способ прогнозирования возникновения пароксизмальной фибрилляции предсердий после операции коронарного шунтирования

Формула изобретения

Способ прогнозирования возникновения пароксизмальной фибрилляции предсердий после операции коронарного шунтирования, включающий определение возраста больного и наличия у него фибрилляции предсердий в анамнезе, измерение длительности зубца «Р» стандартной электрокардиограммы во втором отведении, отличающийся тем, что до операции дополнительно измеряют размер левого предсердия и проводят суточное мониторирование электрокардиограммы, по результатам которого подсчитывают количество одиночных и парных предсердных экстрасистол и вычисляют суммарный балл (СБ) по формуле:

СБ=а+0,29·b+0,011·n₁+0,074·n₂ +0,077·с+0,106·d-35,630,

где а=4,035 при наличии пароксизмов фибрилляции предсердий в анамнезе или а=0 при их отсутствии, b - возраст больного (лет), n₁ - суточное число одиночных предсердных экстрасистол, n₂ - суточное число парных предсердных экстрасистол, с - длительность зубца «Р» (мс), d - размер левого предсердия (мм), и если СБ больше 1,0, то прогнозируют возникновение пароксизмальной фибрилляции предсердий в послеоперационном периоде, в случае если СБ меньше - 1,8, то прогнозируют отсутствие пароксизмальной фибрилляции предсердий после операции, а если СБ попадает в диапазон от 1,8 до 1,0, то прогноз не определен.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности к кардиологии.

Пароксизмальная фибрилляция предсердий (ФП) - наиболее частое нарушение ритма, встречающееся у больных ишемической болезнью сердца в 1-7 сутки после операции коронарного шунтирования (КШ). По данным литературы пароксизмы ФП регистрируются у 20-60% больных. Пароксизмы обычно кратковременны, но могут длиться до 2-4 недель после операции, несмотря на проводимую терапию. Послеоперационная ФП может негативно влиять на гемодинамику, приводить к тромбозам, сердечной недостаточности и жизнеугрожающим желудочковым нарушениям ритма сердца. ФП увеличивает длительность и стоимость лечения больных, повышает летальность после операции. Поэтому медикаментозной профилактике ФП в предоперационном периоде и продолжения ее в течение нескольких дней после операции придается большое значение. Это определяет необходимость поиска критериев прогнозирования для выявления больных, нуждающихся в профилактической терапии.

В настоящее время в литературе описаны критерии прогнозирования. Большая часть этих способов прогнозирования основана на определении или измерении одного признака или параметра, который выбирается из множества известных физиологических показателей на основе собственного опыта ведения больного [1, 2]. Такой подход имеет свои ограничения, поскольку причины возникновения ФП носят многофакторный характер и выявление одного, даже важного фактора, не обеспечивает достаточно высокой точности прогнозирования [3, 4]. Более перспективными явились попытки учесть все основные факторы риска. Такие исследования дали интересные научные результаты, однако прогностическая способность предложенных способов диагностики остается не удовлетворительной для практики [5, 6].

Один из наиболее широко используемых способов прогнозирования возникновения пароксизмальной фибрилляции предсердий после операции коронарного шунтирования выбран в качестве прототипа [6]. Он осуществляется следующим образом. До операции определяют возраст больного, наличие пароксизмов ФП в анамнезе (да или нет), измеряют длительность «Р» зубца по II стандартному отведению ЭКГ. Через 8 часов после операции определяют сердечный индекс. Каждому из перечисленных параметров присваивают определенный удельный вес и складывают друг с другом. По полученной сумме прогнозируют риск развития ФП в послеоперационном периоде. В этом способе выделено три зоны с разным прогнозом возникновения ФП после операции. Зона, в которой риск возникновения ФП низкий (менее 60 баллов), средний - от 60 до 79 баллов и высокий - от 80 до 100 баллов.

Недостатком способа является его низкая точность. Так, в зону с низким риском ФП отнесено 14% больных, у которых возникла ФП после операции, но метод ложно спрогнозировал ее отсутствие, в то время как в зоне с высоким риском, наоборот, у 41% больных метод ложно спрогнозировал развитие ФП. Таким образом, ошибки прогнозирования ФП и прогнозирования отсутствия ФП велики. Также значительна и средняя зона (зона неопределенного прогноза), в которую вошли 49% всех больных (у которых ФП возникла в 36% случаях). Интегральная характеристика точности прогноза, рассчитанная по стандартной методике [7, 8], определяемая как площадь под кривой в координатах «чувствительность-специфичность» составила, по оценке авторов, 0.69. Кроме того, по данным статистики, около 10% всех послеоперационных пароксизмов ФП регистрируются в первые сутки после операции, поэтому у ряда больных прогноз будет запоздалым [9].

Задачей нашего изобретения является повышение точности прогнозирования возникновения пароксизмальной ФП в послеоперационном периоде. Это достигается тем, что наряду с определением возраста пациента, наличия пароксизмов ФП в анамнезе и измерением длительности зубца «Р» ЭКГ во втором стандартном отведении, до операции дополнительно измеряют размер левого предсердия и проводят суточное мониторирование электрокардиограммы, по результатам которого подсчитывают количество одиночных и парных предсердных экстрасистол и вычисляют суммарный балл (СБ) по формуле

СБ=а+0.29 b+0.011 n₁+0.074 n₂+0.077 с+0.106 d-35.630, где а=4.035 при наличии пароксизмов фибрилляции предсердий в анамнезе или а=0 при их отсутствии, b - возраст больного (лет), n₁ - суточное число одиночных предсердных экстрасистол, n₂ - суточное число парных

предсердных экстрасистол, с - длительность зубца «Р» (мс), d - размер левого предсердия (мм), и если СБ больше 1.0, то прогнозируют возникновение пароксизмальной фибрилляции предсердий в послеоперационном периоде, в случае, если СБ меньше - 1.8, то прогнозируют отсутствие пароксизмальной фибрилляции предсердий после операции, а если СБ попадает в диапазон от - 1.8 до 1.0 включительно, то прогноз не определен.

Положительным эффектом от внедрения изобретения является повышение на 36% точности прогноза. Это приводит к снижению длительности и стоимости лечения после операции, уменьшает послеоперационную летальность. Если в результате применения данного изобретения прогнозируется отсутствие возникновения пароксизмальной ФП, то это избавит пациента от назначения необоснованной терапии. Дополнительным преимуществом предлагаемого изобретения является то, что прогноз делается до операции коронарного шунтирования, что позволяет своевременно назначать необходимую противоаритмическую терапию.

Способ осуществляется следующим образом. Исследования проводятся за 1-4 недели до операции, на фоне отмены антиаритмической терапии, в сроки не менее пяти периодов полувыведения препарата. Снимается ЭКГ в 12 стандартных отведениях и измеряется длительность зубца «Р» во II стандартном отведении. Для регистрации ЭКГ необходимо использовать аппарат высокого разрешения, который записывает ЭКГ - сигнал с частотой дискретизации 1000 Гц и выше. Использовали электрокардиограф марки «Кардиотехника» фирмы ИНКАРТ. После этого больному проводится суточное мониторирование ЭКГ, по результатам которого подсчитывается суточное количество одиночных и парных предсердных экстрасистол. По данным ультразвукового исследования (УЗИ) сердца определяется размер левого предсердия. Определяется возраст (число целых лет) больного на момент операции и наличие пароксизмов ФП в анамнезе. Далее вычисляется суммарный балл по вышеприведенной формуле. В зависимости от его величины делали вывод о возможном возникновении или, наоборот, не возникновении пароксизмов ФП после операции коронарного шунтирования. У части больных прогноз сделать невозможно, поскольку вероятность возникновения пароксизмов ФП близка к 50%.

Способ был апробирован на базе клиники Федерального центра сердца, крови и эндокринологии им. В.А.Алмазова. В исследование было включено 134 пациента, перенесших впервые операцию коронарного шунтирования (мужчин - 123, женщин - 11), в возрасте 38-74 лет (в среднем 58 лет.). У всех больных до операции ишемическая болезнь сердца проявлялась стенокардией III-IV функциональных классов по Канадской классификации. Во время обследования проводили УЗИ сердца (до и после операции) для измерения размеров левого предсердия и сердечного индекса, коронароангиографию (до операции). Регистрация 12-канальной ЭКГ с определением длительности зубца «Р» во II стандартном отведении проводилась до операции на аппарате ЭКГ высокого разрешения. За семь дней до операции проводилось суточное мониторирование ЭКГ. Непосредственно по завершению операции осуществляли шестисуточное мониторирование ЭКГ. Как для регистрации ЭКГ, так и для суточного (многосуточного) мониторирования применяли аппараты «Кардиотехника» фирмы ИНКАРТ. Через семь дней после операции оценивалась точность сделанного до операции прогноза. В группе больных с низким риском развития ФП после операции правильный прогноз (отсутствие пароксизмов ФП) получен в 97.9%, ошибка равнялась 2.1%. В группе больных с высоким риском развития ФП правильный прогноз (наличие пароксизмов) получен в 97.6%, ошибка равнялась 2.4%. В среднюю зону отнесено 32% больных. В этой зоне прогноз неопределенный (так ФП после операции возникла у 40% больных и отсутствовала у 60%). По методике, принятой в литературе, в том числе и у прототипа, проведена интегральная оценка точности предлагаемого метода [7, 8]. Для этого подсчитана площадь под кривой в координатах чувствительность - специфичность, которая оказалась равной 0.94.

ПРИМЕР 1. Пациент Д., 52 года, обследовался перед операцией коронарного шунтирования. В анамнезе пароксизмы ФП отсутствуют. На стандартной ЭКГ длительность «Р» зубца 96 мс. При мониторировании ЭКГ суточное количество одиночных предсердных экстрасистол составило 40, парных - 2, размер левого предсердия 38 мм, сердечный индекс после операции 2.8 л/мин м². Согласно прототипу пароксизмов ФП после операции не будет (52 балла), по нашим расчетам также прогнозируется отсутствие пароксизмов (суммарный балл равен - 8.542). При шестисуточном мониторировании ЭКГ, начатом сразу после операции, пароксизмы ФП не зарегистрированы.

Данный пример демонстрирует совпадение результатов прогнозирования развития пароксизмальной ФП по способу прототипа и данного изобретения.

ПРИМЕР 2. Пациент П., 64 года, в анамнезе редкие пароксизмы ФП. На стандартной ЭКГ длительность «Р» зубца равна 80 мс. При мониторировании ЭКГ суточное количество одиночных предсердных экстрасистол составило 20, парные экстрасистолы не регистрировались. Размеры левого предсердия 32 мм, сердечный индекс после операции 1.8 л/мин м². Оценка по прототипу 86 баллов, что предсказывает возникновение пароксизмов ФП. Суммарный балл по предлагаемой методике равен - 3.263, что позволяет прогнозировать отсутствие пароксизмов. При шестисуточном мониторировании ЭКГ после операции пароксизмы ФП не зарегистрированы.

ПРИМЕР 3. Пациент А., 46 лет, отсутствие пароксизмов ФП в анамнезе. Длительность «Р» зубца 128 мс, размеры левого предсердия 45 мм, сердечный индекс после операции 2.8 л/мин м². Во время ЭКГ мониторирования перед операцией суточное количество одиночных предсердных экстрасистол составило 680, парных - 75. Оценка по прототипу 49 баллов (нет ФП), по нашему предложению 5.366 баллов (есть ФП). Во время мониторирования ЭКГ после операции, на вторые и третьи сутки, зарегистрированы пароксизмы ФП.

Примеры 2 и 3 иллюстрируют расхождение в прогнозировании развития пароксизмальной ФП в послеоперационном периоде по методу прототипа и изобретения и показывают преимущество изобретения.

ПРИМЕР 4. Пациент И., 70 лет, отсутствие пароксизмов ФП в анамнезе. Длительность «Р» зубца 110 мс, размеры левого предсердия 40 мм. Во время ЭКГ мониторирования перед операцией суточное количество одиночных предсердных экстрасистол составило 50, парных - 12. Сердечный индекс после операции 2.2 л/мин

м². Согласно прототипу (70 баллов) риск развития ФП после операции средний. Суммарный балл равен по нашему предложению - 1.182, что также отражает неопределенный прогноз. Во время шестисуточного мониторирования ЭКГ после операции зарегистрирован один пароксизм ФП длительностью пять секунд.

Пример 4 демонстрирует случай, в котором данных обследования оказалось не достаточно для прогноза наличия или отсутствия пароксизмальной ФП после операции коронарного шунтирования как по способу прототипа, так и по данному изобретению.

Список литературы

1. Hravnak M, Hoffman LA, Saul MI, et al. Predictors and impact of atrial fibrillation after isolated coronary artery bypass grafting. Crit Care Med 2002 Feb; 30(2):330-7.

2. Shore-Lesserson L, Moskowitz D, Hametz С et al. Use of intraoperative transesophageal echocardiography to predict atrial fibrillation after coronary artery bypass grafting. Anesthesiology 2001 Sep; 95(3):652-8.

3. Cioffi G, Mureddu G, Cemin С et al. Characterization of post-discharge atrial fibrillation following open-heart surgery in uncomplicated patients referred to an early rehabilitation program. Ital Heart J 2001 Jul; 2(7):519-28.

4. Olivencia-Yurvati АН, Wallace WE, Wallace N, et al. Intraoperative treatment strategy to reduce the incidence of postcardiopulmonary bypass atrial fibrillation. Perfusion 2002 May; 17 Suppl:35-39.

5. Goette A, Juenemann G, Peters B, et al. Determinants and consequences of atrial fibrosis in patients undergoing open-heart surgery Cardiovasc Res 2002; 54:390-396.

6. David Amar, Weiji Shi, Charles W. Hogue, et al. Clinical prediction rule for atrial fibrillation after coronary artery bypass grafting. J Am Coil Cardiol, 2004; 44:1248-1253.

7. Beck J.R., Schultz E.K. The use of relative operating characteristic (ROC) curves in test performance evaluation. Arch Pathol. Lab. Med. 1986, v 110; p 13-20.

8. Davis J., Goadrich M. The Relationship Between Precision-Recall and ROC Curves // Proc. Of 23 International Conference on Machine Learning, Pittsburgh, PA, 2006.

9. Aranki SF, Shaw DP, Adams DH at al, Predictors of atrial fibrillation after coronary artery surgery. Current trends and impact on hospital resources Circulation. 1996 Aug 1; 94(3):390-397.