Способ диагностики блокады передневерхней ветви левой ножки пучка Гиса Российский патент 2024 года по МПК A61B5/341 A61B5/346 A61B5/318 

Изобретение относится к медицине, конкретно - к кардиологии, функциональной диагностике, и может быть использовано для диагностики блокады передневерхней ветви левой ножки пучка Гиса.

Трехпучковое деление левой ножки пучка Гиса (ЛНПГ) было показано еще S. Tawara в 1906 г. [1], и доказано более поздними работами многих исследователей [2, 3]. Выделяются передневерхняя, срединная и задненижняя ветви ЛНПГ.

При различных патологических процессах в миокарде левого желудочка (ЛЖ) могут возникать блокады проведения по отдельным ветвям ЛНПГ, что приводит к изменениям процессов возбуждения миокарда ЛЖ и отражается на электрокардиограмме. Наиболее часто встречается блокада передневерхней ветви ЛНПГ (БПВЛНПГ), которая по данным эпидемиологических исследований была выявлена у 1,5% людей в возрасте 45-69 лет, а у 60% из них это был единственный признак поражения миокарда [4]. Это связано с тем, что передневерхний пучок расположен в выводном тракте ЛЖ и подвергается большой гемодинамической нагрузке, он тоньше и длиннее, чем задненижний [5].

БПВЛНПГ может быть, как врожденным дефектом, так и приобретенным. Она способна возникать и как самостоятельная патология при дегенеративных процессах проводящей системы сердца, и вследствие ряда заболеваний, таких как артериальная гипертензия (АГ), ишемия, инфаркт миокарда (ИМ), кардиомиопатии, миокардиты и др.

Клиническая значимость не определена. С одной стороны, при отсутствии структурных заболеваний сердца БПВЛНПГ обычно рассматривают как доброкачественную аномалию желудочковой проводимости [6, 7]. Однако, S. Ding с соавторами [8] подтвердили клиническое значение самой патологии: смертность, как от сердечнососудистых заболеваний, так и от всех причин, была значительно выше у пациентов с БПВЛНПГ. Данные представлены на основании подтвержденных аутопсией исходах у людей с БПВЛНПГ. Необходимо также учитывать, что возможность прогрессирования БПВЛНПГ до полной блокады ЛНПГ составляет 7%, а до полной атриовентрикулярной (АВ) блокады - 3% [9].

Высокую роль по клинической значимости занимает сочетание БПВЛНПГ и блокады правой ножки пучка Гиса (БПНПГ). Данная патология рассматривается и как врожденная аномалия, и как приобретенный дефект в результате травмы грудной клетки, гиперкалиемии, прогрессирующей офтальмоплегии и т.д. Ряд авторов выявил прогрессирование БПВЛПНГ с БПНПГ вплоть до АВ-блокады в 10% случаев [10].

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что прогностическая ценность БПВЛНПГ различна в разных популяциях пациентов. Будущие проспективные исследования необходимы для оценки прогностической ценности БПВЛНПГ, независимо от основного заболевания сердца [11, 12].

Основным методом диагностики БПВЛНПГ является электрокардиография (ЭКГ) в 12 стандартных отведениях. ЭКГ критерии можно представить в следующем виде [4, 13, 14]:

1. Длительность (ширина) комплекса QRS не должна превышать 120 мс;

2. Электрическая ось сердца (ЭОС) отклоняется резко влево, угол альфа (α)<-30°;

3. Комплекс типа qR с высоким R в I и aVL;

4. Комплекс типа rS с глубоким S в II, III, aVF;

5. В aVR может наблюдаться небольшой r';

6. RI>RII>RIII;

7. SIII>RIII; SaVF>RaVF;

8. SII>RIII и RaVR≥Q(S)aVR;

9. Увеличение зубца S в V5-V6, т.е. RS или Rs тип;

10. Смещение переходной зоны влево;

11. Часто на восходящей части зубца S появляются зазубрины в V1, V2 и r'.

Сложности дифференциальной диагностики БПВЛНПГ при наличии сочетанных изменений на ЭКГ очевидны. Это, прежде всего, касается гипертрофии левого и правого желудочков, постинфарктного кардиосклероза (ПИКС). Причем, может быть как гипердиагностика перенесенного инфаркта миокарда (ИМ) переднеперегородочной области, при наличии комплекса qrS в отведениях V₁-V₃ за счет БПВЛНПГ, так и гиподиагностика БПВЛНПГ при перенесенном нижнем инфаркте миокарда. Известно также, что БПВЛНПГ может нивелировать признаки гипертрофии правого желудочка сердца. Гипертрофия левого желудочка может сочетается с БПВЛНП, либо не имеет нарушения внутрижелудочковой проводимости. Необходимо дифференцировать эти состояния, так как они влияют на прогноз и течение заболевания. ЭКГ в 12 стандартных отведениях не всегда может помочь в решении этих задач [5, 15].

Векторкадиография (ВКГ) является более точным методом в определении БПВЛНПГ и имеет больше возможностей в проведении дифференциальной диагностики с вышеописанными ЭКГ синдромами.

Наиболее полно ВКГ признаки БПВЛНПГ описаны в работе А.Б. де Луна, принятой за прототип [5].

Выделяют следующие ВКГ-критерии в трех ортогональных плоскостях:

Фронтальная плоскость:

1. Направление движения петли QRS против часовой стрелки, исключая случаи ИМ боковой стенки;

2. Основная часть петли QRS расположена вверху и слева, конечный участок может быть расположен справа;

3. Максимальный вектор вместе с вектором средней части петли располагаются вверху;

4. Начальные векторы расположены всегда в нижних квадрантах;

5. Вектор 10 мс расположен вблизи +90°;

6. Вектор 40 мс расположен только в верхних квадрантах.

Горизонтальная плоскость:

1. Максимальный вектор находится сзади;

2. Начальные векторы расположены справа;

3. Вектор 10 мс расположен спереди и слева;

4. Движение открытой петли QRS, как правило, направлено кзади;

5. В случае формирования петли QRS в виде цифры восемь подозревают наличие сочетанной патологии сердца.

Сагиттальная плоскость:

1. В 70% случаев направление движения петли QRS против часовой стрелки, в 25% случаев формирование петли QRS в виде цифры восемь;

2. Вектор 10 мс расположен внизу и спереди;

3. Вектор 40 мс расположен вверху.

Недостатком прототипа является то что, векторные петли в ортогональной системе координат зависят от расположения сердца в грудной клетке, и при поворотах сердца, связанных с конституциональными особенностями, данные критерии могут дать ложный результат. К тому же, не учитывается направление конечных сил, связанных с возбуждением миокарда выходного отдела ЛЖ, который возбуждается последним из-за БПВЛНПГ и не проводится анализ скорости формирования векторной петли. Замедление возбуждения выходного отдела левого желудочка является патогномоничным признаком развития блокады. Критерии прототипа не позволяют в большинстве случаев провести дифференциальную диагностику БПВЛНПГ с выраженной гипертрофией левого желудочка а, также, диагностировать БПВЛНПГ при наличии перенесенного нижнего инфаркта миокарда.

Трехмерная ВКГ с оценкой скорости формирования векторной петли исключает эти недостатки и предоставляет возможности диагностировать БПВЛНПГ при сочетании с нижним инфарктом миокарда и гипертрофией миокарда левого желудочка.

В связи с этим, можно полагать, что самым точным методом диагностики БПВЛНПГ является трехмерная векторкардиография с анализом скорости формирования векторной петли.

Целью предполагаемого изобретения является увеличение точности диагностики БПВЛНПГ на основании критериев трехмерной ВКГ с анализом скорости формирования векторной петли.

Предполагаемое изобретение поясняется таблицами и рисунками, где:

Рисунок 1. - Расположение квадрантов во фронтальной плоскости.

Рисунок 2. - ВКГ здорового пациента во фронтальной плоскости (ФП). Векторная петля против часовой стрелки. Стрелкой показан один экстремум в I квадранте.

Рисунок 3. ВКГ пациента во ФП с БПВЛНПГ. Векторная петля против часовой стрелки. Стрелками показаны два экстремума, первый на оси х, между I и II квадрантом, второй в III квадранте.

Рисунок 4: Анализ скорости формирования векторной петли здорового пациента. А - график изменения длины вектора, Б - график скорости формирования вектора с одним пиком, совпадающим с максимальным вектором и экстремумом векторной петли.

Рисунок 5. Анализ скорости формирования векторной петли пациента с БПВЛНПГ. А - график изменения длины вектора, Б - график скорости формирования вектора с двумя пиками, пик конечной части петли меньше максимального в 2,2 раза, что отражает замедление возбуждения в выходном отделе ЛЖ. Первый пик скорости совпадает по времени с максимальным вектором и первым экстремумом векторной петли, второй - со вторым экстремумом ВКГ.

Рисунок 6. ЭКГ и трехмерная ВКГ пациента с БПВЛНПГ.

Рисунок 7. ЭКГ и ВКГ у пациента с БПВЛНПГ и ПИКС нижней стенки.

Рисунок 8. ЭКГ и ВКГ пациента с БПВЛНПГ.

Таблица 1. Параметры ВКГ контрольной и основной групп.

Суть способа заключается в том, что из стандартной ЭКГ в 12 отведениях, зарегистрированных синхронно, реконструируют ортогональные отведения ЭКГ, ВКГ в ортогональных плоскостях и трехмерную векторную петлю с построением графика скорости формирования петли.

На основании следующих критериев устанавливается БПВЛНПГ:

• векторная петля во фронтальной плоскости сформирована против часовой стрелки с образованием двух экстремумов векторной петли, при этом второй экстремум направлен вверх, вправо и назад;

• кривая скорости формирования трехмерной векторной петли имеет 2-3 пика, в конечной части векторной петли пик скорости снижен относительно максимального пика в 2-2,5 раза и совпадает по времени со вторым экстремумом.

Данные критерии получены в результате следующего исследования. Обследовано 85 пациентов, из них и 56 пациентов с БПВЛНПГ, определенной по общепризнанным критериям стандартной ЭКГ в 12 отведениях, (основная группа) и 29 здоровых лиц (контрольная группа). Всем пациентам проведена синхронная регистрация 12 стандартных отведений ЭКГ в ИС «Единый кардиолог Республики Татарстан» и проведена реконструкция трехмерной ВКГ по системе МакФи-Парунгао с анализом скорости формирования векторной петли, используя программное обеспечение EasyECG Rest ATES Medica (Россия).

В ходе анализа были использованы следующие методы исследования:

- ЭКГ, снятые в 12 стандартных отведениях в ИС «Единый кардиолог Республики Татарстан» с последующим их преобразованием в программном обеспечении EasyECG Rest ATES Medica и реконструкции трехмерной ВКГ по системе МакФи-Парунгао.

Проведен анализ следующих параметров по данным стандартной ЭКГ:

• угол альфа (α) - электрическая ось сердца;

• продолжительность комплекса QRS;

• расположение переходной зоны в грудных отведениях

• по данным трехмерной ВКГ:

• максимальный вектор QRS - длина максимального вектора;

• площадь петли QRS в XYZ (Sn) - площадь поверхности трехмерной петли QRS;

• площадь собственной плоскости петли QRS (Sc) - плоскость, имеющая максимальную площадь [16];

• индекс планарности (PI) - отношение площади собственной плоскости к площади поверхности пространственной петли QRS (Sn); отображает степень отклонения пространственной петли ВКГ от основной плоскости (Sc) и определяется по формуле в процентах:

PI=Sc/Sn*100%,

если PI составляет 100%, то векторная петля плоская, снижение показывает степень отклонения от плоскостности [17];

• построен график скорости формирования трехмерной векторной петли QRS в XYZ.

Во фронтальной плоскости (ФП) проводили оценку следующих параметров:

• форма векторной петли: наличие максимальных векторов, их расположение по 4 квадрантам. ВКГ была разделена на 4 квадранта, как показано на рисунке 1;

• направление движения векторной петли во ФП - по часовой и против часовой стрелки.

Расположение квадрантов во фронтальной плоскости показано на рис. 1

Статистический расчет материала выполнялся в программе Microsoft Excel. Данные представлены в виде максимальных, минимальных и средних значений (М±σ). Для определения достоверности результатов было проведено вычисление вероятности различий (р) по параметрическому непарному методу Стьюдента.

Данные по количественным параметрам ВКГ пациентов из контрольной и основной групп представлены в таблице 1.

Показано, что достоверных различий параметров площади петли QRS в XYZ и длины максимального вектора между группой контроля и группой пациентов с БПВЛНПГ выявлено не было. Индекс планарности был в среднем достоверно ниже у пациентов с БПВЛНПГ, хотя большая часть пациентов имела значения PI как у пациентов контрольной группы.

Исследование пространственных параметров показало следующие результаты.

По направлению движения векторной петли ВКГ во ФП пациенты контрольной группы разделились следующим образом: в 37,9% случаев ВКГ петля была направлена по часовой стрелке, в 62,1% случаев - против часовой стрелки. В основной группе с БПВЛНПГ движение векторной петли во ФП было направлено против часовой стрелки у всех пациентов. [5, 15].

Анализ формы ВКГ во ФП показал, что у пациентов группы контроля во всех случаях отображался только один экстремум (рис. 2), а в группе пациентов с БПВЛНПГ в 100% случаев были выявлены два экстремума, первый в средней части векторной петли, расположен в I или II квадрантах, второй в конечной ее части и расположен в III квадранте (рис. 3).

По данным трехмерной ВКГ у пациентов с БПВЛНПГ было показано, что второй экстремум при БПВЛНПГ направлен вверх, вправо и назад, что соответствует расположению выходного отдела ЛЖ, который при этой блокаде возбуждается последним. Таким образом, данный признак является одним из самых достоверных критериев БПВЛНПГ, получаемых по данным ВКГ.

Проведен анализ скорости формирования пространственной векторной петли у лиц контрольной группы и пациентов с БПВЛНПГ. Показано, что у здоровых лиц график скорости имеет один пик, соответствующий вершине векторной петли (рис. 4), а у всех пациентов с БПВЛНПГ наблюдается несколько пиков: максимальный совпадает по времени с максимальным вектором и первым экстремумом векторной петли, а пик в конечной ее части - со вторым экстремумом. Причем, скорость в конечной части петли значительно, в 2-2,5 раза ниже, чем на максимальном пике (рис. 5). Это говорит о замедлении возбуждения в зоне выходного отдела ЛЖ за счет БПВЛНПГ. Таким образом, замедление формирования векторной петли в конечной ее части, совпадающей по времени со вторым экстремумом, является достоверным признаком БПВЛНПГ.

Таким образом, нами определены критерии БПВЛНПГ по данным трехмерной ВКГ:

• формированием векторной петли во фронтальной плоскости против часовой стрелки с образованием двух экстремумов векторной петли, при этом второй экстремум направлен вверх, вправо и назад;

• кривая скорости формирования трехмерной векторной петли имеет 2-3 пика, в конечной части векторной петли пик скорости снижен относительно максимального пика в 2-2,5 раза и совпадает по времени со вторым экстремумом.

В качестве иллюстрации использования данного подхода в клинической практике предлагаем клинические примеры.

Клинический пример №1. Пациент Д., 66 лет, мужчина.

Диагноз: Гипертоническая болезнь II стадии. Степень АГ 2. Целевое АД 130-139/70-79 мм рт.ст. Гиперлипидемия. Риск ССО 4 (очень высокий). Нарушение проводимости: БПВЛНПГ. ХСН 0. Ожирение I степени. Сахарный диабет 2 типа, компенсированный. Целевой уровень HbA1c<7,0%.

Угол αQRS=-48 градусов, PI=95%. На рисунке 6 представлена ЭКГ данного пациента, а также ВКГ во фронтальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях. Во фронтальной плоскости направление движения вектора против часовой стрелки, и имеется два экстремума, второй направлен вверх, вправо и назад. На кривой скорости выделяются два пика, второй совпадает со вторым экстремумом и имеет скорость в 2 раза ниже первого. Данные ЭКГ и ВКГ показателей соответствуют БПВЛНПГ.

Клинический пример №2. Пациент П., 69 лет, мужчина.

Диагноз: ИБС. Стабильная стенокардия напряжения II ФК. Кардиосклероз постинфарктный (ИМпST нижней локализации, 2018 г. ). ЧКВ со стентированием ПКА (2018 г.). Нарушение проводимости: БПВЛНПГ. Гипертоническая болезнь 3 стадии, неконтролируемая. Целевой уровень АД 130-139/70-79 мм рт.ст. Риск ССО 4 (очень высокий). ХСНнФВ II А ст. II ФК. Умеренная легочная гипертензия.

Угол αQRS=-44 градусов, продолжительность комплекса QRS=112 мс, PI=67%. В результате перенесенного инфаркта миокарда нижней стенки ЛЖ по данным ВКГ видно, что первый максимальный вектор деполяризации отклонился вверх, во фронтальной и сагиттальной плоскостях имеются перекресты векторной петли QRS, за счет которых снижается индекс планарности. Далее движение петли QRS против часовой стрелки, что соответствует направлению характерному для БПВЛНПГ. Имеется два экстремума, второй направлен вверх, вправо и назад, что говорит о наличии у пациента БПВЛНПГ. Скоростные показатели также подтверждают БПВЛНПГ - имеются три пика скорости, скорость в конечной части петли в 2 раза ниже максимальной, что говорит о замедлении возбуждения выходного отдела ЛЖ (рис. 7).

Клинический пример №3. Пациентка Х.,71 год, женщина.

Диагноз: ИБС. Стабильная стенокардия напряжения II ФК. Нарушение проводимости: БПВЛНПГ. Гипертоническая болезнь 3 стадии, контролируемое течение, Целевой уровень АД 130-139/70-79 мм рт.ст. Риск ССО 4 (очень высокий). ХСН I ст. II ФК. Сахарный диабет 2 типа, субкомпенсация. Целевой уровень гликированного гемоглобина менее 7,5%. ЦВБ. ХИГМ 2 ст. в форме вестибулопатии.

Угол αQRS=-28 градусов, продолжительность комплекса QRS=88 мс, PI=80%. Во фронтальной плоскости направление движения вектора против часовой стрелки, и имеется два экстремума, второй направлен вверх, вправо и назад. На кривой скорости выделяются три пика, скорость в конечной части петли в 2 раза ниже максимальной (рис. 8.). Оба критерия совпадают с ВКГ критериями БПВЛНПГ, что подтверждает наличие у пациента нарушение внутрижелудочковой проводимости. В то время, как только по ЭКГ данным БПВЛНПГ (угол альфа ≤-30 градусов), диагноз был исключен. Таким образом, основываясь только на ЭКГ и ВКГ критериях БПВЛНП, взятых за прототип, мы можем исключить БПВЛНПГ при ее наличии.

Способ диагностики блокады передневерхней ветви левой ножки пучка Гиса

Список литературы

1 Tawara S. Das Reizleitungssystem des Saugetierzens [The conduction system of mammalian hearts; an anatomic-histologic study of the atrioventricu bundle and the Purkinje fibers]. Jena: Gustav Fischer; 1906.

2 Rossi L. Histopathology of the conducting system. G Ital Cardiol. 1972;2(4):484-91. PMID: 5050985.

3 Uhley H. N. The quadrifascicular narure of the peripheral conduction system. - In Dreifus L. S., and Liboff W. (eds). Cardiac Arrhythmias. - New York: Grune & Stratton, 1973, p. 339

4 Орлов B.H. Руководство по электрокардиографии - 9-е изд., испр. - Москва: ООО «Медицинское информационное агентство», 2017. 560 с.

5 А.Б. де Луна. Руководство по клинической ЭКГ. Москва «Медицина», 1993. 704 с.

6 Мандел В. Дж., Аритмии сердца: механизмы, диагностика, лечение. Москва, «Медицина», 1996. 412 с.

7 Biering-Sorensen Т, Kabir М, Waks JW, Thomas J, Post WS, Soliman EZ, Buxton AE, Shah AM, Solomon SD, Tereshchenko LG. Global ECG Measures and Cardiac Structure and Function: The ARIC JStudy (Atherosclerosis Risk in Communities). Circ Arrhyihm Electrophysiol. 2018 Mar;11(3):e005961. doi: 10.1161/CIRCEP.117.005961. PMID: 29496680; PMCID: PMC5836803.

8 Ding S, Chai K, Li Y, Fang F, Yang J, Wang H. Prognostic significance of left anterior fascicular block and its relation with coronary artery disease in old patients based on 570 autopsy cases. Int J Cardiol. 2018 Oct 15;269:1-6. doi: 10.1016/j.ijcard.2018.06.069. Epub 2018 Jun 20. PMID: 30224030.

9 Schneider JF, Thomas HE Jr, Kreger BE, McNamara PM, Kannel WB. Newly acquired left bundle-branch block: the Framingham study. Ann Intern Med. 1979 Mar;90(3):303-10. doi: 10.7326/0003-4819-90-3-303. PMID: 154870.

10 Tereshchenko, L. G. (2018). Left anterior fascicular block: The need for a re-appraisal. International Journal of Cardiology, 269, 31-32. https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2018.07.079.

11 Bayes de Luna A., Cosin J., Carrio J., Chorao de Aguiar A. J. et al. Right Ventricular peripheral blocks: Diagnostic problems. - In: Cardiac electrophysiology today/Eds. A. Masoni, P. Alboni. - London, New York: Academic Press, 1982, 401.

12 Tzogias L, Steinberg LA, Williams AJ, Morris KE, Mahlow WJ, Fogel RI, Olson JA, Prystowsky EN, Padanilam BJ. Electrocardiographic features and prevalence of bilateral bundle-branch delay. Circ Arrhythm Electrophysiol. 2014 Aug;7(4):640-4. doi: 10.1161/CIRCEP.113.000999. Epub 2014 Jul 11. PMID: 25015953.

13 Мурашко B.B., Струтынский A.B. Электрокардиография: Учебное пособие. - 4-е изд. - Москва: «МЕДпресс», 2000. 312 с.

14 Хайт Г.Я. Основы диагностики клинической электрокардиологии. - Москва: «АНМИ», 2003. 329 с.

15 Cerqueira М., Abreu Lima С, Rocha F. Recent ECG-VCG concepts in ventricular hypertrophy. - Amsterdam: Proceedings VIII World Congress Cardiology, Excerpta Medica, 1978.

16 Титомир Л.И., Руткай-Недецкий И. Анализ ортогональной электрокардиограммы. М.: Наука, 1990. - 198 с.

17 Sedaghat G, Ghafoori Е, Waks JW, Kabir MM, Shvilkin A, Josephson ME, Tereshchenko LG. Quantitative Assessment of Vectorcardiographic Loop Morphology. J Electrocardiol. 2016 Mar-Apr;49(2): 154-63.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, функциональной диагностике, и может быть использовано для диагностики блокады передневерхней ветви левой ножки пучка Гиса (БПВЛНПГ). Из ЭКГ в 12 отведениях, зарегистрированных синхронно, реконструируют ортогональные отведения ЭКГ, вектор кардиограммы в ортогональных плоскостях и трехмерную векторную петлю с построением графика скорости формирования петли. БПВЛНПГ устанавливают на основании следующих критериев: векторная петля во фронтальной плоскости сформирована против часовой стрелки с образованием двух экстремумов векторной петли, при этом второй экстремум направлен вверх, вправо и назад; кривая скорости формирования трехмерной векторной петли имеет 2-3 пика, в конечной части векторной петли пик скорости снижен относительно максимального пика в 2-2,5 раза и совпадает по времени со вторым экстремумом. Способ повышает точность диагностики БПВЛНПГ, обеспечивает возможность диагностировать БПВЛНПГ при сочетании с нижним инфарктом миокарда и гипертрофией миокарда левого желудочка за счет анализа скорости формирования векторной петли. 8 ил., 1 табл., 3 пр.

Способ определения блокады передневерхней ветви левой ножки пучка Гиса (БПВЛНПГ) по данным трехмерного векторного анализа ЭКГ с оценкой скорости формирования векторной петли, заключающийся в реконструкции из ЭКГ в 12 отведениях, зарегистрированных синхронно, ортогональных отведений ЭКГ, векторкардиограмм в ортогональных плоскостях и трехмерной векторной петли с построением графика скорости формирования петли, отличающийся тем, что БПВЛНПГ устанавливают на основании следующих критериев:

• векторная петля во фронтальной плоскости сформирована против часовой стрелки с образованием двух экстремумов векторной петли, при этом второй экстремум направлен вверх, вправо и назад;

• кривая скорости формирования трехмерной векторной петли имеет 2-3 пика, в конечной части векторной петли пик скорости снижен относительно максимального пика в 2-2,5 раза и совпадает по времени со вторым экстремумом.