30 Сентября, среда
Клиническая интерпретация кардиоваскулярных тестов и их автоматизация

Фролов А.В., Гуль Л.М., Снежицкий В.А.*, Латышев С.И.
Республиканский научно-практический центр “Кардиология”,
Гродненский Государственный медицинский университет*, Беларусь

Значимо 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). Метод ВСР зарекомендовал себя как маркер восстановления больных ИБС после операций АКШ, при лечении больных АГ, в спортивной медицине. Тем не менее, применение ВСР при стрессах пока не развито из-за существующей проблемы нестационарности и отсутствия соответствующего программного обеспечения. 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. По реакции организма могут быть выделены 5 типов вегетативной реактивности: повышенная, нормальная, сниженная, парадоксальная и отсутствие реакции (А.М. Вейн, 2003).

Цель исследования

Разработка и клиническая апробация программного обеспечения для кардиоваскулярных тестов под контролем динамики параметров ВСР.

Апробированы известные классические ортопробы, а также оригинальный тест “поворотный стол” и изометрическая нагрузка, выполняемая с помощью электронного эргометра ПИН-01. 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 Моп, проба Вальсальвы Пв и форсированное дыхание Фд). При активной и пассивной ортопробах, а также при велоэргометрии активизируется весь комплекс симпатической иннервации сердца, включая барорецепторы венечных артерий, артериальные рецепторы, а также хеморецепторы ветвей коронарных артерий. При диагностике больных с высокой стадией патологии, Вэп противопоказана. В такой ситуации рекомендована изометрическая проба Ип. Ип выявляет способность периферических сосудов к сокращению, то есть симпатическую компоненту вегетатики, оценить 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 проба Вальсальвы Пв, пассивная модернизированная ортопроба Моп и форсированное дыхание 6 мин-1 Фд Моп выполняется с помощью поворотного стола, разработанного в Гродненском кардиоцентре. Конструкция предусматривает угол подъема от 0 до 900, угловая скорость подъема-спуска варьируется Обследованы здоровые, больные НЦД, артериальной гипертонией АГ и ишемической болезнью сердца ИБС, количественный состав, возраст и распределение по тестам приведены в Таблице 1.

Разработано программное обеспечение “Бриз-2М”, анализирующее динамику параметров ВСР при выполнении кардиоваскулярных тестов. Фиксировалось 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.

Таблица 1. Материал исследования

Тип нагрузки

Всего проб

Распределение по группам

Средний возраст

1

Аоп

45

Здоровые и НЦД – 22

38 ± 4

Больные ИБС - 23

41 ± 3

2

Вэп

  135

Контроль - 45

46 ± 12

Больные СН , ФК I-II - 45

51 ± 1

Постинфарктный склероз - 45

53 ± 8

3

Поп, Моп

 77

ИБС, без ДСУ - 42

32 ± 16

ИБС и ДСУ - 35

34 ± 16

4

Ип, Пв, Фд

  53

Контроль - 19

35 ± 12

Больные АГ - 12

40 ± 7

Больные ИБС - 22

45 ± 8

Сокращения: АГ – артериальная гипертония, НЦД – нейроциркуляторная дистония, ИБС - ишемическая болезнь сердца, ФК – функциональный класс, ДСУ – дисфункция синусового узла.

Всю гамму динамики параметров ВСР сформировали в группы. Активность симпатической иннервации “С” – это ЧСС+, SDNN-, MxdMn-, Amo+, LF+, парасимпатической “ПС”- ЧСС-, SDNN+, MxdMn+, Amo-,HF+ и центральной регуляции “Ц”- VLF+. 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 дополняем как адекватную центральную. Если центральная компонента не увеличивается выше 10 % , имеем адекватную автономную реакцию. Наконец, если наблюдается уменьшение симпатической компоненты, фиксируем парадоксальную реакцию. Наоборот, при парасимпатических тестах адекватной считаем усиление парасимпатического звена регуляции.

Обработка данных показала, что по мере повышения тяжести патологии доля адекватных кардиоваскулярных реакций уменьшается.

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 2. Согласно данной классификации для обследуемого наиболее предпочтительны адекватные тесты, 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.

Таблица 2. Клиническая интерпретация кардиоваскулярных тестов симпатического типа (Аоп, Поп, ВЭП)

ΔС, %

ΔПС, %

ΔЦ, %

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: ΔС,ΔПС,ΔЦ – 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.

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% интерпретацию дает адекватную центральную реакцию. Если центральная компонента не увеличивается более 10 %, получим адекватную автономную реакцию. Увеличение парасимпатической компоненты на 5-9% 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 3.

Таблица 3. Клиническая интерпретация кардиоваскулярных тестов парасимпатического типа  (качающийся стол, проба Вальсальвы, форсированное дыхание)

 ΔС, %

ΔПС, %

ΔЦ, %

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 в таблице 2

В 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 и резервы 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.