СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ УДАРНОГО ОБЪЕМА СЕРДЦА ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ Российский патент 2007 года по МПК A61B5/91 A61B5/02 

Способ относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использован для диагностики заболеваний сердца, сопровождающихся специфическими изменениями динамики ударного объема (УО) сердца во время физической нагрузки (например, недостаточный прирост УО при хронической сердечной недостаточности или снижение УО при ишемической болезни сердца); выявления качественных гемодинамических реакций (например, увеличение УО при реализации механизма Франка-Старлинга).

В кардиологии широко распространены методы изучения сердечно-сосудистой системы во время физической нагрузки. Достаточно часто возникает необходимость мониторировать УО сердца в динамике во время тестирования.

Известен способ определения УО сердца при физической нагрузке путем проведения эхокардиографического или радиоизотопного сканирования (Д.М.Аронов, В.П.Лупанов. Функциональные пробы в кардиологии. М.: МЕДпресс-информ, 2003 г., 295 с).

Недостатками известного способа является высокая стоимость оборудования, невозможность проведения нагрузочной пробы в естественном вертикальном положении тела, а также снижение достоверности измерения при нагрузке, близкой к максимальной.

Наиболее близким по положительному результату является способ определения изменений УО сердца при физической нагрузке, при котором динамику УО в течение велоэргометрической пробы (ВЭМ) определяют путем измерения выброса крови в правую общую сонную артерию методом эходопплерографии (Г.И.Сторожаков, Г.Е.Гендлин, О.В.Ускова, Е.А.Рулева. Изучение динамики показателей кровообращения во время возрастающей физической нагрузки у больных с тяжелой хронической сердечной недостаточностью с помощью метода эходопплерографии. Кардиоваскулярная терапия и профилактика, №3, 2004, часть I, с.80-87). Нагрузочную пробу выполняют в положении больного вертикально, сидя на велоэргометре. При этом динамику величины выброса крови в ОСА считают репрезентативным отражением изменений УО во время мышечной работы. В результате подобного исследования вычисляют динамику УО в процентах к его уровню в покое.

Известный способ позволяет проводить исследования в естественном вертикальном положении тела и при максимальной физической нагрузке. Недостатком известного способа является отсутствие синхронизации с фазами дыхания, что снижает достоверность определения УО сердца и высокая стоимость оборудования, что делает способ недоступным для большинства медицинских учреждений.

Известно, что во время вдоха уменьшается УО сердца. Этот эффект особенно ярко проявляется у лиц с хроническими заболеваниями легких (А.Г.Чучалин. Бронхиальная астма. Приложение к журналу "Врач". М.: Издательский дом "Русский врач", 2001, 143 с.). В большинстве методик УО сердца определяют во время выдоха. Поэтому применение известного способа будет приводить к соответствующим погрешностям в измерении УО.

Авторы предлагают простой и доступный способ, позволяющий более точно определять относительные изменения УО сердца при физической нагрузке.

Положительным результатом заявляемого способа является повышение точности определения относительных изменений УО сердца в вертикальном положении тела при физической нагрузке любой мощности, при синхронизации с фазой выдоха.

Положительный результат достигается тем, что во время физической нагрузки проводят спирометрию с определением пиковой скорости выдоха (ПСВ), которая отражает изменения УО.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходно, а также на каждом этапе физической нагрузки проводят спирометрию и фиксируют ПСВ. Учитывают относительные изменения ПСВ по отношению к исходному уровню. Относительные изменения УО считают обратно пропорциональными изменениям ПСВ. При относительном увеличении ПСВ изменения УО считают уменьшающимися. При уменьшении ПСВ изменения УО считают увеличивающимися.

Известно, что ПСВ характеризует бронхиальную проходимость. Этот параметр определяют у больных с бронхообструктивными заболеваниями. В основе регистрации ПСВ лежит экспираторный маневр, то есть способность совершить максимально резкий выдох, поэтому, кроме бронхиальной проходимости, ПСВ может зависеть от механических свойств грудной клетки, объема органов средостения, наполнения сосудов малого круга кровообращения, напряжения миокарда. Перечисленные факторы будут влиять на экспираторный маневр и найдут отражение в изменениях ПСВ. Поскольку ПСВ регистрируют только во время выдоха, фазы дыхания не будут влиять на точность определения УО.

Было проведено исследование, в котором 98 молодых здоровых мужчин в возрасте M(SD)=19(0,4) лет подвергались ВЭМ на велоэргометре КЕ-12 фирмы "Медикор" (Венгрия) в положении сидя. Нагрузку увеличивают ступенеобразно по 30 Вт, от 30 до 180 Вт (30-60-90-120-150-180 Вт). Критериями прекращения пробы было достижение субмаксимальной частоты сердечных сокращений (ЧСС), выявление гипертонической реакции или выраженного утомления. Исходно, а также на последней минуте каждой ступени определяют ЧСС кардиомонитором CM-4211S, систолическое и диастолическое артериальное давление по методу Короткова, а также ПСВ портативным спирометром. Исходно, а также на второй минуте каждой ступени проводят эхокардиографическое исследование левого желудочка в М-режиме на аппарате АПКГ-4-01 с автоматическим определением УО сердца.

При статистическом анализе результатов выявлена достоверная высокая обратная зависимость между ПСВ и УО (диаграмма 1-2) (см. фиг. 1 и 2), что позволяет для каждого отдельного испытуемого определять относительные изменения УО в динамике, исходя из относительных изменений ПСВ.

Клинические примеры.

1. Испытуемый А. Значения ПСВ на последовательных ступенях нагрузки:

586; 548; 552; 586; 590 л/мин.

Относительные изменения ПСВ соответственно:

586/586×100=100% (исходно);

548/586×100=93% (первая ступень нагрузки);

552/586×100=94% (вторая ступень нагрузки);

586/586×100=100% (третья ступень нагрузки);

590/586×100=101% (четвертая ступень нагрузки).

Исходные уровни ПСВ и УО считают равными 100%.

На первой ступени ПСВ была на 7% меньше исходного уровня (100%-93%=7%), значит, УО сердца стал на 7% больше исходного уровня и составил 107% (100%+7%=107%);

на второй ступени ПСВ была на 6% меньше исходного уровня (100%-94%=6%), значит, УО сердца стал на 6% больше исходного уровня и составил 106% (100%+6%=106%);

на третьей ступени ПСВ не отличалась от исходного уровня (100%-100%=0%), значит, УО сердца составил 100% от исходного уровня (100%+0%=100%);

на четвертой ступени ПСВ была на 1% больше исходного уровня (100%-101%=-1%), значит, УО сердца стал на 1% меньше исходного уровня и составил 99% (100%-1%=99%);

2. Испытуемый В. Значения ПСВ на последовательных ступенях нагрузки:

622; 609;611; 568; 584; 580; 603 л/мин.

Относительные изменения ПСВ соответственно:

100; 98; 98; 90; 93; 93; 97%.

Изменения УО сердца, обратные изменениям ПСВ:

100; 102; 102; 110; 107; 107; 103%.

Заявляемый способ прост в исполнении, так как для исследования можно использовать механический пикфлоуметр, что снижает материальные затраты и делает способ широкодоступным.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для диагностики заболеваний сердца, сопровождающихся специфическими изменениями динамики ударного объема Во время физической нагрузки. Для этого измеряют пиковую скорость выдоха до и после нагрузки с последующим определением изменения пиковой скорости выдоха относительно исходного уровня. Далее считают изменения ударного объема сердца обратно пропорциональными относительным изменениям пиковой скорости выдоха. Способ позволяет повысить точность определения относительных изменений ударного объема сердца во время выдоха в вертикальном положении тела при физической нагрузке любой мощности. 2 ил.

Способ определения относительных изменений ударного объема сердца при физической нагрузке путем определения пиковой скорости выдоха во время нагрузки, отличающийся тем, что измеряют пиковую скорость выдоха с последующим определением изменения пиковой скорости выдоха относительно исходного уровня и считают изменения ударного объема сердца обратно пропорциональными относительным изменениям пиковой скорости выдоха.