ДИСПЕРСИОННОЕ КАРТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММ — МЕТОД ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ КЛИНИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ

Несмотря на доступность и методическую завершенность классической электрокардиографии, она обладает рядом недостатков: низкой чувствительностью и специфичностью к некоторым патологическим процессам в миокарде, особенно к ишемическим изменениям в нем, недостаточной чувствительностью для индивидуальных оценок прогноза риска патологии сердца. Кроме этого, использование нагрузочных тестов и суточного мониторирования электрокардиограммы (ЭКГ) требует достаточно много времени и финансовых затрат, что, несомненно, ограничивает их широкое применение в условиях амбулаторного обследования больных. Учитывая это, внедрение в практическую кардиологию новых точных электрокардиографических технологий, несомненно, является шагом вперед в идентификации лиц, имеющих различные варианты ишемических и неишемических изменений в миокарде (Титомир Л.И. и соавт., 2001; Иванов Г.Г. и соавт., 2003).

Одной из таких технологий является метод дисперсионного картирования биопотенциалов сердца, который реализуется с помощью прибора «КардиоВизор-06с» (Кудашева И.А. и соавт., 2004; Рябыкина Г.В., Сула А.С., 2004; Рябыкина Г.В. и соавт., 2006). Метод базируется на оценке существующих в норме и при патологии низкоамплитудных (10–30 мкВ) колебаний (флюктуаций) электрокардиографического сигнала, которые присутствуют на протяжении всего кардиоцикла, от цикла к циклу («beat-to-beat»). За рубежом анализ колебаний элект­рокардиографического сигнала «beat-to-beat» используется для диагностики электрической нестабильности миокарда (Schwartz P.J., Malliani A., 1975; Raeder E.A. et al., 1992). Несмотря на широкий интерес к этим исследованиям за рубежом, в частности в России (Кудаше­ва И.А. и соавт., 2004; Рябыкина Г.В., Сула А.С., 2004; Дудник Е.Н. и соавт., 2005; Кудашова И.А., 2005; Рябыкина Г.В. и соавт., 2006), в нашей стране практически отсутствуют работы, ана­лизирующие дисперсию амплитудных и временных показателей электрокардио­графического сигнала.

Установлено, что в основе этих низкоамплитудных колебаний лежат различные электрофизиологические изменения миокарда, однако в связи с малой амплитудой закономерности изменения таких колебаний в общепринятых методах электрокардиографического анализа не исследуют. В то же время дисперсионные характеристики ЭКГ при возникновении и развитии патологии миокарда, особенно его ишемии, начинают изменяться раньше, чем ее зубцы. Поэтому при анализе этих характеристик можно получить информацию о развитии патологического процесса на более ранних его стадиях.

Рис. 1. Схема формирования информационной топологической модели низкоамплитудных колебаний ЭКГ:

>

a — исходные ЭКГ-сигналы с метками синхронизации в моменты времени t;

б — массив низкоамплитудных колебаний ЭКГ для момента времени t;

в — поверхностная карта дисперсионных характеристик;

г — информационная топологическая модель дисперсионных характеристик — «портрет сердца» (Рябыкина Г.В., Сула А.С., 2004).

Важнейшей особенностью дисперсионных характеристик оказалась их высокая специфичность при разделении состояний норма — патология. В методе дисперсионного картирования электрокардиографического сигнала они рассчитываются по девяти группам дисперсионных отклонений, отражающих деполяризацию и реполяризацию разных отделов сердца (G1–G9). Разграничение нормы и патологии проведено на основе стандартной процедуры обучения автоматического классификатора на контрольной группе здоровых лиц, а также группе лиц со строго верифицированными клиническими диагнозами. По каждой из групп анализа G1—G9 были сформированы границы нормы для дисперсионных линий (Рябыкина Г.В., Сула А.С., 2004). При наличии патологических изменений соответствующие им дисперсионные линии выходят за верхние или нижние границы нормы. Величина площади отклонений дисперсионных линий, то есть выраженность их отклонений, оценивается интегральным индикатором, который получил наименование «Миокард». Индикатор «Миокард» изменяется в относительном диапазоне от 0 до 100%. Значение «Миокард»=0% соответствует полному отсутствию каких-либо значимых отклонений, т. е. положению всех ди­спер­сионных линий внутри границ нормы. Чем больше значение индикатора — тем больше отклонение от нормы. Показатель «Миокард»=100% соответствует патологическому состоянию, связанному с выраженными отклонениями во всех группах дисперсионных характеристик (Рябыкина Г.В., Сула А.С., 2004; Дудник Е.Н. и соавт., 2005; Кудашова И.А., 2005; Рябыкина Г.В. и соавт., 2006).

Результаты анализа дисперсий амплитуд этих колебаний в момент деполяризации и реполяризации предсердий и желудочков отображаются на поверхности квазиэпикарда с использованием предложенной новой электродинамической модели биоэлектрического генератора сердца (Рябыкина Г.В., Сула А.С., 2004; Дудник Е.Н. и соавт., 2005; Кудашова И.А., 2005; Рябыкина Г.В. и соавт., 2006).

Технологически регистрация и обработка электрокардиографического сигнала осуществляется следующим образом. Входной электрокардиографический сигнал от конечностей длительностью 30 с оцифровывают и выделяют приблизительно 15 по­следовательных QRST-комплексов. Далее выделенные комплексы в каждом из 6 отведений от конечностей (I, II, III, aVR, aVL, aVF) синхронизируют по моменту начала и получают сигналы низкоамплитудных флуктуаций QRST-комплекса в каждый момент времени регистрации. Полученные цифровые массивы флуктуаций пропускают через специальный модуль когерентного усиления слабых сигналов. На выходе формируется поверхностная карта электрических флуктуаций, которая по определенному алгоритму проецируется на эпикардиальную поверхность компьютерной 3-мерной анатомической модели сердца. В итоге на экране дисплея возникает цифровая модель электрических флуктуаций, «портрет сердца».

Выходная информация о дисперсионных изменениях выводится на экран дисплея и включает две группы данных: «портрет сердца», представляющий собой компьютерную реконструкцию дисперсионных отклонений на поверхности «квазиэпикарда», и текстовые сообщения, включающие заключение и рекомендации для врача.

«Портрет сердца» — это «моментальный снимок», получаемый на экране дисплея в результате визуализации рассчитанных средних дисперсионных характеристик низкоамплитудных колебаний зарегистрированной ЭКГ. Он формируется в двух видах: вид со стороны правого предсердия и правого желудочка и вид со стороны левого предсердия и левого желудочка (рис. 2).

Рис. 2. «Портрет сердца» здорового человека

Цвет портрета изменяется как при отклонениях амплитуды дисперсионных характеристик, так и при изменении запаздывания или опережения дисперсионных характеристик во времени, что коррелирует с величинами интервалов P–Q, Q–T, QRS.

Таким образом, «КардиоВизор-6с» является экспресс-прибором, обеспечивающим компьютерный анализ низкоамплитудных морфологических ва­риаций QRST-комплекса.

В норме «портрет сердца» имеет ровную зеленую окраску. При возникновении изменений флуктуаций соответствующая часть портрета сердца меняет цвет от зеленого до красного, в зависимости от выраженности этих изменений. «Портрет сердца» дает целост­ную информацию об изменениях электрических флуктуаций во всех отделах сердца и визуально распознается врачом на экране дисплея в течение 15–20 с. Цвет на «портрете сердца» реагирует на малейшие изменения процессов деполяризации и реполяризации миокарда, поэтому использование его позволяет существенно увеличить достоверность исследования.

По данным Г.В. Рябыкиной и соавторов (2006) чувствительность и специфичность «КардиоВизора-06с» при разделении нормы и патологии при ишемии миокарда составили соответственно 90 и 63%.

В клинике факультетской терапии Винницкого медицинского университета им. Н.И. Пирогова дисперсионное картирование ЭКГ с помощью «Кар­диоВизора-06с» применяют с октября 2005 г. За этот период проведено 355 исследований 187 больным, 65% — пациенты с ишемической болезнью сердца со стенокардией II–IV функционального класса и безболевой ишемией миокарда, у 24% был пост­инфарктный кардиосклероз. Большинству больных дисперсионное картирование ЭКГ проводили в состоянии покоя и после умеренной дозированной физической нагрузки на велоэргометре (увеличение частоты сердечных сокращений на 20–25 в мин). Были выявлены изменения дисперсионных характеристик ЭКГ, адекватные клинике заболевания (рис. 3). В 27% случаев изменения при дисперсионном картировании ЭКГ опережали изменения на стандартных ЭКГ и данные холтеров­ского мониторирования ЭКГ. В настоящее время начата работа с исследовательской версией программной системы «КардиоВизор-06сИ», дающая возможность количественно оценить выходные данные скрининг-заключения.

Рис. 3. Пациент К., 60 лет. Ишемическая болезнь сердца. Стенокардия напряжения II функциональный класс.

>

a — в покое (12:49)

б — через 3 мин (12:52)

в — через 4 мин (12:53)

ВЫВОДЫ

1. Дисперсионное картирование ЭКГ является эффективным методом выявления ишемии мио­карда, который может быть использован для скри­нинговых обследований больных с кардиалгиями.

2. Использование проб с физической нагрузкой значительно повышает эффективность дисперси­онного картирования ЭКГ в плане выявления ишемии миокарда у больных c ишемической болезнью сердца.

3. Прибор предоставляет новые возможности для контроля динамики биоэлектрических процессов в миокарде и может эффективно использоваться в практической работе врача.

ЛИТЕРАТУРА

• Дудник Е.Н., Глазачев О.С., Гуменюк В.А., Судаков К.И., Бузиашвили Ю.И., Асымбекова Э., Бакерия Л.А., Сула А.С., Рева М.П. (2005) Возможности использования ЭКГ-анализатора «КардиоВизор-06с» в функциональной диагностике и прогнозировании ишемии миокарда. Функциональная диагностика, 1: 8–14.
• Иванов Г.Г., Грачев С.В., Сыркин А.Л. (2003) Электрокардиография высокого разрешения. Триада, Москва, 304 с.
• Кудашова И.А. (2005) Анализ воспроизводимости результатов при работе с программным обеспечением «КардиоВизор-06сИ». В кн.: Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы. Тезисы докладов седьмой научно-практической конференции, Москва, с. 78–83.
• Кудашева И.А., Иванов Г.Г., Ткаченко С.Б., Баев­ский Р.М., Салех С., Попов В.В. (2004) Диагностические возможности характеристик дисперсии ЭКГ-сигнала при инфаркте миокарда (по данным ЭКГ-анализатора «КардиоВизор»). Труды ММА им. И.М. Сеченова: 45–49.
• Рябыкина Г.В., Сула А.С. (2004) Использование прибора КардиоВизор-06с для скрининговых обследований. Пособие для врачей. РКНПК, Москва, 34 с.
• Рябыкина Г.В., Сула А.С., Щедрина Е.В. (2006) Опыт использования прибора КардиоВизор в кардиологической практике. Кардиологический Вестник. Бюллетень Россий­ского кардиологического научно-производственного комплекса, 1: 14–18.
• Сула А.С., Рябыкина Г.В., Гришин В.Г. (2003) ЭКГ-анализатор КардиоВизор-06с: новые возможности выявления ишемии миокарда при скрининговых обследованиях и перс­пективы использования в функциональной диагностике. Функциональная диагностика, 2: 69–77.
• Титомир Л.И., Рутткай-Недецкий И.К., Бахарова Л.И. (2001) Комплексный анализ электрокардиограммы в ортогональных отведениях: Электрокардиологическая интроскопия сердца. Наука, Москва, 238 с.
• Raeder E.A., Rosenbaum D.S., Bhasin R., Cohen R.J. (1992) Alternating morphology of the QRST complex preceding sudden death. N. Engl. J. Med., 326(4): 271–272.
• Schwartz P.J., Malliani A. (1975) Electrical alternation of the T-wave: clinical and experimental evidence of its relationship with the sympathetic nervous system and with the long Q-T syndrome. Am. Heart J., 89(1): 45–50.

Адрес для переписки:
Монастырский Юрий Игоревич
21018, Винница, ул. Пирогова, 53
Винницкий национальный медицинский
университет им. Н.И. Пирогова,
кафедра факультетской терапии