Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 16
1.1 Особенности исследования сердечного ритма 16
1.2 Вариабельность сердечного ритма у больных острой коронарной патологией 22
1.3 Психоэмоциональные факторы в патогенезе острой коронарной патологии. 25
1.4 Состояние внутрисердечной гемодинамики у пациентов с острым инфарктом миокарда и нестабильной стенокардией 28
1.5 Прогнозирование исхода у больных острой коронарной патологией 30
1.6 Исследование физической активности пациентов с нестабильной стенокардией и острым инфарктом миокарда 31
1.7 Заключение по обзору литературы 33
Глава 2. Материалы и методы исследования 35
2.1 Клиническая характеристика больных и дизайн исследования 35
2.2 Методы исследования 39
2.2.1 Оценка интегральных показателей кардиоритма и традиционных параметров вариабельности ритма сердца 39
2.2.2 Оценка психоэмоционального состояния пациентов 42
2.2.3 Методы оценки параметров систолической и диастолической функции миокарда левого желудочка 43
2.2.4 Оценка риска смерти у пациентов с ОКС в условиях стационара и в течение 6-и месяцев после выписки 44
2.2.5 Оценка физической реабилитации в условиях стационара 45
2.3 Статистическая обработка результатов 45
Глава 3 Результаты собственных исследований 47
3.1 Особенности интегральных параметров кардиоритма у больных НС или ОИМ на этапах годового наблюдения 47
3.2 Вариабельность сердечного ритма у больных НС или ОИМ и его динамика на фоне реабилитации 54
3.3 Взаимосвязь интегральных показателей кардиоритма и традиционных параметров ВСР у пациентов с НС или ОИМ 61
3.4 Психоэмоциональное состояние у больных НС или ОИМ и его динамика в процессе годового наблюдения 62
3.5 Корреляционный анализ интегральных показателей кардиоритма и параметров психоэмоционального состояния у пациентов с НС и ОИМ 67
3.6 Состояние систоло-диастолической функции и локальной сократимости левого желудочка у больных НС и ОИМ 69
3.7 Взаимосвязь значений интегральных показателей кардиоритма и допплер эхокардиографии у больных НС или ОИМ 75
3.8 Риск смерти пациентов с ОКП по шкале GRACE и его взаимосвязь с интегральными показателями кардиоритма 78
3.9 Уровень физической нагрузки на момент выписки из стационара больных НС или ОИМ, его взаимосвязь с интегральными параметрами кардиоритма и влияние на них 79
3.10 Влияние целевых значений ЧСС на интегральные показатели кардиоритма у больных острой коронарной патологией 85
3.11 Регрессионный анализ интегральных показателей кардиоритма и традиционных клинико-инструментальных методов исследования для определения их прогностической значимости у больных НС и ОИМ 90
Заключение 104
Выводы 116
Практические рекомендации 117
Перспективы дальнейшей разработки темы 118
Список сокращений 119
Список литературы 122
Приложения 141
- Особенности исследования сердечного ритма
- Клиническая характеристика больных и дизайн исследования
- Состояние систоло-диастолической функции и локальной сократимости левого желудочка у больных НС и ОИМ
- Регрессионный анализ интегральных показателей кардиоритма и традиционных клинико-инструментальных методов исследования для определения их прогностической значимости у больных НС и ОИМ
Особенности исследования сердечного ритма
Работы выдающихся отечественных физиологов И.П. Павлова (1951 г.), А.А. Ухтомского (1951 г.), И.М. Сеченова (1952г.), Л.А. Орбели (1961 г.) и др. обосновали принцип целостности организма, заключающийся в том, что ни одна из функций не может быть глубоко проанализирована без учёта внутриорганизменных взаимосвязей в целом [15]. Это стало основой для дальнейшего рассмотрения организма человека как сложной саморегулирующейся системы, управление которой осуществляется благодаря постоянному обмену информацией о функционировании отдельных её звеньев [28]. Большинство учёных сходятся во мнении, что основным центром регуляции жизнедеятельности организма является центральная нервная система (ЦНС), которая посредством нейрогуморальных влияний обеспечивает поддержание гомеостаза. Многолетние исследования Н.Е. Введенского (1934), И.А. Аршавского (1982), В.М. Дильмана (1987) и др. позволили установить, что гомеостатические константы поддерживаются посредством равновесия между противоположными процессами: анаболизм – катаболизм, возбуждение – торможение и т.д., имеющими нелинейный колебательный характер. Каждый из этих процессов контролируется ЦНС посредством прямой и обратной нейрогуморальной связи [80]. Таким образом, для комплексного изучения функционирования организма достаточно изучить регуляцию какого-либо его процесса, т.е. вегетативную функцию, которая может дать представление о механизмах нервно-гуморальной и местной регуляции как конкретной функции, так и всего организма в целом.
Исследования О.Г.Газенко, Р.М. Баевского и др. в области космической медицины обосновали возможность использования кардиосигнала для анализа функционирования организма и оценки его адаптационных возможностей [37]. В 1968 году Р.М. Баевским была представлена двухконтурная модель регуляции сердечного ритма. Она основывалась на кибернетическом подходе, при котором система управления синусовым узлом представлялась в виде двух взаимосвязанных контуров: центрального и автономного, управляющего и управляемого с каналами прямой и обратной связи (рисунок 1).
Индикатором автономного контура считалась дыхательная синусовая аритмия, а центрального контура – медленноволновые составляющие сердечного ритма. Прямая связь между контурами осуществляется посредством нервных (преимущественно симпатических) и гуморальных каналов. В обратной нервно-гуморальной связи более важная роль отводится афферентной импульсации с барорецепторов сердца и сосудов, а также хеморецепторов и рецепторных зон других органов и тканей организма [36]. В ходе математической обработки электрокардиосигнала были получены показатели, характеризующие состояние отдельных компонентов центрального и автономного контуров регуляции сердечного ритма, в частности, состояние симпатического и парасимпатического звеньев ВНС.
Накопленный опыт отечественных учёных, работающих в этой области, позволил заложить основу учения о ВСР. В 1984 году вышла первая монография о ВСР «Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе» под редакцией Р.М. Баевского. Одним из аспектов исследовательской работы Р.М. Баевского и соавторов являлась разработка учения о функциональных состояниях (ФС) организма человека на основании полученных данных анализа ВСР [11, 113].
Под термином «ФС» подразумевается показатель взаимосвязи различных механизмов регуляции организма, обуславливающих адекватную адаптационную реакцию к разнообразным стрессовым воздействиям и неблагоприятным факторам окружающей среды в текущий момент времени.
Первоначально исследование ФС организма получило широкое распространение в космической и спортивной медицине, так как полученные результаты помогали в подборе индивидуальных программ тренировок, позволяли прогнозировать развитие преморбидных состояний и заболеваний по отклонению параметров сердечного ритма от установленной нормы [9, 11]. Эти успехи стали пусковым фактором для использования методик анализа ВСР в профилактической медицине [35, 145].
Достижения в информационно-инженерной сфере позволили разработать большой ряд аппаратно-программных комплексов (АПК) для исследования ВСР [3]. Стоит отметить, что в настоящее время существует два принципиально различных подхода к анализу кардиоритма: первый – изучает вариационный ряд случайных величин, составляющих интервалограмму, при помощи линейных математических методов (спектрального, статистического, корреляционного анализов). Второй подход – нелинейный анализ кардиосигнала, в данном случае кардиоритм исследуется геометрическими методами, например, на основе теории детерминированного хаоса, посредством флуктуации интервалов [154]. Изучение функциональной нестабильности состояния организма позволяет разрабатывать различные математические системы, которые могут быть использованы с диагностической целью [76, 77]. Второй подход является более новым и перспективным, так как позволяет проводить более глубокий анализ работы синусового узла, но доказательная база полученных результатов ниже, чем у показателей, получаемых при первом подходе. Тем не менее, ряд АПК позволяет оценивать ВСР, используя методики обоих подходов [81]. Таким образом, наряду с новыми интегральными показателями кардиоритма оцениваются традиционные показатели ВСР, которые успешно зарекомендовали себя в практической медицине. Одним из представителей этой группы АПК является «Динамика-ОмегаМ» – представитель модельного ряда приборов ООО «Торговый дом Динамика» г. Москва. Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития выдала регистрационное удостоверение №ФСР 2010/09117 от 01.11.2010 г. ООО Лаборатории «Динамика», подтверждающее, что изделие медицинского назначения «Комплекс компьютерный для оценки ФС организма человека «Динамика» по ТУ 9442-001-50904116-2005», соответствующее комплекту регистрационной документации КРД №60103 от 08.09.2010 приказом Росздравнадзора от 01.11.2010г. № 10189-Пр/10, разрешено к производству, продаже и применению на территории Российской Федерации [43].
АПК «Динамика» в 2000 – 2002 годах был апробирован в клинике общей терапии № 2 Военно-медицинской академии имени С. М. Кирова в скрининг диагностике внутренних заболеваний (пневмония, ИБС, язвенная болезнь и др.), контроле эффективности лечебно-профилактических мероприятий военнослужащих и пенсионеров Министерства обороны. Полученные результаты позволили установить высокую диагностическую значимость и перспективность для использования АПК в практической медицине [62]. Клинические испытания АПК были проведены на базе ГОУ ДПО «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования» Минздрава России в 2004 г. и на базе Санкт-Петербургской клинической больницы Российской Академии Наук в 2005 г., в них вошли пациенты с различными нозологиями: гипертоническая болезнь, ИБС, язвенная болезнь, мочекаменная болезнь, вегетативная дистония и др. По результатам указанных клинических испытаний АПК ООО «Торговый дом Динамика» был рекомендован к серийному производству и применению в медицинской практике.
Клиническая характеристика больных и дизайн исследования
Основной комплекс диссертационных исследований был выполнен на базе кардиологического отделения с палатой реанимации и интенсивной терапии ОБУЗ «Курская городская клиническая больница скорой медицинской помощи», кафедре внутренних болезней №2 ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России. Протокол проводимого исследования был одобрен Курским региональным этическим комитетом при ФГБОУ ВО КГМУ МЗ РФ (протокол №9 от 9 ноября 2015 года).
Набор и обследование пациентов проводились с 2015 года по 2017 год. В соответствии с целью и для решения поставленных задач в исследование были включены 197 человек (137 мужчин и 60 женщин) в возрасте 40-65 лет (56,9±6,2), поступавших в отделение с диагнозом ОКС: 44 пациента с подъёмом сегмента ST на ЭКГ (22%) и 153 пациента без подъёма сегмента ST (78%).
Критерии включения в исследование:
1) возраст от 40 до 65 лет;
2) наличие ОКП при поступлении в стационар;
3) регулярный синусовый ритм на этапах исследования;
4) информированное согласие на участие в исследовании. Необходимость наличия синусового ритма обусловлена техническими требованиями АПК для оценки показателей кардиоритма.
Критерии исключения:
1) шоковые состояния;
2) оперативные вмешательства в течение ближайших 6-и месяцев;
3) отказ от участия в исследовании.
Больные, включенные в исследование, ретроспективно по исходу ОКС в НС или ОИМ были рандомизированы на 2 группы, сопоставимые по клинико-анамнестическим характеристикам (таблица 1, приложение 1-2). Критерии рандомизации: пол, возраст. В I-ю группу вошло 86 больных НС, во II-ю группу – 111 больных ОИМ.
Диагноз НС и ОИМ устанавливался согласно общепринятым критериям с учётом динамики значений маркёров некроза миокарда (тропонин Т или I, МВ-фракция креатинфосфокиназы), клинической картины заболевания и анализа изменений на ЭКГ [116, 124].
Медикаментозная терапия соответствовала стандартам и включала: наркотические и ненаркотические анальгетики, гепарин, антиагреганты, бета-блокаторы, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (иАПФ) или сартаны, статины, при необходимости - диуретики и нитраты [32]. Тромболитическая терапия (препаратом тенектеплаза или алтеплаза) была выполнена 3 больным (1,5% пациентов) с положительным эффектом. Ангиопластика не проводилась в связи с отсутствием возможности её проведения в лечебном учреждении, на базе которого проводилось исследование, или наличием противопоказаний [31]. Реабилитация пациентов проводилась согласно рекомендациям российского кардиологического общества, общества кардиосоматической реабилитации и вторичной профилактики [4, 67].
Исследование пациентов проводилось в условиях госпитальной и постгоспитальной реабилитации в следующие сроки: 3-и, 8-е и 14-е сут пребывания в стационаре; к 6-му и 12-му мес амбулаторной реабилитации. Дизайн исследования представлен на рисунке 3.
На каждом сроке исследования больным проводился анализ показателей ФС организма и ВСР при помощи АПК «Динамика-Омега-М», анкетирование по опросникам САН и Спилбергера-Ханина. На 3-и сут, 14-е сут, 6-й и 12-й мес больным проводили допплер-Эхо-КГ с оценкой показателей систоло-диастолической функции и локальной сократимости миокарда левого желудочка. К моменту выписки из стационара (14-е сут) все пациенты выполняли тест с 6-ти минутной ходьбой для оценки индивидуального восприятия физической нагрузки по шкале Борга (G.Borg). По шкале GRACE (The Global Registry of Acute Coronary Events) больным обеих групп была установлена оценка риска смерти в стационаре и в течение ближайших 6-ти мес.
Состояние систоло-диастолической функции и локальной сократимости левого желудочка у больных НС и ОИМ
Анализ полученных результатов структурно-геометрических параметров допплер-Эхо-КГ позволил установить, что значения показателей КДР и КСР ЛЖ не выходили за пределы нормы у пациентов обеих групп на госпитальных и постгоспитальных этапах исследования, однако было отмечено увеличение значений КДР ЛЖ у больных НС от 3-х сут к 14-м сут и 12-му мес, а у больных ОИМ – от 3-х сут к 6-му мес и от 14-х сут к 6-му и 12-му мес, а также снижение КСР ЛЖ от 3-х сут к постгоспитальным этапам (таблица 12). Увеличение значений толщины ЗС ЛЖ и МЖП свидетельствовало о гипертрофии миокарда ЛЖ у больных НС и ОИМ.
Значения ФВ ЛЖ у больных НС и ОИМ на этапах госпитального и постгоспитального наблюдения находились в диапазоне 32-78%, однако, средние значения по группам находились в пределе нормы (таблица 13). Высокие значения ФВ у больных ОИМ были связаны с преобладанием пациентов (84%), перенесших не Q инфаркт миокарда (инфаркт миокарда без подъёма сегмента ST). Тем не менее, было ожидаемым, что в группе НС величина ФВ имела более высокие значения на всех этапах наблюдения. В течение годового наблюдения была установлена положительная динамика ФВ как в группе НС, так и в группе ОИМ.
Диастолическая функция сердца была нарушена у 74 пациентов с НС (86%) и 107 пациентов с ОИМ (97%), преимущественно по 1-му типу (рисунок 12, 13). Межгрупповые различия по состоянию диастолической функции миокарда между больными НС и ОИМ были достоверны (р=0,02).
На этапах госпитального и постгоспитального наблюдения как в группе НС, так и в группе ОИМ были установлены характерные изменения параметров Peak E и Peak А, Е/А, IVRT, IVСT и DT, соответствующие отсутствию диастолической дисфункции или её наличию по 1-му или II -му типу, что стало основой для подразделения групп НС и ОИМ на достоверно различимые подгруппы. Динамика указанных показателей в ходе реабилитации не имела изменений, значимых для проводимого исследования и согласовалась с данными литературы [94, 137, 147].
Снижение ИЛС от госпитальных этапов исследования к постгоспитальным свидетельствовало о благоприятном течении заболевания и эффективности проводимых лечебно-профилактических мероприятий (таблица 16).
Таким образом, эхокардиографические показатели больных НС и ОИМ позволили установить однородные изменения структуры миокарда (гипертрофию МЖП и ЗС ЛЖ), нарушение диастолической функции по І типу у 86% больных НС и 97% больных ОИМ. В группе ОИМ отклонения от нормы показателей систолической и диастолической функции миокарда были более выражены. Тем не менее, в ходе КР положительная динамика показателей ФВ, КДР и КСР ЛЖ отмечена в обеих группах. Поскольку на гемодинамику влияет не только ремоделирование миокарда, но и ряд регуляторных механизмов, вызывающих функциональные изменения, представляется актуальным проведение корреляционного анализа результатов допплер-Эхо-КГ и интегральных показателей сердечного ритма у больных с НС и ОИМ.
Регрессионный анализ интегральных показателей кардиоритма и традиционных клинико-инструментальных методов исследования для определения их прогностической значимости у больных НС и ОИМ
Установленные в ходе корреляционного анализа достоверные связи между значениями интегральных параметров сердечного ритма на ранних этапах госпитализации и результатами традиционных клинико-инструментальных методов исследования к моменту выписки из стационара, а так же на поздних постгоспитальных этапах проводимого нами исследования стали основой для проведения линейного и многофакторного регрессионного анализа. Цель регрессионного анализа заключалась в разработке прогностических математических моделей, позволяющих оценить эффективность лечебно-профилактических мероприятий, применяемых в лечении больных НС и ОИМ, степень восстановления нарушенных параметров, характеризующих физическую активность, сократительную функцию ЛЖ и психоэмоциональный статус исследуемых пациентов с НС и ОИМ. Кроме того, предполагалось установить прогностические критерии эффективности лечебно-профилактических мероприятий в госпитальный и отдалённый постгоспитальный периоды из интегральных показателей сердечного ритма, учитывая их соответствие традиционным критериям оценки течения реабилитационного периода больных с ОКП.
В качестве прогнозируемых параметров оценки реабилитации, характеризующих её эффективность, были выбраны следующие 6 показателей:
1. ЧСС на 14-е сут в покое (ЧСС14);
2. Динамика ИЛС ЛЖ (ИЛС) от 3-х сут к 12-му мес;
3. ФВ к 12-му мес (ФВ12);
4. Динамика ФВ ЛЖ (ФВ) от 3-х сут к 12-му мес;
5. Физическая активность (ФА14) на 14-е сут = баллы шкалы Борга;
6. Психоэмоциональное состояние к 12-му мес (САН12) – интегральный показатель анкеты САН (САН = (Сам+Акт+Нас)/3).
Для составления регрессионных уравнений необходимым условием являлось наличие значимой корреляционной связи (r 0,25) между прогнозируемым и прогнозирующими показателями, отсутствие тесной корреляционной связи между прогнозирующими показателями [143, 157]. Статистическая значимость полученных моделей и входящих в её состав критериев была установлена для системы SAS как p 0,05.
Поскольку для параметров, входящих в отдельные линейные и логистические моделей необходимы бинарные показатели (б), то описанные выше прогнозируемые параметры были ранжированы следующим образом.
1. ЧСС на 14-е сут в покое (ЧСС14б):
а) ЧСС = 46-65 ударов в минуту;
б) ЧСС менее 46 или более 65 ударов в минуту;
2. Динамика ИЛС ЛЖ (ИЛСб) от 3-х сут к 12-му мес:
а) увеличение значения ИЛС;
б) уменьшение значения ИЛС;
3. Значение ФВ к 12-му мес (ФВ12б):
а) ФВ 55%;
б) ФВ 55%;
4. Динамика ФВ ЛЖ (ФВб) от 3-х сут к 12-му мес:
а) увеличение значения ФВ;
б) уменьшение значения ФВ;
5. Физическая активность (ФА14б) на 14-е сут:
а) баллы по шкале Борг от 6 до 13;
б) баллы по шкале Борг от 14 до 19;
6. Психоэмоциональное состояние к 12-му мес (САН12б):
а) САН12 40 баллов;
б) САН12 40 баллов.
Прогнозирующие факторы выбирались по наиболее высокому уровню значений коэффициента корреляции с прогнозируемым параметром. Таким образом был выбран ряд показателей, которые также, как и прогнозируемые параметры были ранжированы для преобразования из количественных в бинарные, однако с целью учёта полученных выше данных о характерных для исследуемых больных значений интегральных параметров сердечного ритма, помимо основного бинарного критерия (б), сформированного по уровню нормы для здоровых лиц, был сформирован дополнительный критерий (б1), установленный по результатам динамического наблюдения за больными ОКП в ходе проведённого нами исследования.
1. Интегральные показатели кардиоритма на 3-и сут (А3, В3, С3, D3, Н3) были ранжированы с учётом значению нормы для здоровых лиц и по дополнительному критерию, сформированному в ходе исследования:
1.1 Основной критерий (б):
а) Показатели ФС = 60-100%;
б) Показатели ФС = 0-59%;
1.2 Дополнительный критерий (б1):
а) Показатели ФС = 30-100%;
б) Показатели ФС = 0-29%;
2. Значения показателей ЛТ и СТ на 3-и сут (ЛТ3, СТ3):
а) ЛТ3 и СТ3= 20-44 балла;
б) ЛТ3 и СТ3= 45-80 баллов;
3. Баллы по шкале GRACE (GR):
а) для больных с подъемом сегмента ST 140 баллов, для больных без подъема сегмента ST 125 баллов;
б) для больных с подъемом сегмента ST 140 баллов, для больных без подъема сегмента ST 125 баллов;
4. Значение ФВ ЛЖ на 3-и сут (ФВ3):
а) ФВ 55%;
б) ФВ 55%;
5. Значение ИЛС ЛЖ на 3-и сут (ИЛС3):
а) ИЛС3 = 1;
б) ИЛС3 1;
6. Диастолическая функция ЛЖ на 3-и сут (ДФ3):
а) ДФ3 не нарушена;
б) ДФ3 нарушена по I или II типу;
7. Значение показателя Акт анкеты САН на 3-и сут (Акт3):
а) Акт3 40 баллов;
б) Акт3 40 баллов;
8. Физическая активность на 14-е сут (ФА14):
а) баллы по шкале Борг = 6-13;
б) баллы по шкале Борг = 14-19;
9. УФН на 14-е сут (УФН14):
а) УФН – легкий, средний;
б) УФН – тяжелый, очень тяжелый.
Разработанные на первоначальном этапе модели представлены в таблице 24 и приложении 20.