ДИСПЕРСІЯ QT-ІНТЕРВАЛУ ЕЛЕКТРОКАРДІОГРАМИ

електрокардіограми

Ціна:

Автори роботи:

Науковий журнал:

Рік виходу:

Текст наукової статті на тему «ДИСПЕРСІЯ QT-ІНТЕРВАЛУ ЕЛЕКТРОКАРДІОГРАМИ. Ч. 2. РЕЗУЛЬТАТИ РЕАЛЬНИХ І МОДЕЛЬНИХ ВИМІРЮВАНЬ: ПАРАДОКС QT-ДИСПЕРСІЇ»

МЕДИЧНІ ТА БІОЛОГІЧНІ ВИМІРИ

Дисперсія ОГ-інтервалу електрокардіограми.

Ч. 2. Результати реальних та модельних вимірів: парадокс ОГ-дисперсії

О. В. БАУМ, Л. А. ПОПОВ, В. І. ВОЛОШИН

Інститут теоретичної та експериментальної біофізики РАН, e-mail: [email protected]

Для групи практично здорових осіб отримані середні значення основних параметрів QT-інтервалу, у тому числі дисперсії QT (QTD), при автоматичних та ручних методах вимірювань, яку використовують як інформативний параметр електричної активності серця. Парадокс QT-дисперсії у тому, що «чим точніше вимірюються тривалості QT-інтервалу, тим менш інформативним стає індекс QTD».

Ключові слова: дисперсія QT-інтервалу, вимірювання електрокардіосигналів, моделювання електричної активності серця.

Механічні значення основних параметрів QT-interval, включаючи QT dispersion (QTD), мають бути одержані для фізичних осіб під автоматичними і механічними міркуваннями. QTD є інформаційним індексом для cardiac electric activity. Paradox of QT dispersion is that "the more preciselly QT-interval durations are being measured the less informative the index index of QTD".

Key words: QT-interval dispersion, measurement of electrocardiosignals, simulation of cardiac electric activity.

Для неінвазивної оцінки негомогенності процесу ре-поляризації у шлуночках серця по електрокардіограмі (ЕКГ) в даний час використовують дисперсію тривалостіQT-інтервалу (QTD), яка є опосередковано вимірюваним параметром електричної активності серця [1]. Дисперсію обчислюють як різницю між максимальним і мінімальним значеннями виміряних тривалостей QT у досліджуваній системі відведень, тобто QTD = = QTmax - QTmin (за всіма відведеннями I, де I = 1, 2, .12 для стандартної та I = X, Y , Z для ортогональних систем відведень). У науковій літературі не слабшає дискусія про можливість існування явища QT-дисперсії, а також про інформативність цього параметра і точність його вимірювань [2—8].

У [8] показано, що тривалість шлуночкового комплексу має бути однаковою у всіх відведеннях. Тому QTD теоретично має існувати. Висловлено також припущення, що значення QTD, одержувані у практичних вимірах, можна пояснити рядом об'єктивних та суб'єктивних факторів.

Мета даної роботи – отримати порівняльні оцінки параметрів QT-інтервалу, включаючи значення QTD, на вибірках реальних та модельних електрокардіосигналів (ЕКС) при ручних та комп'ютерних методах вимірювань, а також проаналізувати отримані результати у термінах моделей генезу та вимірювання ЕКС.

Матеріал та методи досліджень. Вимірювання та експериментальна оцінка параметрів QT-інтервалу реальних ЕКС виконана за допомогою пакету комп'ютерних програм «Уран» для синхронної реєстрації та автоматичної обробки зазначених сигналів у дванадцяти стандартних та трьох ортогональних відведеннях. Пакет розроблено в Інституті теоретичної та експериментальної біофізики РАН [9]. Версія пакету, адаптована до комп'ютерного електро-

кардіографу ІДК ЕКГ 12-1.1 (фірма «Геолінк»), експлуатується у Відділі масових обстежень ФДМ ДНІЦПМ Рос-здрава. Матеріалом для оцінки параметрів QT послужили вибірки ЕКС із бази даних«Уран», зареєстрованих у стандартній та ортогональній системі відведень у групи з 250 осіб (220 чоловіків та 30 жінок у віці 37±10 та 37±7 років, відповідно). Вимірювання та розпізнавання первинних параметрів ЕКС проводилося як у повністю автоматичному режимі [10], так і в режимі ручної розмітки великомасштабної ЕКС за допомогою курсорів на екрані монітора.

У модельних експериментах застосовували систему комп'ютерного моделювання [11], основу якої становить програмна реалізація моделі електричної активності шлуночків серця [12], на якій були отримані первинні оцінки параметрів QT-інтервалу, а також розглянуто вплив анатомічної позиції серця на результати вимірювань [13] , 14].

Вимірювання тривалості інтервалу ВІД та оцінка ОТО на матеріалі реальних та модельних ЕКС. Для визначення тривалості QT-інтервалу застосовували два способи вимірювання: 1) автоматичну розмітку кінця зубця T з попереднім визначенням узагальнених меж інтервалів кардіоциклу за допоміжною інтегральною кривою [10] та наступною ідентифікацією кінця зубця T з шумовим порогом 20 мкВ щодо ізолінії; 2) ручну (напівавтоматичну) розмітку кінця T великомасштабної ЕКГ (КМ ЕКГ) за допомогою курсорів на екрані комп'ютера. Для КМ ЕКГ використовували масштаби посилення та швидкості розгортки до 100 мм/мВ і до 250 мм/с, відповідно.

Комп'ютерну обробку сигналів та вимірювання параметрів QT-інтервалу як для реальних ЕКГ у системах дванадцяти стандартних та трьох ортогональних відведень з бази даних «Уран», так і для модельних ЕКС, що отримуються

за допомогою моделі електричної активності серця, вели за методиками, описаними в [14].

На малюнку як приклад представлені записи реальних та модельних ЕКГ-сигналів.

Крупномасштабні ЕКГ з роздільною здатністю по амплітуді близько 100 мм/мВ у багатьох випадках ясно показують наявність підпорогових «хвостів» у зубців Т, спонукаючи оператора збільшити вимірювану тривалість QT-інтервалу в цих відведеннях порівняно зі значеннями, одержуваними при звичайних способах виміру. , а). У той же час, гіпотеза про те, що велика амплітуда Т у якомусь відведенні тягне за собою (у зв'язку з проекційними векторкардіографічними співвідношеннями) і більшу тривалість QТ, не отримує підтвердження в загальному випадку (див. малюнок, б) . Така пропорційна залежність при вимірах із порогом теоретично можлива, але тільки для витягнутих вузьких ВКГ-петель зубця Т, коли їхня ширина прагне нуля. У таких випадках зубці Т у всіх відведеннях будуть досягати свого максимального значення в один і той же час, що відповідає максимальному просторовому вектору Т.

З аналізу малюнка очевидно можливий вплив зміни порога ідентифікації кінця зубця Т на результати вимірювання тривалості QT-інтервалу, а також їх відтворюваність і стабільність від циклу до циклу при ручних та автоматичних методах вимірювань в умовах реальних

Приклади великомасштабних (КМ) записів реальних і модельних ЕКГ-сигналів: а — реальна КМ ЕКГ (70 мм/мВ, 200 мм/с) одного з дванадцяти загальноприйнятих відведень (У4) у порівнянні з тим самим відведенням при стандартному посиленні та швидкості розгорнення ( 10 мм/мВ, 50 мм/с) та порозі ідентифікації закінчення зубця Т, що дорівнює 20 мкВ; б, в - Т-зубці у грудних відведеннях КМ ЕКГ, відповідно, для реальних (б) та модельних (в) сигналів; h - поріг ідентифікації (пунктирна лінія)

співвідношень сигнал - шум. Саме цими впливами пояснюється, в першу чергу, розкид результатів вимірювань, що спостерігається в літературі.тривалості QT та розрахунку QTD у різних груп дослідників.

Враховуючи вплив частоти серцевих скорочень V на QT-інтервал, його виміряну тривалість зазвичай коригують для приведення її до V = 60 хв-1 відповідно до емпіричної формули Bazett, отриманої майже століття

тому і стала вже класичною [15]: QT = кVЯЯ, де к - коефіцієнт, що дорівнює в середньому 0,37 для чоловіків і 0,40 для жінок; RR - Виміряна в секундах тривалість інтервалу в попередньому кардіоциклі (RR = 60Ау). Кориговану тривалість інтервалу QT обчислюють при цьому

як QTc = QT / VЯЯ, де QT - виміряна тривалість даного інтервалу. Також коригується і QT-дисперсія:

QTDc = QTD / л/я = QTc(l)тах - QTc(l)ти. Розмірність величин QTc і QTDc відповідно до формули Bazett дорівнює секунді в ступені 1/2, хоча існує думка, що скориговані інтервали, як і безпосередньо вимірювані, повинні вказуватися в секундах або мілісекундах [16].

У таблиці для дослідженої вибірки здорових індивідуумів представлені середні значення QT і QTDc за результатами автоматичних (з порогом ідентифікації кінця зубця Т, рівним 20 мкВ) і ручних (КМ ЕКГ) вимірювань тривалостей QT-інтервалів роздільно для чоловіків (М) і жінок (Ж ) - для стандартної системи дванадцяти відведень та для трьох відведень ортогональної системи Франка. Сигнали обох систем реєструвалися окремо, але одночасно, сигнали всіх відведень кожної із систем — суворо синхронно.

Порівняння середніх значень дисперсії та скоригованої дисперсії ОГ-інтервалу

Дисперсія QT'-інтервалу Середні значення за даними вимірювань, виконаних

QTD12, мс 69 ± 18 68 ± 15 56 ± 17 54 ± 15

QTD3, мс 24 ± 11 21 ± 7 18 ± 13 16 ± 11

QTDc12, мс1/2 72± 19 72 ± 17 59 ± 17 58 ± 17

QTDc3, мс1/2 22 ± 10 23 ± 8 18 ± 9 17 ± 12

У зв'язку з інтересом, що виявляється в літературі до вимірювань параметрів реполяризації при гіпертрофії лівого шлуночка (ГЛШ), було досліджено також вибірку пацієнтів, до якої увійшли 26 чоловіків з бази даних «Уран» з діагнозом «ГЛШ», поставленим у режимі консиліуму комп'ютерних ЕКГ- алгоритмів та підтвердженим вимірами на УЗ-ехокардіографі «А1ока-630» (Японія). Вимірювання, проведені при ручних методах ідентифікації закінчення зубця Т, дали результат QTDcГЛШ = (65 ± 20) мс.

Результати комп'ютерних вимірювань параметрів QT-інтервалу, отримані за допомогою моделі електричної активності серця для середньофізіологічних значень її

параметрів добре узгоджуються із середніми значеннями характеристик QT-інтервалу, прийнятими за норму [14]. Це стосується тривалостей QT-інтервалу та їх розподілу за відведеннями. Значення QTD для моделі під час роботи автоматичної програми вимірювань (60—70 мс) відповідають реальним значенням QTD (69 ± 18 мс), тоді як модельні значення, отримані ручними методами (8—25 мс), виявилися меншими від реальних значень (56 ± 17 мс) через відсутність шуму в модельних ЕКГ.

Аналіз та обговорення результатів. Як випливає з таблиці, значення QTD при ручному методі вимірювань КМ ЕКГ виявилися приблизно на 20% менше, ніж при автоматичному. Це з тим, що з ручному пошуку «справжнього» закінчення зубця T у кожному з відведень виміряні

Для подальшого читання статті необхідно придбати повний текст. Статті надсилаються у форматіPDFна вказану при оплаті пошту. Термін доставки становитьменше 10 хвилин. Вартість однієї статті -150 рублів.

Подібні наукові роботи на тему «Метрологія»

БАУМ О.В.,ВОЛОШИН В.І., ПОПОВ Л.А. - 2007 р.

БАУМ О.В., БУДНИК М.М., ВОЛОШИН В.І., КОВАЛЕНКО О.С., ПОПОВ Л.О., ФРОЛОВ Ю.О., ЧАЙКОВСЬКИЙ І.О. - 2014 р.

БАУМ О.В., ВОЛОШИН В.І., ПОПОВ Л.А. - 2012 р.

БАУМ О.В., БУДНИК М.М., ВОЛОШИН В.І., ПОПОВ Л.А., ФАЙНЗИЛЬБЕРГ Л.С., ЧАЙКІВСЬКИЙ І.О. - 2010 р.