СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА Российский патент 2005 года по МПК A61B8/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, в частности к эхокардиографии (ЭхоКГ), и может быть использовано для диагностики ишемической болезни сердца (ИБС).

Уровень техники

ИБС является одним из наиболее распространенных заболеваний сердечно-сосудистой системы в экономически развитых странах. Центральная роль в патогенезе ИБС принадлежит ишемии миокарда, представляющей собой сложную совокупность процессов, обусловленных дисбалансом между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой по коронарному руслу (Джанашия П.Х., Назаренко В.А., Ииколенко С.А. Фармакотерапия сердечно-сосудистых заболеваний, - М.: РГМУ, 1998, с.78). Смертность от сердечно-сосудистых заболеваний является по-прежнему ведущей причиной смерти трудоспособного населения (Окороков А.Н. Диагностика болезней внутренних органов. - М.: Медицина, 2002, с.86). Поэтому ранняя диагностика необходима для своевременного лечения ИБС, что предупреждает развитие сердечной недостаточности и инвалидизацию больных кардиологического профиля. В связи с этим актуальна проблема разработки и внедрения в широкую клиническую практику новых высокоинформативных и в то же время простых методов, позволяющих диагностировать ИБС на ранних стадиях ее развития.

Диагностика ИБС основана на выявлении объективных признаков заболевания и прежде всего ишемии миокарда. В клинической практике для этой цели используются различные способы: электрокардиография (ЭКГ) и электрокардиографическое мониторирование, пробы с физической нагрузкой, радионуклиидные исследования, нагрузочная эхокардиография, коронарная ангиография и другие.

Проведенным поиском по патентной и специальной литературе найдены различные способы диагностики ИБС.

В патенте РФ №2197180 (2003 г., БИМП №3) описан “Способ диагностики латентно протекающей ишемической болезни сердца у больных артериальной гипертензией” в ходе проведения допплеровского эхокардиографического исследования в покое. При выявлении диастолической дисфункции левого желудочка (ЛЖ) по спектру трансмитрального диастолического потока у больных артериальной гипертензией (АГ) без гипертрофии ЛЖ диагностируют ИБС. Недостатком способа является то, что его не возможно применять у больных с нормальным уровнем артериального давления и гипертрофией ЛЖ.

Патентом РФ №2200951 (2003 г., БИМП №8) защищен “Способ диагностики ишемической болезни сердца” путем двукратного определения в сыворотке крови уровня иммунореактивного инсулина (ИРИ) в ходе проведения велоэргометрической пробы (ВЭМ), при этом первый забор крови проводят утром натощак в покое, а второй - на пороговой мощности нагрузки. При повышении уровня ИРИ на 50% от исходного диагностируют латентную ИБС. Недостатком способа являются большой перечень противопоказаний к проведению нагрузочных тестов, инвазивность, необходимость двукратного забора крови, что значительно удлиняет время исследования.

В патенте РФ №2150880 (2000 г., БИМП №17) описан “Способ диагностики ишемической болезни сердца”, основанный на измерении скорости сливного диастолического потока (G) во время нагрузочного теста в ходе череспищеводной стимуляции предсердий (ЧПЭС) в точке смыкания створок митрального клапана и на удалении 3 см по направлению к верхушке (G1) ЛЖ. Вычисляют соотношения G1/G. При полученных значениях этого соотношения менее 0,8 диагностируют ИБС. Недостатками способа являются необходимость участия в исследовании как минимум двух врачей, необходимость регистрации ЭКГ в 12 стандартных отведениях в течение всей пробы, возможность прекращения пробы до достижения максимальной частоты сердечных сокращений (ЧСС) или явных ишемических знаков на ЭКГ, например, по требованию пациента из-за субъективных ощущений.

Известен способ топической диагностики ИБС путем оценки состояния коронарных артерий и левого желудочка сердца методом селективной коронарокардиографии (Рабкин И.Х. Руководство по ангиографии. - М.: Медицина, 1977, с.59-75). Способ заключается в контрастном исследовании коронарных артерий и ЛЖ в прямых, боковых и косых проекциях. Высокая стоимость, технические требования, инвазивность, необходимость наличия высококвалифицированного персонала на сегодняшний день ограничивает использование этого метода, кроме того, нарушение перфузии на уровне мелких коронарных артерий при коронарографии не визуализируется. (Чазов Е.И. Болезни органов кровообращения. - М.: Медицина, 1997, с.832).

Наиболее близким аналогом заявляемому изобретению, взятым в качестве прототипа, является “Способ диагностики ишемической болезни сердца”, описанный в патенте РФ №2182464 (2002 г., БИМП №14). Способ заключается в диагностике ИБС на основании оценки наличия ишемии по характеру изменения параметров тканевых скоростей путем проведения тканевой допплерэхокардиографии (ТД-ЭхоКГ) во время стресс-эхокардиографии. Вычисляют показатель ускорения как отношение ранней тканевой диастолической скорости к времени ускорения, измеренного от начала диастолического движения миокарда до наступления пиковой скорости ранней диастолы. Вычисляют время замедления, измеренного от пика скорости раннего диастолического наполнения до диастазиса. При уменьшении показателей ускорения и замедления и при изменении величины отношения ранней диастолической скорости к поздней диастолической скорости от величины более 1 исходно к величине менее 1 в ходе проведения теста диагностируют ИБС.

Недостатками прототипа являются сложность метода, его ограниченные диагностические возможности, связанные с необходимостью проведения физической нагрузки, так как наличие большого ряда противопоказаний к проведению нагрузочных проб (НП) делает невозможным применение способа у всех пациентов. Кроме того, возможность возникновения различного рода осложнений в ходе проведения НП - избыточная гипертоническая реакция, нарушения ритма, провокация стенокардии вплоть до инфаркта миокарда - ограничивают его применение в неспециализированных медицинских учреждениях. Помимо этого, НП обладает повышенной трудоемкостью и значительно удлиняет время исследования, так как в ходе ее проведения требуется участие не менее 2 врачей, а также необходим непрерывный контроль ЭКГ и артериального давления.

Целью предлагаемого изобретения (его техническими результатами) является упрощение процедуры распознавания ишемии миокарда на сегментарном уровне, возможность применения способа у всех пациентов без ограничения, а также сокращение времени исследования.

Раскрытие изобретения

Поставленная цель достигается путем измерения временных показателей движения j сегментов миокарда ЛЖ, зарегистрированных в ходе проведения ТД-ЭхоКГ. В качестве временных показателей измеряют время изоволюмического сокращения (t_ivcj), продолжительность периода изгнания (t_sj), время изоволюмического расслабления (t_ivrj). В каждом j-м сегменте ЛЖ рассчитывают индекс региональной производительности миокарда (Иj) по формуле

где

j - номер сегмента;

t_ivcj - время изоволюмического сокращения;

t_ivrj - время изоволюмического расслабления;

t_sj - продолжительность периода изгнания.

При значении И_j, равном или более 0,8 не менее чем в двух сегментах ЛЖ, кровоснабжаемых одной ветвью коронарной артерии, диагностируют ИБС. Способ поясняется с помощью чертежа.

Краткое описание чертежа

На чертеже приведена спектрограмма, которая состоит из систолической волны “sj” и двух диастолических волн “еj” и “аj”. Систолическая волна имеет два пика - “s₁j” и “S₂j”. Пик “s₁j” возникает в период изоволюмического сокращения, “s₂j” - собственно систолическое сокращение стенки ЛЖ. Диастолическая волна “еj” - соответствует пику раннего диастолического наполнения в спектре трансмитрального потока, “аj” - соответствует пику предсердного наполнения. Продолжительность систолического пика “s₁j” соответствует времени изоволюмического сокращения - t_{ivc j}, продолжительность систолического пика “s₂j” - соответствует продолжительности периода изгнания - t_sj, a интервал между окончанием периода изгнания и началом “еj” соответствует времени изоволюмического расслабления - t_{ivr j} (Берестень Н.Ф., Крутова Т.В., Дробязко О.А. и др. Возможности тканевой допплерэхокардиографии: обзор литературы. Эхография. Том 3, №4, 2002, с.395).

Осуществление способа

Способ осуществляется следующим образом.

Проводят ультразвуковое исследование сердца в положении пациента на левом боку на ультразвуковом сканере Акусон Аспен (Siemens) с помощью датчика переменной частоты 2-3,5 МГц. Получают из верхушечного доступа четырехкамерное и двухкамерное апикальные сечения ЛЖ, что позволяет оценивать миокард в зонах кровоснабжения всех коронарных артерий, учитывая сегментарное деление ЛЖ, предложенное Американской ассоциацией по эхокардиографии (Митьков В.В., Сандриков В.А. Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике. - М.: Видар, 1998, 5 том, с.143-144). ТД-ЭхоКГ проводят в импульсном режиме с установкой фильтра на приеме низкочастотных сигналов и минимизацией усиления допплер-сигналов в базальных, срединных и верхушечных сегментах межжелудочковой перегородки, боковой, нижней и передней стенок ЛЖ.

Контрольный объем тканевого импульсно-волнового допплера последовательно располагают в центре каждого из j-исследуемых сегментов ЛЖ, соблюдая угол инсонации, и регистрируют допплеровский спектр движения стенки. На экране монитора отображается спектрограмма (см. чертеж).

Измеряют временные показатели движения миокарда: t_{ivc j}, t_{s j}, t_{ivr j} (мс). Затем последовательно в каждом j-м сегменте рассчитывают И_j ЛЖ по формуле (1). Далее производят оценку значений И_j в сегментах, кровоснабжаемых одной ветвью коронарной артерии. При значении И_j ЛЖ, равном или более 0,8 не менее чем в двух сегментах, кровоснабжаемых одной ветвью коронарной артерии, диагностируют ИБС.

В основе исследования лежит определение локальной функции миокарда левого желудочка. Метод ТД-ЭхоКГ позволяет получать точную количественную информацию о движении миокарда в интересующей зоне в течение сердечного цикла путем фиксации направления, скорости и времени характеристик перемещения ткани сердца в заданной точке двухмерного пространства в реальном масштабе времени. При ИБС недостаточное обеспечение миокарда кислородом приводит к возникновению дефицита макроэргических соединений, что в свою очередь приводит к замедлению процесса раннего диастолического расслабления ЛЖ и увеличению времени изоволюмического расслабления (Мазур Н.А. Диастолическая дисфункция миокарда. - М.: РМАПО, 2001, с.47-49). Увеличение длительности периода изоволюмического сокращения, укорочение периода изгнания соответствует тяжелому обструктивному поражению коронарных артерий и наблюдается в случае выраженного снижения сократимости миокарда на фоне его тяжелого ишемического поражения (Кубышкин В.Ф. Кардиодинамические фазовые синдромы. - Киев: “Здоровье”, 1982, с. 98). Таким образом, определение значений индекса региональной производительности миокарда позволяет улавливать и регистрировать весь спектр ишемических сдвигов в миокарде на различных стадиях развития ИБС.

Способ иллюстрируется клиническими примерами.

Пример 1: больной П., 42 года, история болезни 835/92, поступил в отделение кардиологии Рост ГМУ с жалобами на приступы нехватки воздуха, дискомфорта за грудиной, возникающие при физической нагрузке. Считает себя больным в течение двух лет, когда впервые отметил появление вышеуказанных симптомов, в связи с чем лечился по поводу остеохондроза. Поступил для обследования и уточнения диагноза. Результаты проведенного инструментального обследования: ЭКГ - нормальное положение электрической оси сердца. Ритм синусовый, ЧСС 72 уд. в мин, гипертрофия миокарда ЛЖ. Эхокардиографическое исследование сердца (ЭхоКГ) - умеренная гипертрофия миокарда ЛЖ, систолическая функция ЛЖ не нарушена. Аорта склерозирована, корень расширен, клапанной дисфункции и легочной гипертензии не выявлено.

В режиме ТД-ЭхоКГ пациенту проведено исследование предлагаемым способом и рассчитан И_j. Результаты представлены в таблице 1. Значения индекса составили более 0,8 в семи сегментах (срединный и верхушечный сегменты МЖП, верхушечный боковой, срединный и верхушечный нижний, базальный, срединный и верхушечный передний сегменты) ЛЖ, кровоснабжающихся левой коронарной артерией (ЛКА), а именно передней межжелудочковой ветвью (ПМЖВ), и в трех сегментах (базальный МЖП, базальный и срединный нижние сегменты) ЛЖ, кровоснабжающихся правой коронарной артерией (ПКА). Больному был поставлен диагноз ИБС. Для подтверждения пациенту была проведена коронарография (КГ). Результаты КГ: ЛКА - стеноз ПМЖВ более 80% в проксимальной трети и 40% в средней трети, ПКА - стеноз 70% в проксимальной трети. Данные коронарографии подтвердили диагноз, поставленный больному согласно заявляемому способу. Больному рекомендовано оперативное лечение.

Таблица 1jНазвание сегментаВременной интервал, мс.И_j  t_ivcjt_ivrjt_sj 1Базальный МЖП1201402401,087Базальный нижний1101402600,968Срединный нижний901402001,152Срединный МЖП801302500,843Верхушечный МЖП1001502500,966Верхушечный боковой1001302600,889Верхушечный нижний1201502701,010Базальный передний701602700,8511Срединный передний901602600.9612Верхушечный передний1201402301,134Базальный боковой70902800,575Срединный боковой70902400,66

Пример 2: больной Г., 53 года, история болезни №6239/646, поступил в отделение кардиологии Рост ГМУ с жалобами на неприятные ощущения за грудиной при физической нагрузке. Артериальная гипертензия в течение 5 лет. Постоянно не лечился. Периодически принимал Трирезид К. Поступил для обследования и уточнения диагноза. Данные инструментального исследования: ЭКГ - синусовый ритм, ЧСС 68 уд. в мин. Нормальное положение электрической оси сердца. Нарушение процессов реполяризации переднеперегородочной области. ЭхоКГ - полости сердца не расширены, гипертрофии миокарда нет. Глобальная сократимость и систолическая функция ЛЖ не нарушены. Начальные проявления диастолической дисфункции ЛЖ 1 типа. Уплотнение аорты. Митральная регургитация 1 степени. Зон нарушения локальной сократимости в покое нет.

В режиме ТД-ЭхоКГ пациенту проведено исследование предлагаемым способом и рассчитан И_j. Результаты представлены в таблице 2. Значения индекса составили более 0,8 в семи сегментах (срединный и верхушечный сегменты МЖП, верхушечный боковой, срединный и верхушечный нижний, базальный, срединный и верхушечный передний сегменты) ЛЖ, кровоснабжающихся левой коронарной артерией (ЛКА), а именно передней межжелудочковой ветвью (ПМЖВ). Больному был поставлен диагноз ИБС.

Таблица 2jНазвание сегментаВременной интервал, мс.И_j  t_ivcjt_ivrjt_sj 2Срединный МЖП901202500,843Верхушечный МЖП901402400,966Верхушечный боковой1001502600,969Верхушечный нижний1001502400,9910Базальный передний1101402600,9611Срединный передний1201402301,1312Верхушечный передний901202300,911Базальный МЖП50802000,657Базальный нижний90702400.668Срединный нижний80602300,64Базальный боковой601202800,645Срединный боковой701103000,6

Для подтверждения пациенту была проведена КГ. Результат КГ: стеноз ПМЖВ более 90% в проксимальной трети. Данные коронарографии подтвердили диагноз, поставленный больному согласно заявляемому способу. Больному рекомендовано оперативное лечение.

Для подтверждения информативности заявляемого способа нами было обследовано 45 пациентов (в том числе 5 пациентов с нестабильной стенокардией, 1 пациент с политопной желудочковой экстрасистолией, 6 пациентов с выраженной артериальной гипертензией), находившихся в кардиохирургическом отделении клиники Рост ГМУ, которым на основании общеклинического обследования был поставлен диагноз ИБС. Для подтверждения неадекватного кровотока в коронарных артериях всем пациентом выполнена коронаровентрикулография по Селдингеру. Затем этим пациентам была проведена ТД-ЭхоКГ согласно предложенному способу на ультразвуковом сканере Акусон Аспен (Siemens) с помощью датчика переменной частоты 2-3,5 МГц. Определены временные показатели движения миокарда в базальных, срединных и верхушечных сегментах межжелудочковой перегородки, боковой, нижней и передней стенок ЛЖ. В каждом j-м сегменте рассчитан И_j по формуле (1). Значения И_j в сегментах с дефицитом коронарного кровотока (коронарографически подтвержденный стеноз 50% и более) составили 0,8 и более, при этом значения варьировали: t_{ivc j} от 60 до 140 мс, t_{ivr j} от 70 до 160 мс, t_{s j} от 200 до 280 мс. Значение Иj в сегментах без дефицита коронарного кровотока составило от 0,5 до 0,68, при этом значения варьировали: t_ivcj от 30 до 50 мс, t_ivrj от 70 до 90 мс, t_sj от 270 до 340 мс. Продолжительность исследования одного пациента заявляемым способом составила в среднем 35±10 мин.

Нами был проведен ретроспективный анализ 10 историй болезни пациентов, обследованных согласно прототипу, то есть с использованием физической нагрузки. Средняя продолжительность исследования составила 60±5 мин.

Таким образом, по сравнению прототипом заявляемый способ обладает следующими преимуществами:

1. Упрощается процедура распознавания ишемии миокарда ЛЖ на сегментарном уровне.

2. Снижаются временные затраты и трудоемкость исследования.

3. Способ может применяться для всех пациентов без ограничения противопоказаний.

Изобретение относится к медицине, кардиологии. Проводят тканевую допплерэхокардиографию. Измеряют в каждом j-м сегменте временные показатели движения сегментов миокарда левого желудочка. В каждом оцениваемом j-м сегменте ЛЖ рассчитывают индекс региональной производительности миокарда (И_j) ЛЖ по формуле, включающей время изоволюмического сокращения, время изоволюмического расслабления, продолжительность периода изгнания. Проводят оценку значений И_j в сегментах, кровоснабжаемых одной ветвью коронарной артерии. При значении индекса региональной производительности миокарда ЛЖ не менее чем в двух кровоснабжаемых одной ветвью коронарной артерии сегментах, равном или более 0,8, диагностируют ИБС. Способ позволяет упростить диагностику ишемии миокарда ЛЖ на сегментарном уровне. 2 табл., 1 ил.

Способ диагностики ишемической болезни сердца (ИБС) путем измерения временных показателей движений сегментов миокарда левого желудочка (ЛЖ) методом тканевой доплерэхокардиографии (ТД-ЭхоКГ), отличающийся тем, что измеряют время изоволюмического сокращения (t_ivcj), время изоволюмического расслабления (t_ivrj), продолжительность периода изгнания (t_sj), затем в каждом оцениваемом j-м сегменте ЛЖ рассчитывают индекс региональной производительности миокарда (И_j) ЛЖ по формуле:

где j - номер сегмента,

t_ivcj - время изоволюмического сокращения,

t_ivrj - время изоволюмического расслабления,

t_sj - продолжительность периода изгнания, далее проводят оценку значений И_j в сегментах, кровоснабжаемых одной ветвью коронарной артерии, и при значении индекса региональной производительности миокарда ЛЖ не менее чем в двух, кровоснабжаемых одной ветвью коронарной артерии, сегментах, равном или более 0,8, диагностируют ИБС.