Способ ранней диагностики состояния миокарда

Изобретение относится к области медицины, а именно к методам функциональной диагностики сердечно-сосудистой системы.

Внезапная сердечная смерть (ВСС), согласно классификации ВОЗ, является одной из форм ишемической болезни сердца. Внезапная сердечная смерть - остановка сердца, наиболее вероятно обусловленная фибрилляцией желудочков и не связанная с наличием признаков, позволяющих поставить другой (кроме ИБС) диагноз. Более чем у 80% больных, погибших внезапно, на аутопсии диагностируют ИБС.

Одним из признаков высокого риска развития фибрилляции желудочков является снижение фракции выброса левого желудочка менее 30-40%. Важнейшими гемодинамическими показателями систолической функции левого желудочка (ЛЖ) миокарда являются сердечный индекс - СИ (в норме 2,2-2,7 л/мин/м²) и фракция выброса ЛЖ - ФВ (в норме 55-60%). При выраженной систолической дисфункции ЛЖ происходит падение величины ФВ, уменьшение СИ ниже 2,2 л/мин/м².

Известен способ диагностики ишемической болезни сердца (ИБС) путем регистрации электрокардиограммы во время ступенчато возрастающей нагрузки на велоэргометре, при этом велоэргометрическую пробу проводят в сочетании с регуляцией частоты сердечного ритма, навязанного при помощи чреспищеводной электрической стимуляции (ЧПЭС) сердца, в диапазоне 120-180 сокращений в минуту (патент РФ №2233614, МПК A61B 5/02, опубл. 10.08.2004).

Недостатком данного способа диагностики является невозможность выполнения качественного ультразвукового исследования сердца (эхокардиографии) из-за активного движения грудной клетки и сужения ультразвукового окна.

Использование эхокардиографических (ЭхоКГ) критериев ишемии миокарда позволяет намного повысить точность диагностики ИБС по сравнению с применением электрокардиографических (ЭКГ) критериев.

Известен способ диагностики скрытой коронарной недостаточности - стресс-эхокардиография с инфузией добутамина (Седов В.П., Алехин М.Н., Божьев A.M. Кардиология, 1997; 7: 96-101).

Добутамин представляет собой симпатомиметический амин, реализующий свой эффект через стимуляцию α- и β-рецепторов. Обладая положительным инотропным действием, препарат повышает частоту сердечных сокращений (ЧСС) и систолическое артериальное давление (АД) и, таким образом, увеличивает потребность миокарда в кислороде. Диагностическая ценность известного способа достигается применением высоких доз препарата - 25-40 мкг/кг/мин.

В то же время известно, что при использовании указанных доз препарат вызывает электрическую нестабильность миокарда, проявляющуюся жизнеугрожающими нарушениями сердечного ритма, а ЧСС увеличивается недостаточно (Bigi R., Partesana N., Verzoni A. et al., Eur. Heart J., 1995; 16; 12: 1819-24).

Известно также использование нагрузочного теста в виде чреспищеводной электростимуляции сердца (ЧПЭС) в сочетании с эхокардиографией (Аронов Д.М., Лупанов В.П., Кардиология, 1996; 4: 95-98).

Ограниченные информативные возможности этого способа обусловлены тем, что наращивание частоты стимуляции сердца сопровождается параллельным сокращением объемов полости левого желудочка и снижением напряжения стенки, а это равносильно снижению потребности миокарда в кислороде и, в свою очередь, может приводить к необходимости наращивания сердечного ритма до значений, превышающих 160 сокращений в минуту. Увеличение частоты сердечных сокращений (ЧСС) до предельных значений связано с возможностью развития функциональной атрио-вентрикулярной блокады, для исключения которой приходится прибегать к введению атропина. Интерпретация результатов исследования осложняется и тем, что этот вид нагрузки не приводит к развитию инотропного гиперкинетического ответа, а это затрудняет определение гипокинетичных сегментов левого желудочка, так как сравнительная оценка особенностей движения анализируемых участков миокарда производится не с гиперкинетичными соседними сегментами, а с нормокинетичными.

Принимая во внимание, что на обеспечение напряжения стенки миокарда приходится основной расход (не менее 40%) коронарного кислорода, суммарная потребность миокарда в кислороде в условиях искусственного наращивания частоты ритма возрастает мало. Именно в этом заключается основная причина низкой диагностической значимости ЧПЭС.

Известен также эхокардиографический метод (парастернальный доступ) стандартным способом в систолу и в диастолу, с помощью которого определяются размеры: диаметр ЛЖ, толщина задней стенки ЛЖ, толщина межжелудочковой перегородки, после чего определяют массу миокарда («Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике», под редакцией В.В.Митькова и В.А.Сандриковой, М., Видар, 1998 г., стр.119-120). Для этого линейный датчик ультразвукового аппарата с частотой инсонации 7-12 МГц помещают в третье или четвертое межреберье грудной клетки на 2 см кнаружи от левого края грудины. Расчет показателей систолической функции левого желудочка (ЛЖ) миокарда по данным, полученным при одномерном ЭхоКГ, проводится по формуле L. Teicholz

,

где V - систолический или диастолический объем ЛЖ (КСО или КДО) и D - переднезадний размер ЛЖ в систолу или диастолу (КСР или КДР). Ударный объем (УО) определяется как разница КДО и КСО, а фракция выброса (ФВ) - как отношение УО к КДО. Дальнейший расчет гемодинамических показателей проводится по классическим формулам

УО=КДО-КСО

УИ=УО/S

где УИ - ударный индекс, S - площадь поверхности тела, определяемая по специальным номограммам (S=0.007184∗Massa^0.425∗Rost^0.725, где Massa - масса пациента в кг, Rost - рост пациента в см). Норма ударного индекса ≤100 г/м². Определение площади поверхности тела дает ощутимую погрешность при определении ударного индекса и в целом при ранней диагностике заболеваний миокарда.

В основу изобретения поставлена задача разработать такой способ ранней диагностики заболеваний миокарда, который позволит уменьшить погрешность диагностики миокарда без дополнительных исследований.

Поставленная задача решается тем, что в способе ранней диагностики состояния миокарда устанавливают линейный датчик ультразвукового аппарата с частотой 3,5 мГц в четвертое или пятое межреберье у левого края грудины, производят съемку левого желудочка миокарда в систолу и диастолу троекратно, усредняют результаты, определяют размеры левого желудочка миокарда, толщину задней стенки левого желудочка миокарда, толщину межжелудочковой перегородки и конечный диастолический объем, вычисляют массу миокарда левого желудочка, после чего вычисляют коэффициент соответствия К_с между ударным объемом и массой миокарда левого желудочка по формуле

К_с=УО/ММЛЖ, где

УО - ударный объем;

ММЛЖ - масса миокарда левого желудочка

и по величине функционального индекса соответствия, выраженного отношением К_с/К_н, где К_н=0,5, определяют состояние миокарда, причем функциональный индекс соответствия считают нормальным при его величине от 0,8 до 1,1.

Совокупность существенных признаков заявленного способа ранней диагностики состояния миокарда имеют причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков способа стало возможным решить поставленную техническую задачу.

На основании изложенного можно заключить, что заявленный способ ранней диагностики состояния миокарда является новым, обладает изобретательским уровнем, т.е. он явным образом не следует из уровня техники и пригоден для промышленного применения.

Наблюдения за пациентами, проводившиеся в Главном госпитале ТОФ в течение ряда лет, позволяют отметить некоторые общие закономерности в течение ИБС. Все больные с диагнозом ИБС имели то или иное нарушение региональной гемодинамики. У подавляющего большинства пациентов отмечались электрокардиографические или эхографические признаки гипертрофии миокарда. При летальных исходах заболевания как в клинических, так и в патологоанатомических диагнозах отмечались: ишемия миокарда, атеросклероз венечных артерий, венозное полнокровие внутренних органов, язвенный, с кальцинозом атеросклероз аорты и крупных магистральных сосудов. Большая часть из 91 погибшего от ИБС имела массу миокарда более 300 гр при сниженном ударном объеме (УО). Оказалось, что гипертрофия миокарда - наиболее постоянный из признаков ИБС, который относительно несложно диагностировать при жизни пациентов. В заявленном способе за норму массы миокарда принята масса в 150 г, а ударный объем, обеспечивающийся этой мышечной массой, составляет в среднем 75 мл. Таким образом, отношение «нормального» ударного объема к «нормальной» массе миокарда составляет 0,5 усл.ед. и принимаем его за К_н 0,5. Затем определяем фактический коэффициент у конкретного пациента по формуле К_с=УО/ММЛЖ, принимаем его за коэффициент соответствия. Затем полученный коэффициент сравниваем с нормативным (К_н) и считаем полученную величину функциональным коэффициентом соответствия (ФИС) миокарда. В норме их отношение друг к другу равно от 0,8 до 1,1. При функциональной, физиологической гипертрофии увеличение массы миокарда до 200 г обеспечивает прирост ударного объема до 110 мл. В этом случае коэффициент соответствия достигает К_с=0,55 усл.ед. Дальнейшее увеличение массы миокарда, как правило, не сопровождается увеличением ударного объема, т.е. гипертрофия становится функционально несостоятельной. Это и есть начало декомпенсации. Коэффициент соответствия на грани декомпенсации 75/200=0,375 усл.ед., а функциональный индекс соответствия - 0,375/0,5=0,75, т.е. ниже нормы, что соответствует начальной стадии заболевания миокарда.

У практически здоровых людей значения ФИС находятся в интервале от 0,8 до 1,1, а в интервале от 0,75 и менее - у пациентов с диагнозом ИБС. Увеличение ФИС более 1,1 возможно лишь в норме и только на короткий срок, в ходе физической нагрузки.

Электрокардиографические же признаки гипертрофии левого желудочка появляются, как правило, при массе миокарда свыше 200 гр. Кроме того, определение площади поверхности тела пациента значительно снижает точность диагностики, т.к. ее величина приблизительная. Масса же миокарда всегда вычисляется более точно, также как и ударный объем миокарда. Таким образом, по показателям миокарда, определенными традиционными электрокардиографическими способами, невозможно выявить ранние стадии заболевания миокарда.

Заявляемый способ ранней диагностики состояния миокарда посредством функционального индекса соответствия кровоснабжения миокарда целесообразно использовать при мониторировании в ходе диспансерного наблюдения за больными ИБС, ГБ во всех случаях заболеваний, сопровождающихся гипертрофией миокарда.

Примеры.

Пациент К., 18 лет, рост 167 см, вес 63 кг, площадь поверхности тела S=1,71, УО - 83 мл, ММЛЖ - 131 г. Определяем К_с=83/131=0,63 ФИС=0,63/0,5=1,26. Вывод: ранняя стадия дисфункции, сопровождаемая гиперкинетическим типом гемодинамики. Если проводить диагностику традиционным способом, то УО/S=83/1,71=48,5, т.е. величина равна норме, а следовательно, своевременно не выявлена ранняя стадия заболевания миокарда.

Пациент Я., 21 год, рост 176 см, вес 73 кг, S=1,89, УО - 73,0 мл, ММЛЖ - 106 г, К_с=73/106=0,68 ФИС=0,68/0,5=1,37. Вывод: ранняя стадия дисфункции, сопровождаемая гиперкинетическим типом гемодинамики. Если проводить диагностику традиционным способом, то УО/S=73/1,89=38,6, т.е. величина равна норме, а следовательно, своевременно не выявлена ранняя стадия заболевания миокарда.

Пациент К., 24 года, рост 174 см, вес 56,9 кг, S=1,67, УО - 73,0 мл, ММЛЖ - 129 г, К_с=73/129=0,56 ФИС=0,56/0,5=1,1. Показатели в норме.

Пациент Б., 40 лет, рост 178 см, вес 112 кг, S=2,28, УО - 84,0 мл, ММЛЖ - 252 г, К_с=84/252=0,33 ФИС=0,33/0,5=0,66. Вывод: диастолическая дисфункция ЛЖ. Если проводить диагностику традиционным способом, то УО/S=84/2,28=36,8, т.е. величина равна норме, а следовательно, своевременно не выявлена ранняя стадия заболевания миокарда.

Пациент З., 19 лет, рост 168 см, вес 68 кг, площадь поверхности тела S=1,77, УО - 70 мл, ММЛЖ - 122 гр. Определяем К_с=70/122=0,57 ФИС=0,57/0,5=1,14. Вывод: ранняя стадия дисфункции, сопровождаемая гиперкинетическим типом гемодинамики. Если проводить диагностику традиционным способом, то УО/S=70/1,77=39,5, т.е. величина равна норме, а следовательно, своевременно не выявлена ранняя стадия заболевания миокарда.

Пациент М., 18 лет, рост 175 см, вес 65 кг, площадь поверхности тела S=1,79, УО - 58 мл, ММЛЖ - 97 гр. Определяем К_с=58/97=0,6 ФИС=0,6/0,5=1,19. Вывод: ранняя стадия дисфункции, сопровождаемая гиперкинетическим типом гемодинамики. Если проводить диагностику традиционным способом, то УO/S=58/1,79=32,4, т.е. величина равна норме, а следовательно, своевременно не выявлена ранняя стадия заболевания миокарда.

Способ ранней диагностики состояния миокарда, при котором устанавливают линейный датчик ультразвукового аппарата с частотой 3,5 мГц в четвертое или пятое межреберье у левого края грудины, производят съемку левого желудочка миокарда в систолу и диастолу, определяют размеры левого желудочка миокарда, толщину задней стенки левого желудочка миокарда, толщину межжелудочковой перегородки и конечный диастолический объем, вычисляют массу миокарда левого желудочка, определяют площадь поверхности тела пациента, после чего определяют систолическую функцию левого желудочка миокарда и гемодинамических показателей по формулам УО=КДО-КСО, УИ=УО/S, где УО - ударный объем, КДО - диастолический объем, КСО - систолический объем, УИ - ударный индекс, S - поверхность тела, по величине ударного индекса судят о состоянии миокарда, отличающийся тем, что съемку левого желудочка миокарда производят троекратно, усредняют результаты, затем вычисляют коэффициент соответствия К_с между ударным объемом и массой миокарда левого желудочка по формуле К_с=УО/ММЛЖ, где ММЛЖ - масса миокарда левого желудочка, вычисляют функциональный индекс соответствия (ФИС), выраженный отношением К_с/К_н, где К_н - коэффициент отношения нормальной величины УО - 75 мл к нормальной величине ММЛЖ - 150 г, равный 0,5, при этом при величине ФИС более 1,1 устанавливают раннюю стадию дисфункции левого желудочка, сопровождаемую гиперкинетическим типом гемодинамики, при величине ФИС от 0,8 до 1,1 устанавливают нормальное состояние миокарда, при величине ФИС менее 0,8 устанавливают диастолическую дисфункцию левого желудочка.