Введение к работе
Актуальность проблемы
Разработка и создание методических и методологических подходов оценки и анализа биофизических механизмов электрического поля сердца человека является одной из важнейших проблем современной экспериментальной и клинической физиологии. По определению А.А. Богомольца (1954) «Клиническая физиология призвана осуществлять в области научной медицины ту связь теории с практикой, без которой нет передовой науки. Клиническая физиология - есть физиология больного человека». В последствие это мнение поддержали Е.Б. Бабский и В.В. Парин на X Всесоюзном съезде физиологов (1964), которые заявили: «Клиническая физиология, как правило, имеет дело с больным организмом, однако сфера ее интересов распространяется также и на здоровый человеческий организм». В настоящее время клиническая физиология занимает ведущее место в медицинской науке и практике. Вместе с тем, многие вопросы этого раздела медицины до конца не изучены и полностью не выяснены (В.В. Зарецкий, 2003).
На протяжении XX столетия интенсивно развивались методы экспериментальной и клинической электрофизиологии сердца [Гофман Б., Крейнфилд П., 1962; Де Луна А.Б., 1993; Титомир Л.И., Кнеппо П., 1999; Покровский В.М. 2000, Полунин И.Н. 1997, Хананашвили Я.А. 2001, Яковлев В.М., Карпов Р.С., Хаит Г.Я., 2003; Bardy G.H., Hackel D.L., German L.D. et al., 1984; FozzardHA., Makielski J.C., 1985; McFee R. ParungaoA., 1961; SherA.M., 1974 и др.].
К настоящему времени насчитывается значительное количество опубликованных работ, посвященных сравнению диагностической точности и эффективности общей (стандартной) электрокардиографии, с одной стороны, и ортогональной электрокардиографии, с другой стороны. В большинстве работ авторы приходят к выводу, что ортогональная электрокардиография и векторкардиография не уступают стандартной ЭКГ, а при некоторых патологических состояниях сердца превосходят последнюю.
Разными авторами были предложены более двадцати разновидностей
ортогональных систем отведений, теоретическое обоснование которых
сводилось к анализу простых геометрических соотношений между точками
расположения гипотетического дипольного генератора (сердца) и электродами.
Название таких систем отведений отражает в основном геометрическую схему,
которая положена в основу размещения электродов, к примеру, система куба,
тетраэдра, параллелепипеда и другие. В связи с чрезмерной упрощенностью
модели кардиогенератора (точечного диполя) и тела (объемного проводника),
положенных в основу ортогональных систем отведений, они лишь в грубом
приближении соответствуют требованиям, предъявляемым к ортогональным
системам. Некоторые исследователи для получения достоверного соответствия
характеристик системы отведений, сохраняя минимальное число электродов в
системе (от 4-х до 6-ти), подключали электроды к цепи специально
подобранных резисторов, с тем, чтобы сигналы на трех парах выходных
терминалей цепи были пропорциональны соответствующим компонентам
электрического вектора сердца. ,
РОС НАЦИОНАЛЬНА*
«имиотм*
Дня ортогональной электрокардиографии и векторной электрокардиографии
(ВКГ) наиболее приемлемыми в методическом и методологическом отношении
оказались системы корригированных ортогональных систем отведений,
которые были созданы в результате компромисса между точностью
определения компонент электрического вектора сердца и сложностью
конструкции, определяющей трудоемкость диагностической процедуры. По
количеству точечных электродов корригированные ортогональные системы
отведений занимают промежуточное положение между многоэлектродными
системами и простейшими ортогональными системами однополюсных и
двухполюсньж отведений. Обычно электроды устанавливаются индивидуально
в заданных анатомических точках на поверхности тела человека и соединяются
через весовые резисторы с тремя парами терминалей, с которых снимаются
выходные сигналы. Расположение электродов и сопротивление резисторов
выбирают в результате теоретического анализа и экспериментов на физических
моделях грудной клетки с использованием имеющихся
электрофизиологических данных об истинной конфигурации электрического генератора сердца и о свойствах тела человека как объемного проводника.
Однако, несмотря на успехи в создании новьж исследовательских и диагностических технологий, до сих пор электромагнитное поле сердца в его пространственно-временном отражении остается недостаточно изученным. Результаты, полученные с помощью традиционных электрофизиологических методов, не в состоянии раскрыть вероятностную сущность электрического поля сердца в норме и при патологических состояниях. Это связано в основном с несоответствием методических и методологических подходов в решении весьма актуальной в теоретическом и практическом отношении указанной проблемы.
В настоящее время, назрела необходимость в проведении поиска более эффективных подходов в оценке и анализе физиологических механизмов формирования электрического поля сердца человека. Это позволит принципиально по-новому представлять механизмы ритмообразовагельной и сократительной функции сердца, а в кардиологической клинике и клинике внутренних болезней значительно расширить лечебно-диагностические возможности.
Цель исследования
Изучение важнейшей проблемы - электрического поля сердца с использованием комплекса традиционных и новьж компьютерных электрокардиографических методов включающих общую ЭКГ, ортогональную ЭКГ, ВКГ по Франку и МакФи - Парунгао, дипольную электрокардиогопо-графию.
Задачи исследования
Провести сравнительный анализ полноты объема информации, получаемой на ЭКГ-12 отведений, ортогональной ЭКГ и векгоркардиографии (ВКГ), дипольной элекгрокардиотопографии для оценки электрического поля сердца человека.
Определить чувствительность, специфичность и диагностическую эффективность ЭКГ' 12 введений, ортогональной ЭКГ и векгоркардиографии,
дипольной элекгрокардиотопографии (ЦЭКАРТО) и комплекса указанньж методов.
Определить системные подходы визуализации эндогенных и экзогенных электрофизиологических механизмов, характеризующих изменения формальных и количественных показателей на ЭКГ, ВКГ и ДЭКАРТО.
Разработать методику и методологию системной электрофизиологической оценки параметров биоэлектрического поля сердца человека в норме и при патологических состояниях.
Исследовать пространственно-временные закономерности формирования электрического поля сердца при: а) физиологической гипертрофии миокарда; б) воздействии факторов, вызывающих нарушения сердечного ритма и проводимости; в) ишемии и некрозе миокарда.
Основные положения, выносимые на защиту:
Системный подход визуализации электрофизиологических показателей электрического поля сердца с помощью комплекса электрокардиологических методов: общей ЭКГ-12 отведений, ортогональной ЭКГ, ВКГ и ДЭКАРТО.
Концепция системной электрофизиологической оценки и анализа биоэлектрического поля сердца в пространственно-временном отражении в норме и при патологических состояниях с учетом эндогенных и экзогенных механизмов его генеза.
Метод дипольной электрокардиогопографии (функциональной электрокардиогомографии), позволяющий визуализировать в пространстве и во времени электродинамические процессы кардиоцикла в норме и при заболеваниях сердца и сосудов.
Научная новизна работы
В работе впервые дается электрофизиологическое обоснование соответствия комплекса электрокардиографических методов клинической физиологии для системной оценки и анализа механизмов электрического поля сердца человека.
Определены системные подходы визуализации эндогенных электрофизиологических механизмов, характеризующих изменения формы и количественных показателей с помощью комплекса методов клинической физиологии (общей ЭКГ-12 отведений, ортогональной ЭКГ и ВКГ, ДЭКАРТО идр.).
С позиций клинической физиологии (общей ЭКГ-12 отведений, ортогональной ЭКГ и ВКГ по Франку, ДЭКАРТО), выявлены и конкретизированы влияния внугрисердечных структурно-функциональных и внесердечных факторов на формирование электрического поля сердца в норме и при патологии. При этом определены перспектива и возможности комплексной электрокардиологической диагностики различных периодов течения острой и хронической коронарной недостаточности, влияния ишемии, повреждения и некроза миокарда на биоэлектрическое поле сердца человека.
Разработаны основные положения комплексной функциональной диагностики электрического поля сердца:
дифференциация информационных и диагностических технологий по электрическому полю сердца;
стратификация методов и методологий, определяющих структурную
организацию диагностического процесса; - знаково-образная система, с помощью которой обосновываются и интерпретируются изменения количественных параметров и формы биоэлектрического поля сердца человека в норме и при патологии.
Сформулированы основные теоретические положения методологии системной электрофизиологической оценки и анализа биоэлектрического поля сердца в ракурсе общей теории систем и патологической эндогенизации (теории патологической системы), которые позволяют создавать схему действий врача по функциональной диагностики при проведении комплексного диагностического исследования.
Научная и практическая значимость исследования
Разработана тактика и стратегия комплексного выявления и оценки электрофизиологических параметров, характеризующих биоэлектрическое поле сердца человека в норме и при патологии с учетом влияния внугрисердечных и внесердечных факторов.
Метод комплексной электрокардиологической функциональной диагностики и системного анализа электрического поля сердца человека внедрён в повседневную практику Нижегородского, Иркутского, Ставропольского, Невинномысского, Воронежского, Ростовского, Екатеринбургского диагностических центров.
Результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре функциональной диагностики и интроскопии, курсах последипломного обучения врачей в Ставропольской государственной медицинской академии.
Создана теоретическая база для дальнейшего совершенствования электрофизиологической диагностики и развития кардиологической службы путем создания специализированных лечебно-диагностических кардиологических центров.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 20 работ в академических изданиях, в том числе 4 монографии.
Апробация диссертации
Материалы исследований докладывались на восьми научно-практических конференциях (Ставрополь, 1996-2003 г.г.), региональных конференциях и общероссийских съездах (Москва, 1996-2000; 2002; Иркутск, 2001, Екатеринбург, 2003; С-Петербург, 2003), Международном конгрессе кардиологов (Томск, 2004), Международной конференции (Ереван, 2004).
Структура диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, пяти глав собственных исследований, заключения и выводов. Текст диссертации изложен на 304 страницах, иллюстрирован 11 таблицами, 4 диаграммами, 32 рисунками и схемами.
Указатель литературных источников включает 82 отечественных и 89 иностранных работ.
Похожие диссертации на Системная оценка электрофизиологических параметров биоэлектрического поля сердца человека
