PARAMETERS OF HIGH-RESOLUTION ELECTROCARDIOGRAPHY, HEART RATE VARIABILITY, QT DISPERSION IN PATIENTS WITH CORONARY ARTERY DISEASES

Abstract

Better understanding of the interaction among various functional and structural factors underlying the susceptibility to, and initiation of, fatal arrhythmias is a major goal and will provide new toolsfor the prediction, prevention, and therapy of sudden cardiac death. Here, we review the role of non invasive ECG tests, which use at the patients with coronary artery disease, allow to receive the important information on predisposition of the patient to development of arrhythmic events.

Full Text

Актуальность. Внезапная сердечная смерть ( ВСС) представляет собой важную медико-социальную проблему. По данным ВОЗ, частота ВСС составляет 30 случаев в неделю на 1 млн. населения. В старших возрастных группах ВСС наступает на фоне развития ИБС, часто до этого клинически не проявлявшейся [2, 18, 20]. Степень риска внезапной сердечной смерти у каждого больного неодинакова и с определенной долей вероятности может быть оценена на основании комплексного клинико-инструментального обследования, включающего: суточное мониторирование ЭКГ, нагрузочные тесты, эхокардиографию и электрофизиологическое исследование ( ЭФИ) и.т. д. Индуцируемость устойчивой желудочковой тахикардии во время ЭФИ является важным предиктором аритмических осложнений и ВСС. Однако, этот метод не может использоваться как скрининговый в связи с инвазивностью и высокой стоимостью. В связи с этим в настоящее время приоритетность научного поиска направлена на возможности использования неинвазивных скрининговых ЭКГ тестов. В настоящее время существуют в достаточной степени обоснованные теоретически, проверенные в эксперименте и клинике предпосылки к использованию параметров электрокардиографии высокого разрешения (ЭКГ ВР), вариабельности ритма сердца и динамики интервала QT для оценки электрической нестабильности миокарда у больных ИБС [Иванов Г.Г. 1998, 2003, Priori SG 2001 ]. Целью данного исследования было изучение диагностических возможностей и отработка пороговых значений параметров ЭКГ ВР, вариабельности ритма сердца и длительности, дисперсии интервала QT у больных ИБС и здоровых лиц. Материал и методы исследования. Обследовано 188 больных ИБС ( из них 102 больных ишемической болезнью сердца на фоне перенесенного инфаркта миокарда и 86 пациентов с ИБС: стенокардией напряжения П-Ш ФК без перенесенного инфаркта миокарда в анамнезе в возрасте от 42 до 68 лет). Контрольную группу составили 20 условно здоровых лиц, средний возраст которых составил (49.9 ± 6.4) года, 17 мужчин и 3 женщины без признаков поражения сердца и нарушений сердечного ритма. Общая характеристика и результаты дополнительных методов исследования больных, перенесших инфаркт миокарда и лиц контрольной группы представлены в табл. 1. Таблица 1 Общая характеристика обследованных больных, перенесших инфаркт миокарда и лиц контрольной группы Группу 1 составили 88 пациентов ИБС c постинфарктным кардиосклерозом ( ПИКС) с различной локализацией очаговых изменений миокарда Группу 2 составили 86 пациентов ИБС: стенокардией напряжения П-Ш ФК без инфаркта миокарда в анамнезе. Всем пациентам проводилось комплексное клинико-инструментальное исследование и подбор базовой терапии. Комплекс исследований включал: 12 - канальную электрокардиографию (ЭКГ) на скорости 50 мм/с с расчетом корригированных по ЧСС интервалов QTс, QTсmax, QTсmin, QTсd. Запись осуществлялась в 12 отведениях: в 6 от конечностей (I, II, III, aVR, aVL, aVF) и в 6 - грудных (V1-V6). В каждом отведении фиксировалось не менее 4 комплексов. Измерение интервалов QT и R-R производилось вручную. QT интервал измерялся от начала комплекса QRS до конца зубца Т, на уровне изолинии ТР. В случае 2-х фазного зубца Т длина измерялась в точке окончательного возвращения Т к изолинии. При наличии волны U окончание зубца Т определялось как максимальное углубление между зубцами Т и U. Измерения проводились в каждом отведении в не менее, чем 3-х последовательных кардиоциклах. Экстрасистолические и постэкстрасистолические кардиоциклы из измерений исключались. В случаях сложно дифференцированного зубца Т соответствующие отведения не анализировались. В дальнейшем длительность интервала QT была корригирована с частотой сердечных сокращений по формуле H.Bazett : QTc= QT / Ö R-R, где QTc- корригированный интервал QT; QТ - продолжительность фактического интервала QT, R-R - расстояние между зубцами R предшествующего интервала на электрокардиограмме. При этом определялась максимальная и минимальная длительность интервала QTс - QТсmin и QТсmax. Дисперсия реполяризации QTcd определялась по формуле: QTcd = QTcmax - QТcmin, где QTcd - корригированная дисперсия интервала QT, QТcmax - максимальная длительность интервала QT, корригированного с частотой сердечных сокращений, QТcmin - минимальное значение длительности QT, корригированного с частотой сердечного ритма. Проводилось суточное мониторирование ЭКГ, эхокардиография по стандартной методике, ЭКГ высокого разрешения (ЭКГ ВР) и оценивалась вариабельность сердечного ритма (ВСР). Среди параметров ЭКГ ВР оценивали следующие показатели: TotQRSF (длительность фильтрованного комплекса QRS), RMS 40 (среднеквадратичная амплитуда последних 40 мс QRS комплекса), LAS 40 (длительность конечного интервала фильтрованного QRS комплекса с амплитудой меньше 40 мкВ), Также производился анализ поздних потенциалов желудочков (ППЖ). Критериями наличия поздних потенциалов желудочков считались значения TotQRSF > 120 мc; RMS 40 < 20 мкB; LAS 40 > 38 мc [6]. При наличии 2-х признаков из 3-х возможных тест считался положительным. Из параметров вариабельности сердечного ритма оценивали: SDNN (СКО) - стандартное отклонение всех RR интервалов; RMSSD - квадратный корень среднего значения квадратов разностей длительностей последовательных RR -интервалов; ИН - индекс напряжения регуляторных систем, АМо (% - амплитуда моды) [1, 19] Исследования проводили на фоне отмены антиангинальной терапии, а пациентам с нарушениями ритма сердца на момент обследования проводилась отмена антиаритмических препаратов I, III классов (по классификации Vaughan-Williams), в пределах 5 периодов их полувыведения. При статистической обработке данных использовали пакет программ STATISTICA 6.0 ( StatSoft Inc. США). Использовались параметрические и непараметрические методы. Достоверность результатов оценивали по t-критерию Стьюдента и U - критерию Манна Уитни).. Данные представлены в виде средних ± стандартные отклонения ( M ± SD ). Различия считали достоверными при p < 0.05. Полученные результаты и их обсуждение. В ходе работы установлены высокодостоверные отличия между больными ИБС и здоровыми лицами в изучаемых параметрах ЭКГ ВР, вариабельности ритма, дисперсии и продолжительности интервала QT. Как показал количественный анализ параметров электрокардиографии высокого разрешения, см. табл. 1. продолжительность фильтрованного комплекса QRS ( TotQRSF ) и низкоамплитудных сигналов ( менее 40 мкВ) в конце комплекса QRS ( LAS40 ) были достоверно больше у больных, перенесших инфаркт миокарда по сравнению с контрольной группой и равнялись соответственно (110.8 и 41.7) мс ( p < 0.001), при низких значениях среднеквадратичной амплитуды последних 40 мс комплекса QRS (RMS40 ) 21.7 мкВ (p < 0.001). В контрольной группе поздние потенциалы желудочков были зарегистрированы у 1-го (5 %) из 20 обследуемых - у мужчины 42-х лет без признаков органического заболевания сердечно-сосудистой системы. Частота выявления ППЖ у больных, перенесших инфаркт миокарда составляла 40.2 %, что достоверно больше по сравнению с контрольной группой ( p < 0.001). У больных, по сравнению с контролем, см. табл. 1, нарушение адаптационных механизмов ведет к симпатической гиперстимуляции, что проявляется значительным достоверным увеличением индекса напряжения регуляторных систем, ИН и АМо до 127.7 усл.ед. и 12.9 % (p < 0.001) соответственно, при уменьшении СКО до 23.5 мс (p < 0.001), что свидетельствует о снижении вариабельности сердечного ритма у больных ИБС и значительной перестройке автономной регуляции, с централизацией регуляторных влияний вегетативной нервной системы. Как видно из табл. 1, у пациентов, перенесших инфаркт миокарда отмечаются так же существенные изменения процесса реполяризации желудочков, что проявляется, при сравнении с контролем, достоверным удлинением интервала QT и в частности величины максимального значения длительности интервала QT, коррегированного с частотой сердечного ритма ( QТcmax ) до 437 мс (p < 0.001). У больных ИБС, в сравнении с контролем, также отмечалось достоверное увеличение вариабельности интервала QT, при этом среднее значение дисперсии интервала QT коррегированного с частотой сердечного ритма (QTcd) составило 50 мс (p<0.001). Полученные данные свидетельствуют о существовании достоверно увеличенной негомогенности и длительности процесса реполяризации желудочков у больных ИБС, по сравнению со здоровыми лицами. Для определения диагностических пороговых значений параметров мы использовали метод характеристических интервалов по В.С. Генесу [3, 4]. Таблица 2 Распределение пороговых значений параметров ЭКГ ВР у больных ИБС и в контрольной группе В ходе исследования было установлено, (см. табл. 2), что пороговыми значениями для параметров ЭКГ ВР у обследованных больных и здоровых лиц были соответственно значения продолжительности фильтрованного комплекса QRS (³ 98 и £ 97) мс ( p < 0.001), продолжительности низкоамплитудных сигналов (менее 40 мкВ) в конце комплекса QRS (³ 36 и < 35) мс ( p < 0.001), среднеквадратичной амплитуды последних 40 мс комплекса QRS (< 20 и ³ 21) мкВ ( p < 0.001). Пороговыми значениями для параметров вариационной пульсометрии у обследованных больных и здоровых лиц, (см. табл. 3 ), были соответственно значения: индекса напряжения регуляторных систем ( ИН ) ³ 36 и < 35 усл.ед. (p < 0.001), амплитуды моды (АМо ) (³ 11 и < 10) % ( p < 0.001), СКО (< 30 и ³ 31) мс (p < 0.001). При оценке параметров, характеризующих интервал QT, пороговыми величинами для максимального значения длительности интервала QT, корригированного с частотой сердечного ритма ( QTcmax ) у больных и здоровых соответственно были (³ 431 и < 430) мс1/2 (p < 0.001), для дисперсии интервала QT пороговые значения составляли ( ³ 39 и < 38) мс1/2 ( p < 0.001). Таким образом, в нашем исследовании для больных, перенесших инфаркт миокарда пороговыми величинами рассматриваемых выше диагностических критериев ЭКГВР, вариационной пульсометрии, продолжительности и дисперсии интервала QT являются значения: TotQRSF ³ 98 мс, LAS40 ³ 36 мс, RMS 40 < 20 мкВ; ИН ³ 36 усл.ед, АMо ³ 11 %, СКО < 30 мс; QTcmax ³ 431 мс1/2, QTcd ³ 39 мс1/2. В дальнейшем нами был проведен анализ изменения изучаемых электрофизиологических параметров ЭКГ ВР, QT, вариабельности ритма сердца у больных с различными формами ИБС - группа 1 и 2. ( таблица 3,4) Таблица 3 Параметры электрокардиографии высокого разрешения у больных различными формами ИБС ( M ± SD) Примечание: * достоверность различий (р<0,05) параметров ЭКГ ВР (по критерию Стьюдента) и частоты регистрации ППЖ (по критерию Фишера) у пациентов ИБС с постинфарктным кардиосклерозом и без инфаркта миокарда в анамнезе). При сравнении параметров ЭКГ ВР у пациентов с постинфарктным кардиосклерозом и без такового выявлены статистически достоверные различия по параметру временного анализа LAS40 (р<0,05). (табл 3,4) Средние значения показателей временного анализа: TotQRSF и LAS40 были выше, a RMS40 ниже у больных ИБС: ПИКС, по сравнению с параметрами пациентов ИБС со стенокардией напряжения без предшествующего инфаркта миокарда. Выявлены статистически достоверные различия в частоте регистрации ППЖ у пациентов с постинфарктным кардиосклерозом, по сравнению с больными без перенесенного инфаркта миокарда в анамнезе (р<0,05). Таблица 4 Параметры вариабельности ритма сердца и длительности QT-интервала у пациентов с различными формами ИБС. Примечание: достоверность различий параметров оценивалась по критерию Стьюдента * р<0,05; ** p<0,001 У пациентов с ПИКС при сравнении с группой больных со стабильной стенокардией отмечаются достоверно большие значения корригированного QT-интервала, а так же QTc-min и QTc-max. Учитывая описанную выше динамику параметров QT-интервала в однородных группах, можно говорить о существовании достоверно увеличенной негомогенности реполяризации желудочков у пациентов с ИБС в целом, с преобладанием наиболее выраженных патологических изменений у группы пациентов с ПИКС. При оценке ВСР у больных с ПИКС отмечено нарушение вегетативной регуляции, проявляющееся симпатической гиперстимуляцией с увеличением Амо до 41,2 % (p<0,05), а так же достоверным уменьшением общей спектральной мощности ритма и его высокочастотной парасимпатической составляющей (p<0,05). Полученные данные свидетельствуют о значительном снижении вариабельности ритма сердца с централизацией регуляторных влияний вегетативной нервной системы у больных, перенесших инфаркт миокарда. При суточном мониторировании ЭКГ у 18 из 88 пациентов с постинфарктным кардиосклерозом зарегистрированы эпизоды желудочковой тахикардии (у 16 - устойчивая и у 2 - неустойчивая). У пациентов ИБС без инфаркта миокарда в анамнезе при суточном мониторировании ЭКГ у 14 человек из 86 (16,3%) зарегистрированы эпизоды ЖТ (у 6 - неустойчивая и у 8 - устойчивая ЖТ). В зависимости от наличия или отсутствия регистрации ЖТ группы 1 и 2 были разделена на подгруппы А - с ЖТ, Б - без ЖТ. Таким образом в группу 1А вошло 16 пациентов с ИБС, ПИКС, наличием ЖТ, группу 1Б - 72 пациента с ИБС, ПИКС, без ЖТ, группу 2А - 8 пациентов с ИБС, без ИМ в анамнезе, но с ЖТ, группу 2 Б - 78 пациентов с ИБС, без ИМ в анамнезе и без ЖТ. Значения параметров ЭКГ ВР среди пациентов с различными формами ИБС без аритмий и с желудочковыми тахиаритмиями представлены в таблице 5. Таблица 5 Параметры электрокардиографии высокого разрешения у больных ИБС с желудочковыми тахиаритмиями Примечание: достоверность различий показателей ЭКГ ВР (оценивалась по методу Манн-Уитни) и частоты регистрации ППЖ (критерий Фишера) у больных в группах ИБС. * - (р<0,05), ** - (р<0,01), *** - (р<0,001). Нами были выявлены статистически достоверные различия в параметрах временного анализа ЭКГ ВР - LAS40 и RMS40 (р<0,05 и р<0,001, соответственно) в группе пациентов с постинфарктным кардиосклерозом с ЖТ по сравнению с группой без ЖТ (группы 1А и 1Б). В группе пациентов ИБС без предшествующего инфаркта миокарда выявлены статистически достоверные различия параметра ЭКГ ВР - TotQRSF (p<0,05) между больными с ЖТ и без таковой (группы 2А и 2Б). Выявлены статистически достоверные различия регистрации ППЖ у пациентов ИБС: ПИКС с наличием ЖТ, по сравнению с больными без ЖТ (р<0,001). У пациентов ИБС без ИМ в анамнезе в вышеуказанных подгруппах статистически достоверных различий не было выявлено. Таким образом, ИБС ассоциировалась с удлинением продолжительности общего времени активации миокарда желудочков, снижением амплитуды частотного спектра конечной части комплекса QRS. В группе больных ПИКС ( постинфарктным кардиосклерозом), имеющих желудочковую тахикардию, частота регистрации ППЖ была достоверно выше, чем в группе больных без ЖТ. У больных с желудочковыми тахиаритмиями выявлены высокодостоверные отличия в параметрах ЭКГ ВР, в сравнении с таковыми у пациентов без нарушений ритма сердца. Возможность успешного использования параметров ЭКГ ВР, вариабельности ритма сердца, продолжительности и дисперсии интервала QT, для оценки риска возникновения злокачественных нарушений сердечного ритма у больных ИБС продемонстрирована в опубликованных на эту тему работах [ 5, 6, 7, 8, 16, 17]. Следует однако отметить, что существующие в настоящее время различия в используемых регистрирующих устройствах, отсутствие единых методологических подходов к анализу данных, различные пороговые значения изучаемых параметров не позволяют стандартизировать и выработать единые критерии оценки полученных результатов. Поздние потенциалы желудочков редко наблюдаются у лиц без органической патологии миокарда. В большинстве клинических исследований, посвященных проблеме ППЖ, частота их регистрации у здоровых лиц колеблется от 0 до7 % [6], что совпадает с полученными нами данными. Мы наблюдали ППЖ у 1-го ( 5 % ) из 20 обследуемых лиц контрольной группы - мужчины 42 лет без выявленных признаков органического поражения сердца. Тем не менее, M. Buershaper с соавт. [13] выявили ППЖ у 12.6 % здоровых лиц, но ни у кого из них продолжительность низкоамплитудных сигналов в конце комплекса QRS не превышала 45 мс. Одной из причин более частого обнаружения ППЖ в этой работе могли быть менее строгие критерии отбора, в частности, включение пациентов с внутрисердечными блокадами, что ведет к увеличению ложно-положительных результатов, так как в случае наличия блокадных комплексов ЭКГ ППЖ имеют другие количиственные параметры или вообще не выявляются. У больных, перенесших ОИМ поздние желудочковые потенциалы регистрируются значительно чаще, чем у пациентов без органической патологии сердца, в 12-44 % [ 10] и частота их выявления еще более возрастает, (до 54-100 %), при выделении группы больных с желудочковыми тахиаритиями [ 14]. Результаты приведенных выше исследований согласуются с полученными нами результатами. Анализируя количественные критерии ППЖ, было выявлено, что у больных ИБС, параметры ЭКГ ВР (Tot QRSF, LAS 40 и RMS 40) достоверно отличались при сравнении с данными контрольной группой: 110.8 ± 15.8 и 90.0 ± 4.3 мс; 41.7 ± 14.7 и 29.0 ± 5.1 мс; 21.7 ± 17.0 и 37.7 ± 11.0 мкВ cоответственно; (p < 0.001). При ИБС течение которого осложненилось желудочковыми аритмиями отмечено достоверное “ухудшение“ параметров ЭКГ ВР. Полученные нами абсолютные значения TotQRSF, LAS40 и RMS40 согласуются с результатами ряда авторов, в работах которых проводилось сравнение показателей ЭКГ ВР в группах больных ОИМ и здоровых лиц [ 131]. ИБС приводит к изменениям вегетативной регуляции сердечной деятельности, что сопровождается достоверным изменением как временных, так и спектральных параметров вариабельности сердечного ритма, характеризующих активность различных отделов автономной нервной системы. В работе J.T. Bigger с соавт. [12] проведено сравнение значений показателей спектрального анализа ВСР, полученных при СМЭКГ на 2-й неделе ОИМ ( 684 больных, вошедших в исследование MPIP), 278 больных ПИКС ( через 1 год после ОИМ) и без заболевания сердца (274 пациента ). Отмечено, что в группе лиц без заболеваний сердца доля пациентов с низкими значениями мощности спектра в различных диапазонах частот была очень мала и составляла 2.5 %. В то время как у пациентов с ОИМ доля больных со значениями спектральных показателей ВСР, ниже нормальных значений, характерных для здоровых, составила 50 %, а у больных ПИКС 30 %. Сходные данные были получены в исследовании CAPS [11]. Полученные нами результаты также выявили достоверные изменения параметров вариабельности ритма сердца у больных ИБС, по сравнению с контролем, что проявлялось достоверным увеличением ИН и АМо (p < 0.001), при уменьшении вариабельности сердечного ритма (СКО), (p < 0.001), что свидетельствует о снижении у больных, перенесших ОИМ парасимпатических влияний на сердце, увеличении тонуса симпатической нервной системы и значительной перестройке автономной регуляции, с централизацией регуляторных влияний вегетативной нервной системы. В норме реполяризация имеет определенную степень негомогенности, это связано с несколькими механизмами: потенциалы действия имеют большую длительность в эндокарде, по сравнению с эпикардом. Показано так же существование градиента в длительности реполяризации с укорочением ее от верхушки к основанию сердца [9]. После перенесенного инфаркта миокарда отмечается значительное увеличение дисперсии реполяризации, В нашем исследовании у пациентов с ИБС, в сравнении с контролем, также отмечалось достоверное увеличение дисперсии интервала QT ( p < 0.001). До настоящего времени еще окончательно не выделена группа факторов, оказывающих влияние на QTсd. Существуют экспериментальные и клинические данные свидетельствующие о значительной негомогенности рефрактерного периода у больных со злокачественными нарушениями сердечного ритма при наличии органического поражения сердечной мышцы [15]. Приведенные выше данные достаточно четко указывают на неразрывность анатомоморфологичесих изменений миокарда при прогрессировании ИБС и изменений его электрофизиологических характеристик. Данные изменения описываются термином - “электрофизиологическое ремоделирование”. Электрофизиологическое ремоделирование представляет собой - персистирущие изменения электрофизиологических характеристик сердца, которые возникают в связи с появлением зон ишемического повреждения и формированием морфологического субстрата с гетерогенной проводимостью в соседних зонах миокарда. Описан ряд стереотипных изменений присутствующих при снижении порога электрической стабильности миокарда при ИБС. На клеточно - тканевом уровне это: гетерогенность сократительного миокарда вследствие чередования кардиомиоцитов с различной активностью оксидоредуктаз их диссименированные повреждения, гипертрофия, атрофия, апоптоз, интерстициальный отек и явления кардиосклероза, нарушающие консолидацию клеток миокарда. На уровне субклеточных структур таковыми являются нарушение Сa 2+ связывающей способности и очаговая диссоциация гликокаликса, снижение и зональное насыщение плазмолеммы холестерином, изменение плотности бета-адренорецепторов и соотношения активности сопряженных с ними аденилатциклазы и фосфодиэстеразы, снижение объемной плотности T системы и нарушение ее контактов с саркоплазматическим ретикулюмом, модификация вставочных дисков с образованием некрусов, пролиферация митохондрий и их функциональное ассоциирование на значительной территории наиболее адаптированных кардиомиоцитов. Выраженность данных изменений положительно коррелирует с нарушениями проведения электрического импульса в миокарде [6] Пока неизвестно какие ЭКГ маркеры полезны и доступны для объединения с параметрами, характеризующими вариабельность ритма сердца, рефрактерность и параметрами электрокардиографии высокого разрешения. Не определена приоритетность используемых критериев, их прогностическая значимость при комплексном использовании. Следует также установить: останутся ли прежними градации отдельных факторов риска, известные при индивидуальном их использовании, при многофакторном анализе [18]. Выводы 1. Электрофизиологическое ремоделирование у больных ИБС сопровождается ухудшением параметров ЭКГ ВР, удлинением комплекса QRS, снижением вариабельности ритма сердца, нарушением процессов реполяризации ( увеличение QTc, QTcd), появлением желудочковых тахиаритмий 2. В специализированных кардиологических отделениях, оснащённых соответствующим оборудованием, с целью прогнозирования электрической нестабильности миокарда у больных ИБС, а так же для выявления пациентов с немой ишемией миокарда рекомендуется использование метода ЭКГВР, в сочетании с временным и спектральным анализом вариабельности ритма сердца, эхокардиографией, суточным мониторированием ЭКГ, оценкой длительности интервала QT с целью более дифференцированного выявления пациентов с высоким риском развития угрожающих жизни желудочковых аритмий и фибрилляции предсердий. 3. Для больных, перенесших инфаркт миокарда пороговыми величинами рассматриваемых выше диагностических критериев ЭКГВР, вариационной пульсометрии, продолжительности и дисперсии интервала QT являются значения: TotQRSF ³ 98 мс, LAS40 ³ 36 мс, RMS 40 < 20 мкВ; ИН ³ 36 усл.ед, АMо ³ 11 %, СКО < 30 мс; QTcmax ³ 431 мс1/2, QTcd ³ 39 мс1/2.