применение вольтажно-временных интегралов сигнал

ПРИМЕНЕНИЕ ВОЛЬТАЖНО-ВРЕМЕННЫХ ИНТЕГРАЛОВ СИГНАЛУСРЕДНЕННОЙ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ
ГИПЕРТРОФИИ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА У ПАЦИЕНТОВ С
АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ
Кузнецов А.Б., Копылов Ф.Ю., Иванов Г.Г., Глезер М.Г.
Отдел кардиологии НИЦ Московской медицинской академии им. И.М.Сеченова
Стр. 390-397
Введение. Гипертрофия левого желудочка (ГЛЖ) является независимым предиктором
сердечно-сосудистых заболеваний и сердечно-сосудистой смертности как у пациентов с
артериальной гипертензией (АГ), так и в общей популяции [1-4] и рассматривается как
один из факторов, который необходимо учитывать при стратификации риска и выборе
тактики лечения АГ [5].
Электрокардиография (ЭКГ) сохраняет свое значение, как наиболее распространенный и
дешевый метод диагностики ГЛЖ. Основным ограничением ЭКГ является недостаточно
высокая чувствительность в выявлении анатомической ГЛЖ [6-14], что делает актуальным
поиск новых диагностических индексов и оптимизацию
диагностических возможностей
ЭКГ в выявлении ГЛЖ.
Вольтажно-временные интегралы QRS (ВВИ-QRS) сигнал-усредненной ЭКГ (СУЭКГ)
тестировались в качестве критериев диагностики ГЛЖ [15,16], однако результаты этих
исследований характеризуются крайней противоречивостью.
Задачи исследования: (1) сравнение ВВИ-QRS СУЭКГ
в группах пациентов c
эхокардиографически верифицированной ГЛЖ и без ГЛЖ; (2) оценка корреляции между
ВВИ-QRS СУЭКГ и индексом массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ); (3) поиск
“точек
разделения”
для
значений
ВВИ-QRS
СУЭКГ,
которые
позволили
бы
дифференцировать пациентов с ГЛЖ и без ГЛЖ; (4) определение диагностической
производительности критериев, основанных на анализе ВВИ-QRS СУЭКГ.
Материалы и методы. В исследование включались пациенты, проходившие стационарное
обследование в кардиологическом отделении по поводу артериальной гипертензии (АГ)
и/или болей в грудной клетке. В исследование было включено 95 пациентов (37 женщин и
58 мужчин) в возрасте от 30 до 75 лет в соответствии с критериями, представленными в
таблице 1.
Таблица 1. Критерии включения и исключения
Критерии включения
Возраст ≥ 30 лет
Адекватная
эхокардиографическая
визуализация
Уровень шума при регистрации СУЭКГ ≤
0.5 μV для фильтра 25-250 Гц, ≤ 0.3 μV
для фильтров 40- и 80-250 Гц
Критерии исключения
Документированный анамнез инфаркта
миокарда
Нарушения локальной кинетики левого
желудочка
Гипертрофия и/или дилатация правого
желудочка
Блокады ножек пучка Гиса
Мерцательная аритмия
Прием антиаритмиков III класса
По результатам проведенного обследования на основании эхокардиографически
определенного ИММЛЖ пациенты были разделены на две группы: (1) пациенты без ГЛЖ ;
(2) пациенты с гипертензивной ГЛЖ.. Клиническая характеристика пациентов представлена
в таблице 2.
Таблица 2. Клиническая характеристика пациентов.
Клинические
характеристики пациентов
Мужчины (n=58)
Женщины (n=37)
ГЛЖГЛЖ+
ГЛЖГЛЖ+
(n=25)
(n=33)
(n=14)
(n=23)
Пациенты без ССЗ
13
0
8
0
Пациенты с АГ
7
21
4
12
Пациенты с АГ и КБС
5
12
2
11
ССЗ–сердечно-сосудистые заболевания, АГ-артериальная гипертензия, КБС – коронарная
болезнь сердца. Диагноз КБС верифицирован результатом велоэргометрии или стрессЭХОКГ.
Регистрация СУЭКГ осуществлялась на аппарате “Page Writer Xli-1700М” (Hewlett
Paccard) с использованием ортогональных отведений Франка
в соответствии с
рекомендацией международной группы экспертов по СУЭКГ [ 17]. Анализировались ВВИQRS в отведениях X, Y и Z по Франку (ВВИ-QRS-X, -Y и -Z) при применении фильтров 25-,
40- и 80-250 Гц.
ЭХОКГ-исследование выполнялось на аппарате “SONOS 100 SF” (Hewlett Paсcard).
Масса миокарда левого желудочка определялась по методу Devereux R.B. et al. [18]. ГЛЖ
диагностировалась при ИММЛЖ > 134 г/м2 для мужчин и >110 г/м2 для женщин [18].
Конечный диастолический (КДО ЛЖ) и конечный систолический объемы (КСО ЛЖ) левого
желудочка определялись в В-режиме методом “площадь-длина” [19] в верхушечной 4-х
камерной позиции, фракция выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ) рассчитывалась по
обычной методике.
Для статистического анализа использовался пакет прикладных программ “STATISTICA
6.0”(StatSoft). Для оценки достоверности межгрупповых различий антропометрических и
эхокардиографических показателей, а также ВВИ-QRS применялся двусторонний критерий
Манна-Уитни [20]. Для оценки корреляции между ИММЛЖ и ВВИ-QRS применялся
критерий корреляции рангов Спирмена. При регрессионном анализе применялась процедура
множественной
линейной
прямой
пошаговой
регрессии.
Чувствительность
(Se),
специфичность (Sp), прогностическая ценность положительного (PPV) и отрицательного
результата теста (NPV) для ВВИ-QRS и вольтажных ЭКГ-критериев рассчитывалась по
стандартным методам [21]. Доверительные интервалы для диагностических характеристик
теста рассчитывались как доверительные интервалы для пропорций [22]. Для сравнения
диагностических характеристик тестов для выявления ГЛЖ применялся критерий
МакНемара [22].
Результаты. Возрастные, антропометрические и эхокардиографические характеристики
включенных в исследование пациентов представлены в таблице 3. В таблице также
представлены ВВИ-QRS СУЭКГ (в мкВ×с). Все показатели представлены в виде “медиана
(нижний квартиль; верхний квартиль)”. Кроме того, представлен коэффициент корреляции
Спирмена (R) между ИММЛЖ и ВВИ-QRS.
Таблица 3. Возрастные, антропометрические, эхокардиографические характеристики и ВВИQRS включенных в исследование пациентов.
Показатели
Возраст, годы
Рост, см
Вес, кг
ИММЛЖ,
г/см2
КДО ЛЖ, мл
КСО ЛЖ, мл
ФВ ЛЖ
Мужчины (n=58)
ГЛЖ- (n=25) ГЛЖ+(n=33)
44(38;53)
54(50;60)*
175(170;180)
175(168;180)
85(73;87)
80(73;89)
112(100;120) 182(163;217)#
96(77;110)
39(30;49)
0,60(0,55;0,6
3)
R
-
Женщины(n=37)
ГЛЖ - (n=14) ГЛЖ+ (n=23)
50(42;56)
50(47;62)
163(159;168)
160(158;164)
72(60;91)
72(67;83)
88(81;100)
129(118;177)#
R
-
108(91;118)*
70(67;82)
79(65;100)
48(40;61)
28(23;39)
33(23;44)
0,53(0,47;0,58)
0,58(0,53;0,66) 0,58(0,56;0,66
*
)
Фильтр 25-250 Гц
3,9(3,5;4,6)
5,1(3,9;5,8)#
0,36#
3,4(3,1;4,2)
3,7(3,1;5,2)
0,35*
ВВИ-QRS-X
4,2(3,5;6,3)
4,6(3,2;5,6)
-0,11
3,7(3,3;4,8)
4,0(2,9;5,1)
0,12
ВВИ- QRS-Y
5,4(4,2;6,6)
5,4(4,3;7,3)
0,04
4,3(3,5;4,9)
4,8(3,9;7,0)& 0,43^
ВВИ-QRS-Z
Фильтр 40-250 Гц
2,1(1,9;2,5)
2,9(2,3;3,4)^
0,42#
1,9(1,7;2,4)
2,1(1,9;2,9)
0,41*
ВВИ-QRS-X
2,8(2,1;3,5)
2,7(2,0;3,5)
-0,10
2,1(2,0;3,0)
2,4(1,8;3,3)
0,28
ВВИ-QRS-Y
3,2(2,7;3,8)
3,3(2,6;4,2)
0,11
2,7(2,1;3,0)
2,8(2,3;4,0)
0,40*
ВВИ- QRS-Z
Фильтр 80-250 Гц
0,9(0,8;1,0)
1,1(0,9;1,4)^
0,40^
0,8(0,6;0,9)
0,9(0,7;0,9)
0,43^
ВВИ- QRS-X
1,1(0,9;1,5)
1,1(0,9;1,5)
-0,05
0,9(0,8;1,2)
1,0(0,8;1,4)
0,27
ВВИ- QRS-Y
1,3(1,1;1,7)
1,4(1,2;1,8)
0,09
1,1(0,9;1,3)
1,3(1,1;1,6)& 0,44^
ВВИ- QRS-Z
& p<0,1 *p<0,05 ^ p<0,01 # p<0,001(двусторонний тест Манна-Уитни для независимых выборок при сравнении
групп и оценка достоверности коэффициента корреляции рангов Спирмена))
При анализе данных таблицы можно отметить, что ВВИ-QRS-X у мужчин с ГЛЖ были
статистически достоверно большими, чем у мужчин без ГЛЖ., при применении фильтров 25, 40- и 80-250 Гц. Кроме того, у мужчин отмечалась статистически достоверная
корреляционная связь между ИММЛЖ и ВВИ-QRS-X. Вместе с тем некоторая
неоднородность групп мужчин с ГЛЖ и без ГЛЖ, в частности, статистически достоверные
различия в возрасте, КДО ЛЖ и ФВ ЛЖ, не позволяют утверждать, что имеющиеся различия
ВВИ-QRS-X однозначно определяются различиями ИММЛЖ между группами.
У женщин с ГЛЖ ВВИ-QRS-X, -Y и -Z также увеличены в сравнении с группой без
ГЛЖ при применении всех фильтров, но различия между группами статистически
недостоверны и лишь в отведении Z межгрупповые различия ВВИ-QRS находятся на грани
статистической достоверности. Тем не менее, ВВИ-QRS-X и -Z положительно и
статистически достоверно коррелировали с ИММЛЖ.
Результаты регрессионного анализа представлены в таблице 4. В качестве независимых
тестировались следующие факторы (регрессоры): возраст, рост, вес, ИММЛЖ, КДО, КСО и
ФВ ЛЖ. В таблице представлены
коэффициент множественной детерминации (R2),
критерий Фишера (F) и значение Р для модели в целом, а также регрессоры, включенные в
модель, их стандартизованные коэффициенты регрессии (r) и значение Р для каждого
регрессора.
Результаты регрессионного анализа подтверждают предположение о том, что ИММЛЖ
является основным независимым фактором, определяющим величину ВВИ-QRS в
отведениях X и Z у женщин и отведении X у мужчин при применении фильтров 25-, 40- и
80-250 Гц.
Для определения значений отобранных показателей, которые могли бы выделять
пациентов с ГЛЖ, анализировались стандартные ROC-кривые. При выборе “точек
разделения” предпочтение отдавалось значениям, которые обеспечивали специфичность не
менее чем 90%. Стандартные диагностические характеристики ВВИ-QRS и критериев
Соколова-Лайона [23] и Корнелла [11] в выявлении ГЛЖ представлены в таблице 5 (в виде
“значение (95%-ный доверительный интервал”). ВВИ-QRS представлены в мкВ×с.
У женщин лучшие диагностические характеристики продемонстрировал ВВИ-QRS-Z(80250 Гц)≥1.5 мкВ×с, который имел большую чувствительность, чем критерий СоколоваЛайона и Корнелла, хотя различие не достигало статистической значимости (p>0.05 для всех
диагностических характеристик, критерий МакНемара).
У мужчин лучшие диагностические характеристики продемонстрировали ВВИ- QRS-X(25250 Гц)≥5.4 мкВ×с и ВВИ-QRS-X(40-250 Гц)≥3.2 мкВ×с, которые были сопоставимы с
характеристиками критерия Соколова-Лайона и имели большую чувствительность, чем
критерий Корнелла, хотя различие не достигло статистической значимости (p>0.05 для всех
диагностических характеристик, критерий МакНемара).
Заключение. Результаты представленного исследования демонстрируют, что ВВИ-QRS
СУЭКГ увеличены у пациентов с гипертензивной ГЛЖ и коррелируют с ИММЛЖ. ИММЛЖ
является независимым фактором, определяющим величину ВВИ-QRS. Диагностические
критерии ГЛЖ, основанные на анализе ВВИ-QRS, по меньшей мере, не уступают
диагностической производительности наиболее распространенных
“вольтажных” ЭКГ-
критериев ГЛЖ.
Литература
1. Koren MJ, Devereux RB, Casale PN, Savage DD, Laragh JH. Relation of left ventricular mass
and geometry to morbidity and mortality in man and women with uncomplicated essential
hypertension. Ann Intern Med 1990; 114:345-52
2. Kannel WB, Dannenberg AL, Levy D. Population implication of electrocardiographic left
ventricular hypertrophy. Am J Cardiol. 1987; 60:85I-93I
3. Sullivan JM, Zwaag RV, El-Zeky F, Ramanathan KB, Mirvis DM Left ventricular hypertrophy:
effect on survival. J Am Coll Cardiol. 1993; 22(2): 508-13
4. Verdecchia P, Schillaci G, Borgioni C, Ciucci A, Gattobigio R, Zampi I, Porcellatti C.
Prognostic value of a new electrocardiographic method for diagnosis of left ventricular hypertrophy
in essential hypertension. J Am Coll Cardiol. 1998; 31(2): 383-90
5. Guidelines Subcommittee. 1999 World Health Organization – International society of
Hypertension guidelines for the management of hypertension. J Hypertension 1999; 17(2): 151-183
6. Reichek N, Devereux RB. Left ventricular hypertrophy: relation of anatomic, echocardiographic
and electrocardiographic findings. Circulation 1981; 63 (3): 1391-8
7. Woythaler JN, Singer SL, Kwan OL et al. Accuracy of echocardiography versus
electrocardiography in detecting left ventricular hypertrophy: comparison with post-mortem mass
measurements. J Am Coll Cardiol. 1983; 2:305-11
8. Devereux RB, Casale PN, Eisenberg RR, Miller DH, Kligfield P. Electrocardiographic detection
of left ventricular hypertrophy using echocardiographic determination of left ventricular mass as
the reference standard: comparison of standard criteria, computer diagnosis and physician
interpretation. J Am Coll Cardiol. 1984; 3(1): 82-7
9. Clemency J, Bergere P, Bricaud H. Electrocardiography and vectorcardiography in the evaluation
of left ventricular hypertrophy due to pressure overload. Eur Heart J. 1984; 3 (Suppl A): 37-47
10. Devereux RB, Casale PN, Wallerson DC et al. Cost-effectiveness of echocardiography versus
electrocardiography for detection of left ventricular hypertrophy in patients with systemic
hypertension. Hypertension 1987; 9 (Suppl II): II-69-76
11. Casale PN, Devereux RB, Alonso DR et al. Improved sex-specific criteria of left ventricular
hypertrophy for clinical and computer electrocardiogram interpretation: validation with autopsy
findings. Circulation 1987; 75: 565-72
12. Devereux RB, Koren MJ, de Simone G, Okin PM, Kligfield P. Methods for detection of left
ventricular hypertrophy: application to hypertensive heart disease. Eur Heart J. 1993; 14(Suppl D):
8-15
13. Levy D, Labib SB, Anderson KM et al. Determinants of sensitivity and specificity of
electrocardiographic criteria for left ventricular hypertrophy. Circulation 1990; 81: 815-20
14. Lee DK, Marantz PR, Devereux RB et al. Left ventricular hypertrophy in black versus white
hypertensives: standard electrocardiographic criteria overestimate differences in prevalence. JAMA
1992; 267:3291-9
15. Okin PM, Roman MJ, Devereux RB, Kligfield P. Time-Voltage area of the QRS for the
identification of left ventricular hypertrophy. Hypertension 1996; 27: 251-8
16. Lacroix D, Nader MA, Savoye C, Klug D, Logier R, Kacet S, Lekiefre J. Determination of left
ventricular mass in systemic hypertension: comparison of standard and signa-averaged
electrocardiography. Br Heart J. 1995; 74:277-81
17. Standards for analysis of ventricular potentials using high resolution
electrocardiography. A Statement
of signal-averaged
by the Task Force Commettee of European Society of
Cardiology. The American Heart Association and American College of Cardiology. J Am Coll
Cardiol. 1991; 17(5):999-1006
18. Devereux RB. Detection of left ventricular hypertrophy by M-mode echocardiography.
Hypertension 1987; 9 Suppl II: 16-26
19. Шиллер Н., Осипов М. Клиническая эхокардиография. Москва, Практика, 1994.
20. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета
прикладных программ STATISTICA. “Медиа Сфера”, Москва, 2002.
21. Флетчер Р.Ф., Флетчер Ф., Вагнер Э. Клиническая эпидемиология. Основы доказательной
медицины. “Медиа-Сфера”, Москва, 1998
22. Флейсс Дж. Статистические методы для изучения таблиц долей и пропорций. “Финансы
и статистика”, Москва, 1989
23. Sokolow M, Lyon TP. The ventricular complex in left ventricular hypertrophy as obtained by
unipolar precordial and limb leads. Am Heart J. 1949; 37:161-86
Таблица 4. Результаты регрессионного анализа.
Зависимые факторы
ВВИ-QRS- X 25-250 Гц
R2
F
P
Женщины (n=37)
0.425
8.14
<0.001
ВВИ-QRS- Z 25-250 Гц
0.371
10.44
<0.001
ВВИ-QRS- X 40-250 Гц
0.457
9.62
<0.001
ВВИ-QRS- Z 40-250 Гц
0.377
10.27
<0.001
ВВИ-QRS- X 80-250 Гц
0.498
10.93
<0.001
ВВИ-QRS- Z 80-250 Гц
0.393
11.02
<0.001
ВВИ-QRS- X 25-250 Гц
Мужчины (n=58)
0.214
4.89
0.004
ВВИ-QRS- X 40-250 Гц
0.257
3.54
0.008
ВВИ-QRS- X 80-250 Гц
0.193
6.47
0.003
Регрессоры
ИММЛЖ,
r=0.660(p<0.001)
Возраст, r=-0.417
(p=0.007)
ИММЛЖ, r=0.600
(p<0.001)
ФВ ЛЖ, r=0.426 (p=0.005)
ИММЛЖ, r=0.716
(p<0.001)
Возраст, r=-0.374
(p=0.019)
ИММЛЖ, r=0.601
(p<0.001)
ФВ ЛЖ, r=0.435 (p=0.005)
ИММЛЖ, r=0.749
(p<0.001)
Возраст, r=-0.340
(p=0.016)
ИММЛЖ, r=0.600
(p<0.001)
ФВ ЛЖ, r=0.469 (p=0.002)
ИММЛЖ, r= 0.419
(p=0.002)
ИММЛЖ, r= 0.422
(p=0.002)
ИММЛЖ,
r=0.318(p=0.014)
ФВ ЛЖ, r=-0.240(p=0.057)
Таблица 5. Диагностические характеристики ВВИ-QRS СУЭКГ и “вольтажных” критериев в
выявлении ГЛЖ.
Критерий
ГЛЖ
-
ГЛЖ+
ВВИ- QRS- X 25-250 Гц≥ 4.8
ВВИ-QRS- X 40-250 Гц≥ 2.8
ВВИ- QRS- X 80-250 Гц≥ 1.1
ВВИ- QRS-Z 25-250 Гц≥ 6.1
ВВИ-QRS- Z 40-250 Гц≥ 3.6
ВВИ-QRS- Z 80-250 Гц≥ 1.5
Критерий Соколова-Лайона
Критерий Корнелла
1/14
0/14
0/14
0/14
0/14
1/14
1/14
1/14
Интеграл QRS- X 25-250 Гц≥
5.4
Интеграл QRS- X 40-250 Гц≥
3.2
Интеграл QRS- X 80-250 Гц≥
1.3
Критерий Соколова-Лайона
Критерий Корнелла
1/25
Женщины (n=37)
7/23
30(13;53)
6/23
26(10;49)
5/23
22(8;45)
7/23
30(13;53)
8/23*
35(17;57)
9/23
39(20;62)
3/23
13(3;34)
8/23
35(17;57)
Мужчины (n=58)
15/33# 45(28;63)
1/25
15/33#
2/25
2/25
0/25
Se
Sp
PPV
NPV
93(61;100)
100(70;100)
100(70;100)
100(70;100)
100(70;100)
93(61;100)
93(61;100)
93(61;100)
88(41;100)
100(40;100)
100(32;100)
100(48;100)
100(51;100)
90(49;100)
75(11;100)
89(45;100)
45(26;65)
45(27;64)
44(26;63)
47(28;66)
48(29;67)
48(26;68)
39(12;66)
46(27;66)
96(77;100)
94(65;100)
57(40;77)
45(28;63)
96(77;100)
94(65;100)
57(40;77)
13/33^
39(23;57)
92(71;100)
87(56;100)
53(40;68)
15/33^
9/33^
45(28;63)
27(13;45)
92(71;100)
100(82;100)
88(60;100)
100(56;100)
56(39;71)
51(36;65)
* p<0.05 ^p<0.01 # p<0.01 ( двусторонний точный критерий Фишера)