Кардиовизор

Кардиовизор — прибор и одноименная оригинальная технология измерения электрических микроальтернаций сигнала ЭКГ.

Назначение

Микроальтернации ЭКГ во многих клинических случаях являются эффективными предикторами, то есть предсказателями скрытых, никак не проявляющихся патологических изменений миокарда. Измерители микроальтернаций предназначены не для диагностики вида патологии, а для предсказания патологических или жизнеугрожающих состояний миокарда на доклиническом или скрытом периоде развития патологии. Отличие технологии «Кардиовизор» от других методов анализа микроальтернаций ЭКГ состоит в том, что в дополнение к традиционному анализу микроальтернаций зубца Т (метод MTWA) обеспечена надежная регистрация электрических микроальтернаций зубца R (метод дисперсионного картирования). Применить метод MTWA, предназначенный только для анализа зубца Т, непосредственно для анализа зубца R не удается, так как на интервале зубца R резко возрастают измерительные шумы и отношение сигнал/шум становится недопустимо малым. В «Кардиовизоре» для увеличения показателя сигнал/шум при измерении микроальтернаций зубца R был использован метод косвенного измерения амплитуды микроальтернаций на основе «метода дисперсионного картирования». Это технологическое отличие позволило контролировать микроальтернации двух зубцов R и T одновременно, что обусловило увеличение достоверности измерения амплитудных микроколебаний ЭКГ в диапазоне 5-30 мкВ.

В измерителях микроальтернаций зубца Т для обеспечения минимально необходимого соотношения показателя сигнал/шум величиной 2—3 требуется увеличивать частоту сердечных сокращений (ЧСС) до значений 100—105 ударов в минуту. В противном случае амплитуда полезного сигнала микроальтернаций зубца Т соизмерима с измерительным шумом и достоверно не измеряется. По этой причине все приборы, использующие метод MTWA, для реализации инструментальной процедуры измерения микроальтернаций требуют стресс-теста или какой-либо естественной нагрузки, например при контроле микроальтернаций в холтер-мониторах.

«Кардиовизор» позволяет выполнить достоверное измерение средней амплитуды микроальтернаций зубцов R и T в покое. Измерители, основанные на методе MTWA, используются преимущественно для прогноза вероятности злокачественной жизнеугрожающей желудочковой аритмии, например в постинфарктный период. При этом увеличенная амплитуда микроальтернаций используется в клинической практике для корректировки тактики консервативного или хирургического лечения. В "Кардиовизоре» средняя амплитуда микроальтернаций используется как предиктор патологических или жизнеугрожающих состояний в двух других задачах:

• для инструментального скрининга с целью раннего выявления скрытой или быстроразвивающейся патологии;
• для упреждающего выявления негативной динамики миокарда при мониторировании микроальтернаций в процедурах интенсивной терапии, а также общей и кардиологической хирургии.

История

Один из новых методов анализа ЭКГ, который в настоящее время все шире используется в научных исследованиях и повседневной клинической практике для оценки нарушений электрических свойств миокарда, является анализ альтернации Т зубца. В зависимости от возможности достоверного выявления изменений зубца Т альтернации условно подразделяют на макроальтернации и микроальтернации.

Макроальтернации зубца Т (TWA) первоначально были описаны в начале 20-го века, на самых ранних этапах развития ЭКГ-метода и были доступны непосредственной визуальной оценке на ЭКГ. Макроальтернации (значения более 50 мкВ) оцениваются при проведении статических нагрузочных проб по динамике непрерывно регистрируемой электрокардиограммы. Изолированное изменение зубца Т при нагрузочных пробах имеет весьма низкую специфичность, то есть встречается примерно с одинаковой частотой при различных состояниях. Запись электрокардиограммы в течение 24 часов показывает, что приблизительно у 30 % здоровых людей встречаются преходящие изменения зубца Т. Повышенный интерес с точки зрения клинической интерпретации вызывают периодические колебания амплитуды зубца Т с частотой, примерно в два раза меньшей ЧСС, то есть чередование увеличения и уменьшения амплитуды через один удар сердца.

Микроальтернации зубца Т (MTWA) стали объектом исследований значительно позже — в конце 1980 гг. Анализ микроколебаний зубца Т в диапазоне 1-30 мкВ стал возможным только с момента широкого использования цифровой ЭКГ и микропроцессорной обработки данных.

Даже в здоровом сердце периодические процессы де- и реполяризации миокарда при каждом сокращении имеют незначительные колебания, которые отражаются в низкоамплитудных колебаниях ЭКГ-сигнала (низкоамплитудная альтернация ЭКГ). Как и любые флуктуации в нелинейном объекте регулирования, микроальтернации зубцов ЭКГ являются эффективными маркерами скрытых процессов в миокарде, предшествующих патологическим изменениям.

В микровольтных альтернациях (MTWA) полностью утрачивается информация об амплитудных особенностях исходных волн ЭКГ, то есть микровольтные альтернации имеют вид случайного низкоамплитудного процесса, который уже не содержит исходных морфологических признаков зубцов ЭКГ в анализируемом отведении. Микроальтернации регистрируются, как микроколебания ЭКГ-сигнала в последовательных сокращениях сердца. Амплитуды микроальтернаций могут быть на два порядка меньше амплитуд зубцов стандартной ЭКГ. Так, при анализе Т-зубцов средние амплитуды микроальтернаций составляют ~2-15 мкВ, в то время как исходные амплитуды T-волн составляют 0,3-0,7 мВ, то есть 300—700 мкВ. В настоящее время существуют различные методы анализа микроальтернаций. Это методы с разной алгоритмической технологией, но с одинаковой ориентацией на анализ электрических микроколебаний Т зубца.

Наиболее простой, и хронологически первый способ регистрации микроальтернаций включает измерение разности между синхронными значениями амплитуд в текущем и предыдущем однотипных зубцах ЭКГ, например, в Т-зубце. Этот способ анализа часто называют способом «от удара к удару» (beat-to-beat). Была установлена корреляционная связь между вероятностью фибрилляции желудочков и наличием периодических микроколебаний разностного сигнала с основной частотой, приблизительно в два раза меньшей ЧСС. Если отфильтровать колебания с этими частотами и оценить энергетический спектр этих колебаний, можно выявить факт увеличенных амплитуд микроколебаний (спектральный метод — фирма Cambridge Heart, США). Этот факт и является индикатором повышенной склонности миокарда к желудочковой тахикардии или фибрилляции. Регистрировать сигнал микроальтернаций Т-волны этим способом удается лишь при ЧСС ~100 ударов в минуту. Основная трудность этого способа — достижение приемлемого отношения сигнал/шум, так как при увеличении ЧСС резко возрастает широкополосный физиологический шум. Вторым недостатком этого способа является принципиальная необходимость стресс-нагрузки в течение нескольких минут. Кроме спектрального метода анализа микроальтернаций, который используется при проведении нагрузочного тестирования, используются также принципы временного анализа, чаще используемые при холтеровском мониторировании. Один из первых алгоритмов временного метода измерений MTWA был разработан Ричардом Верье и Брюсом Нирингом из медицинского центра Harvard Medical School. Значения TWA выражаются в микровольтах и рассчитываются по максимальной разнице значений амплитуды зубцов Т чётных и нечётных сокращений (beat-to-beat).

Другие способы регистрации микроальтернаций ЭКГ основаны на анализе вторичных расчетных признаков, получаемых из исходной ЭКГ. Центральной идеей этих способов является то, что некоторые расчетные характеристики микроальтернаций ЭКГ имеют существенно лучшее отношение сигнал/шум, чем спектральные характеристики описанного выше способа анализа. Так например, в методе «Дисперсионного картирования ЭКГ» (ДК ЭКГ) используется математическая модель расчета электрических напряжений между близко расположенными поверхностными точками на основе модельного учета электромагнитного излучения миокарда.

Метод ДК ЭКГ основан на компьютерном формировании карты электрических микроальтернаций ЭКГ-сигнала, отнесенных к определенным камерам сердца (два предсердия, два желудочка). Эта карта получается в результате расчета электрических напряжений между близко расположенными поверхностными точками с использованием в процессе этих расчетов оригинальной модели биоэлектрического генератора сердца, учитывающей электромагнитное излучение миокарда (прибор «Кардиовизор» в РФ и его аналог HeartVueTM 6S в США).

Эти приборы предназначены для доклинической диагностики, направленной на исследование состояний, пограничных между нормой и патологией, а также для использования при мониторинге любых клинических ситуаций, требующих простого и достоверного динамического наблюдения за состоянием миокарда.

Метод дисперсионного картирования и анализа микроальтернаций – инновационная технология анализа ЭКГ-сигнала, позволяющая регистрировать электрофизиологические процессы, которые являются интегральной составляющей временных изменений перфузии, микроциркуляции и метаболических процессов в миокарде