современная программная диагностика холтеровской экг

СОВРЕМЕННАЯ ПРОГРАММНАЯ ДИАГНОСТИКА ХОЛТЕРОВСКОЙ ЭКГ
1.Распознавание
Самой сложной задачей в распознавании холтеровской ЭКГ является распознавание
средней степени зашумленных фрагментов. Игнорировать такие участки нельзя, т.к. врач
визуально с такими участками справляется, а их может быть до 30 % и больше. Во многих
системах ХМ с распознаванием очень большие проблемы: ЖЭ относят к помехам, помехи к
экстрасистолам.
В нашей системе, "Миокард-Холтер" (г.Саров), распознавание выполнено на высоком
уровне, поскольку применен уникальный алгоритм распознавания образов методом
искусственного интеллекта.
Большинство ХМ не распознают зубец Р, что является большим минусом. Многие AVблокады, когда интервал RR увеличен гораздо меньше, чем в 2 раза (например, в 1.5 раза)
будут пропущены, хотя есть блокированный зубец Р. При визуальном просмотре врачом
могут быть пропущены короткие эпизоды несинусового ритма, при малом изменении ЧСС.
Без зубца Р невозможно анализировать работу кардиостимуляторов с управляющим сигналом
из предсердия или со стимуляцией предсердия. Конечно, распознавание зубцов Р имеет
смысл только на участках со слабой степенью зашумленности, но таких участков в среднем
будет 70 - 90 %. В системе "Миокард-Холтер" зубцы Р распознаются и используются почти
во всех разделах.
Высокий уровень диагностики "Миокард-Холтер" достигнут за счет уникального
алгоритма автоматического формирования образов по ходу распознавания:
1) Формирование образов зубцов Р по ходу распознавания.
2) Формирование образов дыхательных волн ритмограммы.
Необходимо для недопущения ложных наджелудочковых экстрасистол и пауз.
3)Формирование образов желудочковых и нормальных комплексов.
Это позволяет качественно диагностировать эктопическую активность.
Мы провели тестирование классификации QRS на трех зарубежных тестовых базах:
- AHA - База данных американской ассоциации сердца (The American Heart Association) для
оценки аритмии желудочков (80 записей по 30 мин. каждая);
- MIT - База данных по аритмиям Массачусетского технологического института института Израильского госпиталя Beth (The Massachusetts Institute of Technology-Beth Israel Hospital)
(48 записей по 30 мин. каждая);
- NST - База данных Теста Шумового Стресса (12 записей по 30 мин. каждая; поставляется с
базой данных MIT);
Тестирование заключалось в автоматическом сравнении кодов QRS описанного в базе и
распознанного программой. Результирующая достоверность составляет 97%. Причем, более
90 % всех записей имеют процент достоверности не ниже 99.7%.
4) Формирование образов комплексов с нарушением проводимости.
Это обеспечивает распознавание преходящих БЛН, БПН, WPW.
5)Формирование образов волн трепетания желудочков.
6) Формирование образов навязанных, сливных и спонтанных комплексов при
кардиостимуляции.
Программа автоматически определяет тип кардиостимулятора и режим стимуляции
камер сердца.
2.Анализ электрокардиограммы
В современных системах ХМ протокол автоматически формируется примерно из 10
разделов:
1. пульс,
2. вариабельности ритма
3. анализ ИВР
4. ритм, эпизоды ритма,
5. паузы,
6. анализ интервала PQ.
7. наджелудочковая эктопическая активность,
8. желудочковая эктопическая активность,
9. анализ сегмента ST,
10. анализ интервала QT.
2.1. Пульс
Программа строит тренд пульса, таблицы и гистограммы по часам минимального,
среднего и максимального пульса. Накапливает продолжительность тахикардии и
брадикардии по диапазонам <30, 30-40, 40-50, 90-100, 100-120, 120-150, >150 уд/мин.
Программа подготавливает максимальный интервал RR, минимальный и максимальный
пульс, максимальный пульс несинусового ритма.
2.2. Вариабельность ритма
В анализе вариабельности ритма не используются участки с нарушениями ритма.
Программа вычисляет основные параметры временного анализа за все время обследования:
 SDNN - стандартное (среднеквадратичное) отклонение от среднеарифметического RR
всего исследования.
 SDANNi – стандартное отклонение усредненных за 5 минут интервалов RR.
 SDNNi – среднее значение стандартных отклонений пятиминутных участков.
 RMSSD – среднеквадратичная разница между соседними интервалами RR
 PNN50 – процент разниц между соседними интервалами RR, превышающих 50 мс.
 Циркадный индекс - отношение средней ЧСС ночи к средней ЧСС дня.
Нормы этих параметров для здоровых лиц приведем в монографии Макаров Л.М. /2/.
Для более точной оценки вариабельности ритма, с учетом ЧСС и времени суток
рекомендуется метод "анализа коротких участков", по монографии Рябыкиной Г.В.,
разработанный в НИИ кардиологи им. Мясникова.
По всей ЭКГ обследования ищутся короткие участки, состоящие из 33 интервалов RR без
нарушений ритма и помех. По этим участкам проводится анализ. Вариабельность одного
короткого участка вычисляется как сумма разностей соседних интервалов RR. Далее все
отобранные участки разносятся на 8 диапазонов по средней ЧСС участка. Для каждого
диапазона вычисляется средняя вариабельность. Эмпирическим путем были получены нормы
вариабельности для каждого диапазона ЧСС.
Анализ проводится для ночных часов (1-5 ч), утренних часов (8-12ч) и всех суток. Далее
подсчитывается число участков с малой вариабельностью (ниже нормы) и их процент от
общего числа пригодных для анализа участков. Интегральное заключение по вариабельности
ставится по проценту участков с малой вариабельностью: если больше 60%, то "Резко
снижена", от 30 до 60 % - "Умеренно снижена", меньше 30% -"Норма".
Для более глубокого анализа влияния симпатической и парасимпатической систем на
вариабельность ритма рекомендуется спектральный анализ интервалов RR.
2.3. Анализ ИВР
Имеется возможность раскрыть этот раздел только на примере "Миокард-Холтер".
Для более правильной работы программы желательно указывать тип
кардиостимулятора. Если тип не известен, то программа определит его сама. Программа
распознает навязанные, сливные и спонтанные комплексы, различные режимы стимуляции
камер сердца, безответные импульсы, преждевременные навязанные комплексы и некоторые
аллоритмии. В эпизодах спонтанного ритма работает программа анализа смены ритма. В
протокол по данному разделу помещаются оценки количества различных кардиокомплексов,
а также параметры периодов VA, AV, PV, PQ, периодов выскальзывания и ЧСС навязанных
ритмов. Использование этих параметров позволяет более полно оценить настройки
кардиостимулятора.
2.4. Ритм, эпизоды ритма
Редактирование выявленных эпизодов ритма становится возможным, если
использовать единицу редактирования "Эпизод". Не нужно путать с "эпизодами" в системе
"Кардиотехника-4000". Там точнее подошло бы название не "эпизод N 38", а "фрагмент N
38". В системе "Миокард-Холтер" "эпизод" соответствует электрокардиографическому
понятию и может длиться от нескольких секунд до нескольких часов. Была разработана
форма представления эпизодов на ритмограмме и удобные средства их редактирования
(добавить эпизод, изменить эпизод, изменить границы эпизода, выделить эпизод).
Все эпизоды в программе разнесены на три группы:
1) эпизоды ритма,
2) эпизоды преходящих нарушений проводимости,
3) эпизоды сна - бодрствования.
Программа диагностики выделяет следующие эпизоды ритма: синусового,
предсердного, AV-ритма, мерцательной аритмии, миграции водителя ритма,
наджелудочковой пароксизмальной тахикардии, желудочкового ритма, трепетание
желудочков.
К эпизодам преходящих нарушений проводимости программа относит преходящие
БЛН, БПН, WPW. Интересно отметить, что после обнаружения эпизодов преходящего
нарушения проводимости, программа достаточно верно диагностирует (начиная с начала
записи) единичные комплексы с данным нарушением. Кстати на фоне этих нарушений попрежнему диагностируются желудочковые экстрасистолы.
В большинстве систем ХМ раздел эпизодов ритма выполнен частично, в некоторых
системах вообще отсутствует.
2.5. Паузы
Выделять паузы только по резкому увеличению интервала RR к предыдущему
оказалось совсем не правильно. Есть примеры AV-блокады II степени, когда RR увеличен
всего в 1.5 раза. В данных случаях помогает диагностировать блокаду наличие
блокированного зубца Р. С другой стороны, есть примеры дыхательной аритмии, когда
интервал RR больше предыдущего примерно в 2 раза. Если взять на рассмотрение отдельный
эпизод, то можно бы поставить синоаурикулярную блокаду с периодикой Венкебаха /1 с.67/.
Но учитывая подобные соседние эпизоды, где колебания RR и интервала РР менее
выражены, но имеют те же волны, данные эпизоды нужно относить к синусовой аритмии
(программа относит к "паузам под ?"). Кстати, некоторые авторы отмечают, что у 50 %
здоровых испытуемых выявляется синусовая аритмия с изменением продолжительности
интервалов РР до 100 % и более по отношению к предыдущему циклу.
Чтобы правильно диагностировать такие ситуации, разработаны параметры
дыхательных волн ритмограммы. Подобный подход к диагностике пауз и наджелудочковых
экстрасистол пока имеется только в "Миокард-Холтер".
2.6. Анализ интервала PQ
Увеличения интервала PQ в программе оценивается двумя способами:
1 - относительно PQ-нормы, который вычисляется в зависимости от в пульса и возраста,
2 – относительно абсолютного порога, который задает врач, например, 0.23 с.
В случае зашумленной ЭКГ, PQ считается неопределенным.
2.7. Наджелудочковая эктопическая активность
Во всех системах ХМ классификация наджелудочковых экстрасистол (НЭ) примерно
одинакова: единичные, вставочные, парные, "НЭ + ЖЭ", групповые, бигеминия, тригеминия.
В случае выявления программой выраженной дыхательной аритмии некоторые
экстрасистолы помечаются как "под ?".
Внутри эпизодов мерцательной аритмии и миграции водителя ритма НЭ не ставятся.
В протокол данного раздела идет общее количество экстрасистол, максимальное в час,
а также раскладка по типам.
2.8. Желудочковая эктопическая активность
Классификация желудочковых экстрасистол (ЖЭ) аналогична НЭ. Но есть
дополнительная классификация: парасистолия, SLS-последовательность, и единичные
комплексы с преходящим нарушением проводимости. Все ЖЭ классифицируются
параметром "ранние" или нет.
В случае обнаружения перед желудочковым комплексом зубца Р, комплекс
классифицируется как "НЭ с аберрантным проведением" (при отсутствии преходящих
нарушений проводимости).
По направлению QRS все ЖЭ разделяются на несколько морфологических кластеров.
Подобное разделение можно наблюдать в большинстве импортных и отечественных ХМ. В
некоторых системах допускается много кластеров ЖЭ, а учитывая слабое качество
распознавания помех, большинство из кластеров ЖЭ таковыми не являются. Врачу
приходится тратить достаточно много времени, чтобы разобраться с ними. В системе
"Миокард-Холтер" в конце анализа программа еще раз пересматривает все кластеры ЖЭ,
объединяет их или относит к помехам. В итоге остается число кластеров не более 7.
2.9. Анализ сегмента ST
2.9.1.В каких случаях не анализируется ST
Измерение ST не производится на комплексах: желудочковых, навязанных
кардиостимулятором, сливных, единичных комплексах с преходящим нарушением
проводимости, с помехами, в эпизодах трепетания предсердий при волнах Р более порога.
В эпизодах с преходящими блокадами ножек или WPW ST измеряется, но не анализируется
на "ишемическое смещение". При кардиостимуляции ST анализируется только на участках
спонтанного ритма.
2.9.2. Что измеряется
Для того, чтобы замерить уровень ST у текущего комплекса, программа строит
усредненный кардиокомплекс, отбирая для усреднения еще 4 комплекса слева и 4 справа.
При этом отбрасываются помехи и пр. комплексы, не подлежащие замеру. Далее программа
анализирует схожесть комплексов, особенно сегментов ST. При этом порог допустимых
расхождений сегмента задается пользователем, например 1 мм. Также пользователем
задается порог "число схожих комплексов", например, 5. Если схожих комплексов меньше
этого порога, то измерение отменяется.
Усредненный комплекс получается ровный, он выводится на экран и пользователь может
проконтролировать измерение "электронной линейкой".
2.9.3. Где производить замер
Диагностически значимым считается отклонение сегмента ST, продолжительностью
0.08с, начиная с точки j. В настоящей программе эта продолжительность немного
уменьшается при тахикардии по формуле от корня из RR. Так при пульсе до 90у/м – 0.08с,
120 у/м – 0.07с, 150у/м – 0.065с, 180 у/м – 0.06с, 210у/м – 0.055с.
Ранее в системе "Миокард-Холтер" ST замерялся в 3-х точках сегмента, затем в
зависимости от формы и наклона ST выбиралась одна точка. Этот подход слабоват,
поскольку, нужно оценивать весь сегмент ST.
В настоящей программе под уровнем смещения ST понимается расстояние от изолинии
до самой близкой к изолинии точки сегмента. Но с маленькой поправкой: не от точки j, а от
точки j+0.01с.