возможности методики дэкарто в диагностике очагово

ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДИКИ ДЭКАРТО В ДИАГНОСТИКЕ
ОЧАГОВО-РУБЦОВОГО ПОРАЖЕНИЯ МИОКАРДА.
Блинова Е.В., Сахнова Т.А., Сергакова Л.М., Полевая Т.Ю., Гаджаева Ф.У.
Отдел новых методов диагностики НИИ кардиологии им. А.Л. Мясникова
Стр. 151-157
Ишемическая болезнь сердца остается одной из наиболее актуальных социальномедицинских проблем современности. Несмотря на успехи в профилактике и лечении, она
по-прежнему занимает ведущие позиции в структуре заболеваемости и смертности
населения развитых стран. Основными принципами улучшения профилактики сердечнососудистых заболеваний в России являются повышение активности служб первичного
здравоохранения [1]. В связи с этим повышение эффективности электрокардиографического
исследования, как простого и недорогого метода, доступного для медицинских учреждений
любого уровня, является весьма актуальным.
По мнению ряда авторов, путями повышения точности электрокардиографической
диагностики являются увеличение информативности исходных данных, повышение качества
их математической обработки, интенсификация обмена диагностической информацией [2, 3,
4].
Перспективным
представляется
использование
корригированных
ортогональных
отведений ЭКГ и новых методов обработки их сигналов, в частности, дипольной
электрокардиотопографии (ДЭКАРТО) [5]. Интересные данные были получены при
изучении дэкартограмм у больных ишемической болезнью сердца с постинфарктным
кардиосклерозом в сопоставлении с показателями ЭКГ высокого разрешения [6]. Несмотря
на то, что чувствительность, специфичность и предсказующая ценность параметров
дэкартограмм для выявления больных с потенциально опасными аритмиями были ниже, чем
показателей временного и спектрально-временного анализа ЭКГ высокого разрешения, но
сочетание всех трех методов обладало максимальной чувствительностью и предсказующей
ценностью. Вместе с тем, информативность методики ДЭКАРТО в диагностике самих
рубцовых поражений миокарда остается неизученной. Целью работы было изучить
возможности методики ДЭКАРТО в диагностике очагово-рубцового поражения миокарда
нижнезадней локализации.
Материал и методы исследования. В ходе данного исследования ортогональная
электрокардиограмма по системе Макфи–Парунгао регистрировалась и вводилась в
компьютер с частотой дискретизации 500 Гц при помощи кардиорегистратора фирмы
«Геолинк» (Россия-Швеция). При помощи пакета программ, разработанного в Отделе новых
методов диагностики НИИК им. А.Л. Мясникова, из 10-секундной записи выбирали
представительный
комплекс
PQRST
и
проводили
его разметку.
Для построения
дэкартограмм использовалось программно-алгоритмическое обеспечение, разработанное в
Лаборатории обработки биоэлектрической информации Института проблем передачи
информации РАН.
Исходными данными для построения дэкартограмм являются три компоненты
вектора сердца. Дэкартограммы показывают, как основные электрофизиологические
состояния стенки сердца проецируются на сферу отображения. Сфера отображения – это
сфера, окружающая сердце, ее центр находится в геометрическом центре сердца.
Рассматриваются три основных состояния стенки желудочков: 1) невозбужденное
(поляризованное), то есть состояние покоя, или невозбудимая область; 2) состояние
активации (наличие фронта деполяризации, пересекающего стенку сердца в данном
радиальном направлении) и 3) полностью возбужденное (деполяризованное) состояние.
Перед началом процесса деполяризации все точки сферы отображения находятся в
состоянии покоя. С началом периода QRS на сфере отображения появляется область
активации, которая изображается в виде диска. Положение и радиус этого диска в каждый
момент времени определяются направлением и величиной соответствующего моментного
вектора сердца. Предполагается, что максимальный радиус диска (соответствующий
максимальному вектору QRS) совпадает с радиусом сферы отображения.
По мере того как область активации меняет свое положение, на сфере появляется
полностью
возбужденная
(деполяризованная)
область.
Деполяризованной
областью
считаются те точки сферы, которые в данный момент времени оказались вне области
активации, а в предыдущий момент были либо в состоянии активации, либо в полностью
деполяризованном состоянии.
Чтобы изобразить полученные характеристики в виде карт, сферу отображения
проецируют на плоскость. Для развертки на плоскость сфера отображения разрезается по
меридиану, обращенному к правому боку испытуемого. Средняя вертикальная линия карты
соответствует меридиану, обращенному к левому боку испытуемого. Переднее полушарие
сферы изображается слева от средней линии, заднее полушарие – справа. Верхняя и нижняя
точки карты соответствуют полюсам сферы.
Описанным способом строятся моментные дэкартограммы, на которых показано,
как расположены области покоя, активации и деполяризации в данный момент времени.
Соответствующий момент времени (в миллисекундах) от начала QRS указывается рядом с
картой (рис.1).
Та же информация более компактно изображается в виде суммарных дэкартограмм.
Карта прихода активации показывает, в какое время (от начала QRS) область активации
появилась в соответствующем месте сферы. На карте длительности активации показано
время, в течение которого область активации проецировалась на одно и то же место.
Еще один тип суммарной дэкартограммы – это карта ускорения реполяризации. Она
дает интегральную характеристику периода QRST в целом. На такой карте показаны два
полюса, между которыми существует максимальная разность в длительностях потенциала
действия, и дана величина этой разности в миллисекундах. Чем больше значение ускорения
реполяризации в данной области, тем потенциал действия в этой области миокарда короче,
чем в противоположной.
Данные в работе представлены как среднее значение  стандартное отклонение. Для
сравнения количественных переменных использовался t-критерий Стьюдента. Различия
считались достоверными при р< 0.05.
Чувствительность, специфичность и диагностическая точность вычислялись по
формулам:
Чувствительность=ИП/(ИП+ЛО)100%;
Специфичность=ИО/(ИО+ЛП)100%;
Диагностическая точность=(ИП+ИО)/(ИП+ИО+ЛП+ЛО)100%, где
ИП – истинно положительные результаты,
ЛО – ложно отрицательные результаты,
ИО – истинно отрицательные результаты,
ЛП – ложно положительные результаты.
Материал исследования составили ортогональные электрокардиограммы 155 лиц. При
выработке диагностических критериев группы были разделены на обучающие и тестовые
выборки. Группу нормы составили 120 человек. В обучающую выборку вошло 70
испытуемых – 35 мужчин и 35 женщин в возрасте от 18 до 56 лет (средний возраст 31,8  9,2
года). В тестовую группу вошло 50 испытуемых – 25 мужчин и 25 женщин в возрасте от 18
до 56 лет (средний возраст 33,5  8,1 года). Группу больных ИБС с очагово-рубцовым
поражением миокарда нижнезадней локализации составили 35 пациентов (обучающая
группа – 20 больных ИБС (18 мужчин и 2 женщины) в возрасте от 36 до 66 лет, средний
возраст 51,79,1 лет и тестовая группа – 15 мужчин в возрасте от 38 до 63 лет, средний
возраст 50,28,5 лет). Наличие очагово-рубцового поражения миокарда подтверждалось
данными ЭхоКГ и в 48 случаях – контрастной вентрикулографии.
Результаты. Значения параметров дэкартограмм у здоровых лиц и пациентов с
очагово-рубцовым поражением миокарда представлены в таблице 1.
При изучении длительности активации оказалось, что при очагово-рубцовом
поражении миокарда нижнезадней локализации, по сравнению с группой нормы, области с
длительностью активации 20 – 25 мс занимали меньшую площадь, а области с
длительностью активации 30 – 45 и 50 – 55 мс – большую площадь.
Таблица 1. Значения параметров ВКГ и ДЭКАРТО у здоровых лиц и пациентов с очаговорубцовым поражением миокарда
Параметр
Норма
Рубцовое поражение миокарда нижнезадней
(70 лиц)
локализации
(20 лиц)
DM, мВ
1,80,4
1,60,3
DMx, мВ
1,20,5
1,30,5
DMy, мВ
1,00,5
0,40,5**
DMz, мВ
0,20,5
-0,10,7*
TDM, мс
40,74,7
45,37,9**
G, мс
82,225,0
89,634,8
Gx, мс
41,816,1
33,822,2
Gy, мс
33,513,5
6,518,8**
Gz, мс
-27,717,6
-52,427,7**
Знаком* отмечена достоверность отличий от нормы p<0,05; ** - p<0,01.
Для параметров, по которым наблюдались достоверные отличия между группами
пациентов с разными формами патологии и группой нормы, были выбраны пороговые
значения, соответствующие 95% специфичности по отношению к группе нормы.
Таблица 2. Пороговые значения наиболее информативных параметров, отличающих
пациентов с очагово-рубцовым поражением миокарда от группы нормы.
Параметры
Значение
DMy, мВ
< 0,23
DMz, мВ
< -0,53
TDM, мс
≥ 50
Параметры вектора ускорения
реполяризации
Gy, мс
< 12
Gz, мс
< -60
Параметры длительности активации
DA20, к-во точек сферы
< 338
DA30, к-во точек сферы
< 423
DA40, к-во точек сферы
> 407
Параметры максимального вектора QRS
DA50, к-во точек сферы
> 97
DA60, к-во точек сферы
>8
Параметры, отличающие пациентов с очагово-рубцовым поражениме миокарда от
здоровых лиц, можно было разделить на три группы: 1) параметры максимального вектора
QRS, 2) параметры вектора ускорения реполяризации, 3) параметры, характеризующие
длительность активации. Оптимальные результаты диагностики были достигнуты, когда для
формирования диагностического заключения считалось необходимым выполнение как
минимум по одному критерию из двух групп.
Значения чувствительности, специфичности и диагностической точности такого
подхода представлены в таблице 3.
Таблица 3. Чувствительность, специфичность и диагностическая точность
выработанного подхода к комплексному анализу ВКГ и ДЭКАРТО в обучающих и тестовых
группах.
Чувствительность,
Специфичность, %
Диагностическая точность,
%
%
Обучающая
Тестовая
Обучающая
Тестовая
Обучающая
Тестовая
группа
группа
группа
группа
группа
группа
80
80
93
94
90
89
На рисунке 2 представлены дэкартограммы здорового испытуемого и пациента с
очагово-рубцовым поражением нижнезадней локализации. По сравнению со здоровым
испытуемым у пациента с очагово-рубцовым поражением миокарда изменены компоненты Y
и Z максимального вектора QRS: DMy 0,21 мВ (у здорового испытуемого 0,82 мВ), DMz –1,08
мВ (у здорового испытуемого –0,41 мВ). На карте прихода активации отмечается смещение
области активации, соответствующей максимальному вектору QRS вперед и вверх по
сравнению с нормой. На карте длительности активации у пациента с очагово-рубцовым
поражением миокарда зоны с небольшой длительностью активации (20-30 мс) занимают
меньшую площадь, чем в норме (390 точек сферы у пациента, 899 у здорового испытуемого).
У данного больного площадь зоны с длительностью активации 40-50 мс составляет 110 точек
сферы, в то время как у здорового испытуемого области с такой длительностью активации
отсутствуют. На карте ускорения реполяризации видно, что при очагово-рубцовом
поражении миокарда по сравнению с нормой изменены вертикальная и передне-задняя
компоненты вектора ускорения реполяризации: при очагово-рубцовом поражении миокарда
вертикальная компонента этого вектора меньше (12 мс; у здорового испытуемого 26 мс), а
передне-задняя компонента по меньше, чем в норме (-75 мс; у здорового испытуемого –43
мс).
Итак, методика ДЭКАРТО обладает достаточно высокой информативностью в
диагностике очагово-рубцового поражения миокарда нижне-задней локализации, а также
благодаря наглядности дэкартограммы облегчают эвристическое осмысление статистических
закономерностей.
Рис. 1. Три способа изображения ортогональной ЭКГ. П – область покоя, А1 – область
активации, Д1 – область деполяризации, А2 – повторное проецирование области активации
на то же место сферы. Ф – фронтальная плоскость, ЛС – левая сагиттальная плоскость, Г –
горизонтальная плоскость. Момент времени от начала комплекса QRS (40 мс) указан слева
от дэкартограммы, обозначен круглой меткой на ВКГ и вертикальным штрихом на кривых
X, Y, Z.
Норма
Приход активации
Очагово-рубцовое поражение миокарда
нижнезадней локализации
Приход активации
Длительность активации
Длительность активации
Ускорение реполяризации
Ускорение реполяризации
Рис. 2. Интегральные дэкартограммы желудочков здорового испытуемого и больного с
очагово-рубцовым поражением миокарда.
Литература.
1. Оганов Р.Г., Масленникова Г.Я. Сердечно-сосудистые заболевания в Российской
Федерации во второй половине XX столетия: тенденции, возможные причины, перспективы.
Кардиология 2000, 40 (6): 4 – 8.
2. Mirvis D.M. What’s wrong with electrocardiography? J Electrocardiol 1998; 31 (4): 313 – 316.
3. Selvester R.H.S. Animated 3d imaging of the propagating electromotive surface of the heart.
Electrocardiology ’98. Ed. I. Preda. Singapore etc., World Scientific, 1999, p. 3 – 15.
4.
Титомир
Л.И.,
Рутткай-Недецкий
И.,
Бахарова
Л.
Комплексный
анализ
электрокардиограммы в ортогональных отведениях. М.: Наука, 2001.
5. Блинова Е.В., Сахнова Т.А., Полевая Т.Ю., Трунов В.Г., Айду Э.А., Титомир Л.И.
Дипольная
электрокардиотопография
–
новый
способ
графического
представления
ортогональной электрокардиограммы. «Практикующий врач», 2002, №4, с. 15 – 17.
6. Иванов Г.Г., Титомир Л.И., Элеуов А.У., Копылов Ф.Ю., Рехвиашвили М.В., Шумилова
К.М. Оценка электрофизиологическихх свойств миокарда с использованием ЭКГ высокого
разрешения и дипольной электрокардиотопографии. Труды IV научно-практической
конференции «Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы»,
20 марта 2002, Москва, с 111 – 117.