Клиническая интерпретация кардиоваскулярных тестов
реклама
ОБРАБОТКА ДАННЫХ И КЛИНИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ КАРДИОВАСКУЛЯРНЫХ ТЕСТОВ Фролов А.В., Гуль Л.М., Снежицкий В.А.*, Латышев С.И. Республиканский научно-практический центр “Кардиология”, Гродненский медицинский университет*, Беларусь Неоспоримо возрос диагностический потенциал математических методов обработки электрокардиограммы -“золотого”метода кардиологии. Например, сформировано отдельное направление по клиническому применению метода вариабельности сердечного ритма (ВСР), который оценивает динамику взаимодействия отделов вегетативной и центральной нервной регуляции (M.Malik et al,1996; Р.М.Баевский с соавт., 1968...2006[1-5]. Метод ВСР зарекомендовал себя как маркер восстановления больных ИБС после операций АКШ, при лечении больных АГ, в спортивной медицине [12,13]. Тем не менее, применение ВСР при стрессах пока не развито из-за существующей проблемы нестационарности и отсутствия соответствующего программного обеспечения. Требования: механизм моделируемого стресса должен влиять на разные отделы вегетативной и нейрогуморальной регуляции, время его действия должно быть ограниченным. Моделируемая нагрузка должна быть согласована с характеристиками исследуемого объекта. Простой математической моделью регуляции сердечного ритма является низкочастотный фильтр с полосой пропускания от 0 до 0,5 Гц. Следовательно, для получения адекватного отклика необходимо моделировать сигналы, частотный спектр которых пересекает спектр модели (П.Эйкхофф,1975) [14]. По реакции организма могут быть выделены 5 типов вегетативной реактивности: повышенная, нормальная, сниженная, парадоксальная и отсутствие реакции (А.М. Вейн, 2003) [6]. Цель исследования: разработка и клиническая апробация программного обеспечения для кардиоваскулярных тестов под контролем динамики параметров ВСР. Апробированы классические ортопробы, а также оригинальный тест на базе поворотного стола и изометрическая нагрузка, выполняемая с помощью электронного эргометра ПИН-01. В таблице 1 перечислены применяемые кардиоваскулярные тесты. Разделим их на две группы:. активизирующие симпатический отдел регуляции (активная Аоп и классическая пассивная Поп ортопробы, велоэргометрическая проба Вэп, изометрическая проба Ип ) и активизирующие парасимпатический отдел регуляции (модифицированная ортопроба “качающийся стол” Моп, проба Вальсальвы Пв и форсированное дыхание Фд). При активной активизируется весь и пассивной комплекс ортопробах, симпатической а также при иннервации велоэргометрии сердца, включая барорецепторы венечных артерий, артериальные рецепторы, а также хеморецепторы ветвей коронарных артерий. При диагностике больных с высокой стадией патологии, в периоды обострения или при нарушениях опорно-двигательного аппарата традиционная Вэп противопоказана. В такой ситуации рекомендована изометрическая проба Ип. Она диагностически значима при выявлении нарушений коронарного и сократительного резерва у больных ИБС с высоким классом стенокардии напряжения, для выявления гипертензивных реакций и для диагностики скрытой (латентной) левожелудочковой недостаточности [7,11]. Ип выявляет способность периферических сосудов к сокращению, то есть симпатическую компоненту вегетатики, оценивает состояние симпатического эфферентного пути. Ип более щадящая, чем Вэп, может без особого риска проводиться у больных с тяжелой стенокардией и острыми формами ИБС. Все перечисленные тесты преимущественно активизируют симпатоадреналовый контур регуляции. К тестам, активизирующим вагусный контур, относятся пассивная модернизированная ортопроба Моп, проба Вальсальвы Пв и форсированное дыхание 6 мин-1 Фд Моп выполняется с помощью поворотного стола, разработанного в Гродненском кардиоцентре [9,10]. Конструкция предусматривает угол подъема от 0 до 900, угловая скорость подъема-спуска варьируется В исследование включены здоровые, больные НЦД, артериальной гипертонией АГ и ишемической болезнью сердца ИБС, количество и распределение по тестам в Таблице 2. Разработано программное обеспечение “Бриз-2М”, анализирующее динамику параметров ВСР при выполнении кардиоваскулярных тестов. Фиксировались параметры ВСР в фазе исходного состояния, на высоте нагрузки и в фазе релаксации. С помощью “временного окна” вырезались активные участки переходных процессов, что уменьшало влияние фактора нестационарности. Всю гамму динамики параметров ВСР симпатической иннервации “С” – это сформировали в группы. Активность ЧСС+, SDNN-, MxdMn-, Amo+, LF+, парасимпатической “ПС”- ЧСС-, SDNN+, MxdMn+, Amo-,HF+ и центральной регуляции “Ц”- VLF+. Параллельная активизация отделов трактовалась как смешанная реакция. По Вейну интерпретировали приращения параметров более 50 % от исходных значений как гиперреактивность, от 10 до 50 % - нормореактивность, менее 10 % - гипореактивность. Колебания < 5 % трактовали как отсутствие реакции или “вегетативная денервация”. Более строгие границы можно установить при увеличении репрезентативности клинических данных. Если проводятся симпатические тесты (Аоп, Поп, ВЭП, Ип), адекватной, естественно, считаем реакцию с доминированием активности симпатического отдела регуляции в пределах 10-50 %. При параллельном повышении центральной компоненты на 10-50 % реакцию понимаем как адекватную центральную. Если центральная компонента не увеличилась выше 10 % , имеем адекватную автономную реакцию. Наконец, если наблюдается уменьшение симпатической компоненты, фиксируем парадоксальную реакцию. Так при активной и пассивной ортопробе получили следующее распределение реакций по типам в процентах (см. Таблица 3). Видно, как по мере роста класса патологии растет доля неадекватных кардиоваскулярных реакций. Классические Аоп и Поп имеют один иммобилизирующий фактор гравитации. При Моп использовали качающийся стол, которому придавали циклическое движение с угловой скоростью 40/мин. Сравнивались группы больных, имеющих в анамнезе АГ, ИБС, ПМК. Данные обработаны методом Манна-Уитни. Если при Поп получена симпатическая реакция, т.е. SDNN достоверно уменьшилось на 17,0 % (p<0,005), LF/HF увеличилось на 9,3 % (p<0,001) то при Моп, наоборот, парасимпатическая, тот же параметр SDNN достоверно увеличился на 49,7 % (p<0,001),.а LF/HF уменьшилось на 15,1 % , но с низкой достоверностью. Нужно отметить, что Моп вызывает постоянное напряжение регуляторных механизмов, вследствие плавного изменения вектора гравитации. Проба легко переносится пациентами, нет опасности травмы при синкопе. При выполнении Вэп здоровыми и больными СН ФК I-II получены реакции симпатического типа с повышением SDNN на 16-24 % в сравнении с исходным уровнем (p<0,001). У больных с постинфарктным кардиосклерозом реакция на физическую нагрузку практически отсутствовала. Ип, проведенная у 43 испытуемых, дала неоднозначную вегетативную реакцию (см. Таблицу 4). У здоровых лиц и даже у больных АГ есть резервы симпатической регуляции и реакция преимущественно происходит по симпатическому типу. У больных ИБС симпатоадреналовая система истощена, поэтому чаще встречается смешанный либо парасимпатический варианты. Проба Вальсальвы Пв и проба с форсированным дыханием Фд отражают резервы парасимпатического контура регуляции сердечного ритма. Предложена клиническая интерпретация результатов кардиоваскулярных тестов на базе классификации Вейна и динамики параметров ВСР. Пробы интерпретируются как повышенная (гипер), адекватная (нормо), сниженная (гипо), отсутствие реакции (“вегетативная денервация”) и парадоксальная (нелинейная). Все варианты клинической интерпретации кардиоваскулярных тестов с симпатической активацией сведены в Таблицу 5. Согласно данной классификации для обследуемого наиболее предпочтительны адекватные симпатические реакции, при снижении резервов симпатического отдела регуляции получим гипореактивный вариант и в пределе отсутствие реакции, то есть полное исчерпание возможностей хронотропной сердечной регуляции. Гиперреактивная и парадоксальная реакции нуждаются в более тонкой интерпретации с привлечением методов нелинейной динамики. При проведении парасимпатических тестов (Моп, Вальсальва, форсированное дыхание) адекватной считаем реакцию с повышением активности парасимпатического отдела регуляции в пределах 10-50 %. Параллельное повышение центральной компоненты на 10-50 % интерпретируем как адекватную центральную реакцию. Если центральная компонента не увеличивается более 10 %, получим адекватную автономную реакцию. При увеличении парасимпатической компоненты на 5-9 % результат будем трактовать как гипореактивный вариант, а менее 5 % - отсутствие вегетативной реакции. Наконец, если наблюдается уменьшение парасимпатической компоненты, имеем парадоксальную реакцию согласно А.Вейну. Все варианты клинической интерпретации кардиоваскулярных тестов с парасимпатической активацией приведены в Таблице 6. По этой классификации для испытуемого наиболее выгоды адекватные варианты, при снижении резервов парасимпатического отдела регуляции получим гипореактивный вариант и в пределе отсутствие реакции, то есть полное исчерпание резервов тормозящих отделов хронотропной сердечной регуляции. Гиперреактивная (повышение ПС > 50 %) и парадоксальная реакции (снижение ПС) нуждаются в более тонкой интерпретации нелинейными методами. Во группах больных АГ и ИБС мы часто наблюдали парадоксальные реакции на кардиоваскулярные тесты. Это значит, что активизация регуляторных механизмов происходит не классически. Такие случаи можно отнести к нелинейным процессам, происходящим в системе регуляции сердца. Трактовка подобных реакций на языке методов нелинейной динамики представляет значительный интерес. Разработанный нами подход позволяет синтезировать обширный, многомерный, цифровой материал в рамках общепринятой клинической терминологии. Динамика ВСР при кардиоваскулярных тестах объективно отражает функциональные возможности автономных и нейрогуморальных регуляторных систем организма. Симбиоз простоты выполнения тестов и полной автоматизации расчетов формируют условия для широкого применения выполненного исследования в клинической функциональной диагностике и при профотборе. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1 Malek M. et al. Heart Rate Variability. Standards of measurements, physiological interpretation and clinical use // Europ.Heart J. -№17.-1996.-P.364-381. 2 Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных элекрокардиографических систем: (методические рекомендации МЗ РФ), Москва, 2000.- 30 c. 3 Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем: Методические рекомендации.- Челябинск, 2002.- 64 c. 4 Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение. Под ред. Р.М.Баевского и Н.И.Шлык.- Ижевск. – 2003. – 256 с. 5 Вариабельность сердечного ритма: от смелых идей до практического применения. В сб.: Вiсник Харкiвского нацiонального унiверситету iм.В.Н.Каразiна № 581 Медицина, випуск 5. Под.ред. М.I.Яблучаньского..Харкiв. –2003. –94 c. 6 Вегетативные расстройства. Клиника, диагностика, лечение. Под ред. А.М. Вейна.Москва, 2003. 7 Модифицированный метод кистевой изометрической нагрузки для оценки коронарного и сократительного резерва у больных ИБС с высоким классом стабильной стенокардии, нестабильной стенокардии и инфарктом миокарда // Методические рекомендации (Полонецкий Л.З., Гелис Л.Г.,Станкевич В.И. и др.). - Минск,1994. - 21 c. 8 Сидоренко Г.И., Павлова А.И., Нечесова Т.А.,Фролов А.В., Антонович М.Н. Новый психофизиологический тест «информационная проба» и возможности его использования в кардиологии// Кардиология.-№5.-1984.- С.63-67. 9 Снежицкий В.А. Модель поворотного стола для тилт - теста // Медицинские новости.2003.- №5.- C.69-71. 10 Снежицкий В.А. Адаптационные реакции организма при проведении пассивной ортостатической и модифицированной пробы у больных с нормальной и нарушенной функцией синусового узла // Медицинская панорама.- №3.-2004.-C.9-13. 11 Станкевич В.И., Горбуз И.К/ Эргометр-тренажер для кистевых нагрузочных проб// мат. Межд.конф.”Медэлектроника-2003”.-Минск,2003. - C.38412 Фролов А.В., Цехмистро Л.Н. Особенности вегетативной регуляции у представителей академической гребли // “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно— сосудистой системы”. – Москва, 2004.- C.385-389 13 Шугай И.Д.,Фролов А.В., Цапаева Н.Л. Динамика параметров ВСР у больных после кардиохирургического вмешательства // сб.докл.5 научн.практ.конф. “Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы”. – Москва, 2003.- C.114118. 14 Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления / М., Мир.-1975.-682 c. Таблица 1 Типы кардиоваскулярных нагрузок Тип нагрузки Обозначение Активная ортопроба Классическая пассивная ортопроба Велоэргометрическая проба Изометрическая проба Аоп Поп Проба “качающийся стол” Проба Вальсальвы Форсированное дыхание 6 мин-1 Моп Активизируемый канал регуляции Симпатикоадреналовый Вэп Ип Вагусный Пв Фд Противопоказания ИМ в (под) остром периоде, нестабильная стенокардия, частая политопная экстрасистолия, гипертонический криз, синкопе ИМ в (под) остром периоде, нестабильная стенокардия, гипертонический криз Таблица 2 Материал исследования № 1 Тип нагрузки Аоп Всего проб 2 Вэп 135 3 Поп, Моп 77 4 Ип, Пв, Фд 53 45 Распределение по группам Средний возраст Здоровые и больные НЦД – 22 Больные ИБС - 23 Здоровые 45 Больные СН , ФК I-II - 45 Постинфарктный склероз - 45 ИБС, без ДСУ - 42 ИБС и ДСУ - 35 Здоровые - 19 38 4 41 3 46 12 Больные АГ - 12 40 7 Больные ИБС - 22 45 8 51 1 53 8 32 16 34 16 35 12 Сокращения: АГ – артериальная гипертония, НЦД – нейроциркуляторная дистония, ИБС - ишемическая болезнь сердца, ФК – функциональный класс, ДСУ – дисфункция синусового узла. Таблица 3 Частота типов кардиоваскулярных реакций в процентах при проведении Аоп и Поп Тип реакции Симпатический Смешанный Парасимпатический Здоровые 50,0 40,0 10,0 Больные НЦД 66,6 16,7 16,7 Больные АГ 50,0 50,0 - Больные ИБС 47,8 30,4 21,8 Таблица 4 Частота типов кардиоваскулярных реакций в процентах при проведении Ип Тип реакции Симпатический Смешанный Парасимпатический Здоровые 50,0 35,7 14,3 Больные АГ 36,4 18,1 45,5 Больные ИБС 16,7 33,3 50,0 Таблица 5 Клиническая интерпретация кардиоваскулярных тестов симпатического типа (Аоп, Поп, ВЭП) С, % ПС, % Ц, % Тип реакции + (> 50) -/0 + ( > 50 ) Гиперреактивная + (10-50) -/0 + (10-50) Адекватная центральная + (10-50) -/0 < 10 Адекватная, автономная + (5 – 9) -/0 < 10 Гипореактивная <5 <5 + /Отсутствие реакции +/+/Парадоксальная Сокращения: С, ПС, Ц – приращения блоков параметров симпатической, парасимпатической и центральной активности в % относительно исходных значений; +, -, 0 –положительное, отрицательное и нулевое приращение; так как в блоки симпатической и парасимпатической регуляции входят по 5 параметров, рекомендуется использовать их медианные значения. Таблица 6 Клиническая интерпретация кардиоваскулярных тестов парасимпатического типа (качающийся стол, проба Вальсальвы, форсированное дыхание) С, % ПС, % Ц, % Тип реакции -/0 + (> 50 ) +/ -(>50 ) Гиперреактивная -/ 0 + (10-50 ) - (10-50 ) Адекватная автономная -/0 + (10-50 ) + (10-50 ) Адекватная,центральная -/0 + (< 9 ) +/.-(< 9) Гипореактивная +/+/Парадоксальная Сокращения: те же, что для таблицы.5
