СПОСОБ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СЕРДЦА У ЧЕЛОВЕКА ЗРЕЛОГО ВОЗРАСТА Российский патент 2008 года по МПК A61B5/452 

Изобретение относится к области медицины, а именно функциональной диагностике в кардиологии и терапии, и может быть использовано в экспериментальной, клинической и спортивной медицине для оценки у человека зрелого возраста функционального состояния сердца и реакций сердца на различные физиологические, патологические и фармалогические воздействия.

Известен классический способ поликардиографии. Оценка фазовой структуры систолы левого желудочка осуществляется по Блюмбергеру в модификации Карпмана В.Л.

Определение длительности временных интервалов фаз и периодов сердечного цикла (СЦ) производится по поликардиограмме (ПКГ), включающей электрокардиограмму (ЭКГ), фонокардиограмму (ФКГ) и сфигмограмму сонной артерии (СГ) (Карпман В.Л. "Фазовый анализ сердечной деятельности". - М.: Медицина, 1965, с.275).

Недостатком этого способа является то, что с помощью метода ПКГ можно определить только продолжительность фаз систолы сердечного цикла и диастолы в целом и невозможно определить продолжительность фаз диастолы, таких как: протодиастолический интервал (Пр); фаза изометрического расслабления (ИР); фаза быстрого накопления (БН); фаза медленного наполнения (МН); фаза систола предсердий (СП).

Это снижает возможности в диагностике функционального состояния сердца, так как именно в период диастолы происходят процессы расслабления сердечной мышцы, наполнения желудочка кровью, освобождения миокарда от продукта обмена, синтеза энергетических запасов к предстоящему сокращению и т.д.

Известен также способ определения функционального состояния миокарда левого желудочка сердца путем измерения объема крови сердца по длительности фаз быстрого и медленного наполнения, изометрического расслабления левого желудочка по длительности систолы предсердия, когда расчетным способом определяют объем крови, поступающий в левый желудочек сердца в фазу быстрого наполнения, затем - объем крови, поступающий в левый желудочек сердца в фазу медленного наполнения, а также объем крови, поступающий в левый желудочек сердца во время систолы предсердия, по разности между объемом наполнения левого желудочка сердца в диастолу, принятым за 100, и суммой объемов крови, поступающих в левый желудочек в фазы быстрого и медленного наполнения, и функциональное состояние миокарда левого желудочка сердца определяют по соотношению рассчитанных объемов (Авторское свидетельство СССР №831105, А61В 5/02. Опубл. 23.05.81. Бюл. №19).

Однако этим способом недостаточно точно определяется функциональное состояние миокарда левого желудочка сердца, т.к. в нем расчет диастолических объемов крови производится по косвенным, расчетным, показателям и не учитывается зависимость длительности диастолы и ее составляющих фаз от длительности сердечного цикла.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является способ оценки функционального состояния сердца, заключающийся в регистрации, измерении временных показателей структуры сердечного цикла, включающих частоту сердечных сокращений (ЧСС), продолжительности сердечного цикла (СЦ), диастолы (Д_о), систолы общей (С_о), электрической (С_э), механической (С_м), периода напряжения (Т) с фазой асинхронного (А_с) и изометрического (И_с) сокращения, периода изгнания (ПИ), и осуществлении фазового анализа этих показателей у человека зрелого и пожилого возраста в состоянии покоя.

При фазовом анализе определяют процент соотношения диастолы и систолы в сердечном цикле и всех временных интервалов сердечного цикла относительно продолжительности диастолы. Определяют процент отклонения от оптимальных нормативных характеристик, принимая за норму число сердечных сокращений (ЧСС)=50-60 сокр./мин, по величине которого констатируют функциональное состояние сердца (Патент РФ №2123801, А61В 5/02. Опубл. 27.12.98. Бюл. №36).

Недостатком указанного способа является отсутствие возможности определения продолжительности фаз диастолы (ПР, ИР, БН, МН, СП) в хроноструктуре сердечного цикла, что уменьшает возможности диагностики, снижает точность и информативность способа оценки функционального состояния сердца.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение точности и упрощение оценки способа функционального состояния сердца в покое у человека зрелого возраста.

Указанная техническая задача решена тем, что в способе оценки функционального состояния сердца, заключающемся в регистрации, измерении временных показателей структуры сердечного цикла в состоянии покоя, включающих продолжительность сердечного цикла (СЦ), диастолу (ДО), дополнительно регистрируют и измеряют продолжительность фазы изометрического расслабления (ИР) и фазы быстрого наполнения (БН). Затем определяют при продолжительности сердечного цикла, равной 0,80-1,01 сек., внутридиастолический показатель (ВДП) по формуле:

где ВДП - внутридиастолический показатель (%);

ИР - продолжительность фазы изометрического расслабления (с);

БН - продолжительность фазы быстрого наполнения (с);

ДО - продолжительность диастолы (с),

и при соответствии величин ВДП=26,6÷36,6% констатируют функциональное состояние сердца как нормореагирование.

Определение величин внутридиастолического показателя (ВДП) основывается на закономерностях ритмохронотропной, ритмоинотропной, хромоинотропной, функций сердца. ВДП характеризует внутридиастолическую временную структуру сердечного цикла, тем самым является ценным параметром при сравнительном анализе изменений состояния центрального кровообращения.

Термин внутридиастолический показатель (ВДП) введен авторами изобретения по аналогии с термином "внутрисистолический показатель сердца (ВСП)", введенный Карпманом В.Л. в книге "Фазовый анализ сердечной деятельности". - М.: Медицина, 1965 г., с.275.

Необходимо отметить, что длительность фазы изометрического расслабления характеризует процесс расслабления сердечной мышцы и во многом определяет подготовку к полноценной систоле, обеспечивая эффективное кровообращение.

Во время же фазы быстрого наполнения в левый желудочек сердца поступает до 80% крови и, следовательно, от длительности фазы быстрого наполнения зависит формирование величины систолического объема крови и, в конечном результате, обеспечение эффективного кровообращения.

А определение внутридиастолического показателя (ВДП) при длительности сердечного цикла, равного 0,80-1,01 с, основывается на закономерностях ритмохронотропной функции сердца. В сущности этой закономерности лежит зависимость длительности фаз и периодов сердечного сокращения от ритма работы сердца. Однако эта зависимость прослеживается только тогда, когда отмечается оптимальный уровень функционального состояния сердца. Когда же этот уровень снижается, наблюдается рассогласование внутрицикловой организации сердечной деятельности. Именно рассогласование внутрицикловой сердечной деятельности является начальным признаком возникновения заболеваний сердца.

Измерение продолжительности фазы изометрического расслабления повышает точность определения уровня функционального состояния сердца за счет возможности учета времени расслабления сердечной мышцы и процессов "расслабление-сокращение" сердечного цикла.

А измерение продолжительности фазы быстрого наполнения тоже повышает точность оценки функционального состояния сердца за счет учета времени наполнения левого желудочка кровью и получения информации о внутрицикловой организации сердечной деятельности.

Определение же внутридиастолического показателя упрощает процедуру оценки функционального состояния сердца за счет учета изменений длительности диастолических фаз изометрического расслабления, быстрого наполнения и диастолы в целом.

И определение величин ВДП при продолжительности сердечного цикла, равной 0,80-1,01 с и, как правило, являющейся нормой для человека зрелого возраста, также повышает точность оценки функционального состояния сердца (Табл.1).

В таблице 1 данные, изложенные под порядковым номером 1, приведены из источника: Зубков В.И. "Фазовая структура сердца спортсменов и лиц, не занимающихся спортом". - "Сердце и двигательная активность человека". Саратов, 1971, С.16-24.; под порядковыми номерами 2-7 приведены из источника: Круглый М.М. "Сейсмокардиография". - "Спортивная кардиология. Новые методы исследования." Саратов, 1980, С.13-48.; под порядковым номером 8 приведено из источника: Юзбашев З.Ю. "Сейсмокардиографическая диагностика приобретенных пороков сердца." - Саратов, 1989. - 126 с.; под номерами 9-13 приведено из источника: Гургенян С.В. и др. "Диастолическое расслабление и кровенаполнение левого желудочка у больных гипертонической болезнью". - Кардиология, 1988, №1, С.45-49.

Для фазового анализа систолы и диастолы сердечного цикла используют различные методы, такие как зондирование полостей сердца, электрокимографию (ЭКИ), кинетокардиографию (ККГ), сейсмокардиографию (СКГ) и т.д. Регистрацию и измерение продолжительности сердечного цикла, диастолы, фазы изометрического расслабления (ИР) и фазы быстрого наполнения (БН) проводят любым известным способом (методом) фазового анализа сердечного цикла (Табл.2). Как видно из таблицы 2, величины продолжительности фаз, полученные различными методами, практически совпадают (Карпман В.Л. Сердце и спорт. - М.: Медицина, 1968, гл.2, С.48; Буянов Е.С. Мониторинг сократительной функции сердца за годовой производственный цикл механизаторов сельского хозяйства. - Медицина труда и промышленная экология, 2003, №11, С.55-57).

Способ реализуется следующим образом.

У обследуемых в состоянии покоя с помощью одного из методов (зондирование, ЭКИ, ККГ, СКГ и т.д.) регистрируют и измеряют продолжительность СЦ, ДО, ИР и ДН.

При использовании, например, метода сейсмокардиографии оценку функционального состояния сердца осуществляют следующим образом.

На тело обследуемого накладывают электроды для регистрации электрокардиограммы и датчик для регистрации сейсмокардиограммы. Причем датчик накладывают на грудную клетку в области наибольших пульсаций сердца (как правило, слева от грудины в 5-м межреберье). Регистрируют ЭКГ и СКГ на диаграммной ленте двухканального технического средства типа электрокардиограф. Запись ЭКГ и СКГ на диаграммной ленте производят синхронно (чертеж).

По показателям, зарегистрированным на диаграммной ленте, измеряют продолжительность сердечного цикла, диастолы, фаз изометрического сокращения и быстрого наполнения.

Определяют ВДП по формуле и по его величине делают заключение о функциональном состоянии сердца.

Собственные исследования показали, что величины ВДП у лиц с различным функциональным состоянием сердца колеблются от 26,6 до 40,0%, при оптимальной величине ВДП, равной 26,6-36,6%, характеризующей нормореагирование.

В качестве примера конкретного осуществления способа можно привести следующие наблюдения, сведенные в таблицу 1.

Пример 1 (см. п.1). Спортсмены. Возраст 18-30 лет. Квалификация - кандидаты в мастера и мастера спорта. Хорошая спортивная форма, отличные показатели состояния здоровья. ВДП=26,6%.

Пример 2 (см. пп.6-8). Практически здоровые люди. Возраст 25-45 лет, не предъявляющие жалоб, выполняющие производственные нагрузки, не связанные с вредными условиями труда. Хорошие показатели состояния здоровья. ВДП=33,6÷34,9%.

Пример 3 (см. п.9). Механизаторы сельского хозяйства. Возраст 25-50 лет. Производственные нагрузки, связанные с вредными условиями труда. Диспансерная группа. Состояние здоровья удовлетворительное. ВДП=37,3%.

Пример 4 (см. п.13). Больные гипертонической болезнью II Б стадии, гипокинетический тип кровообращения. Возраст 25-55 лет. Диспансерная группа. Состояние здоровья неудовлетворительное. ВДП=40,0%.

Использование предлагаемого способа оценки функционального состояния сердца позволяет:

1. Диагностировать начальные стадии снижения функционального состояния сердца.

2. Повысить точность и упростить процедуру оценки функционального сердца человека на этапах профилактических медицинских осмотров, диагностики и лечения заболеваний, проведения мероприятий по реабилитации пациентов.

3. Изучать особенности процессов кардиогемодинамики, протекающих в период диастолы, что в настоящее время наименее изучено и является слабым звеном в медицине человека, (см. Беленков Ю.Н., Овчинников А.Г. Должны ли мы лечить диастолическую сердечную недостаточность так же, как и систолическую? - Сердечная недостаточность, 2004, №4, С.116-121).

4. Автоматизировать процедуру использования метода, что особенно важно при обследованиях с проведением различных функциональных проб при использовании дозированных физических нагрузок, воздействия лекарственных препаратов и лечебных процедур.

Таблица 1Величины внутридиастолического показателя у лиц зрелого возраста с различным уровнем функционального состояния миокарда левого желудочка№№ ппПоказатели
Обследуемые лицаДлительность сердечного цикла (с) СЦДлительность диастолы (с) ДоДлительность фазы изометрического расслабления (с) ИрДлительность быстрого наполнения (с) БнВеличина внутридиастолического показателя % ВДП1Спортсмены 18-3 0 лет1,0130,6330,0650,10426,62Спортсмены 30-40 лет1,0100,6120,0510,11627,33Спортсмены 40-50 лет0,8980,5140,0560,10831,94Практически здоровые лица 18-30 лет0,8810,5300,0500,09727,75Практически здоровые лица 30-40 лет0,8670,5070,0670,11736,26Практически здоровые лица 35-65 лет1,0100,5200,0560,11733,27Практически здоровые лица 25-45 лет0,8400,4640,0620,10034,98Практически здоровые лица 25-45 лет0,8100,4820,0900,07233,69Механизаторы с/х (вредные условия труда)0,7800,5300,0600,08537,310Больные гипертонической болезнью IIА стадия (нормокинетический тип кровообращения)0,7300,4600,1000,06736,311Больные гипертонической болезнью IIА стадия (гипокинетический тип кровообращения)0,7300,4470,1070,06237,812Больные гипертонической болезнью IIБ стадия (нормокинетический тип кровообращения)0,7700,4570,1100,06438,113Больные гипертонической болезнью IIБ стадия (гипокинетический тип кровообращения)0,6600,4350,1140,06040,0

Таблица 2Продолжительность фаз сердечного цикла, полученных методами поликардиографии (ПКГ), зондирования, электрокимографии (ЭКИ), кинетокардиографии (ККГ) и сейсмокардиографии (СКГ)№№ ппМетод исследованияФазы систолы (сек.)Фазы диастолы (сек.)Асинхронное сокращениеИзометрическое сокращениеПериод изгнанияПротодиастолаИзометрическое расслаблениеБыстрое наполнениеМедленное наполнениеСистола предсердий1Поликардиография0,0530,0330,262-----2Зондирование---0,040,080,110,190,113Электрокимография---0,0410,0830,0910,2590,0964Кинетокардиография0,050,040,300,03-0,130,430,065Сейсмокардиография0,0640,0410,2340,040,0580,1060,1870,091

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии. Регистрируют и измеряют временные показатели структуры сердечного цикла в состоянии покоя, включающие продолжительность сердечного цикла и диастолу. При этом дополнительно регистрируют и измеряют продолжительность фазы изометрического расслабления и фазы быстрого наполнения, затем определяют при продолжительности сердечного цикла, равной 0,66-1,013 с, внутридиастолический показатель по формуле: где ВДП - внутридиастолический показатель (%); ИР - продолжительность фазы изометрического расслабления (с); БН - продолжительность фазы быстрого наполнения (с); ДО - продолжительность диастолы (с). При соответствии величин ВДП=26,6-36,6% констатируют функциональное состояние сердца как нормореагирование. Способ позволяет диагностировать начальные стадии снижения функционального состояния сердца, повысить точность и упростить процедуру оценки функционального сердца человека. 1 ил., 2 табл.

Способ оценки функционального состояния сердца у человека зрелого возраста, заключающийся в регистрации и измерении временных показателей структуры сердечного цикла в состоянии покоя, включающих продолжительность сердечного цикла и диастолу, отличающийся тем, что дополнительно регистрируют и измеряют продолжительность фазы изометрического расслабления и фазы быстрого наполнения, затем определяют при продолжительности сердечного цикла, равной 0,66-1,013 с, внутридиастолический показатель по формуле

где ВДП - внутридиастолический показатель, %;

Ир - продолжительность фазы изометрического расслабления, с;

Бн - продолжительность фазы быстрого наполнения, с;

До - продолжительность диастолы, с,

и при соответствии величин ВДП=26,6-36,6% констатируют функциональное состояние сердца как нормореагирование.