СПОСОБ ОЦЕНКИ РЕАКЦИИ СЕРДЕЧНО - СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ НА ФИЗИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ Российский патент 2015 года по МПК A61B5/402 

Изобретение относится к области медицины, а именно к исследованиям в области кардиологии.

В настоящее время диагностика аритмии сердца основана на записи электрокардиограммы и последующем изучении длительности интервала R-R. Реакция сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку определяется по времени возвращения частоты сердечных сокращений (т.е. длительности интервала R-R) к состоянию в покое. Известный способ изучения вариабельности сердечного ритма осуществляется с помощью методик, основанных на вычислении ряда статистических параметров R-R интервалов.

Данный способ широко распространен и описан, например, в таких источниках, как [1] «Вариабельность ритма сердца», Рябыкина Г.В., Соболев А.В., Москва, 1998; [2] «АНА guidelines for ambulatory electrocardiography», Crawford M.H. и другие. I. Am. Coll Cardiol., 1999; [3] «Методы анализа вариабельности сердечного ритма на длительных промежутках времени», Медпрактика-М, Соболев А.В., Москва, 2009.

Методика из источника [3] принята в качестве ближайшего аналога предлагаемого способа.

Общим недостатком таких методик является то, что результатом их применения являются вычисленные значения интервалов R-R, являющихся интегральной величиной и отражающих суммарную длительность электрической систолы и диастолы предсердий и желудочков. Таким образом, сам по себе интервал R-R является суммой ряда других интервалов: P-Q, Q-T, Q-P, T-Q, однако при исследовании пациента учитывается только суммарный, интегральный интервал R-R, а не его слагаемые, игнорирование значений которых не позволяет построить полной картины и получить информацию о функциональном состоянии предсердий и желудочков раздельно, которая в ряде случаев является критически значимой для оценки состояния пациента.

Техническим результатом предлагаемого способа является изучение динамики длительности вышеперечисленных интервалов P-Q, Q-T, Q-P, T-Q, входящих в длительность интервала R-R, и дальнейшее получение информации не только о сердечном цикле, о котором говорит длительность интервала R-R, но и о его составных частях. Одними из составных частей интервала R-R являются интервалы Р-Q и Q-T, отражающие работу сердца, или электрическую систолу предсердий и желудочков сердца; другой составной частью являются интервалы Q-P и T-Q, отражающие длительность отдыха сердца, или электрическую диастолу. Другими словами, сердечный цикл (интервал R-R) - это суммарный отрезок времени, включающий в себя электрическую систолу и электрическую диастолу, измеряемый в секундах. В конечном итоге, изобретение направлено на создание способа, позволяющего проводить раздельный анализ длительности электрической систолы и диастолы, как в состоянии покоя, так и после перенесенной пациентом физической нагрузки, что, в результате, позволяет судить о функциональном состоянии предсердий и желудочков сердца раздельно и наиболее точно, по сравнению с существующими способами, оценить состояние пациента.

Полученная информация о локальном состоянии процессов расслабления миокарда предсердий и желудочков, путем ее сравнения с предлагаемыми нормативными таблицами, позволяет не только определить функциональное состояние сердца в целом, но и выявить нарушение синхронности сокращения и расслабления миокарда предсердий и желудочков, с указанием того, в каком отделе сердца - предсердиях или желудочке имеется нарушение ритма. Все это позволяет вносить коррективы в двигательный режим и соответствующую лекарственную терапию пациента.

Указанный результат достигается применением нижеописанного способа.

У исследуемого пациента с помощью кардиографа снимается электрокардиограмма (ЭКГ) в стандартных отведениях со скоростью 25 см. в минуту на протяжении 30-120 сердечных циклов, сидя в покое. Затем, после применения функциональной пробы, заключающейся в том, что испытуемый подвергается физической нагрузке, например, делает некоторое количество приседаний (преимущественно 20 раз) за определенный отрезок времени (преимущественно 30 секунд), у пациента повторно снимается электрокардиограмма в стандартных отведениях со скоростью 25 см в минуту на протяжении 30-120 сердечных циклов, сидя в покое. По стандартной общепринятой методике измеряется длительность между зубцами ЭКГ следующих интервалов: P-Q, Q-T, Q-P, T-Q, которые, в сумме, составляют интервал R-R, затем рассчитывается время длительности каждого вышеуказанного интервала для обеих полученных ЭКГ - в состоянии покоя и после перенесенной физической нагрузки. Таким образом, вычисляется время электрической систолы и диастолы предсердия и желудочка и сердечного цикла каждого сердечного цикла для каждого состояния пациента (выраженного на соответствующей ЭКГ).

Далее, из полученных 30-120 измерений времени каждого интервала, на основании вышеуказанных вычислений, выстраивается график, содержащий кривую. Одна из осей графика (например, вертикальная) представляет время интервала в секундах, другая (например, горизонтальная) представляет номер измеряемого сердечного цикла.

Далее, на основании графика состояния пациента в покое, на полученной кривой, являющейся кардиоинтервалограммой (КИГ), определяется количество ритмических волн, имеющих амплитуду от 0,05 до 0,1 секунд, и подсчитывается количество сердечных циклов, составляющих каждую такую ритмическую волну. Затем, на основании графика состояния пациента после перенесенной физической нагрузки, проводится аналогичное вычисление, то есть на КИГ определяется количество ритмических волн, имеющих амплитуду 0,05-0,1 секунда, и подсчитывается количество сердечных циклов, составляющих каждую такую ритмическую волну.

Затем, на КИГ после перенесенной физической нагрузки (функциональной пробы) определяется момент, в который начинается первая ритмическая волна с амплитудой 0,05-0,1 сек. Данный момент можно исчислять как в секундах, так и в количестве сердечных циклов. Ритмическая волна именно такой длительности является волной в покое. Таким образом, время появления ритмических волн покоя с большой амплитудой, располагающейся в интервале 0,05-0,1 сек, после физической нагрузки/функциональных проб, позволяет судить о начале восстановления работы сердца после физической нагрузки и перехода к состоянию покоя. На основе регистрации момента первой ритмической волны с амплитудой 0,05-0,1 сек, то есть момента начала восстановления нормальной работы сердца, производится оценка функционального состояния предсердия и желудочка после функциональной пробы с применением разработанной нормативной таблицы. Приведенная ниже таблица оценки функционального состояния составлена на основании исследований пациентов, мужчин и женщин в возрасте 16-30 лет, однако ее значения применимы и для других возрастов. Оценка функционального состояния предсердия определяется по количеству сердечных циклов до первой ритмической волны по интервалу Q-P, а оценка функционального состояния желудочков определяется по количеству сердечных циклов до первой ритмической волны по интервалу T-Q.

Таблица оценки функционального состояния представляет собой, например, следующее:

«Оценочная таблица восстановления КИГ сердечного ритма, электрической диастолы предсердий и желудочков после функциональной пробы с 20 приседаниями для женщин и мужчин 16-30 лет».

оценка Q-P T-Q R-R Высокая 3-20 циклов 6-23 циклов 9-26 циклов Выше средней 21-29 циклов 24-32 цикла 27-33 цикла Средняя 30-48 циклов 35-51 циклов 34-52 цикла Ниже средней 49-56 циклов 52-77 цикла 53-78 цикла Низкая 57-84 цикла 78-87 цикла 79-87 цикла

Оценочная таблица имеет следующие градации:

Среднее значение количества сердечных циклов ±1 δ

Ниже и выше средней ±1,5 δ

Низкое и высокое значение ±2 δ

Столбец R-R в таблице присутствует для наглядности и не принимается при оценке состояния пациента в предлагаемой методике.

Данные термины являются общепринятыми в статистической обработке разнообразных результатов, за среднюю величину принимается значения признака в приделах сигмы -δ, снижение или увеличение в пределах ±1,5 δ

Поставленный технический результат, а именно получение подробной оценки функционального состояния сердца в целом, возможное выявление нарушения работы сердца - в случае обнаружения нарушения синхронности сокращения и расслабления миокарда предсердий и желудочков (что определяется на графике ритмических волн, с указанием того, в каком отделе сердца - предсердиях (по КИГ Q-P) или желудочке (по КИГ T-Q) - имеется нарушение ритма), последующее, в зависимости от оценки их состояния, внесения соответствующих корректив в двигательный режим и соответствующую лекарственную терапию пациента, достигается за счет сравнения полученных для конкретного пациента результатов после вышеописанных процедур и данных нормативной таблицы.

В том случае, если значение оценки до начала появления ритмической волны интервала Q-P находится в интервале 3-20 сердечных циклов, и значение T-Q в интервале 6-23 циклов, то делается вывод о том, что состояние пациента однозначно хорошее и корректировка двигательного режима не требуется, лекарственная терапия не назначается. Данные показатели характерны для пациентов, являющихся профессиональными спортсменами или имеющими сходные с ними постоянные физические нагрузки.

В том случае, если значение оценки до начала появления ритмической волны интервала Q-P находится в интервале 21-29 сердечных циклов, и значение T-Q в интервале 24-32 циклов, то делается вывод о том, что состояние пациента достаточно хорошее и корректировка двигательного режима не требуется, лекарственная терапия не назначается. Данные показатели характерны для пациентов, состояние которых постоянно стабильное, регулярно поддерживающих физическую форму занятиями физкультурой.

В том случае, если значение оценки до начала появления ритмической волны интервала Q-P находится в интервале 30-48 сердечных циклов, и значение T-Q в интервале 35-51 циклов, то делается вывод о том, что состояние пациента нормальное, может требоваться корректировка двигательного режима и возможно назначение лекарственной терапии.

В том случае, если значение оценки до начала появления ритмической волны интервала Q-P находится в интервале 49-56 сердечных циклов, и значение T-Q в интервале 52-77 циклов, то делается вывод о том, что состояние пациента неудовлетворительное, требуется корректировка двигательного режима и необходимо назначение лекарственной терапии.

В том случае, если значение оценки до начала появления ритмической волны интервала Q-P находится в интервале 57-84 сердечных циклов, и значение T-Q в интервале 78-87 циклов, то делается вывод о том, что состояние пациента крайне неудовлетворительное, требуется немедленная значительная корректировка двигательного режима и жизненно необходимо назначение лекарственной терапии.

Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа.

1. Испытуемая Еремеева. 18 лет. Здорова.

ЭКГ в покое (фиг.1) и после 20 приседаний (фиг.2) нормальное.

При анализе КИГ определено, что начало первой большой ритмической волны покоя в предсердии по электрической диастоле Q-P и в желудочке по электрической диастоле T-Q отмечается на 4 сердечном цикле после окончания функциональной пробы (фиг.3 и фиг.4).

Таким образом, значительно уменьшено время восстановления электрической диастолы предсердия и желудочков после функциональной пробы с 20 приседаниями. Заключение: приспособляемость к физической нагрузке и функциональное состояние предсердий и желудочков хорошее.

2. Испытуемая Пилипака. 18 лет. Здорова.

ЭКГ в покое (фиг.5) и после 20 приседаний (фиг.6) нормальное. При анализе КИГ (фиг.7 и фиг.8) у испытуемой П. отмечается увеличение времени восстановления электрической диастолы предсердия и желудочков после 20 приседаний. Появление ритмической волны покоя КИГ электрической диастолы желудочка и предсердия с амплитудой 0,1 с на 33 сердечном цикле говорит о том, что приспособляемость к физической нагрузке, а следовательно, и функциональное состояние предсердия и желудочка средняя.

3. Испытуемый М. 30 лет с клиническим диагнозом функциональное изменение сердечно-сосудистой системы.

ЭКГ в покое (фиг.9) и после 20 приседаний (фиг.10) нормальное.

При анализе КИГ (фиг.11 и фиг.12) испытуемого М. с клиническим диагнозом функциональное изменение сердечно-сосудистой системы отмечается значительное увеличение времени восстановления электрической диастолы желудочков после 20 приседаний, которое не наступило даже после 55 сердечного цикла, так как отсутствует большая ритмическая волна покоя. В то же время появление ритмической волны покоя КИГ электрической диастолы предсердия с амплитудой 0,1 с отмечено на 53 сердечном цикле.

Заключение

Отсутствие больших ритмических волн диастолы желудочков в периоде восстановления, говорит о том, что приспособляемость к физической нагрузке, а следовательно, и функциональное состояние желудочков сердца низкое.

Изобретение относится к области медицины, а именно к исследованиям в области кардиологии. Осуществляют запись электрокардиограммы пациента в состоянии покоя. Снимают электрокардиограмму после физической нагрузки на пациента. После чего сравнивают длительности интервалов, входящих в интервал R-R. При этом на обеих электрокардиограммах измеряют длительность интервалов Q-P и T-Q. Кроме того, на полученных кардиоинтервалограммах определяют количество ритмических волн, имеющих амплитуду от 0,05 до 0,1 секунд, определяются количество сердечных циклов, составляющих каждую такую ритмическую волну. На кардиоинтервалограмме после перенесенной физической нагрузки определяется момент, в который начинается первая ритмическая волна, имеющая амплитуду от 0,05 до 0,1 секунды, и на основе регистрации этого момента производится оценка функционального состояния предсердия и желудочка. Способ позволяет оценить функциональное состояние предсердий и желудочков сердца раздельно, за счет проведения раздельного анализа длительности электрической систолы и диастолы, как в состоянии покоя, так и после перенесенной пациентом физической нагрузки. 2 з.п. ф-лы, 12 ил., 3 пр.

1. Способ оценки реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку, заключающийся в записи электрокардиограммы пациента в состоянии покоя, записи электрокардиограммы после физической нагрузки на пациента, и последующего сравнения длительностей интервалов, входящих в интервал R-R, отличающийся тем, что на обеих электрокардиограммах измеряется длительность интервалов Q-P и T-Q, на полученных кардиоинтервалограммах определяется количество ритмических волн, имеющих амплитуду от 0,05 до 0,1 секунд, определяется количество сердечных циклов, составляющих каждую такую ритмическую волну; на кардиоинтервалограмме после перенесенной физической нагрузки определяется момент, в который начинается первая ритмическая волна, имеющая амплитуду от 0,05 до 0,1 секунды, и на основе количества сердечных циклов до момента регистрации первой ритмичной волны производится оценка функционального состояния предсердия и желудочка

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценка функционального состояния предсердия определяется по количеству сердечных циклов до первой ритмической волны по интервалу Q-P,

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценка функционального состояния желудочков определяется по количеству сердечных циклов до первой ритмической волны по интервалу T-Q.