СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ОСТРОГО КОРОНАРНОГО СИНДРОМА БЕЗ ПОДЪЕМА СЕГМЕНТА ST НА ЭКГ Российский патент 2013 года по МПК G01N33/49 A61B5/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для ранней диагностики острого коронарного синдрома без подъема сегмента ST (ОКС без ↑ST). Известно, что ишемическая болезнь сердца может иметь стабильное и нестабильное течение в виде ОКС без ↑ST. Причиной ОКС без ↑ST является нарастающая ишемия миокарда, вызванная острым нарушением коронарного кровоснабжения, в основе которого в подавляющем большинстве случаев лежит атеротромбоз.

Известен способ диагностики ОКС без ↑ST, основанный на клинических проявлениях и ЭКГ признаках: транзиторное смещение, чаще депрессия сегмента ST и/или изменения зубца Т на фоне приступа стенокардии [1]. Недостатком данного способа является то, что изменения на ЭКГ не всегда присутствуют у больных с ОКС без ↑ST, что не исключает ОКС и снижает диагностические возможности способа.

Известен способ диагностики ОКС без ↑ST путем определения биохимических маркеров некроза миокарда - MB фракция креатинфосфокиназы, тропонины Т или I. Недостатком биохимических маркеров некроза миокарда является то, что таковые позитивны только при наличии некроза миокарда и не реагируют на ишемию миокарда, а значит могут быть слабоположительными или отрицательными [1, 2].

Известен способ диагностики нестабильной стенокардии, основанный на определении диэлектрических характеристик эритроцитарной взвеси [3].

Недостатками способа являются значительное количество крови, необходимой для однократного исследования (10 мл), необходимость центрифугирования для получения эритроцитарной взвеси, что удлиняет время получения искомого результата, отсутствие указаний на экспресс-диагностику нестабильной стенокардии в первые 3 часа заболевания, а также определение коэффициента поляризации, характеризующего отношение активных составляющих импеданса только на двух частотах 1 кГц и 10 кГц, что снижает точность способа.

Задача предлагаемого способа - повышение точности и экспресс-диагностика ишемии миокарда при ОКС без ↑ST в первые 3 часа заболевания у больных с отрицательными маркерами некроза миокарда.

Поставленную задачу решают за счет того, что у пациента забирают кровь из кубитальной вены в объеме 1,0 мл, добавляют в качестве антикоагулянта 0,1 мл гепарина, используя диэлектрический Фурье-спектрометр, пропускают через образец крови короткий импульс тока с последующей регистрацией функции спада поляризации образца, выполняют Фурье-преобразование этой функции и расчет параметров импеданс-годографов в диапазоне частот 0.1-125 кГц и при значениях хотя бы одного из параметров диэлектрических характеристик крови: r0, х0, y0 импеданс-годографа, выходящих за пределы нормы, диагностируют острый коронарный синдром без подъема сегмента ST.

Способ осуществляют следующим образом: у пациента забирают цельную кровь из кубитальной вены в объеме 1 мл, в качестве антикоагулянта используют гепарин 0,1 мл. Далее, используя диэлектрический Фурье-спектрометр, пропускают через образец крови объемом 1,0 мл короткий (4·10^-6 с) импульс тока с последующей регистрацией функции спада поляризации образца. Диэлектрический Фурье-спектрометр включает специальную пластиковую кювету, в которую помещают образец крови, взятый у пациента, электродную систему для пропускания импульса напряжения и регистрации отклика суспензии на импульс, электронную систему, включающую генератор прямоугольных импульсов и усилитель (плата NI USB 6211 производства фирмы National Instruments). Для управления процессом измерений и обработки сигналов использовали программу, написанную в среде Lab View 8.6. После Фурье-преобразования осуществляется расчет параметров импеданс-годографов в диапазоне частот 0.1 кГц - 125 кГц. Диэлектрические характеристики крови были описаны с помощью трех, так называемых «коуловских» параметров (r0, х0, y0) [4]. «Коуловские» параметры импеданс-годографа отдельного образца крови вычисляли по данным измерений с использованием стандартного алгоритма МНК-оценки параметров нелинейной регрессии [5]. Было вычислено, что острый коронарный синдром без подъема сегмента ST на ЭКГ будет диагностироваться, если значения хотя бы одного из параметров r0, х0, y0 импеданс-годографа образца крови будут выходить за пределы нормы, которая для r0 составляет от 4,25 до 4,38 условных единиц (усл. ед.); для х0 - от 0,86 до 0,89 усл. ед.; для y0 - от -0,046 до -0,050 усл. ед. Для расчетов использовалась встроенная функция пакета Lab View 8.2.

Процесс измерения и обработки полностью автоматизирован и занимает не более 1 сек. Этот способ позволяет оценить свойства мембран, пропуская через суспензию клеток переменный электрический ток различных частот. Регистрируемый сигнал подвергается Фурье-преобразованию и вычисляется диэлектрический спектр крови. Характеристики диэлектрического спектра F(ω) используют в качестве диагностических показателей ишемии миокарда для ранней диагностики острого коронарного синдрома без подъема сегмента ST.

Прибор полностью автоматизирован и сопряжен с персональным компьютером через стандартный usb-разъем, безопасен, для работы с ним не требуется специальной квалификации, всю процедуру взятия образца крови пациента и измерения может производить медицинская сестра.

Под нашим наблюдением находились 26 больных ОКС без ↑ST с изменениями на ЭКГ и 16 больных с ОКС без ↑ST без изменений на ЭКГ. У всех больных тропонин Т был отрицательным. Контрольная группа состояла из 30 доноров. На рис.1 приведены результаты тестирования диэлектрического спектра, где линии годографов пациентов с диагнозом ОКС без ↑ сегмента ST, имеющие на ЭКГ депрессию ST в первые 3 часа от начала болевого синдрома (n=26), обозначены пунктирной линией , и - представлены аналогичные характеристики для крови здоровых людей (n=30). Контроль представлен усредненным показателем на рис.1 и приведены допустимые отклонения параметров импеданс-годографов в табл.1. Как на рис.1, так и в табл.2 убедительно показаны отличия показателей импеданс-годографов больных ОКС без f сегмента ST, имеющих на ЭКГ депрессию ST в первые 3 часа от начала болевого синдрома по сравнению с нормой. Этот результат представляет исключительную диагностическую ценность, особенно учитывая факт отрицательного тропонина Т.

Таблица 1 Параметры импеданс-годографов в усл. ед. и допустимые отклонения, рассчитанные для контрольной группы (n=30). Параметр   Допустимые отклонения от импеданс- Среднее среднего (достоверность годографа значение 95%) r0 4,314 0,066 х0 0,876 0,012 y0 -0,048 0,002

Таблица 2 Диэлектрические показатели (усл. ед) у больных с ОКС без ↑ST и депрессией сегмента ST (n=26) № пациента r0 х0 y0 Попадание параметров имеданс-годографов в область нормы* 1 2 3 4 5 1 3,9217 0,7851 -0,0411 Отличия от нормы 2 4,0375 0,8067 -0,0396 Отличия от нормы 3 4,5096 0,9387 -0,0648 Отличия от нормы 4 4,1021 0,8420 -0,0527 Отличия от нормы 5 4,1984 0,8485 -0,0463 Отличия от нормы 6 5,2196 0,9500 -0,0506 Отличия от нормы 7 4,2308 0,8530 -0,0662 Отличия от нормы 8 4,9491 1,0167 -0,0639 Отличия от нормы 9 4,17 0,8571 -0,0532 Отличия от нормы 10 4,3111 0,8988 -0,0633 Отличия от нормы 11 3,9993 0,8477 -0,0648 Отличия от нормы 12 4,2227 0,8560 -0,0489 Отличия от нормы 13 4,3228 0,8954 -0,0567 Отличия от нормы 14 4,2676 0,9871 -0,1190 Отличия от нормы 15 4,2262 1,0163 -0,1432 Отличия от нормы 16 2,9310 0,6609 -0,0720 Отличия от нормы 17 4,1932 0,8767 -0,0615 Отличия от нормы 18 4,2658 0,8630 -0,0465 Отличия от нормы 19 4,3946 0,8835 -0,0542 Отличия от нормы 20 4,2755 0,9039 -0,0698 Отличия от нормы 21 6,5063 1,3697 -0,1071 Отличия от нормы 22 4,0462 0,8424 -0,0586 Отличия от нормы 23а 4,3477 0,8814 -0,0485 Неотличимо от нормы 24а 4,3663 0,8841 -0,0465 Неотличимо от нормы 25а 4,3192 0,8759 -0,0480 Неотличимо от нормы 26а 4,3073 0,8723 -0,0494 Неотличимо от нормы

На рис.2 представлены отличия в годографах диэлектрической активности крови, где пунктирной линией обозначены годографы больных с ОКС без изменений на ЭКГ (n=16) по сравнению с контрольной группой (n=30), обозначенной - . Примечание: контроль - усредненный показатель. Убедительные отличия диэлектрических показателей по сравнению с нормой также представлены в табл.3.

Как видно из рисунков 1 и 2, а также табл.1 и 2, в норме диэлектрические характеристики крови, изменяются в очень узких пределах, тогда как у больных наблюдаются значительные отклонения от нормы, по которым возможно очень быстро оценить степень выраженности ишемии миокарда.

Клинические примеры

Пример 1

Больная ГЕИ 1930 г.р.

Диагноз: ИБС, ОКС без подъема сегмента ST. Желудочковая экстрасистолия. ХСН IIА ст.(III ф.к. по NYHA). Гипертоническая болезнь III. Риск 4. Дислипидемия IIА. Гипертрофия левого желудочка (ГЛЖ).

Жалобы при поступлении: В течение 1 часа интенсивные боли в области сердца при незначительной нагрузке и в покое, повышение АД до 180/100 мм рт.ст., одышка, сердцебиение, выраженная слабость.

ЭКГ при поступлении: синусовый ритм, ЧСС 90 уд/мин, ЭОС отклонена влево. Желудочковая экстрасистолия одиночная, парная. Зубец Т (-), в V4-V6,1, AVL; депрессия сегмента ST в V5-V6 до 0,6-1,0 мм. Тест на тропонин Т (-). Госпитализирована с подозрением на ОКС без подъема сегмента ST.

Однако, учитывая наличие у больной тяжелой гипертонии, следует отметить, что (-) зубец Т и небольшая депрессия сегмента ST (<1 мм) могут быть обусловлены гипертрофией левого желудочка, а не ишемией миокарда. Поэтому в течение короткого периода наблюдения, когда зачастую невозможно увидеть динамику изменений сегмента ST или отсутствие таковой, важное значение приобретают дополнительные доказательства.

Проведена экспресс-диагностика диэлектрического спектра крови больной. Параметры r0, y0 импеданс-годографа образца крови больной выходят за пределы нормы, для г0 составляет 4,32 усл. ед. (норма от 4,25 до 4,38 усл. ед.); для y0 - 0,056 усл. ед. (норма от 0,046 до 0,050 усл. ед.), что позволяет уверенно диагностировать острый коронарный синдром без подъема сегмента ST. См. годографы больной ГЕИ на рис.3. - ▲, контрольная группа - ♦.

Пример 2

Больная КЕН, 1940 г.р.

Диагноз: ИБС, ОКС без подъема сегмента ST. Пароксизмальная форма фибрилляции предсердий, тахисистолический вариант. ХСН IIA (III ф.к. по NYHA).

Гипертоническая болезнь III ст. Дислипидемия IIA. ГЛЖ. Риск 4. Кризовое течение.

Жалобы при поступлении на давяще-сжимающие боли в области сердца в течение 2-х часов, длительностью около 20-30 мин, купирующиеся приемом нитратов, повышение А/Д до 220/120 мм рт.ст., головные боли, головокружение, одышка при ходьбе, перебои в работе сердца.

Из анамнеза: АГ более 20 лет, стенокардия более 10 лет. В течение месяца до поступления состояние ухудшилось, одышка усилилась, частые подъемы АД. За последние 2-3 дня участились эпизоды болей в сердце, ежедневно пользуется Изокетом (1-2 дозы).

ЭКГ при поступлении: ритм синусовый, ЧСС 60 уд/мин. Депрессия сегмента ST до 1 мм в V2-V6, II, III, AVF с (-) Т.

Тест на тропонин Т (-). Динамики сегмента ST за период начального наблюдения нет. Наличие у больного гипертрофии левого желудочка и отсутствие динамики на ЭКГ в первые часы наблюдения не позволяют однозначно связать небольшую депрессию сегмента ST с ишемией миокарда. Госпитализирована в стационар с подозрением на ОКС без подъема сегмента ST. Однако на фоне отрицательного тропонинового теста и не вполне убедительной ЭКГ определяется изменение диэлектрического спектра крови по сравнению с контролем, что подтверждает наличие ишемии миокарда.

При экспресс-диагностике диэлектрического спектра крови параметры r0, х0 импеданс-годографа образца крови выходят за пределы нормы, для r0 составляет 4,19 усл. ед. (норма от 4,25 до 4,38 усл. ед.); для х0 - 0,84 усл. ед. (норма от 0,86 до 0,89 усл. ед.), что позволяет диагностировать острый коронарный синдром без подъема сегмента ST. См. годограф больной КЕН на рис.3 - , контрольная группа - ♦.

Пример 3

Больная БАЯ 1932 г.р. Диагноз: ИБС, ОКС без подъема сегмента ST. Постинфарктный кардиосклероз. Транзиторная суправентрикулярная, желудочковая экстрасистолия. ХСН IIА ст.(III ф.к. по NYHA). Фон: Гипертоническая болезнь III. Риск 4. Сахарный диабет 2 тип, ВИП, тяжелое течение, субкомпенсация.

Жалобы: выраженные жгучие боли за грудиной, иррадиирующие в левую руку, без четкой связи с физической нагрузкой, длительностью до 20 мин, проходящие после приема нитратов, сердцебиение, перебои в сердце, повышение АД до 180/100 мм рт.ст., общая слабость, головные боли.

Из анамнеза: ИБС, ГБ более 10 лет. СД 3-4 года. В 1992 году перенесла ОИМ. Макс.цифры АД 180/100 мм рт.ст.

ЭКГ при поступлении: Ритм синусовый, ЧСС 60 уд/мин, ЭОС отклонена резко влево. Нарушение процессов реполяризации в области боковой стенки, депрессия сегмента ST до 1,5-2 мм в V4-V6, (-) Т в I, AVL.

Госпитализирована в стационар с подозрением на ОКС без подъема сегмента ST. Троп тест (-). При экспресс-диагностике диэлектрического спектра крови получены следующие результаты. Параметры r0, х0, y0 импеданс-годографа образца крови выходят за пределы нормы, для г0 составляет 3,99 усл. ед. (норма от 4,25 до 4,38 усл. ед.); для х0 - 0,84 усл. ед. (норма от 0,86 до 0,89 усл. ед.), для y0 - 0,064 усл. ед. (норма от 0,046 до 0,050 усл. ед.), что позволяет с уверенностью диагностировать острый коронарный синдром без подъема сегмента ST. См. годограф больной БАЯ на рис.3 - ●, контрольная группа - ♦

Пример 4

Больной ГЮН

Дата рождения: 13.09.1955

Диагноз: ИБС. Нестабильная стенокардия. Постинфарктный кардиосклероз (2010 г.) Состояние после ЧТКА и эндопротезирования 0 В (август 2008 г.), ПМЖВ и ДВ (апрель 2009 г.). Пароксизмальная форма фибрилляции предсердий. Пароксизм от 11.03.10. ХСН II А ст (III ф.кл. по NYHA). ГБ III ст., степень 2, риск 4.

Жалобы при поступлении: давящие боли за грудиной при незначительной физической нагрузке, периодически в покое, сердцебиение, перебои в области сердца, одышка, головная боль, головокружение, повышение САД до 180 мм рт.ст.

Доставлен в кардиологическое отделение ККБ №2 с пароксизмом фибрилляции предсердий, затяжными приступами стенокардии.

Из анамнеза: ГБ, ИБС более 7 лет. Максимальные цифры АД 180/100 мм рт.ст. В августе 2008 г. - ЧТКА и эндопротезирование огибающей ветви ЛКА, ЧТКА и стентирование ПМЖВ и ДВ в апреле 2009 г. Последние годы нарушения ритма по типу фибрилляции предсердий. В стационаре лечение проходил в июне 2010 года с ОИМ. За неделю до поступления состояние ухудшилось, наросли признаки СН, участились боли в сердце, пароксизмы фибрилляции предсердий.

ЭКГ при поступлении - Ритм фибрилляции предсердий, ЧСС 147 в мин. ГЛЖ. ЭКГ в динамике - ритм синусовый ЧСС 50 уд/мин, ГЛЖ, диффузные изменения в миокарде. Троп тест (-)

При экспресс-диагностике диэлектрического спектра крови параметры r0, х0 импеданс-годографа образца крови выходят за пределы нормы, и составляет для х0 - 0,85 усл. ед. (норма от 0,86 до 0,89 усл. ед.), для y0 - 0,051 усл. ед. (норма от 0,046 до 0,050 усл. ед.), что позволяет диагностировать острый коронарный синдром без подъема сегмента ST. См. годограф больного ГЮН на рис.3, обозначенные как - ■, контрольная группа - ♦.

Таким образом, предложенный способ позволяет в лечебном учреждении любого уровня быстро и малозатратно осуществлять диагностику ОКС без подъема сегмента ST и своевременно начинать оказание неотложной помощи данной категории больных.

Преимуществом предлагаемого способа являются его высокая чувствительность, малый объем забираемой для исследования крови, быстрота выполнения, минимальные требования к квалификации исполнителя.

Литература

1. Лечение острого коронарного синдрома без стойкого подъема сегмента ST на ЭКГ. Российские рекомендации. Приложение к журналу «Кардиоваскулярная терапия и профилактика». - Москва. - 2006. - 32 с.

2. ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation. EHJ 2011. Published September, 2011. - 56 с.

3. Бобылев Ю.М., Зубарев М.А., Попов А.В., Симонова И.Б. Способ диагностики нестабильной стенокардии. Патент РФ №2312346, G01N 33/49, Бюл. №34, 10.12.2007 г.

4. Коул К.С. Нервный импульс (теория и эксперимент) // Теоретическая и математическая биология. М.: Мир, 1968, с.154-193.

5. Поллард Дж. Справочник по вычислительным методам статистики. М.: Финансы и статистика, 1982, 344 с.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для ранней диагностики острого коронарного синдрома без подъема сегмента ST (ОКС без ↑ST). Сущность способа состоит в том, что у пациента забирают кровь из кубитальной вены, добавляют в качестве антикоагулянта гепарин, используя диэлектрический Фурье-спектрометр, пропускают через образец крови короткий импульс тока с последующей регистрацией функции спада поляризации образца, выполняют Фурье-преобразование этой функции и расчет параметров импеданс-годографов в определенном диапазоне частот и при значениях хотя бы одного из параметров диэлектрических характеристик крови: r0, х0, y0 импеданс-годографа, выходящих за пределы нормы, диагностируют острый коронарный синдром без подъема сегмента ST. Использование заявленного способа позволяет повысить точность экспресс-диагностики ишемии миокарда при ОКС без ↑ST в первые 3 часа заболевания у больных с отрицательными маркерами некроза миокарда. Предлагаемый способ является высоко чувствительным, имеет малый объем забираемой для исследования крови, быстр в выполнении, предъявляет минимальные требования к квалификации исполнителя. 3 ил., 3 табл., 4 пр.

Способ диагностики острого коронарного синдрома без подъема сегмента ST на ЭКГ с помощью регистрации диэлектрических характеристик цельной крови, отличающийся тем, что у пациента забирают кровь из кубитальной вены в объеме 1,0 мл, добавляют в качестве антикоагулянта 0,1 мл гепарина, используя диэлектрический Фурье-спектрометр, пропускают через образец крови короткий импульс тока с последующей регистрацией функции спада поляризации образца, выполняют Фурье - преобразование этой функции и расчет параметров импеданс-годографов в диапазоне частот 0,1-125 кГц и при значениях хотя бы одного из параметров диэлектрических характеристик крови, r0, х0, y0 импеданс-годографа, выходящих за пределы нормы, диагностируют острый коронарный синдром без подъема сегмента ST.