способ диагностики ишемической болезни сердца

Формула изобретения

Способ диагностики ишемической болезни сердца (ИБС) путем стресс-эхокардиографии, включающий оценку наличия ишемии по характеру изменения параметров движения в одном или нескольких из 16 сегментов миокарда левого желудочка, отличающийся тем, что ИБС определяют по динамике изменений показателей тканевой доплер-эхокардиографии, а именно по уменьшению показателей ускорения и замедления (отрицательного ускорения) тканевой ранней диастолитической пиковой скорости, вычисленных по доплер-эхограмме, как отношение тканевой ранней диастолической пиковой скорости к времени ускорения, тканевой диастолической скорости, измеренного от начала диастолического движения миокарда до наступления тканевой пиковой скорости ранней диастолы и к времени замедления тканевой ранней диастолической скорости, измеренного от пика тканевой скорости раннего диастолического наполнения до диастазиса, соответственно, а также по изменению величины отношения тканевой ранней диастолической пиковой скорости к тканевой поздней диастолической пиковой скорости от величины более 1 исходно к величине менее 1, при оценке показателей в динамике в ходе проведения теста, причем изначальное присутствие до пробы последнего из перечисленных признаков сохраняет в силе значимость остальных критериев.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности к эхокардиографии, и касается способа диагностики ИБС.

Известны следующие способы инструментальной диагностики ИБС: электрокардиография и электрокардиографическое мониторирование, пробы с физической нагрузкой, радионуклидные исследования, нагрузочная эхокардиография, коронарная ангиография.

Электрокардиография - наиболее простой объективный метод диагностики ИБС, однако недостаточно эффективный, поскольку не позволяет выявить скрытой коронарной недостаточности и оценить резерв коронарного кровообращения. Информативность метода увеличивается при постоянной регистрации ЭКГ в условиях меняющейся физической нагрузки. В целом чувствительность только электрокардиографического нагрузочного теста, независимо от стресс-агента, относительно невелика, но при комбинированном использовании электрокардиографического контроля при проведении тестирования с другими способами выявления ишемии диагностическая ценность его значительно возрастает. Радионуклидные методы исследования несмотря на высокую чувствительность технически непростые: требуют специальной аппаратуры, подготовленных специалистов и использования изотопов. В целом специфичность и чувствительность стресс-эхокардиографии в определении ИБС сопоставимы со специфичностью и чувствительностью при радионуклидном исследовании (Фейгенбаум X. Эхокардиография, - М.: ВИДАР, 1999. - 512 с.). "Золотым стандартом" диагностики коронарной недостаточности является коронароангиография. Высокая стоимость, технические требования и необходимость высококвалифицированного персонала на сегодняшний день ограничивает использование этого метода, кроме того, нарушение перфузии на уровне мелких коронарных артерий при коронарографии не визуализируется (Чазов Е. И. Болезни органов кровообращения, - М.: Медицина, 1997. -832 с.).

В качестве прототипа нами выбран способ стресс-эхокардиографии, заключающийся в комбинации ультразвукового исследования сердца, с целью оценки изменения глобальной и региональной сократительной функции миокарда левого желудочка, с динамическими или фармакологическими нагрузками, индуцирующими его ишемию. Проводимое тестирование направлено на провокацию ишемии миокарда, не определяемую в состоянии покоя.

Суть метода состоит в изучении общей и локальной сократимости миокарда с помощью двухмерной эхокардиографии и глобальной диастолической функции, оцениваемой по трансмитральному кровотоку в доплеровском режиме (Фейгенбаум X. Эхокардиография, - М.: ВИДАР, 1999. - 512 с.). Топическая оценка нарушений локальной сократимости производится по сегментам миокарда. Заключение о результатах стресс-эхокардиографической пробы производится на основании совокупной оценки клинических, электро- и эхокардиографических критериев, что повышает диагностическую ценность полученных данных.

Основными недостатками метода является значительная степень субъективности в оценке сегментарной подвижности миокарда, а также при отсутствии компьютерного анализа сложность количественной интерпретации получаемых результатов. Прекращение пробы по ряду показаний раньше достижения субмаксимальной нагрузки в совокупности с наличием предположительных или сомнительных электро- и эхокардиографических признаков ишемии затрудняет интерпретацию результатов тестирования и не позволяет достоверно судить о наличии ИБС.

Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего диагностировать ишемию на более раннем уровне ишемического каскада и осуществлять объективный количественный анализ получаемых результатов, а также дополнить перечень доступных критериев существующей стресс-эхокардиологической пробы в выявлении ишемии.

Поставленная задача решается тем, что оценка наличия ишемии производится по характеру изменений параметров тканевых скоростей, а именно по увеличению или уменьшению показателей ускорения и замедления (отрицательного ускорения), вычисленных по доплер-эхограмме, как отношение ранней диастолической скорости к времени ускорения, измеренного от начала диастолического движения миокарда до наступления пиковой скорости ранней диастолы и к времени замедления, измеренного от пика скорости раннего диастолического наполнения до диастазиса соответственно, а также по изменению величины отношения ранней диастолической скорости к поздней диастолической скорости от величины >1 исходно к величине <1, при оценке показателей в динамике в ходе проведения теста, причем изначальное присутствие до пробы последнего из перечисленных признаков сохраняет в силе значимость остальных критериев.

Способ осуществляется следующим образом.

В основе исследования лежит определение локальной диастолической функции с помощью тканевой доплер-эхокардиографии. Метод тканевой доплер-эхокардиографии позволяет получать точную количественную информацию о движении миокарда в интересующей зоне в течение сердечного цикла, фиксируя направление и скорость перемещения ткани сердца в заданной точке двухмерного пространства в реальном масштабе времени. Для оценки выбираются сердечные циклы без артефактов. Оценка наличия ишемии производится по характеру изменений параметров тканевых скоростей, регистрируемых в 16 сегментах миокарда левого желудочка, рекомендованных Американской Эхокардиографической Ассоциацией или в любой интересующей зоне миокарда, доступной в одной из стандартных эхокардиографических позиций в режиме тканевой доплер-эхокардиографии до и в ходе функциональной пробы. Регистрация ЭКГ и контроль артериального давления осуществляется постоянно в течение всей пробы. Величина и характер нагрузки определяются протоколом исследования.

Нормальная (физиологическая) реакция предложенных показателей тканевой эхокардиографии на функциональную пробу характеризуется неизменностью или увеличением ускорения и замедления при сохранении отношения ранней диастолической скорости (Е-early) к поздней диастолической скорости (А-atrial) к 1. К признакам ИБС относятся: уменьшение ускорения и замедления и изменение отношения Е/А от величины >1 исходно к величине <1 при оценке показателей в динамике в ходе проведения теста в одном или более сегментах. Изначальное присутствие до пробы последнего из перечисленных признаков сохраняет в силе значимость остальных критериев. Чувствительность способа зависит от возможности постоянного контроля динамики указанных показателей. В сомнительных случаях предлагается оценивать характер изменений в восстановительном периоде в сопоставлении с доступными "классическими" критериями. Анализ динамики указанных показателей может производиться как постоянно в ходе проведения пробы, если позволяют методика (возможность непрерывного или ступенчатого эхокардиографического контроля) и задачи тестирования (оценка всех или выбранных сегментов), так и на определенных ее этапах, а именно, до и после проведения нагрузки. В последнем случае причиной прекращения пробы будут клинические и электрокардиографические критерии или достижение мощности нагрузки, предусмотренной протоколом тестирования. При использовании встроенных записывающих устройств возможен ретроспективный анализ.

Возникающий при развитии ишемии ткани сердечной мышцы дефицит кислорода в сократительном аппарате клетки приводит к ухудшению диастолической активной, АТФ - зависимой релаксации саркомеров ишемической области миокарда в фазу раннего диастолического наполнения (Новиков В.И., Самойлович Т.М. Диастолическая функция сердца, Санкт-Петербург: СПбМАПО, 1996. - 23 с.). Изложенные признаки реакции миокарда на спровоцированную гипоперфузию отражают региональную диастолическую дисфункцию, в т. ч. при сохранении нормального трансмитрального кровотока, и являются ранними маркерами транзиторной ишемии, предшествующими нарушениям локальной систолической функции миокарда, изменениям реполяризации на ЭКГ и клинической картине ангинозного приступа, что соответствует современным представлениям о ступенях ишемического каскада (Pennel D.J., Prvulovich E. Nuclear Cardiology,- Amersham HEALTHCARE, 1995. - 206 р. ). Ишемия, охватывающая значительные области миокарда, приводит к развитию транзиторной диастолической дисфункции левого желудочка, определяемой по нарушению трансмитрального кровотока при импульсной эхокардиографии.

Пример 1.

Ф.И.О. Сизов Александр Сергеевич, 50 лет

Место госпитализации: б-ца Петра Великого (16/3 п.)

Сроки госпитализации: 11.10.1999 г. - 02.11.1999 г.

И/б 15241

Диагноз: ИБС. Стенокардия напряжения 2 ф. кл.

Атеросклеротический кардиосклероз.

СН 1 ст.

Данные инструментального исследования

ЭКГ (от 12.10.1999 г.): Синусовый ритм с ЧСС 60/мин. Положение эл. оси сердца полугоризонтальное. НБПНПГ.

ЭхоКГ (от 21.10.1999 г. ): Полости сердца не расширены. Миокард не утолщен. Зон нарушений локальной сократимости не обнаружено. Глобальная систолическая функция миокарда сохранена (EF-75%). Перикард без особенностей. Диастолическая функция не нарушена.

Коронарография (от 23.11.1999 г.):

LAD - проксимальный стеноз 91%.

LCx - окклюзия в проксимальной трети, ретроградное контрастирование периферии.

RCA - в средней трети стеноз 91%.

Стресс-эхокардиография с физической нагрузкой (от 28.10.1999 г.):

Вид физической нагрузки: тредмил

Протокол: BRUSE

Максимальный уровень физической нагрузки: 75 Вт

Общая продолжительность нагрузочной пробы: 7 мин.

ЧСС: исходная 63/мин, достигнутая 115/мин при субмаксим. 144/мин

АД: исходное 115/70 torr, достигнутое 13 0/80 torr

Двойное произведение: 150

Причина прекращения пробы: ангинозный приступ

Заключение: Проба прекращена в связи с развитием ангинозного приступа. Ишемические изменения на ЭКГ представлены горизонтальной депрессией сегмента ST в 2, 3 стандартных отведениях на 2 мм, в aVF на 1,5 мм, в У₆ на 1 мм продолжительностью 80 мс. На пике нагрузки зафиксировано ухудшение локальной сократимости миокарда левого желудочка в виде гипокинезии базального нижнего сегмента. Увеличение фракции выброса на нагрузку - адекватное (EF 75%-->88%).

Проба - положительная (ишемическая). Полученные результаты соответствуют стенокардии 3 ф. кл.

Динамика показателей тканевой доплер - эхокардиографии в ходе пробы: базальный нижний сегмент левого желудочка ( 7 - по 16-сегментной модели, рекомендованной American Society of Echocardiography)-см. табл.1.

Вывод: Ишемия базального нижнего сегмента левого желудочка на основании положительных критериев ишемических сдвигов представленных показателей тканевой доплер-эхокардиографии в ходе пробы: уменьшение ускорения и замедления и изменение отношения Е/А от исходной величины >1 к величине <1. Транзиторная ишемия данной области миокарда подтверждается классическими электро- и эхокардиографическими критериями. средний передний сегмент левого желудочка ( 11) (далее см. табл.2).

Вывод: Физиологическая реакция показателей тканевой доплер-эхокардиографии среднего переднего сегмента левого желудочка на предложенную нагрузку: увеличение ускорения и замедления и сохранении величины отношения Е/А>1.

Стресс-эхокардиография с добутамином (от 21.10.1999 г.)

Проводился постоянный электро- и эхокардиографический контроль.

Ступени пробы:

1 ступень - исходно

2 ступень - на инфузии добутрекса со скоростью 10 мкг/кг/мин в течение 5 мин

3 ступень - на mах дозе

ВЕС: 66 кг

ЧСС субмакс. - 144/мин

ДОЗА:

5 мкг/кг/мин - 4,0 мл/ч

10 мкг /кг/мин - 7,9 мл/ч

15 мкг/кг/мин - 11,8 мл/ч

Общая продолжительность нагрузочной пробы: 15 мин

ЧСС: исходная 55/мин, достигнутая 71/мин

АД: исходное 120/80 torr, достигнутое 170/80 torr

Причина прекращения пробы: ангинозный приступ

Заключение: Проба прекращена в связи с развитием ангинозного приступа. Ишемические изменения на ЭКГ представлены горизонтальной депрессией сегмента ST в 2, 3 стандартных отведениях и aVF на 2 мм продолжительностью 80 мс. При эхокардиографическом исследовании в покое зон нарушений локальной сократимости не выявлено. При инфузии добутрекса в дозе 15 мкг/кг/мин в течение 5 мин зарегистрированы нарушения региональной сократимости миокарда левого желудочка в зоне базального нижнего сегмента в виде гипокинезии.

Проба - положительная (ишемическая).

Динамика показателей тканевой доплер- эхокардиографии в ходе пробы: базальный нижний сегмент левого желудочка ( 7) (далее см. табл.3).

Вывод: Ишемия базального нижнего сегмента левого желудочка на основании положительных критериев ишемических сдвигов представленных показателей тканевой доплер-эхокардиографии в ходе пробы: уменьшения ускорения и замедления и изменение отношения Е/А от исходной величины >1 к величине <1. Транзиторная ишемия данной области миокарда подтверждается классическими электро- и эхокардиографическими критериями.

Пример 2.

Ф.И.О. Лубоятников Андрей Борисович, 46 лет

Место госпитализации: 1 кардиологическое отд. ГМПБ 2

Сроки госпитализации: 16.01.2000 г. - 15.02.2000 г.

И/б 1350-С

Диагноз: ИБС. Стенокардия напряжения 3 ф. кл.

Атеросклеротический и постинфарктный (ОИМ от 1998 г.) кардиосклероз.

СН 1 ст.

Данные инструментального исследования:

ЭКГ (от 17.01.2000 г. ): Синусовая аритмия с ЧСС 63/мин. Полугоризонтальное положение эл. оси сердца. Рубцовые изменения передне-перегородочной области.

ЭхоКГ (от 27.03.2000 г.): Полости сердца не расширены. Миокард не утолщен. Гипокинезия передней стенки левого желудочка. Глобальная систолическая функция миокарда незначительно снижена (EF-52%). Перикард без особенностей. Диастолическая функция не нарушена.

Коронарография (от 27.01.2000 г. ): Окклюзия LAD от устья до средней трети. Коллатеральное ретроградное заполнение периферии (D=1,5 мм).

Стресс-эхокардиография с физической нагрузкой (от 27.03.2000 г.):

вид физической нагрузки: тредмил

Протокол: BRUSE

Максимальный уровень физической нагрузки: 50 Вт

Общая продолжительность нагрузочной пробы: 5 мин

ЧСС: исходная 84/мин, достигнутая 144/мин, при субмакс. 147/мин.

АД: исходное 130/80 torr, достигнутое 140/90 torr

Двойное произведение: 201

Причина прекращения пробы: ангинозный приступ

Заключение: Проба прекращена в связи с развитием ангинозного приступа. Ишемические изменения на ЭКГ представлены горизонтальной депрессией сегмента ST в У₆ на 2 мм, в aVF на 1 мм продолжительностью 80 мс. На пике нагрузки зафиксировано ухудшение локальной сократимости миокарда левого желудочка в виде гипокинезии базального заднего сегмента и нарушение глобальной диастолической функции по ригидному типу. Увеличение фракции выброса на нагрузку - адекватное (EF 52%-->69%).

Проба - положительная (ишемическая). Полученные результаты соответствуют стенокардии 3 ф. кл.

Динамика показателей тканевой доплер-эхокардиографии в ходе пробы: базальный задний сегмент левого желудочка ( 13) (далее см. табл.4).

Вывод: Ишемия базального заднего сегмента левого желудочка на основании положительных критериев ишемических сдвигов в ходе пробы представленных показателей тканевой доплер-эхокардиографии: уменьшения ускорения и замедления и изменение отношения Е/А от исходной величины >1 к величине <1. Транзиторная ишемия данной области миокарда подтверждается классическими электро- и эхокардиографическими критериями.

Пример 3.

Ф.И.О. Вишняков Владимир Леонидович, 49 лет

Место госпитализации: б-ца Петра Великого(18/3 п.)

Сроки госпитализации: с 21.03.2000 г.

И/б 5446

Диагноз: ИБС. Стенокардия напряжения 1 ф. кл.

Атеросклеротический кардиосклероз.

CH 0-l cт.

Данные инструментального исследования:

ЭКГ (от 21.03.2000 г.): Ритм синусовый. Начальные признаки гипертрофии левого желудочка.

ЭхоКГ (от 30.03.2000 г.): Полости сердца не расширены. Миокард незначительно утолщен. Фиброзные изменения миокарда задней стенки. Глобальная систолическая функция миокарда сохранена (EF-59%). Перикард без особенностей. Диастолическая функция нарушена по ригидному типу.

Стресс-эхокардиография с физической нагрузкой (от 30.03.2000 г.):

Вид физической нагрузки: тредмил

Протокол: BRUSE

Максимальный уровень физической нагрузки: 100 Вт

Общая продолжительность нагрузочной пробы: 12 мин

ЧСС: исходная 84/мин, достигнутая 150/мин, при субмаксим. 145/мин

АД: исходное 140/80 torr, достигнутое 150/90 torr

Двойное произведение: 225

причина прекращения пробы: достижение субмаксимальной ЧСС.

Заключение: Проба прекращена в связи с достижением субмаксимальной ЧСС. Ишемические изменения на ЭКГ представлены горизонтальной депрессией сегмента ST во 2, 3 и aVF отведениях на 1 мм продолжительностью 80 мс. На пике нагрузки зафиксировано ухудшение локальной сократимости миокарда левого желудочка в виде слабо выраженной гипокинезии базального нижнего сегмента. Увеличение фракции выброса на нагрузку - адекватное (EF 59%-->76%).

Проба - положительная (ишемическая). Полученные результаты соответствуют стенокардии 2 ф. кл.

Динамика показателей тканевой доплер-эхокардиографии в ходе пробы:

базальный нижний сегмент левого желудочка ( 7) (далее см. в табл.5).

Вывод: Ишемия базального нижнего сегмента левого желудочка на основании положительных критериев ишемических сдвигов в ходе пробы представленных показателей тканевой доплер-эхокардиографии: уменьшения ускорения и замедления при наличии исходной величины отношения Е/А<1. Транзиторная ишемия данной области миокарда подтверждается классическими электро- и эхокардиографическими критериями.

Базальный передний боковой сегмент левого желудочка ( 6) (далее см. в табл.6).

Вывод: Ишемия базального переднего бокового сегмента левого желудочка на основании положительных критериев ишемических сдвигов в ходе пробы представленных показателей тканевой доплер-эхокардиографии: уменьшения ускорения и замедления при наличии исходной величины отношения Е/А<1. Достоверные элекрокардиографические критерии наличия ишемии в данной области миокарда отсутствуют, оценка локальной сократимости затруднена.

Пример 4.

Ф.И.О. Севрюков Виктор Тихонович, 56 лет

Место госпитализации: б-ца Петра Великого (18/3 п.)

Сроки госпитализации: с 13.03.2000 г.

И/б 4802

Цель госпитализации: обследование.

Данные инструментального исследования:

ЭКГ (от 13.03.2000 г.): Ритм синусовый. НБПНПГ.

ЭхоКГ (от 30.03.2000 г.): Полости сердца не расширены. Миокард не утолщен. Глобальная систолическая функция миокарда сохранена (EF - 71%). Перикард без особенностей. Диастолическая функция нарушена по ригидному типу.

Стресс-эхокардиография с физической нагрузкой (от 30.03.2000 г.):

Вид физической нагрузки: тредмил

Протокол: BRUSE

Максимальный уровень физической нагрузки: 75 Вт

Общая продолжительность нагрузочной пробы: 6 мин

ЧСС: исходная 81/мин, достигнутая 148/мин при субмакс. 139/мин

АД: исходное 120/80 torr, достигнутое 140/90 torr

Двойное произведение: 207

Причина прекращения пробы: достижение субмаксимальной ЧСС.

Заключение: Проба прекращена в связи с достижением субмаксимальной ЧСС. Ишемические изменения на ЭКГ отсутствуют. Нарушений локальной сократимости миокарда левого желудочка на предложенную нагрузку не зафиксировано.

Проба - отрицательная. Толерантность к физической нагрузке - средняя.

Динамика показателей тканевой доплер-эхокардиографии в ходе пробы:

Средний нижний сегмент левого желудочка (8)(далее см. в табл.7).

Вывод: Физиологическая реакция показателей тканевой доплер-эхокардиографии срединного нижнего сегмента левого желудочка на предложенную нагрузку: увеличение ускорения и замедления при наличии исходной величины отношения Е/А<1.2) и 18 больных с постинфарктным кардиосклерозом, имевших патологический зубец Q на ЭКГ и исходные нарушения локальной сократимости по данным эхокардиографического исследования. Коронароагиография выполнена у 16 больных. В исследование включались больные с удовлетворительной эхокардиографической визуализацией, без тяжелой сопутствующей патологии, находящиеся в стабильном клиническом состоянии. Контролем служили здоровые лица из числа сотрудников СПбГМА (n=20) без кардиальной патологии, сопоставимые по возрастному и половому составу. Всем больньм проведена стресс-эхокардиография с физической нагрузкой по протоколу Bruse и 14 больным - стресс-эхокардиография с добутамином. Регистрация ЭКГ в 12 общепринятых отведениях и контроль артериального давления осуществлялись постоянно в течение всех проб. Для выполнения индивидуализированной физической нагрузки использовался аппарат тредмил "Marquette - 2000" (США). Эхокардиографическое исследование выполнялось на аппарате "SONOS - 2000" (фирма "Hewlett-Packard", США) с помощью датчика переменной частоты 2,5/2,0 МГц. Тканевая доплер-эхокардиография достигалась в доплеровском импульсном режиме трансторакальной эхокардиографии с установкой фильтра на прием низкочастотных сигналов и минимизацией усиления (gain) доплер-сигналов. Визуализация сердца осуществлялась из парастернального доступа по длинной и короткой осям и из верхушечного в двух и четырехкамерных позициях. Регистрация изображения в режиме тканевой доплер-эхокардиографии производилась на видеопленку при помощи встроенного записывающего устройства с последующим анализом сохраненной информации. Для объективизации оценки региональной сократимости левого желудочка по 16 сегментам применялась компьютерная обработка данных (программное обеспечение системы UltraMagic-3D). Статистический анализ проводился по сопоставлению различий в динамике изучаемых показателей в исследуемой и контрольной группах.

Предложенный способ может быть использован как самостоятельный метод выявления транзиторной ишемии миокарда при проведении функциональных тестов с эхокардиографическим контролем, так и как дополнительный метод подтверждения ишемии в сомнительных случаях при использовании "классических" критериев диагностики.

К преимуществам метода относятся неинвазивность, дешевизна, возможность использования для оценки динамических изменений, количественных характеристик регистрируемых показателей; выявление диагностически значимых критериев ишемии на ранних этапах ишемического каскада; определение локализации области нарушения перфузии миокарда и тем самым косвенное обнаружение поражения конкретной коронарной артерии; возможность использования метода в качестве контроля при выполнении большинства нагрузочных проб (нагрузочные пробы со статической и динамической физическими нагрузками (в т.ч. ВЭМ, тредмил-тест), лекарственные провокационные пробы); высокая предсказательная ценность.

Способ может также использоваться для оценки эффективности антиангинального действия фармакологических препаратов при проведении острых лекарственных тестов.