Способ оценки хронотропной функции сердца у пациента с синусовым ритмом

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОЦЕНКИ ХРОНОТРОПНОЙ ФУНКЦИИ СЕРДЦА У ПАЦИЕНТА С СИНУСОВЫМ РИТМОМ(71) Заявитель Учреждение образования Гродненский государственный медицинский университет(72) Авторы Снежицкий Виктор Александрович Дешко Михаил Сергеевич Раков Александр Владимирович(73) Патентообладатель Учреждение образования Гродненский государственный медицинский университет(57) Способ оценки хронотропной функции сердца у пациента с синусовым ритмом, заключающийся в том, что проводят суточное мониторирование электрокардиограммы, получают график суточного тренда частоты сердечных сокращений (ЧСС) в системе координат, где значение абсциссы 0 соответствует началу мониторирования электрокардиограммы, значение абсциссы 10 - окончанию мониторирования электрокардиограммы,значение ординаты 0 - нулевой ЧСС, значение ординаты 10 - ЧСС, равной 150 уд/мин, на основе полученного графика по формуле трапеций рассчитывают интегральное значениесуточной ЧСС, соответствующее площади под графиком суточного тренда ЧСС, и оценивают хронотропную функцию сердца у пациента с синусовым ритмом как повышенную при значениибольше 58,4, или как нормальную при значенииот 43,4 до 58,4, или как сниженную при значениименьше 43,4. Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии и функциональной диагностике, и может быть использовано для оценки хронотропной функции сердца у пациента с синусовым ритмом. Хронотропная функция сердца оценивается на основании частоты сердечных сокращений (ЧСС). ЧСС отводится ключевая роль в функционировании сердечно-сосудистой системы как в норме, так и при патологии. При всей кажущейся простоте и одномерности ЧСС данная величина аккумулирует многоуровневые и разноплановые влияния, как эндогенные, так и поступающие из внешней среды. Несмотря на легкость определения ЧСС,дать однозначную интерпретацию в аспектах настоящего состояния пациента и его прогноза весьма проблематично. Обширная доказательная база свидетельствует в пользу ЧСС как независимого предиктора неблагоприятных сердечно-сосудистых событий (общая и сердечно-сосудистая 18205 1 2014.06.30 смертность, инфаркт миокарда, инсульт, ишемическая болезнь сердца, хроническая сердечная недостаточность и т.д.) 1 с вытекающим отсюда следствием об использовании ЧСС как терапевтической мишени в лечении кардиологических больных 2. Известно, что снижение ЧСС всего на 1 уд/мин у пациентов с хронической сердечной недостаточностью либо после инфаркта миокарда ассоциируется с 2 -ным снижением смертности, а повышение ЧСС на 5 уд/мин может приводить к развитию ишемических эпизодов 3. ЧСС представляет сложность в интерпретации еще и потому, что подвержена значительной вариабельности, ритмичности с различными периодами (циркадианные, ультрадианные и др.) 4. В ряде эпидемиологических исследований оценку ЧСС давали при посещениях врача(подсчет пульса, электрокардиографически), в то время как вариабельность ЧСС при офисных измерениях на 40 выше, чем при амбулаторных (тахикардия белого халата) 5. Подход к количеству измерений также нестандартизирован в различных работах (рекомендуется 2 и более раз за промежуток не менее 30 с при нескольких последовательных визитах) 6. В связи с этим наиболее адекватно оценить ЧСС позволяет длительная регистрация,например, с помощью систем холтеровского мониторирования электрокардиограммы (ХМ ЭКГ). Известен способ оценки хронотропной функции сердца на основе ХМ ЭКГ, позволяющий в том числе оценивать минимальные, максимальные, средние значения ЧСС в период бодрствования и сна, а также в выбранные промежутки времени, отдельно для синусового и несинусового ритмов, визуализировать динамику ЧСС в виде графического изображения (тренда) 7. Недостатком указанного способа является то, что его использование позволяет оценить хронотропную функцию сердца на основании анализа и обобщения врачом отдельных значений ЧСС в различные периоды мониторирования. ЧСС при этом зависит от отрезка времени, который выбран для усреднения -интервалов ЭКГ, на основании которых производится расчет. Таким образом, рассчитанная ЧСС может отличаться от истинной ЧСС, полученной за более или менее продолжительный интервал времени. В случае ХМ ЭКГ требуется детальный анализ тренда ЧСС, его сопоставление с кривой движения и дневником пациента. При использовании ХМ ЭКГ также возможна ошибка оценивания, связанная с асимметричностью распределения ЧСС в течение суток. Проблема асимметричности в целом весьма типична для биомедицинских исследований. В данном случае медиана и среднее арифметическое могут существенно различаться. Среднее переоценивает вклад значений,находящихся на хвосте распределения, редко встречающихся, но входящих в вычисления с большим удельным весом. Так, среднее арифметическое будет больше медианы, если распределение растянуто вправо, и меньше, если влево 8. Все указанное вносит субъективность в оценку ЧСС и может вести к недооценке либо переоценке полученной во время ХМ ЭКГ информации. Наиболее близким к заявленному является способ оценки хронотропной функции на основе ХМ ЭКГ и последующего расчета интегрального значения суточной ЧСС. Отличительным моментом является то, что интегральное значение суточной ЧСС рассчитывают по обобщенной формуле Симпсона, используя для этого 75000 -интервалов. В случае,если этот показатель больше 70558442, оценивают хронотропную функцию сердца как сниженную, если меньше 50410534, оценивают хронотропную функцию сердца как повышенную, а если он находится в границах от 50410534 до 70558442, то оценивают хронотропную функцию сердца как нормальную 9. Недостатком указанного способа является то, что не во всех коммерческих системах ХМ ЭКГ реализована возможность получения значений -интервалов полученные величины громоздки вследствие измерения -интервалов в миллисекундах, отсюда выше 2 18205 1 2014.06.30 вероятность ошибки, особенно при пограничных значениях показателя задействованные 75000 -интервалов могут захватывать различные участки мониторирования в зависимости от времени начала мониторирования и хронотропной функции пациента. Задача изобретения - расширение арсенала объективных способов оценки хронотропной функции сердца у пациентов с синусовым ритмом. Поставленная задача решается путем проведения суточного мониторирования электрокардиограммы, получают график суточного тренда частоты сердечных сокращений(ЧСС) в системе координат, где значение абсциссы 0 соответствует началу мониторирования электрокардиограммы, значение абсциссы 10 - окончанию мониторирования электрокардиограммы, значение ординаты 0 - нулевой ЧСС, значение ординаты 10 - ЧСС, равной 150 уд/мин, на основе полученного графика по формуле трапеций рассчитывают интегральное значениесуточной ЧСС, соответствующее площади под графиком суточного тренда ЧСС, и оценивают хронотропную функцию сердца у пациента с синусовым ритмом как повышенную при значениибольше 58,4, или как нормальную при значенииот 43,4 до 58,4, или как сниженную при значениименьше 43,4. Способ осуществляют следующим образом. Проводят ХМ ЭКГ в условиях свободной двигательной активности в течение 24 ч с периодами активной физической нагрузки и отдыха, бодрствования и сна. При помощи программного обеспечения, в котором осуществляют анализ суточной ЭКГ, получают графическое изображение суточного тренда ЧСС,который и является искомым графиком. С помощью любого из доступных приложений,предназначенных для оцифровывания графиков, определяют координаты кривой тренда ЧСС. Для этого задают систему координат. Координаты принимают значения от 0 до 10,при этом абсцисса 0 соответствует началу мониторирования, ордината 0 - нулевой ЧСС,абсцисса 10 - окончанию мониторирования, ордината 10 - ЧСС, равной 150 уд/мин. Рассчитывают интегральное значениесуточной ЧСС, которое соответствует площади под кривой тренда, по формуле трапеций, суть которой заключается в аппроксимации функции на каждом из частичных отрезков прямой, проходящей через конечные значения 10.,21 где- интегральное значение суточной ЧСС (площадь под кривой тренда)- индекс узла- значение аргумента (абсцисса)- значение функции (ордината)- количество отрезков разбиения (количество точек 1). При значениибольше 58,4 оценивают хронотропную функцию у пациентов с синусовым ритмом как повышенную, применьше 43,4 - как сниженную и при , находящемся в интервале от 43,4 до 58,4, - как нормальную. С использованием предложенного способа проанализированы записи 215 пациентов с синусовым ритмом. На основании анализа тренда ЧСС, полученного при ХМ ЭКГ, выделены 3 подгруппы, включившие пациентов с синдромом брадикардии (подгруппа 1,71, 45 мужчин, 26 женщин, средний возраст 52 года), нормальной динамикой ЧСС в течение наблюдения (подгруппа 2,106, 73 мужчины, 33 женщины, средний возраст 43 года) и с синдромом тахикардии (подгруппа 3,38, 20 мужчин, 18 женщин, средний возраст 43 года). По результатам теста Шапиро-Уилкараспределение данных соответствовало закону нормального распределения, следовательно, анализ проводили с использованием параметрических критериев однофакторного дисперсионного анализадля выявления значимости различий между группами и критерия Пирсона для выявления корреляционных связей между параметрами. В табл. 1 отражены результаты обследования пациентов с синусовым ритмом в виде М и 95 ДИ, где М - среднее значение, 95 ДИ - 95 -ный доверительный интервал. 3 18205 1 2014.06.30 Таблица 1 Параметры хронотропной функции сердца у пациентов с синусовым ритмом Группа А Изучаемые пара 1 2 3 р метры М 95 ДИ М 95 ДИ М 95 ДИ ЧССсрсут 57 54-59 75 74-76 88 87-89 0,0000 ЧССсрд 59 57-61 78 76-79 96 93-99 0,0000 ЧССминд 44 43-46 57 56-58 70 66-73 0,0000 ЧССмаксд 97 92-102 124 120-128 139 132-147 0,0000 ЧССсрн 49 47-50 62 61-63 77 72-81 0,0000 ЧССминн 42 40-44 53 52-54 63 60-67 0,0000 ЧССмаксн 70 67-73 89 86-91 107 100-113 0,0000 36,6 34,7-38,4 51,1 50,4-51,9 61,0 60,0-62,1 0,0000- ЧССсрсут - среднесуточное значение ЧСС ЧССсрд, ЧССминд, ЧССмаксд,ЧССсрн, ЧССминн, ЧССмаксн - соответственно среднее, минимальное и максимальное значения ЧСС во время бодрствования и сна, полученные при ХМ ЭКГ путем усреднения -интервалов за 1 мин- интегральное значение суточной ЧСС, рассчитанное по формуле трапеций на основании суточного тренда ЧСС.- однофакторный дисперсионный анализ . Из табл. 1 видно, что у пациентов с синусовым ритмом средние, минимальные и максимальные значения ЧСС, равно как и интегральные значения суточной ЧСС, статистически значимо различались между группами с синдромом брадикардии, тахикардии и нормальной динамикой ЧСС в течение суток. В табл. 2 приведены результаты корреляционного анализа между интегральным значением суточной ЧССи параметрами ЧСС, полученными при стандартном анализе ХМ ЭКГ (средние, минимальные и максимальные значения дневной и ночной ЧСС). Таблица 2 Результаты корреляционного анализа традиционных параметров,характеризующих хронотропную функцию сердца и интегральные значения суточной ЧСС Сутср 0,99 (0,00) Деньср 0,94 (0,00) Деньмин 0,87 (0,00) Деньмакс 0,71 (0,00) Ночьср 0,94 (0,00) Ночьмин 0,88 (0,00) Ночьмакс 0,75 (0,00)- коэффициент корреляции Пирсона. Из табл. 2 видно, что интегральные значения суточной ЧСС сильно коррелировали с параметрами ЧСС, оцениваемыми при стандартном анализе ХМ ЭКГ. Диапазон нормы интегрального значения суточной ЧСС получили как интервал между 2,5 и 97,5 в подгруппе с нормальной хронотропной функцией у пациентов с синусовым ритмом 43,4-58,4 по формуле трапеций на основании суточного тренда ЧСС. На фиг. 1 представлен вид окна приложения для получения координат тренда ЧСС. В основном окне приложения отрыто графическое изображение тренда ЧСС (ломаная линия), на которой отмечены точки, координаты которых отображены справа в дополнительном окне в виде двух столбцов (значения абсциссы (аргумента) и ординаты (функции) соответственно). На фиг. 2 представлен тренд ЧСС пациента Я. На фиг. 3 представлен тренд ЧСС пациента Ю. 4 18205 1 2014.06.30 На фиг. 4 представлен тренд ЧСС пациента Л. Приводим примеры обследования пациентов с синусовым ритмом, подтверждающие возможность осуществления способа. Пример 1. Пациент Я., мужчина, 43 года, обследован в условиях отделения функциональной диагностики УЗ Гродненский областной кардиологический диспансер, проведено ХМ ЭКГ. Средние, минимальные, максимальные значения дневной и ночной ЧСС составили 58, 44,103 и 45, 40, 79 уд/мин соответственно. На фиг. 2 представлен тренд ЧСС. Интегральное значение суточной ЧСС составило 38,8 (43,4). Таким образом, у пациента снижена хронотропная функция сердца. Пример 2. Пациент Ю., мужчина, 41 год, обследован в условиях отделения функциональной диагностики УЗ Гродненский областной кардиологический диспансер, проведено ХМ ЭКГ. Средние, минимальные, максимальные значения дневной и ночной ЧСС составили 74, 56,137 и 64, 55, 84 уд/мин соответственно. На фиг. 3 представлен тренд ЧСС. Интегральное значение суточной ЧСС составило 51,2 (58,4, 43,4). Таким образом, у пациента нормальная хронотропная функция сердца. Пример 3. Пациент Л., мужчина, 54 года, обследован в условиях отделения функциональной диагностики УЗ Гродненский областной кардиологический диспансер, проведено ХМ ЭКГ. Средние, минимальные, максимальные значения дневной и ночной ЧСС составили 105,63, 135 и 85, 60, 118 уд/мин соответственно. На фиг. 4 представлен тренд ЧСС. Интегральное значение суточной ЧСС составило 68,0 (58,4). Таким образом, у пациента повышена хронотропная функция сердца. Предложенный способ по сравнению с уже существующими является более универсальным, т.к. протокол исследования любой из систем мониторирования электрокардиограммы включает тренд ЧСС интегральное значение суточной ЧСС не может превысить 100, таким образом, становится более доступным для восприятия и интерпретации позволяет стандартизировать результат, т.к. система координат не зависит от времени начала мониторирования и исходной хронотропной функции сердца пациента. Таким образом, предложенный способ расширяет диапазон способов оценки хронотропной функции сердца, является объективным и информативным, устраняет некоторые недостатки ранее разработанных методик и может быть использован в функциональной диагностике и клинической практике. Источники информации 1. , ./ .// .. . - 2007. - . 9 (. ). - . 3-7. 2.// .. . - 2008. - . 10. - . 17-21. 3.,.// . - 2008. - . 94. - . 561-565. 4. Ашофф Ю., Вивер Р. Циркадианная система человека // Биологические ритмы в 2 т. 18205 1 2014.06.30 7.. //// . . . . -1999. - . 34. - . 912-948. 8..,.. -, 2000. 139 . 9. Снежицкий В.А., Дешко М.С., Снежицкая Т.Н., Раков А.В. Способ оценки хронотропной функции сердца // Кардиология в Беларуси. - 2009. -4. - С. 83-90. 10. Ракитин В.И., Первушин В.Е. Численное интегрирование // Практическое руководство по методам вычислений с приложением программ для персональных компьютеров Учеб. пособ. - М. Высш. шк., 1998. - С. 107-111. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6