проходил реабилитацию в Кисловодской клинике через 6 месяцев после операции, выполненной в Российском Научном Центре Хирургии.

На фиг. 3 приведен велоэргонометрический нагрузочный тест больного К., а также значения параметров ЭКГ, предлагаемых нами для расчета индекса IDLV, и график динамики индексов: традиционного - ST/HR (нижняя линия), и предлагаемого - IDLV (верхняя линия).

Из фиг. 3 видно, что по мере нарастания нагрузки регистрируется увеличение IDLV, что клинически привело к развитию ишемической дисфункции левого желудочка и падению артериального давления. Также видно, что индекс IDLV (верхняя линия) более чувствителен и динамичен, чем общепринятый индекс ST/HR (нижняя линия).

Из примеров 1 и 2 видно, что учет при физической нагрузке изменений волны Р, а не только сегмента ST и частоты ритма сердца позволяет получить дополнительную информацию, на основе которой можно диагностировать на ранних стадиях развитие ишемической дисфункции левого желудочка.

Очевидно, в конкретных приложениях индекс IDLV более контрастно характеризует критические ситуации, чем индекс ST/HR и в целом оказывается более динамичным и чувствительным, что проявляется более широким разбросом значений и более выраженным наклоном в сравнении с общепринятым индексом ST/HR, при этом увеличение его при динамическом наблюдении свидетельствует об отрицательной динамике.

Области применения и перспективы. По нашему мнению, применение индекса IDLV актуально в следующих ситуациях: А) во время проведения диагностических нагрузочных проб для выделения группы риска среди пациентов с ишемической болезнью сердца; Б) предлагаемый индекс может оказаться весьма ценным для оценки адекватности нагрузок во время физических тренировок, широко применяемых в процессе реабилитации больных после инфаркта миокарда и после операции коронарного шунтирования (bypass).

Мы полагаем, что рассчет индекса IDLV возможно проводить автоматически, встроив нашу формулу в программу обработки ЭКГ Холтеровского монитора. В перспективе имеется и возможность использовать простые решающие правила в виде модуля с самонастраивающейся на пациента программой. Это дало бы возможность автоматически диагностировать ишемическую дисфункцию левого желудочка и своевременно предупреждать пациентов о необходимости корригировать тренирующую нагрузку, а следовательно существенно снизить риск выполнения физических нагрузок у больных ИБС.

Изобретение относится к медицине, кардиологии и может быть использовано для ранней диагностики ишемической дисфункции левого желудочка. Регистрируют ЭКГ. Анализируют величины площади зубца Р, сегмента PQ, депрессии сегмента ST в динамике. Вычисляют индекс дисфункции левого желудочка исходя из перечисленных величин и частоты сердечных сокращений. Отрицательной динамикой считают увеличение этого индекса. Способ позволяет выявлять предвестники или начало развития дисфункции левого желудочка. 5 табл., 3 ил.

Способ диагностики угрожающей жизни ишемической дисфункции левого желудочка путем выявления отрицательной динамики ЭКГ, отличающийся тем, что рассчитывают индекс дисфункции левого желудочка IDLV по формуле

где P_s - площадь зубца Р;
PQ - величина сегмента PQ;
ΔST - депрессия сегмента ST;
HR - частота сердечных сокращений,
и отрицательной динамикой считают его увеличение.