Научно-медицинский вестник Центрального ЧерноземьяНаучно-медицинский вестник Центрального Черноземья1990-472XФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации62810.18499/1990-472X-2002-0-7-8-107-113Original ArticleAPPLICATION JUSTIFICATION OF GAIN-FREQUENCY CHARACTERISTICS OF ELECTROCARDIOGRAMAS DIAGNOSTIC METHOD IN ISCHEMIC HEART DISEASEPeleshkoE Ielena.vsma@mail.ruLopatinY M-KorotkovA B-Voronezh State Medical UniversityVolgograd State Medical Academy150620027-810711313032020Copyright © 2002, Научно-медицинский вестник Центрального Черноземья2002Until now, the most popular is the "manual" decoding of records. At the same time, a test is needed in the clinic, giving a quick, clear, unambiguous, physiologically determined criterion that allows making a conclusion about the state of the cardiovascular system. One of such criteria is the inversion of the R wave of the electrocardiogram [1]. In connection with the foregoing, the task was to find new criteria for assessing the functional state of the myocardium.amplitude-frequency characteristics of the electrocardiogramdiagnostic method for IHDcardiovascular systemmyocardial conditionischemic heart diseaseамплитудно-частотные характеристики электрокардиограммыдиагностический метод при ИБСсердечно сосудистая системасостояние миокардаишемическая болезнь сердцаАктуальность. Несмотря на многообразие средств и методов автоматизированного анализа электрокардиограммы до настоящего времени наиболее популярной остается “ручная” расшифровка записей. Вместе с тем, в клинике необходим тест, дающий быстрый, четкий, однозначный, физиологически детерминированный критерий, позволяющий сделать заключение о состоянии сердечно сосудистой системы. Одним из таких критериев может послужить инверсия зубца R электрокардиограммы [1]. Материал и методы исследования. В работе использованы данные, полученные при проведении ежегодных профилактических осмотров студентов Воронежской государственной медицинской академии. В общей сложности проанализировано 278 электрокардиограмм продолжительностью от 1 до 2,5 минут каждая. Помимо данных практически здоровых испытуемых в работе использованы данные 45 пациентов кардиологического отделения ГКБ “Электроника”, поступавшие на лечение с диагнозом “ишемическая болезнь сердца”. При поступлении все пациенты обследовались по общепринятым методикам клинически, лабораторно и инструментально. Полный объем клинического исследования включал запись ЭКГ в 12 общепринятых отведениях, а также при необходимости в дополнительных отведениях: по Слопаку, Небу, Клитену, правые грудные, на два ребра выше и/или ниже электрокардиографами ЭК1Т-03М2, ЭК1Т-03М, ЭК12К-01 “Кардис” (Геолинк Электроникс, Россия-Швеция). Исследование параметров центральной гемодинамики осуществлялось электрокардиографическим компьютерным комплексом “Бианкор” (автор и разработчик проф. Сафонов М.Ю., [2]), Полученные результаты и их обсуждение. Нами установлено, что у людей с заведомо высоким уровнем функциональных возможностей сердца (спортсмены) практически все R-зубцы ЭКГ имеют более крутой восходящий фронт, то есть скорость распространения электрического поля в тот момент, когда прорисовывается часть зубца от его начала до вершины выше скорости в момент прорисовки части зубца от вершины к его окончанию. Этот феномен требует более детального изучения и объяснения физиологического механизма явления, что выходит за рамки настоящей статьи. Согласно классической трактовке генеза зубцов электрокардиограммы считается, что R-зубец отражает процесс деполяризации миокарда, а Т-зубец процесс его реполяризации. Следовательно, в норме должно существовать четкое соотношение между скоростями реполяризации и деполяризации, то есть коэффициент отношения скорости распространения возбуждения по миокарду к скорости восстановления исходного заряда сердечной мышцы должен быть величиной постоянной. Смещение этого коэффициента как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения может быть свидетельством диссонанса в ионно-электролитном обмене миокардиальных клеток и предтечей серьезных функциональных нарушений в работе сердца. Мы провели сравнение таких характеристик, отражающих скорости распространения процесса возбуждения в миокарде, как тангенсов углов наклона и спада R- и Т- зубцов электрокардиограммы. Данные представлены в таблице 1 и рис. 1 Таблица 1 Соотношение амплитудно-частотных характеристик ЭКГ-сигнала Коэффициенты соотношения Группа тренированная основная Специальная RR/ТT (длительность) 6,07±0,1 6,77±0,1 5,68±0,1 R/T (амплитуда) 4,71±0,1 4,92±0,1 4,14±0,1 R/T (длительность) 0,42±0,1 0,47±0,1 0,38±0,1 R/T (передний фронт) 0,28±0,1 1,22±0,1 1,34±0,1 R/T (задний фронт) 0,27±0,1 1,37±0,1 1,37±0,1 Рис. 1. Соотношение нормированных амплитудно-частотных и скоростных характеристик ЭКГ-сигнала. Из представленных данных следует, что даже в одинаковых условиях записи: состояние покоя, отсутствие обострения патологий, такие расчетные характеристики ЭКГ-сигнала, как соотношение скоростей на нисходящем колене R и Т - зубцов у группы тренированных испытуемых, где априори предполагается более высокий уровень функциональных возможностей сердечной мышцы, в 70 раз ниже, чем у других групп. Таким образом, состояние хорошей функциональной активности миокарда предполагает незначительное превалирование скорости деполяризации над скоростью реполяризации. В тех группах испытуемых, где сердечная мышца не подвергалась предварительным тренировкам и, следовательно, не отличается способностью быстро адаптировать параметры системы кровообращения к нагрузкам скорость деполяризации миокарда значительно выше скорости его реполяризации. Высокая чувствительность предлагаемого нами критерия оценки функционального состояния миокарда предполагает возможность использования его в качестве диагностического метода. Причем, пациентов не нужно подвергать динамическим нагрузкам, например запись во время велоэргометрической пробы, что не всегда возможно как по техническим, так и по клиническим причинам. Использование простых расчетных методов скоростных характеристик сигнала по такому популярному и доступному инструменту как электрокардиограмма, позволит значительно расширить возможности диагностики и определять уровень функциональных возможностей сердечной мышцы, а следовательно и адекватность кровоснабжения организмы легким, надежным, доступным для ЛПУ любого класса способом. Динамика объемных характеристик кровообращения и предлагаемых нами параметров электрокардиограммы пациентов с ИБС после курса терапии представлена в таблицах 2, 3 и рисунке 2. Таблица 2 Стандартные и вновь предложенные параметры ЭКГ-сигнала у практически здоровых лиц и пациентов с ишемической болезнью сердца до и после лечения Показатель Наименование группы здоровые пациенты с ИБС до лечения пациенты с ИБС после лечения Конечно диастолич. объем (см3) 123±18 110,64±0,64 116,29±0,6 Конечно систолический объем (см3) 37±9 64,2±0,65 56,4±0,58 Ударный объем (см3) 83±12 46,6±0,26 59,9±0,26 Длительность R-R (мсек) 674,7±33,8 782,1±25,3 769,6±22,5 Время смещение вершины T относительно вершины R (мсек) 204,4±3,38 252,1±12,8 247,3±11,5 Амплитуда Р (mV) 0,18±0,06 0,32±0,02 0,3±0,02 Амплитуда R (мV) 1,18±0,09 0,74±0,03 0,79±0,03 Амплитуда Т (мV) 0,24±0,07 0,39±0,03 0,37±0,03 Длит-ность переднего фронта R (мсек) 22,65±1,13 36,65±2,06 35,04±1,84 Длительность заднего фронта R (мсек) 24,31±1,26 19,92±1,6 20,6±1,43 Длит-ность переднего фронта Т (мсек) 46±5,34 76,85±2,84 73,08±2,52 Длительность заднего фронта Т (мсек) 53,71±3,59 64,7±2,2 63,34±1,95 Наклон переднего фронта R (mV/мсек) 54,17±4,15 21,69±0,7 25,6±0,66 Наклон заднего фронта R (mV/мсек) 61,3±5,2 5,01±0,36 11,83±0,45 Наклон переднего фронта Т (mV/мсек) 44,3±1,69 69,52±6,34 66,18±5,49 Наклон заднего фронта Т (mV/мсек) 44,7±1,95 95,02±7,72 88,99±6,77 Инверсия R-зубца 0,76±0,1 0±0 0,09±0 Инверсия Т-зубца 0,65±0,1 0,69±0,06 0,69±0,05 Как следует из таблиц наиболее информативными с точки зрения диагностики представляются наклон переднего и заднего фронтов R-зубца, значения которого в группах здоровых и больных ИБС различаются более чем на 300% (соответственно 61,3±5,2 у практически здоровых, 5,01±0,36 - в группе пациентов с ИБС до лечения и 11,83±0,45 в этой же группе после лечения). Если другие измеренные параметры после лечения в группе пациентов с ИБС приближаются к показателям здоровых, то тангенсы углов наклона R-зубца остаются существенно сниженными. Особо следует выделит такой показатель, как инверсия R-зубца. Установлено [3], что в группе тренированных инверсных зубцов практически не встречается, то есть на всех просмотренных записях угол восходящего фронта R-зубца всегда круче угла нисходящего фронта. В группе пациентов с ИБС до лечения ситуация обратная - на всех просмотренных записях мы не встретили ни одного R-зубца, у которого восходящий фронт был круче нисходящего, таким образом при патологических изменениях функций (а соответственно и структуры) миокарда все R-зубцы оказались инверсными. Значения коэффициентов соотношения восходящего фронта к нисходящему зубца R составили: у практически здоровых - 0,76±0,1; у пациентов ИБС до лечения - 0±00; у пациентов ИБС после лечения - 0,09±0. Таблица 3 Соотношение амплитудно-частотных характеристик ЭКГ-сигнала Коэффициенты соотношения Группа практически здоровые пациенты с ИБС до лечения Пациенты с ИБС после лечения RR/ТT (длительность) 6,77±0,1 3,42±0,14 3,37±0,12 R/T (амплитуда) 4,92±0,1 2,56±0,15 2,75±0,14 R/T (длительность) 0,47±0,1 0,42±0,02 0,42±0,02 R/T (передний фронт) 1,22±0,1 0,57±0,06 0,62±0,05 R/T (задний фронт) 1,37±0,1 0,09±0,01 0,2±0,02 Рис. 2 Соотношение нормированных амплитудно-частотных и скоростных характеристик ЭКГ-сигнала у пациентов с ишемической болезнью сердца (уровень до лечения принят за 100%). Интересно отметить, что в группе пациентов с ИБС после лечения у такого показателя, как коэффициента инверсии R-зубца существует корреляционная зависимость с ударным объемом сердца (коэф. корреляции 0,47), КДО и КСО имеют зависимость с наклоном заднего фронта R-зубца (коэф. корреляции 0,47 и 0,46 соответственно). Выводы. Из приведенных выше данных следует, что соотношение скоростей восстановления потенциала в процессах деполяризации и реполяризации (R/T задний фронт) после проведенного лечения значительно ниже (на 60%), чем до лечения. Можно предположить, что скорости этих процессов выравниваются, что несомненно является благоприятным диагностическим признаком, поскольку значение параметра имеет динамику приближения у уровню практически здоровых лиц.1.Пелешенко Е.И. Автоматизированный анализ и моделирование функциональных состояний сердца при действии биологически активных веществ. Дис…к-та. тех. наук. - Воронеж, 1994. 122 с.2.Сафонов М.Ю. Электрокардиографическая диагностика функционального состояния ЦГ.- Воронеж,1998.-104 с.3.Коротков Б.Н. Разработка алгоритмов и моделей управления уровнем артериального давления на основе рефлекторного массажа. Дис…к.м.н., Воронеж, 1997. 115 с.4.Бойцов С.А., Тищенко О.Л., Недошивин К.Ю. Анализ сигнал-усредненной ЭКГ (по данным временного и спектрально-временного картирования) у больных гипертонической болезнью.// Артериальная гипертензия (приложение): СПб., 1997.-Т.3, N1.-С.22-23.