Автореферат и диссертация по медицине (14.01.05) на тему:Возможность определения сократительной способности миокарда методами количественной вертикальной модифицированной баллистокардиографии и спироартериокардиоритмографии при диспансеризации военнослужащих

На правах рукописи

СУРЖИКОВ Павел Владимирович

ВОЗМОЖНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОКРАТИТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ МИОКАРДА МЕТОДАМИ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ МОДИФИЦИРОВАННОЙ БАЛЛИСТОКАРДИОГРАФИИ И СПИРОАРТЕРИОКАРДИОРИТМОГРАФИИ ПРИ ДИСПАНСЕРИЗАЦИИ ~ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ

14.01.05 — кардиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

3 О ОКТ 2014

005554067

Санкт-Петербург - 2014

005554067

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном военном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Военно-медицинская академия имени С. М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор медицинских наук профессор Кицышин Виктор Петрович, профессор 1 кафедры (терапии усовершенствования врачей) ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации

Официальные оппоненты:

-доктор медицинских наук профессор Обрезан Андрей Григорьевич, заведующий кафедрой госпитальной терапии медицинского факультета «Санкт-Петербургский государственный университет»;

- доктор медицинских наук профессор Александров Михаил Всеволодович, руководитель отделения функциональной диагностики ГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт скорой медицинской помощи имени И. И. Джанелидзе».

Ведущая организация:

ГБОУ ВПО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И. И. Мечникова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.

Защита состоится « 15 » декабря 2014 г. в «часов на заседании диссертационного совета Д 215.002.06 при ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации по адресу: 194044, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, дом 6.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации и на официальном сайте академии www.vmeda.org

/

Автореферат разослан « 14 г.

Ученый секретарь совета

Доктор медицинских наук Черкашин Дмитрий Викторович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования

Потребность в достоверных неинвазивных методах оценки состояния сердечно-сосудистой системы существовала с момента становления медицины как науки. Возможности диагностики в то время напрямую зависели от развития фундаментальных научных дисциплин: математики, физики, химии, биологии, философии. Накопление знаний и открытий в одной из них непременно приводило, в том числе к созданию новых подходов в изучении сердца и сосудов.

Феноменальный прорыв в естествознании на рубеже Х1Х-ХХ веков стал отправной точкой начала глубокого и всестороннего изучения биохимических и биофизических процессов, происходящих в живой природе. Для их постижения понадобилось создание новых методов регистрации и анализа, основанных на последних открытиях. К анатомии и гистологии присоединилась физиология - наука о жизни и закономерностях функционирования живого. Орудиями физики и химии живых систем стали электрография, рентгенография, фотовидеография, фонография. Неудержимый технический прогресс, создание высокоскоростных компьютерных способов обработки получаемых результатов дали возможность развития еще более сложных и высокоинформативных методов изучения функционирования живых систем и, в частности, сердечно-сосудистой системы (8е1гег А., 1988). Продолжением рутинной электрокардиографии явилось создание компьютерной векторкардиографии, частотной ЭКГ и электромагнитного пре-и интракардиального картирования. На смену одномерной трансторакальной эхокардиографии пришли трехмерная, внутрисосудистая эхография, допплерография. К традиционной рентгенографии присоединились рентгеновская и ядерная магнитно-резонансная компьютерные томографии. Усовершенствование оптических методов позволило создать метод внутрисосудистой оптической когерентной томографии. Существенно преобразились в сторону минимизации и автоматизации анализа приборы сфигмографии, плетизмографии, радиоизотопных методов визуализации.

Современные медицинские технологии в кардиологии позволяют глубоко и всесторонне изучать состояние сердечно-сосудистой системы, с высокой точностью определяя те или иные гемодинамические параметры. Однако для оценки центрального кровообращения предлагаемые в настоящее время методы, как правило, технически сложны в выполнении, дорогостоящи и времязатратны (Дидигова Р. Т., 2011). Используемые в кардиологических центрах и отделениях анестезиологии и реанимации, они не могут столь же широко применяться в амбулаторной практике, особенно при массовых скрининговых обследованиях. Вместе с тем, при совершенствовании диспансерного наблюдения потребности в комплексной оценке состояния сердца, когда изучается не только электрофизиология, но и сократительная функция миокарда, возрастают все больше и больше. По этой причине вполне

оправдано продолжение поиска иных подходов к оценке насосной функции сердца, характеризующихся неинвазивностью, удобством для пациента и, при малых временных затратах на исследование, достаточной информативностью.

Степень разработанности темы исследования

К середине 60-х годов XX века, после более чем 20-ти летнего изучения, стало понятно, что баллистокардиография (БКГ) как инструментальный диагностический метод в кардиологическом обследовании может занять строго определенную и довольно узкую нишу. На фоне бурно развивавшихся электрокардиографии, эхокардиографии методу БКГ не удалось доказать свою полезность среди медицинской общественности (Starr I., 1948; Dock W., 1951; Gubner R. S., 1953). Основными факторами перехода от первоначального энтузиазма исследователей к постепенному охлаждению явились трудности практического применения в клинической практике из-за нерешенных в то время инженерных проблем и сложностей в клинической интерпретации. Использование БКГ в оценке сократительной способности миокарда тогда не получило развития из-за отсутствия возможностей сопоставления БКГ сигнала с другими методами оценки контрактильности миокарда.

В XXI веке высокотехнологические разработки в области электроники и биомедицины, компьютеризация анализа качественно преобразили и существенно расширили диагностические возможности традиционных методов диагностики, внеся радикальные инженерные новшества и в методику БКГ (Kobza L., 2000; Leff В., 2001; Myers S., 2006).

Модифицирование БКГ устройств в нашей стране привело к созданию метода количественной вертикальной модифицированной

баллистокардиографии (КВМБКГ), или инокардиографии (Деев И. А., 1997). Основным отличием отечественной разработки явилось получение качественного сигнала с автоматическим подавлением флуктуаций-артефактов, усреднением значений БКГ волн конкретного обследуемого и представлением результатов в виде баллистокардиограммы с хорошо дифференцированными систолическими и диастолическими волнами, что, по мнению авторов, может использоваться для изучения центрального кровообращения.

Другим направлением являются не прекращающиеся рядом авторов попытки математическими моделями трансформировать параметры электрических процессов сердца в гемодинамические показатели. Теоретической основой их работ является существование определенного механизма сопряжения возбуждения и сокращения в миокарде (Шишмарев Ю. Н. 1982; Сафронов М. Ю., 1997). Несмотря на наличие достаточно аргументированных обоснований возможности использования методик для оценки сократительной способности миокарда, клинических исследований по изучению количественной взаимосвязи параметров баллистокардиографии и электрокардиографии с силой сокращения сердца крайне недостаточно (Шишмарев Ю. Н., 1982; Сафронов М. Ю., 1997; Чернушевич И. В., 2002; Trefny Z. М., 2011). В то же время для Вооруженных Сил РФ, по нашему

мнению, преимуществами данных методов является техническая доступность, возможность трансформации ' в любой из существующих модульных диагностических комплексов по оценке функционального состояния организма, вероятность использования при развертывании не только в поликлинических, но и в полевых условиях, небольшие экономические затраты. Поэтому при сочетании вышеперечисленных достоинств с доказанной чувствительностью данные методики могут применяться для скрининговых обследований военнослужащих и диспансерном наблюдении за состоянием здоровья.

Учитывая вышеизложенное, изучение клинической значимости вертикаль ной баллистокардиографии и расчетного электрокардиографического метода в оценке сократительной способности миокарда, а также их роли и места в диагностической практике, представляется нам своевременным и актуальным.

Цель исследования: Изучить диагностическую значимость количественной вертикальной модифицированной баллистокардиографии и расчетного электрокардиографического метода определения ударного объема сердца для оценки сократительной способности миокарда и возможность использования их при скрининговых обследованиях военнослужащих.

Задачи исследования

1. Проанализировать диагностические возможности аппаратно -программного комплекса количественной вертикальной модифицированной баллистокардиографии для оценки механической функции сердца.

2. Усовершенствовать алгоритм анализа кривой баллистокардиограммы с выделением наиболее информативных признаков, отражающих фазы сердечного цикла.

3. Выработать решающие правила определения степени нарушения сократительной способности миокарда по волновым характеристикам баллистокардиограммы, опираясь на эхокардиографический метод оценки систолической и диастолической функций сердца.

4. Провести сравнительный анализ параметров центральной гемодинамики, полученных методами .баллистокардиографии, расчетной количественной электрокардиографии М. Ю. Сафронова и эхокардиографии.

Научная новизна исследования

Впервые показано, что внедрение современных технологий в методику количественной вертикальной модифицированной баллистокардиографии в виде пьезоэлектрического датчика, адекватного подбора частотного шумоподавления с формированием усредненной колебательной кривой, временной синхронизации баллистокардиограммы с ЭКГ позволяет устойчиво выделять волны, соответствующие различным периодам систолы левого желудочка. Корреляция амплитудно-временных характеристик систолических волн инокардиограммы с эхокардиографическими параметрами систолической

функции сердца позволяет использовать данные метода для качественной оценки состояния насосной функции сердца.

Доказано, что метод "анализа параметров вертикальной составляющей механических колебаний сердца в пространстве в различные фазы сердечного цикла более информативен для оценки сократительной способности миокарда по сравнению с методами математических преобразований данных временных интервалов электрокардиограммы в объемные показатели сердца.

Теоретическая и практическая значимость работы

Метод количественной вертикальной модифицированной баллистокардио-графии может быть предложен к использованию в современных аппаратно-программных комплексах для проведения диспансеризации различных контингентов военнослужащих, при их углубленном или контрольном медицинском обследовании, а также для длительного мониторного наблюдения за состоянием насосной функции сердца у пациентов как в амбулаторных условиях, так и при отсутствии современного высокотехнологичного оборудования в лечебно-профилактических учреждениях.

Совершенствование методики и внедрение ее в войсковую медицинскую практику ВС РФ перспективно из-за простоты в выполнении, неинвазивности, низкой материальной затратности.

Предложенный баллистокардиографический метод с разработанным алгоритмом и решающим правилом для определения сократительной способности миокарда, наряду с традиционными ЭКГ, ритмокардиографией и измерением артериального давления, может быть использован в широкой клинической практике для комплексной оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы в ходе проведения диспансеризации военнослужащих, во время массовых осмотров призывников, отборе обучающихся в ВУЗы МО РФ, а также при контроле за состоянием гемодинамики в условиях стационара. Метод баллистокардиографии не способен заменить эхокардиографию или другие инвазивные и малоинвазивные методы измерения контрактильности миокарда.

Расчетные электрокардиографические методы определения параметров центральной гемодинамики недостаточно информативны, однако также могут быть использованы в скрининговом комплексном обследовании.

Методология и методы исследования

Набор пациентов осуществлялся в 1 клинике (терапии усовершенствования врачей) Военно-медицинской академии имени С. М. Кирова в период с сентября 2011 по май 2013 года. В исследование было включено 230 человек в возрасте от 20 до 80 лет, с различными заболеваниями сердечно-сосудистой системы при условии хорошей визуализации камер сердца во время эхокардиографического исследования. Количество мужчин составило 155, женщин - 75 обследуемых. Основным критерием включения пациентов

являлось наличие синусового ритма на ЭКГ. Всех обследуемых пациентов разделили на 3 условные группы: в первую группу вошли 126 человек с ФВ более 55% по Симпсону, во вторую группу 76 человек с умеренно сниженной систолической функцией ЛЖ (ФВ 35-54 %), в третью группу - 28 человек с резко сниженной систолической функцией ЛЖ (ФВ менее 35 %). В исследование не включались больные с нарушениями ритма и проводимости -частой наджелудочковой и желудочковой экстрасистолией, наджелудочковыми тахикардиями, пароксизмальной и постоянной формой фибрилляции и трепетания предсердий, AB- блокадой II и III степени.

Настоящее исследование по структуре было одномоментным (поперечным) и осуществлялось на основе научной методологии доказательной медицины и принципов клинической эпидемиологии (Реброва О. Ю., 2006). Особенностью исследования является то, что его одновременно можно относить как к разделу исследований «выдвигающих гипотезу», так и к разделу исследований «проверяющих гипотезу».

Основные положения, выносимые на защиту

1. Использование метода инокардиографии для оценки сократительной способности миокарда возможно лишь при сопряжении колебательной кривой с электрокардиограммой в связи с необходимостью четкого выделения систолических волн баллистокардиограммы.

2. Для качественной оценки степени нарушения пропульсивности сердца и повышения чувствительности и специфичности диагностической модели необходимо учитывать амплитудные и временные параметры систолических волн баллистокардиограммы. Оценка диастолической дисфункции миокарда не представляется возможной.

3. Метод баллистокардиографии обладает большими возможностями по сравнению с методом математических преобразований данных временных интервалов электрокардиограммы в объемные показатели сердца.

Степень достоверности и апробация результатов исследования

Достоверность полученных автором результатов определяется достаточным объемом и репрезентативностью выборок обследуемых пациентов, а также высокой информативностью использованных в работе методов обследования. Методы математической обработки полученных данных адекватны поставленным задачам. Дизайн исследования и задачи, поставленные в работе, соответствуют намеченной автором цели. Выводы и практические рекомендации целиком основаны на полученных в работе результатах.

Основные результаты и положения работы доложены на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы внутренней медицины» (Санкт-Петербург, 2010 г.), XI Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы клиники, диагностики и лечения больных в многопрофильном лечебном учреждении» (Санкт-Петербург, 2014 г.),

Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «КАРДИОСТИМ-2014» (Санкт-Петербург, 2014 г.), XXI международной научной конференции «Инновационные медицинские технологии» (Москва, 2014 г.), IV международной конференции «Современные концепции научных исследований» (Москва, 2014 г.)

Личное участие автора

Автором проведен анализ литературных данных по теме диссертации, собран первичный материал. Принял участие в разработке нового программного обеспечения узла баллистокардиографии, калибровке и апробации его в клинических условиях. Самостоятельно выполнял регистрацию электрокардиографии, баллистокардиографии и спироартериокар-диоритмографии, статистическую обработку полученных результатов, подготовку материалов к публикациям и написание диссертации.

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста, состоит из введения и шести глав: обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных наблюдений, данных корреляционного анализа, данных дискриминационного анализа, обсуждения полученных результатов, а также выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Диссертация иллюстрирована 20 таблицами и 12 рисунками. Библиография включает 168 источников: 41 - отечественный и 127-иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования.

В исследование было включено 230 человек в возрасте от 20 до 80 лет, с различными заболеваниями сердечно-сосудистой системы при условии хорошей визуализации камер сердца во время эхокардиологического исследования. Количество мужчин составило 155, женщин - 75 обследуемых. Основным критерием включения пациентов являлось наличие синусового ритма на ЭКГ. Всех обследуемых пациентов разделили на 3 условные группы: в первую группу вошли 126 человек с ФВ более 55% по Симпсону, во вторую группу 76 человек с умеренно сниженной систолической функцией ЛЖ (ФВ 3554 %), в третью группу - 28 человек с резко сниженной систолической функцией ЛЖ (ФВ менее 35 %). В исследование не включались больные с нарушениями ритма и проводимости - частой наджелудочковой и желудочковой экстрасистолией, наджелудочковыми тахикардиями, пароксизмальной и постоянной формой фибрилляции и трепетания предсердий, AB- блокадой II и III степени.

В соответствии с целями и задачами работы, всем больным проводилось электрокардиография, эхокардиографическое исследование, включающее допплерэхокардиографию и тканевую миокардиальную

допплерэхокардиографию, количественная вертикальная модифицированная баллистокардиография и спироартериокардиоритмография (САКР). Метод САКР проводился в связи с тем, что в данном аппаратно-программном комплексе заложена методика расчетного электрокардиографического метода определения объемных параметров сердца с расчетом ударного объема и фракции выброса.

Результаты исследований и их обсуждение.

Характеристика структурно-функциональных параметров сердца у обследованных пациентов по данным эхокардиографии.

Показатели размеров аорты и предсердий статистически значимо различались во всех трех группах. Наблюдалась достоверная тенденция к увеличению размеров диаметра корня аорты, а также левого и правого предсердий от 1-й к 3-й группе. При сопоставлении размеров предсердий в различных плоскостях также отмечена статистически значимая динамика с значительным увеличением этих показателей в группе с резко сниженной фракцией выброса (р < 0,01).

. Показатели увеличенных предсердий во 2-й и 3-й группах могут косвенно указывать на наличие у пациентов диастолической дисфункции, которая может усугублять систолическую функцию левого и правого желудочка.

При сравнении размеров толщины стенок и полостей левого желудочка выявлены статистически значимые различия толщины МЖП во всех трех группах: между пациентами 1-й и 2-й групп достоверность различий составила р < 0,05, между 1-й и 3-й группами - р < 0,01. Толщина ЗСЛЖ статистически значимо различалась только между группой пациентов с нормальной СФ ЛЖ и группой пациентов с умеренно сниженной СФ ЛЖ (р < 0,05), а также в группе пациентов с нормальной СФ ЛЖ и резко сниженной СФ ЛЖ (р < 0,05). КДР и КСР левого желудочка статистически значимо различались во всех трех группах (р < 0,05).

При сравнении показателей объемных характеристик левого желудочка у обследованных пациентов наблюдались статистически значимые различия между значениями КСО, КДО, УО и ФВ. Различия по показателю КСО ЛЖ оказались статистически значимы (р<0,01) во всех трех группах. Так же наблюдалось статистически значимое различие (р<0,05) по показателям КДО левого желудочка между группами с различной фракцией выброса. Показатели ударного объема левого желудочка и ФВ также статистически достоверно различались между ними (р<0,01). В 1-й группе медиана ФВ составила 58,9 (58; 64)%, во 2-й группе - 49,2 (42,7; 54,3)%, а в третьей - 29,4 (28,8; 32,2)%. Таким образом, все три исследуемые группы по основным параметрам, отображающим систолическую функцию левого желудочка статистически достоверно различались друг от друга.

При анализе характеристик показателей допплерографии у обследованных пациентов по данным эхокардиографии выявлены следующие особенности.

При сравнении результатов показателей скоростей раннего (Уе) и позднего (Уа) трансмитральных потоков и их соотношения (Уе/Уа), а также градиента давления в первой группе пациентов по сравнению со второй группой выявлены статистически значимые различия между показателями Уа, а также между соотношением скоростей трансмитральных потоков (р<0,05). Статистически значимых различий между первой и второй группой пациентов по показателям скорости раннего трансмитрального кровотока, а также градиента давления не получено. При сопоставлении данных между 1 -й и 3-й группами статистически значимые различия обнаружены по показателю раннего трансмитрального кровотока Уе (р<0,01) и градиента давления между камерами (р<0,01). Статистически значимых различий между 1-й и 3-й группами пациентов по показателям скорости позднего трансмитрального кровотока (Уа), а также соотношением скоростей раннего и позднего трансмитрального потока (Уе/ Уа) не выявлено. При сравнении 2-й и 3-й групп статистически значимо оказались различны показатели раннего трансмитрального кровотока Уе (р<0,05).

При сравнении показателей пиковой скорости ТП и ТА потоков, а также градиентов давления между камерами статистически значимы оказались различия между 1-й и 2-й группами пациентов (р<0,01).

Между 1-й и 3-й группами пациентов статистически значимые различия выявлены между показателями скорости ТП потока (р<0,01) и ТП градиента (р<0,01). Остальные показатели скоростей потоков и градиентов давления при сравнении первой группы со второй и третьей оказались статистически не достоверны. Между 2-й и 3-й группой значимые различия обнаружены между скоростью ТП потока (р<0,01) и ТП градиента давления (р<0,01), а также скоростью ТА потока (р<0,05) и ТА градиента (р<0,05).

При изучении динамики показателей тканевой миокардиальной допплер-эхокардиографии у обследованных пациентов в зависимости от состояния сократительной способности миокарда также установлены определенные закономерности.

При сравнении показателей пиковой скорости систолического движения миокарда (Бш) и пиковой скорости раннего диастолического движения миокарда (Еш) в проекции передней стенки левого желудочка отмечено отчетливое снижение скорости от группы пациентов с нормальной ФВ к обследуемым с резко сниженной ФВ (р<0,01). Также определяется статистически значимое понижение значений пиковой скорости позднего диастолического движения миокарда от первой к третьей группе пациентов (р<0,01).

Достоверно значимого различия между показателями пиковой скорости позднего диастолического движения миокарда (Аш) между пациентов с нормальной и умеренно сниженной ФВ не выявлено.

В проекции боковой стенки левого желудочка также наблюдается четкая тенденция к снижению скорости движения миокарда в систолу (Бт) у пациентов от 1-й группы к 3-й.

Скорость движения миокарда в фазу раннего диастолического движения (Еш) оказалась достоверно выше в первой группе, по сравнению со второй и третьей.

Между лицами с умеренной и резко сниженной ФВ по данному показателю различий не выявлено. Аналогичная закономерность прослеживается и по показателю скорости движения миокарда в фазу позднего диастолического (Аш) движения (р<0,01).

Динамика кинетики миокарда в проекции задней стенки левого желудочка в обследованных группах характеризовалась схожей статистически значимой тенденцией как по параметру скорости систолического, так и диастолического движения миокарда в обеих фазах (р<0,01).

Менее выраженные различия, но также достоверные, обнаружены при сравнении скорости движения миокарда в систолу и диастолу на уровне межжелудочковой перегородки (р<0,05).

Таким образом, при анализе эхокардиографических структурно-функциональных параметров сердца в обследованных группах в зависимости от степени нарушения насосной функции показаны существенные различия в значениях объемных показателей камер сердца в сторону их увеличения при снижении ФВ, а также характерные при нарушении контрактильности сердца снижение сегментарной и общей кинетики миокарда и повышение ригидности стенки левого желудочка в диастолу.

Характеристика показателей БКГ у обследованных пациентов.

Динамика полученных с помощью метода количественной вертикальной модифицированной баллистокардиографии параметров амплитуды (силы), длительности достижения пиков и площади систолических волн БКГ у обследованных пациентов, в зависимости от нарушения сократительной способности миокарда, представлены в таблице 1.

При сравнении значений амплитудно-временных показателей систолической волны Н, отражающей период изометрического сокращения желудочков выявлены статистически значимые различия между 1-й и 2-й группами пациентов по показателю времени достижения максимума (р<0,05) и амплитуды волны (р<0,01). Достоверных статистических различий по площади волны между данными группами обследуемых не выявлено. Между первой и третьей группами пациентов отмечены существенные различия по показателям амплитуды (р<0,05) и площади волны (р<0,01). Между группой обследуемых с умеренной и резко сниженной ФВ достоверные различия установлены по всем трем характеристикам.

Волна БКГ

Таблица 1 - Показатели систолических волн Б КГ, Ме (25; 75%)

■ Группы_

Н

Показатели

Время (О волны, с

Амплитуда (сила), Мн

Площадь (в) волны, с мН

Время (I) волны, секунды (с)

Амплитуда . (сила), мН.

Площадь (в) волны, с мН

Время (1) волны, с

Амплитуда (сила), мН

Площадь (в) волны, с мН

Нормальная СФ (п=126)

0,11 (0,06; 0,2)*

1,11(0,91;!,31)

Умеренно сниженная СФ (п=76)

0,13(0,12; 0,2)*

8,85(3,29; 22)"

0,23(0,18; 0,3)

1,26 (0,95; 1,6)'

•*м

15,6(10,26; 36)"

0,4(0,18; 0,3)*

2 (1,7; 2,4)

••т

38,4(33,6; 59,3)

0,9(0,7; 1,09)*

Резко сниженная СФ (п=28)

0,12(0,12; 0,14)

6,7(3,5; 20,7)

0,21 (0,2; 0,38)*

0,82(0,52; 1,12)*

14,85 (3,85; 34,5)"

0,41(0,34;0,53)*

1,02(0,73; 1,4)*

29,5 (13; 52)*

0,25 (0,19; 0,34)

1,02 (0,9; 1,29)

0,21 (0,19; 0,21)

0,22 (0,14; 0,4)

4,74 (0,9; 12,8)

0,4 (0,33; 0,41)

0,41 (0,3; 0,56)

3,87 (2,73; 5,5)

Время (Ц волны, с

0,56(0,42; 0,61)"

0,6 (0,42; 0,65)

0,56 (0,5; 0,6)

К

Амплитуда (сила), мН

1,23 (0,97; 1,5)*

0,78(0,51; 1,06)'

0,3 (0,21; 0,36)

Площадь (в) волны, с мН

38,8 (28,1; 44,6)'

9,5(2,9; 30,5)'

1,35(1,29; 3,09)

Примечание: *, ** - различия между показателями в 1 группе по сравнению со 2 группой статистически значимы (*р<0,05; **р<0,01); #, ## - различия между показателями в 1, 2 группе по сравнению с 3 группой статистически значимы ("р<0,05; **р<0,01).

Статистические различия параметров волны I БКГ, отражающей фазу быстрого изгнания крови из желудочков, выявлены между 1-й и 2-й группами обследуемых как по времени достижения пика (р<0,05) так и по амплитуде волны (р<0,01). Значения площади кривой волны I между данными группами достоверно не отличались. Между 1-й и 3-й группами обнаружены различия только между показателями амплитуды и площади волны (р<0,01), в то время как между показателями времени достижения максимума отличий не выявлено. Между второй и третьей группами пациентами определялись достоверные различия по всем трем показателям.

При анализе волны ], характеризующей как систолу желудочков, так и удар крови по стенкам аррты, определяются статистически значимые различия между всеми тремя параметрами в первой и второй группах обследуемых,

между первой и третьей группами достоверно различны оказались лишь только показатели амплитуды и площади волны (р<0,01), а показатели времени достижения максимальной амплитуды волны достоверно не различались. Между пациентами с умеренным и выраженным снижением ФВ статистически значимо разнились все исследуемые параметры.

При анализе показателей волны К, периода удара объема крови в области бифуркации аорты, обнаружены отчетливые различия по всем трем параметрам волны между группами обследуемых с нормальной и умеренно сниженной ФВ.

Между первой и третьей, а также между второй и третьей группами обследуемых достоверные изменения оказались только среди показателей амплитуды и площади волны (р<0,01), показатель же времени достижения пика волны в обследуемых группах существенно не различается.

Показатели скорости достижения пика, амплитуды (силы) и площади диастолической волны М баллистокардиограммы у обследованных пациентов представлены в таблице 2.

При анализе диастолической волны М статистически достоверных различий между амплитудно-временными параметрами не обнаружено.

Таблица 2 - Показатели диастолической волны М баллистокардиограммы в группах с различной фракцией выброса, Ме (25; 75%)_

Волна БКГ Показатели Группы

Нормальная СФ (п=126) СФ Умеренно сниженная (п=76) Резко сниженная СФ (п=28)

М Время (0 возникновения волны, с 0,62 (0,53; 0,64) 0,61 (0,52; 0,65) 0,62 (0,53; 0,65)

Амплитуда (сила), мН 0,16(0; 0,31) 0,12 (0; 0,17) 0,11 (0; 0,16)

Площадь (в) волны, с мН 1,25 (0; 1,6) 1,3(0; 1,7) 1,1 (0; 1,29)

Резюмируя вышеописанные данные можно констатировать, что при анализе баллистокардиографических кривых у пациентов с различной степенью выраженности нарушений сократительной способности миокарда выявлены определенные различия между параметрами систолических волн. Характер и выраженность этих различий неоднородны по значимости. Максимальные изменения обнаружены по амплитуде .пиков, отражающих систолу желудочков, однако и между другими параметрами волн имеются

некоторые отличия.

Таким образом, представляется возможным с помощью математических методов анализа из общего массива числовых характеристик систолических волн БКГ отобрать наиболее весомые признаки, существенно повысившие чувствительность метода по определению степени снижения пропульсивной функции сердца.

Характеристика показателей центральной гемодинамики в обследуемых группах, полученных расчетным методом М. Ю. Сафронова.

Показатели сократительной способности миокарда полученные расчетным методом ЭКГ М. Ю. Сафронова с помощью аппаратно-программном комплекса САКР представлены в таблице 3.

У обследованных пациентов статистически значимо различались значения КДО лишь между 1-й и 3-й группами обследуемых (р<0,05). Между пациентами с умеренно и резко сниженной ФВ статистически значимых различий по конечному диастолическому объему не обнаружено.

По показателю КСО статистически значимое различие также выявлено между группой пациентов с нормальной систолической функцией и группой с ее резкими нарушениями (р<0,05). Значимых различий между 2-й и 3-й группами обследуемых по данному показателю не отмечено. Значения УО, ФВ также достоверно различались лишь между 1-й и 3-й группами пациентов (р<0,05). Во 2-й и 3-й группах больных по данному показателю различий нет. Таким образом, статистически достоверные различия среди показателей центральной гемодинамики, рассчитанные методом М. Ю. Сафронова при регистрации аппаратом САКР, выявлены лишь между группой пациентов с нормальной систолической функцией левого желудочка и группой с резко сниженной функцией левого желудочка. Достоверных различий по показателям систолической функции между группой с умеренно сниженной и резко сниженной систолической функцией левого желудочка не выявлено.

Таблица 3 - Показатели систолической функции левого желудочка по данным расчетного метода М. Ю. Сафронова, полученные при измерении с помощью аппарата САКР у обследованных пациентов, Ме (25; 75%)_

Показатели Группы

Нормальная СФ ЛЖ (п=126) Умеренно сниженная СФ ЛЖ (п=76) Резко сниженная СФ ЛЖ (п=28)

КДО левого желудочка, мл 100,8 (85,1; 120,3) 114,5(90,3; 131,2) 120,3 (89,1; 143,5)

КСО левого желудочка, мл 35,2(31,5; 46,1)* 38,4 (32,6; 49,3) 40,5 (34,5; 50,2)

УО левого желудочка, мл 63,3 (54,6; 73)* 65,4 (56,3; 82) 67,9 (58,1; 83)

ФВ левого желудочка, % 61,8 (44,9; 81,1)* 60,3 (48,6; 60,9) 56,5 (49; 62,7)

Примечание: * - различия между показателями в 1 группе по сравнению со 3 группой статистически значимы (р<0,05).

Взаимосвязи эхокардиографических данных с показателями баллистокардиографии и расчетного ЭКГ метода М. Ю. Сафронова у обследованных пациентов по результатам корреляционного анализа.

Как видно из таблицы 4, существует достоверная положительная корреляционная связь средней силы между значениями ФВ и амплитудой волны Н (11=0,43; р<0,05), и слабой силы - с временем достижения пика этой волной а также ее площадью. Значения амплитуды и площади систолической волны I положительно коррелируют с ФВ (11= 0,41; р<0,05), тогда как между временем достижения максимума данной волны и ФВ значимых взаимосвязей не выявлено. Наиболее выраженная сильная корреляционная связь обнаружена между значениями ФВ и амплитудой волн ] (11= 0,56; р<0,01) и К (Я= 0,51; р<0,05). Другие параметры данных волн взаимосвязаны с эхокардиографическим показателем сократительной способности миокарда значительно слабее (р<0,05).

Полученные данные могут свидетельствуют о том, что величина амплитуды волны 1 на БКГ, отражающей средне-систолический выброс сердца с ударом крови о дугу аорты и бифуркацию легочной артерии, также волны К, отражающей ток крови по нисходящей аорте и удар о ее бифуркацию, их площади под кривой, наряду с площадью волны I, наиболее значимо отражают уровень систолического периода работы сердца.

Таблица 4 - Корреляционные связи (коэффициент корреляции Спирмена) между ФВ по данным ЭхоКГ и показателями систолических волн БКГ у обследованных пациентов___

Волна БКГ Показатели ФВ, %

Н Время (0 волны, с 0,2*

Амплитуда (сила), мН 0,4*

Площадь (б) волны, с*мН 0,32*

I Время (0 волны, секунды (с) 0,15

Амплитуда (сила), мН 0,41*

Площадь (в) волны, с*мН 0,41*

Д Время (1) волны, с 0,14

Амплитуда (сила), мН 0,56**

Площадь (б) волны, с*мН 0,34*

К Время (0 волны, с 0,21*

Амплитуда (сила), мН 0,51*

Площадь (в) волны, с*мН 0,31*

Примечание: *, ** - коэффициент корреляции статистически значим (* -р<0,05; ** — р<0,01).

Поскольку значения амплитуд систолических волн БКГ наиболее тесно коррелируют с ФВ, нами также проанализированы взаимосвязи между данными параметрами и пиковыми скоростями движения миокарда в различных сегментах левого желудочка (таблица 5), показателями, достоверно отражающими силу сокращения миокарда.

Таблица 5 - Коэффициенты корреляции Спирмена между показателями пиковой скорости движения миокарда в период систолы желудочков (Бш) по данным эхо-кардиографии и значениями амплитуд систолических волн БКГ у обследованных пациентов_

Показатели Бгп в передней стенке, м/с в боковой стенке, м/с 5т в задней стенке, м/с Бш в МЖП, м/с

Амплитуда волны Н, мН 0,32* 0,47* 0,39* 0,21*

Амплитуда волны I, мН 0,46* 0,51* 0,49* 0,32*

Амплитуда волны I, мН 0,51* 0,52** 0,5* 0,42*

Амплитуда волны К, мН 0,34* 0,42* 0,34* 0,37*

Примечание: *, * - коэффициент корреляции статистически значим

(* - р<0,05; **-р<0,01).

Из таблицы 5 видно, что существует достоверная положительная корреляционная связь средней силы между систолической пиковой скоростью движения миокарда желудочков (Бт) в проекции передней стенки ЛЖ и амплитудой систолических волн Н, I, I и К (р<0,05).

В проекции боковой стенки ЛЖ положительная связь между анализируемыми показателями оказалась более выражена, особенно значимой она была для амплитуды волны I (Я= 0,52; р<0,01). Выраженность кинетики в проекции задней стенки ЛЖ так же достоверно со средней силой коррелировала с амплитудой систолических волн БКГ (р<0,05). Наименее значимыми, но также достоверными, оказались корреляции между пиковой скоростью движения миокарда в систолу желудочков (Бш) в проекции МЖП и анализируемым параметром систолических волн.

Таким образом, установлено, что самая высокая корреляционная связь определяется между пиковой скоростью движения миокарда в систолу желудочков (Бт) в проекции боковой стенки ЛЖ и амплитудой волны 1.

Анализ корреляционных взаимосвязей между эхокардиографическими показателями, отражающими диастолическую функцию левого желудочка с параметрами диастолической волны М баллистокардиограммы у обследованных пациентов приведен в таблице 6.

Как видно из таблицы 6, ни между параметрами трансмитрального кровотока, ни между значениями динамики скорости диастолического движения миокарда боковой стенки ЛЖ, наиболее диагностически значимого сегмента миокарда, с амплитудой волны М баллистокардиографии статистически достоверных связей не выявлено.

Таблица 6 - Коэффициенты корреляции Спирмена между данными эхокардиографии, отражающими диастолическую функцию левого желудочка, и показателями диастолической волны М баллистокардиографии у обследованных пациентов_

Показатели ДЭхоКГ и ТМДГ Показатели волны М баллистока рдиограммы

Время волны 0),с Амплитуда (а) волны, Н Площадь волны,сН

Ve, м/с 0,05 0,05 0,12

Va, м/с 0,11 0,09 0,08

Ve/Va 0,12 0,07 0,1

Em м/с 0,1 0,05 0,2

Am м/с 0,06 0,11 0,04

Таким образом, для оценки функционального состояния миокарда желудочков в период их расслабления и наполнения кровью использование параметров диастолической волны М баллистокардиограммы не предоставляется возможным.

Анализ корреляционных взаимосвязей между показателями центральной гемодинамики по данным ЭхоКГ и параметрами, полученными расчетным методом М. Ю. Сафронова у обследованных пациентов, приведен в таблице 7. Выявлены разнонаправленные корреляционные связи преимущественно малой силы между объемными показателями, полученными при эхокардиографии и с помощью САКР. Корреляция значений ударного объема и фракции выброса оказалась положительной слабой силы.

Таблица 7 - Коэффициенты корреляции Спирмена между показателями центральной гемодинамики при эхокардиографии и расчетном методе ЭКГ М. Ю. Сафронова у обследованных пациентов __

Показатели КДО ЭхоКГ, мл КСО ЭхоКГ, мл УО ЭхоКГ, мл Фракция выброса ЭхоКГ, %

КДО САКР, мл 0,28* 0,25* -0,29* -0,25*

КСО САКР, мл 0,31* 0,3 0,2* -0,23*

УО САКР, мл -0,25* 0,33* 0,33* -0,05

Фракция выброса САКР, % -0,12 -0,25 -0,1 0,31*

Примечание: *- коэффициент корреляции статистически значим (* - р<0,05).

Таким образом, разнонаправленные слабые взаимосвязи между объемными размерами ЛЖ указывают, по нашему мнению, на слабые возможности метода М. Ю. Сафронова по их определению. Существует положительная слабой силы взаимосвязь между значениями УО и ФВ, полученными разными методами, однако при рассмотрении диаграммы рассеивания становится понятно, что и для этого показателя диагностическая ценность методики не высока.

Аналогичные сопоставления оказались характерны и при изучении взаимосвязей между фракцией выброса, рассчитанной методом М. Ю.

Сафронова и скоростными эхокардиографическими характеристиками движения миокарда в систолу желудочков (Sm) в проекции различных сегментов ЛЖ. Получены взаимосвязи слабой силы между показателями, не позволяющие расценивать их, как достоверные.

Результаты дискриминантного и дисперсионного анализа

В нашей работе особый интерес представляла задача выявления возможных закономерностей в формировании амплитудно-временной модели волнового спектра, получаемой при баллистокардиографическом исследовании пациентов с различным состоянием сократительной способности миокарда. Проведена попытка разработки решающего правила, позволяющего с высокой степенью достоверности выделять лиц с нарушением насосной функции сердца. С этой целью был использован дискриминантный анализ — метод многомерной статистики, применяемый для решения задач классификации и позволяющий отнести объект с определенным набором признаков к одному из известных классов.

В ходе разработки многомерных прогностических моделей решались следующие частные задачи:

- определение группы наиболее информативных признаков БКГ для возможности выявления пациентов с нормальной, умеренно и резко сниженной СФ ЛЖ;

- построение математической модели вероятности наличия умеренно й резко сниженной СФ ЛЖ по данным БКГ.

Для построения решающего правила методом дискриминантного анализа нами использовались только переменные, измеренные в количественной шкале. Вся матрица показателей КВМБКГ использовалась в качестве обучающей информации. Группирующим служил признак принадлежности пациентов к одному из трех типов по данным ФВ, полученных при ЭхоКГ: 1 - нормальная СФ ЛЖ (ФВ>55%); 2 - умеренно сниженная СФ ЛЖ (35%<ФВ<55%); 3 - резко сниженная СФ ЛЖ (ФВ<35%).

После предварительной оценки совокупности признаков БКГ были отобраны амплитудные и временные характеристики систолических волн Н, I, J, К, как наиболее информативные переменные в нашей модели.

По выбранным признакам максимальный уровень критерия значимости составил F=24,69 при Р<0,0001, что свидетельствует о высокой чувствительности сформированной модели. Проведение анализа структуры взаимосвязи между группами также подтвердило высокое качество ее классификации.

При определении решающего правила были рассчитаны линейные классификационные функции (ЛКФ) по формулам:

ЛКФ 1= -16,1625 - 3,238 х H(t) - 0,614 х Н(а) - 0,2122 H(s) + 6,9115 х I(t) + 0,1509 х 1(a) - 0,0058 х I(s) + 19,2128 х J(t) + 2,6264 х J(a) - 0,0176 х J(s) + 28,97 х K(t) -1,6371 х К(а) + 0,198 х K(s);

ЛКФ 2= -17,2237 - 51,2275 х Н(1) - 2,82 х Н(а) - 0,1586 х Н(в) + 13,9 х 1(0 + 2,0662 х 1(а) - 0,0422 х 1(б) + 47,8644 х 1(0 - 6,4049 х Да) - 0,0025 х ОД + 33,1849 х К(0 + 1,5422 х К(а) + 0,0624 х К(в);

ЛКФ 3= -18,9848 - 76,6044 х Н(1) - 0,6951 х Н(а) - 0,1864 НБ + 38,999 х ВД - 0,0238 х 1(а) - 0,016 х 1(б) + 29,5508 х 1(0 - 6,6574 х Да) - 0,026 х Д» + 48,9237 х К(0 +1,2343 х К(а) + 0,0353 х К(в).

*- где ЛКФ - линейные классификационные функции; Н, I, I, К - волны БКГ;

(а)- значение амплитуды волны, (0 - значение времени достижения пика волны,

(б)- значение площади волны.

Для практического применения полученной дискриминантной модели использовался расчет значений данных классификационных функций по результатам обследования каждого конкретного пациента. Подставив в каждое уравнение значения характеристик волн конкретного больного, рассчитывались линейные классификационные функции, после чего можно пациента отнести к конкретной группе по наибольшему значению.

Данные проверки чувствительности решающих правил дискриминации, как дополнительная мера оценки различий между группами, свидетельствуют о хорошей разделительной способности выбранной модели.

При проверке результатов с помощью математического анализа по классификации пациентов, неправильно отнесенных к соответствующим группам, в 1-й группе трое пациентов определено во 2-ю группу (процент правильности решения составляет 97,3%). В 3-й группе один пациент неправильно отнесенный во вторую группу (процент правильности решения составляет 96,43%).

Диагностическая эффективность, чувствительность и специфичность полученной модели составила 94,34 %, что подтверждает возможность диагностики систолической функции ЛЖ с помощью полученных классификационных функций.

В целях выяснения природы дискриминации был проведен канонический анализ, в ходе которого применили две канонические линейные дискриминант-ные функции (КЛДФ) с суммарным вкладом в дисперсию признаков 83,27% и 100% соответственно.

Получены две канонические линейные дискриминантные функции с суммарным вкладом в дисперсию 100%. Первая КЛДФ с уровнем значимости р=0,000 (критерий хи-квадрат Пирсона равен 386,33, число степеней свободы (сИ) равно 22, вклад в дисперсию признаков составил 83,27%. Вторая КЛДФ с уровнем значимости р=0,000 (критерий хи-квадрат Пирсона 82,97, число степеней свободы (60 равно 10, вклад в дисперсию признаков, равным 17,03%. Анализ матрицы факторной структуры канонической функции показал наличие как положительной, так и отрицательной корреляционной связи данной канонической функции со всеми признаками.

Для практического применения полученной дискриминантной модели используется расчет значения канонической линейной дискриминантной функции по результатам обследования пациента:

КЛДФ 1= 2,925269 + 1,175764 х H(t) - 0,277875 х Н(а) - 0,194573 H(s) -0,4087 х I(t) - 0,1863 х I(a) + 0,17017 х I(s) - 0,584177 х J(t) + 1,5033 х J(a) -

0.092.х J(s) - 0,3418 x K(t) - 0,5366 x K(a) + 0,8515 x K(s);

КЛДФ 2= 0,5878 + 0,4506 x H(t) + 0,68096 x H(a) - 0,218073 H(s) - 0,8132 x I(t) + 0,5004 x I(a) - 0,268136 x I(s) + 0,808611 x J(t) - 0,302447 x J(a) + 0,383350 x J(s) - 0,693879 x K(t) - 0,203678 x K(a) + 0,018068 x K(s). *- где КЛДФ - канонические линейные дискриминационные функции; Н, I, J, К - волны БКГ, (а) - значение амплитуды волны, (t) - значение времени достижения пика волны, (s) - значение площади волны.

По полученным значениям канонических функций по оси абсцисс и по оси ординат наносится точка, соответствующая расчетному значению конкретного пациента. Вероятность отнесения испытуемого к группе с определенной СФ ЛЖ осуществляется в соответствии с тем, ближе к какому из трех центроидов находится значение функций:

1. Нормальная СФ: КЛДФ 1 = 1,59546; КЛДФ 2 = - 0,07688

2. Умеренно сниженная СФ: КЛДФ 1 =- 1,62211; КЛДФ 2 = 0,77334

3. Значительно сниженная СФ: КЛДФ 1 = - 2,21067; КЛДФ 2 = - 1,68108

Таким образом, разработанные математические формулы позволяют оценить наличие снижения СФ ЛЖ у обследуемого пациента и с вероятностью 94 % определить у данного больного наличие умеренно сниженной и резко сниженной систолической функции левого желудочка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение эхокардиографических структурно-функциональных параметров сердца в обследованных группах в зависимости от степени нарушения насосной функции показало существенные различия в значениях объемных показателей камер сердца в сторону их увеличения при снижении фракции выброса, а также характерные при нарушении контрактильности сердца снижение сегментарной и общей кинетики миокарда, повышение ригидности стенки левого желудочка в диастолу. Эти изменения нашли свое отражение на форме баллистокардиографических кривых у пациентов с различной степенью выраженности нарушений сократительной способности миокарда, особенно проявившиеся в изменениях параметров систолических волн. Максимальные изменения обнаружены по амплитуде пиков, отражающих систолу желудочков, особенно волны J, отражающей средне-систолический выброс сердца с ударом крови о дугу аорты и бифуркацию легочной артерии, и волны К, отражающей ток крови по нисходящей аорте и удар о ее бифуркацию. Однако и между другими параметрами волн обнаружены некоторые отличия. Характер и выраженность их неоднородны по значимости. При минимально значимых изменениях между показателями времени достижения максимума систолических волн у обследуемых пациентов отмечено, например, достоверное укорочение длительности времени достижения пика волны I, отражающей время фазы быстрого изгнания крови из желудочков у лиц с нарушенной систолической функцией миокарда.

В изученной нами литературе нет данных об изменении длительности систолических волн БКГ в зависимости от снижения систолической функции миокарда, но есть четкие данные, свидетельствующие о том, что при снижении контрактильности миокарда временные показатели центральной гемодинамики существенно изменяются (Кавэ Б. А. е! а1, 2003). Накопление баллистокардиографических данных в будущем, возможно, приведет к разработке очередного критерия оценки степени сердечной слабости, основанного на анализе амплитудно-временных характеристик волны I.

Сравнение такого интегрального параметра, как площадь под кривой волны, также выявило существенные отличия, максимально выраженные между лицами с нормальной и резко сниженной насосной функцией, особенно среди волн, наиболее значимо отражающих систолический период работы сердца. Учитывая, что площадь волны БКГ является интегральной производной амплитуды и времени волны, полученные нами данные уменьшения площади волн у лиц со сниженной систолической функцией миокарда вполне закономерны и подтверждают результаты других исследований (1пап О. Т. е! а1, 2010).

При отборе из наиболее весомых признаков общего массива числовых характеристик систолических волн баллистокардиограммы с помощью дискриминантного и канонического анализов представилась возможность разработать решающее правило, позволяющее с высокой степенью вероятности (94%), выделять лиц с различным нарушением насосной функции сердца.

К сожалению, выделить на баллистокардиограмме участки, имеющие корреляционные взаимосвязи с эхокардиографическими признаками диастолической дисфункции, не представилось возможным.

Таким образом, баллистокардиография может считаться одним из неинвазивных методов определения функционального состояния насосной функции сердца. А предложенный нами алгоритм анализа кривой повышает его диагностическую значимость. Существенным преимуществом БКГ можно считать наличие возможности при небольших затратах осуществлять динамическое длительное наблюдение за сердечным выбросом у пациентов в амбулаторных условиях.

Исследование возможностей метода расчета показателей центральной гемодинамики на основе измерения временных интервалов ЭКГ- комплекса осуществлялось с помощью прибора спироартериокардиоритмографа (САКР).

Нам не удалось найти исследований, доказывающих информативность данного метода. Поэтому в соответствии с целью и задачами нашей работы для оценки диагностической значимости анализируемых методик определения сократительной способности миокарда мы сопоставили полученные данные этого метода с эхокардиографией. Основным критерием включения пациентов, как и при изучении баллистокардиографии, было наличие синусового ритма на ЭКГ.

Анализ значений показателей центральной гемодинамики, рассчитанных методом М. Ю. Сафронова при регистрации аппаратом САКР, показал, что

статистически достоверные различия выявлены между группой пациентов с нормальной систолической функцией левого желудочка и группой с резко сниженной функцией левого желудочка. Достоверных различий по показателям систолической функции между группами с нормой и с умеренно сниженной, а также умеренно и резко сниженной систолической функцией левого желудочка, не выявлено.

Анализ корреляционных взаимосвязей между эхокардиографическими показателями центральной гемодинамики и параметрами, полученными расчетным методом у обследованных пациентов, выявил разнонаправленные корреляционные связи преимущественно малой силы между объемными показателями. Корреляция значений ударного объема и фракции выброса оказалась положительной слабой силы. Таким образом, расчетный электрокардиографический метод определения параметров центральной гемодинамики оказался не столь информативен, однако может быть использован в скрининговом комплексном обследовании военнослужащих ВС РФ.

Перспективы дальнейшей разработки темы

Анализ публикаций периодической научной литературы четко свидетельствует о возрастающем' интересе к диагностическим возможностям БКГ. Метод стал широко использоваться для контроля частоты сердечных сокращений и изучения вариабельности сердечного ритма (ВСР) (Pinheiro Е. et al., 2009). Анализ ВСР - не единственная современная точка приложения баллистокардиографии. В настоящее время ведутся исследования, направленные на изучение возможностей БКГ по мониторированию качества сна и особенностей двигательной активности человека в ночное время. Регистрация осуществляется с помощью специальных кроватей со встроенными БКГ датчиками, усовершенствованными специально для этих целей (Wang F. et al., 2003; Berne N„ 2005; Mack С. et al., 2006; Mack D.C. et al, 2009).

Модифицирование БКГ устройств в нашей стране привело к созданию метода количественной вертикальной модифицированной баллистокардиографии, или инокардиографии, основным отличием от других БКГ - устройств является получение качественного сигнала, синхронизируемого по ЭКГ сигналу, с автоматическим • подавлением артефактов, усреднением значений баллистокардиографических волн. В проведенном нами исследовании мы отчетливо показали информативность данного метода в исследовании систолической функции сердечной мышцы. Существует необходимость в продолжение исследовательской работы над изучением волнового спектра БКГ, что, по нашему глубокому убеждению, позволит раскрыть весь существующий потенциал баллистокардиографии.

Выводы

I. Метод количественной вертикальной модифицированной баллистокардиографии может быть использован в повседневной клинической

практике для выявления лиц с нарушенной систолической функцией при массовых скрининговых и диспансерных обследованиях военнослужащих, а также для осуществления динамического контроля за функциональным состоянием контрактильности миокарда.

2. Диагностические возможности метода существенно повышаются при учете в решающих правилах определения пропульсивной функции сердца амплитудно-временных параметров всех систолических волн баллистокардиограммы.

3. Оценка диастолических нарушений миокарда с помощью баллистокардиографии не представляется возможной из-за частичного наложения волнового спектра, отражающего прохождение крови по аорте и наполнение левого желудочка.

4. По своей чувствительности и специфичности баллистокардиография превосходит метод М. Ю. Сафронова по математическому преобразованию данных временных интервалов электрокардиограммы в объемные параметры сердца и показатели центральной гемодинамики.

Практические рекомендации

1. Предложенный баллистокардиографический метод с разработанным алгоритмом и решающим правилом для определения сократительной способности миокарда, наряду с традиционным ЭКГ, ритмокардиографией и измерением артериального давления, может быть использован в широкой клинической практике для комплексной оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы в ходе проведения диспансеризации военнослужащих, во время массовых осмотров призывников, отборе обучающихся в ВУЗы МО РФ, а также при контроле за состоянием гемодинамики в условиях стационара.

2. Диагностические возможности инокардиографии позволяют качественно оценивать пропульсивную функцию сердца, выделяя лиц с нормальной, умеренно и резко сниженной фракцией выброса с точностью до 94,3%. При этом необходимо использование следующих решающих правил:

КЛДФ 1= 2,925269 + 1,175764 х Н(0 - 0,277875 х Н(а) - 0,194573 х Н(в) -0,4087 х 1(0 - 0,1863 х 1(а) + 0,17017 х 1(в) - 0,584177 х 1(0 + 1,5033 х Да) - 0,092 х 1(в)

- 0,3418 х К(9 - 0,5366 х К(а) + 0,8515 х К(в);

КЛДФ 2= 0,5878 + 0,4506 х Н(0 + 0,68096 х Н(а) - 0,218073 Нф - 0,8132 х 1(0 +

0.5004.х 1(а) - 0,268136 х 1(в) + 0,808611 х ОД - 0,302447 х Да) + 0,383350 х Дб) . - 0,693879 х К(0 - 0,203678 х К(а) + 0,018068 х К(в).

*- где КЛДФ - канонические линейные дискриминационные функции; Н, I, I, К

- волны БКГ, (а) - значение амплитуды волны, (0 - значение времени достижения пика волны, (б) - значение площади волны.

Полученный результат соотносим с координатами центроидов групп:

1. Нормальная СФ: КЛДФ 1 = 1,59546; КЛДФ 2 = - 0,07688

2. Умеренно сниженная СФ: КЛДФ 1 =- 1,62211; КЛДФ 2 = 0,77334

3. Значительно сниженная СФ: КЛДФ 1 =-2,21067; КЛДФ 2 = - 1,68108

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Суржиков, П. В. Инновационная медицинская технология оценки сократительной функции сердца методом количественной вертикальной модифицированной баллистокардиограммы / П. В. Суржиков, В. П. Кицышин // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы внутренней медицины». — СПБ., 2010. — С. 166.

2. Суржиков, П. В. Возможности инокардиографии в определении систолической функции левого желудочка / П. В. Суржиков, В. П. Кицышин, С. Б. Шустов, Р. Г. Макиев // Фундаментальные исследования. — 2013. — № 9 (6). — С. 1146-1150.

3. Кицышин, В. П. Возможности баллистокардиографии в определении систо ли-ческой функции левого желудочка / В. П. Кицышин, П. В. Суржиков // Сборник тезисов XI международного конгресса «Кардиостим-2014». — СПБ., 2014,— С. 46.

4. Суржиков, П. В. Обзор методов определения сократительной способности миокарда / П. В. Суржиков, В. П. Кицышин, Д. С. Фролов, Т. Р. Локшина, С. В. Кадин // Вестник Российской Военно-медицинской академии. — СПБ., 2014. — № 2 (46). — С. 156

5. Суржиков, П. В. Современные возможности баллистокардиографии в определении систолической функции миокарда • / П. В. Суржиков, В. П. Кицышин, Д. С. Фролов, Т. Р. Локшина, С. В. Кадин // Вестник Российской Военно-медицинской академии. — СПБ., 2014. —№ 2 (46). — С. 156

6. Суржиков, П. В. Количественная вертикальная модифицированная баллист окардиография в определении систолической функции левого желудочка / П. В. Суржиков, В. П. Кицышин, Д. С. Фролов, Т. Р. Локшина, С. В. Кадин // Вестник Российской Военно-медицинской академии. — СПБ., 2014. — № 2 (46). —С. 157

7. Суржиков, П. В. Возможности количественной баллистокардиографии в определении систолической и диастолической функции миокарда [электронный ресурс] / П. В. Суржиков, В. П. Кицышин // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 4. — URL: www.science-education.ru/118-14250

8. Суржиков, П. В. Возможности определения сократительной способности миокарда методом спироартериокардиоритмографии / П. В. Суржиков // Международный журнал экспериментального образования. — 2014. — №. 11 (1).—С. 148-150.

9. Кицышин, В. П. Новый взгляд на баллистокардиографию [электронный ресурс] / В. П. Кицышин, П. В. Суржиков // Научный электронный архив. — 2014. — URL: http://econf.rae.ru/article/8575

10. Суржиков, П. В. Баллистокардиография в определении контрактильности миокарда [электронный ресурс] / П. В. Суржиков, В. П. Кицышин // Научный электронный архив. —2014. — URL: http://econf.rae.ru/article/8576

11. Суржиков, П. В. Возможности баллистокардиографии в определении систолической функции миокарда / П. В. Суржиков // Евразийский союз ученых, — 2014,— №4(2). — С. 16-19.

Список сокращений, использованных в автореферате

БКГ- баллистокардиография ВНС - вегетативная нервная система ВСР - вариабельность сердечного ритма ДАД - диастолическое артериальное давление ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИКГ - инокардиография (количественная вертикальная модифицированная

баллистокардиография)

ИМ - инфаркт миокарда

ИММЛЖ - индекс массы миокарда левого желудочка

КВМБКГ — количественная вертикальная модифицированная

баллистокардиография

КДО - конечный диастолический объем

КСО - конечный систолический объем

КДР - конечный диастолический размер

КСР - конечный систолический размер

ЛЖ - левый желудочек

МЖП - межжелудочковая перегородка

САД - систолическое артериальное давление

САКР - спироартериокардиоритмография

СФ - систолическая функция

ТМДГ -тканевая миокардиальная допплерография

УО - ударный объем

ФВ - фракция выброса

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭВМ - электронно-вычислительная машина

ЭКГ - электрокардиограмма

ЭхоКГ - эхокардиография

БУ02 — насыщение смешанной венозной крови кислородом

Ат - максимальная скорость движения миокарда левого желудочка в фазу

позднего диастолического движения

Еш - максимальная скорость движения миокарда левого желудочка в фазу раннего диастолического движения

Уе - максимальная скорость потока раннего диастолического наполнения Уа - максимальная скорость потока позднего (активного) наполнения Уе/Уа - отношение максимальной скорости раннего диастолического наполнения к максимальной скорости позднего наполнения. Бт - максимальная скорость движения миокарда левого' желудочка в фазу сокращения желудочков

Подписано в печать 6.10.14 Формат 60x84/16

Объем 1 пл. 1 ираж 100 экз заКаз № 719

Типография ВМедА, 194044, СПб., ул. Академика Лебедева, 6.