-->
|
ДИСПЕРСИЯ ИНТЕРВАЛА QTa. АНАЛОГ ИЛИ АЛЬТЕРНАТИВА QT-ДИСПЕРСИИ?
Презумпция информативности дисперсии QT-интервала (QTD) как предиктора возможного развития желудочковых аритмий поддерживается отсутствием общепринятых доказательств, опровергающих гипотезу о связи пространственной негомогенности процесса реполяризации в миокарде желудочков с распределением QT-интервала по длительностям, наблюдаемым в условиях реальных электрокардиографических измерений в разных отведениях. Нет, впрочем, единого биофизически обоснованного мнения и в поддержку этой гипотезы. Широкий спектр мнений по данной проблеме [1-9] объясняется во многом сложностями идентификации окончания зубца T и, следовательно, измерения длительности QT-интервала [8, 10-14]. По итогам теоретического рассмотрения проблем QTD и результатам проведенных компьютерных экспериментов на моделях электрической активности сердца [8, 14, 15] «тайну» QT дисперсии можно трактовать следующим образом. С одной стороны, наблюдаемое различие измеряемых длительностей QT интервала от отведения к отведению, tQT(l), можно объяснить в общем случае только используемыми алгоритмами определения конца зубца T, способами проведения изолинии, введением порогов идентификации в связи с принятыми правилами кодирования или с реальными значениями отношения сигнал/шум, а также ошибками измерения. С другой стороны, как это ни парадоксально, именно измерения длительности QT-интервала с некоторым порогом делают, в принципе, возможным использование такого параметра как QTD в качестве показателя существующей негомогенности длительности трансмембранного потенциала (ТМП) на поверхности эпикарда и эндокарда [8]. В то же время, результаты модельного картирования длительности QT-интервала на поверхности виртуальной сферы отображения методом SSPM (Standard surfase potential method) [16] не позволяют на данный момент однозначно трактовать (вероятно, в силу упомянутого субъективизма измерений QT) наблюдаемую связь между распределением длительностей ТМП на поверхности электрически активного миокарда модели и распределением tQT(y, q), где y и q - угловые координаты поверхности сферы отображения, в терминах количественных моделей. Наряду с измерениями tQT, которые имеют самостоятельное значение для определения синдрома удлинения QT-интервала [17, 18], и вычислением QTD, в качестве параметров, характеризующих пространственную негомогенность процесса реполяризации желудочков, используются и другие, менее изученные индексы [19-21], среди которых следует отметить дисперсию интервала QTa. Интервал QTa измеряется между началом комплекса QRS и временем достижения зубцом T своего пикового значения в каждом из отведений выбранной системы. На множестве измеренных значений tQTa(l) ищутся максимальное и минимальное значения длительности интервала QTa. И, аналогично вычислению QTD, определяется QTa-дисперсия как QTaD = tQTamax - tQTamin . Этот индекс, внешне привлекательный кажущейся простотой процедуры определения вершины зубца T, также как и некоторые другие новые индексы, начинают использовать во многих исследованиях [22-25]. Интересно отметить, что одна из первых публикаций [26], где для удобства измерений интервал QTa использовался в качестве характеристики длительности электрической систолы, относится, как отмечается в классической работе H.C.Bazett [27], еще к началу прошлого века. Учитывая сложности и субъективизм измерений длительности QT-интервала, а также имеющиеся сомнения по поводу наличия электрофизиологического смысла у параметра QTD [8], представляет интерес исследовать дисперсию QTa-интервала, QTaD, в качестве претендента на роль более объективного и воспроизводимого аналога QT-дисперсии или в качестве ее более информативной (по результатам сравнительной оценки) альтернативы. Цель данной работы: 1) рассмотреть и проанализировать процесс формирования длительности QTa-интервала в различных отведениях и QTa-дисперсии, используя векторкардиографическую интерпретацию модели эквивалентного генератора сердца в виде одиночного диполя; 2) получить экспериментальные оценки величин tQTa(l) и QTaD в стандартной и ортогональной системах отведений для выборки практически здоровых субъектов; 3) провести с помощью биофизической модели электрической активности сердца компьютерные эксперименты по оценке влияния эпи-эндокардиального распределения длительности ТМП на распределение tQTa(l) и величину QTaD. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ Рассмотрим сначала, как и для QT [8], процесс формирования QTa-интервала в разных отведениях в терминах ВКГ-петель, соответствующих дипольной модели эквивалентного генератора сердца. При этом будем помнить, конечно, об ограничениях такой модели, связанных с отсутствием в сигнале вклада от мультипольных компонент выше первого порядка [8]. На рис. 1 схематически изображены в качестве примера проекция ВКГ-петли зубца T на некоторую плоскость, а также оси нескольких произвольных отведений (l1, l2, l3, l4). Вершина зубца T в любом отведении соответствует на петле точке, в которой нормаль к оси этого отведения касается петли (например, точка Ta 4 для отведения l 4 ). Конец моментного вектора ВКГ, обежав сначала петлю QRS за время tQRS и «потоптавшись» на месте за время почти изоэлектричного в норме сегмента ST, двинется далее по петле T в соответствие с направлением ее обхода и достигнет точки Ta 4 за время, которое от начала комплекса QRS как раз и составляет QTa-интервал в отведении l4 , tQTa(l4). В этой точке зубец T в l4 достигнет своего максимального значения. Рис. 1. Схематическое изображение проекции петли T на некоторую плоскость; l1 - l4 -произвольные отведения, оси которых лежат в данной плоскости. Ta i - точка, в которой нормаль к отведению l i касается петли T; эта точка во временной области соответствует вершине зубца T в отведении l i. Дисперсия интервала QTa в системе отведений l 1 - l 4, QTaD, определяется, главным образом, временем, за которое конец моментного вектора T пройдет вдоль петли расстояние между крайними точками Ta (в данном случае - от Ta 4 до Ta 1). Скорость движения моментной точки по петле T в общем случае не является константой и определяется скоростями изменения сигналов в двух отведениях, выбранных для задания петли T. Множество точек Ta(l) для всех рассматриваемых в этой плоскости отведений определяет множество интервалов QTa(l), а значения tQTa min и tQTa max , соответствующие первой и последней по ходу петли точкам Ta, показывают размах (дисперсию) QTa-интервала для отведений данной плоскости. Оси большинства систем отведений (стандартной, ортогональной) не лежат в одной плоскости, и это надо иметь в виду, желая получить наглядную картину генеза всего множества интервалов QTa в рассматриваемой системе отведений. Практически же, для определения дисперсии QTa-интервала значения tQTa(l) измеряют непосредственно по записям, желательно синхронным, скалярной ЭКГ и далее рассчитывают их дисперсию как разность между tQTa max и tQTa min . Таким образом, мы видим, что, в отличие от QTD, которая теоретически должна равняться нулю, за исключением тех случаев, когда в число измеряемых отведений попадают отведения с «необычной» проекцией конечной части петли T на ось отведения [8], разброс значений tQTa(l), и, следовательно, величина дисперсии QTaD имеют четкий физический смысл, являются объективными параметрами измерений и должны определяться формой петли, проекцией «касательных» точек петли на оси отведений и скоростью перемещения конца моментного вектора по петле T. Для вытянутых T-петель величина QTaD ожидается меньшей, чем для широких округлых петель. Пространственные повороты сердца, приводящие к сложным поворотам интегральных векторов QRS [28] и, следовательно, к изменениям T, должны приводить к перераспределению точек Ta на петле T, т.е. к изменению распределения tQTa(l) и, возможно, к изменению величины QTaD. Эти рассуждения справедливы для дипольного приближения, а для близких к сердцу отведений свой вклад в формирование и изменение tQTa(l) могут вносить также высшие мультипольные компоненты эквивалентного генератора. В силу априори кажущейся относительной простоты процедуры определения максимального значения амплитуды зубца T и соответствующей этому максимуму временной точки, погрешность измерения tQTa(l) и QTaD должна быть меньше, а воспроизводимость результатов выше, чем при измерении параметров tQT(l) и QTD. Меньше должен быть и разброс между ручными и автоматическими измерениями. Увеличения погрешности измерения tQTa и QTaD можно ожидать только в тех случаях, когда в одном или в нескольких из рассматриваемых отведений наблюдаются зубцы T с плоской вершиной или низкоамплитудные, на уровне шумов, зубцы T. Похоже, однако, что параметр tQTa, как временной интервал до вершины зубца T, имеет свой прямой смысл только в том случае, когда петля T проектируется целиком на одну из полуосей отведения, положительную или отрицательную, т.е. когда зубец T монофазен. Проблема двуфазных зубцов T, т.е. выбор вершины T, может возникать в отведениях, ось которых почти нормальна интегральному вектору зубца T. Что касается диагностической ценности параметров tQTa(l) и QTaD, то следует отметить, что пространственная форма петли T и скорость ометания ее моментным вектором определяются электрофизиологическим состоянием сердца и распределением форм кривой ТМП по поверхности электрически активного миокарда. Поэтому такие параметры зубца T, как распределение tQTa(l) и характеристика его неоднородности - QTaD, априори оцениваемые к тому же как достаточно стабильно воспроизводимые и помехоустойчивые, могут, в принципе, оказаться потенциально информативными, конечно, наряду и в совокупности с другими параметрами процесса реполяризации. Перейдем теперь к экспериментальной оценке tQTa(l) и QTaD для практически здоровых лиц (с целью получения статистических оценок этих параметров для нормы), а также к проверке некоторых гипотез на биофизических моделях. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Экспериментальная оценка параметров QTa-интервала выполнена с помощью разработанного в Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН пакета компьютерных программ «Уран» для синхронной регистрации и автоматической обработки ЭКГ в 12 стандартных и 3 ортогональных отведениях. Пакет адаптирован, в частности, к компьютерному электрокардиографу ИДК ЭКГ 12-1.1 (фирма «Геолинк») и в такой версии эксплуатируется в Отделе массовых обследований ГосНИЦентра профилактической медицины МЗ РФ. В качестве материала к данной работе из общей базы данных были использованы записи 12 общепринятых и 3 ортогональных по Франку отведений 250 практически здоровых лиц (220 мужчин и 30 женщин; возраст, соответственно, 37±10 и 37±7 лет). На этой же выборке ранее [8, 14] были получены для нормы оценки длительности и дисперсии QT-интервала для стандартной и ортогональной систем отведений. Автоматическая и ручная обработка сигналов и определение параметров QTa-интервала велись по методикам, сходным с описанными в [8, 14]. Ручная разметка вершины зубца T осуществлялась при помощи курсоров на экране компьютера по крупномасштабной ЭКГ (КМ ЭКГ). Для КМ ЭКГ использовались масштабы по усилению и скорости развертки, соответственно в диапазонах 60-100 мм/мВ и 150-200 мм/с. Для обеих исследуемых систем отведений (стандартной и ортогональной по Франку) в следующих друг за другом 3-4 кардиоциклах каждой записи определялось распределение по отведениям длительностей и корректированных согласно формуле H.C.Bazett [27] длительностей QTa-интервала, соответственно, tQTa(l) и tQTac(l), а также дисперсия QTaD и корректированная дисперсия QTaDc (по всем отведениям каждой из систем). В компьютерных экспериментах использовались биофизическая модель электрической активности сердца и система моделирования, кратко описанные в [8]. Параметрами модели являются электрофизиологические и анатомо-физиологические характеристики сердца: геометрия желудочков и специализированной проводящей системы, скорости распространения процесса деполяризации по миокарду, ножкам пучка Гиса и волокнам Пуркинье, форма ТМП на эпикарде и эндокарде желудочков, ориентация собственных анатомических осей сердца относительно исходной системы координат и некоторые другие биофизические характеристики миокарда. Примеры исходных модельных ЭКГ для одного из возможных наборов среднефизиологических значений параметров модели, принятых за условную норму, приведены в [8] (стандартные отведения) и [14] (X, Y, Z отведения системы Франка). Множество модельных ЭКГ обрабатывалось, как и множество реальных ЭКГ, алгоритмами идентификации и измерения зубцов и интервалов кардиосигнала с целью получения и сравнительного анализа значений tQTa(l) и QTaD. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 1. Табл. 1 и табл. 2 содержат результаты ручных (по КМ ЭКГ) измерений средних значений длительности и корректированной длительности QTa-интервалов в каждом из 12 отведений стандартной системы (табл. 1) и в 3 отведениях ортогональной системы Франка (табл. 2) для мужчин и для женщин. Таблица 1. Распределение tQTa(l) и tQTac(l) в стандартных отведениях.
Таблица 2. Распределение tQTa(l) и tQTac(l) в ортогональной системе Франка.
Длительность QTa-интервала у женщин во всех отведениях оказалась в среднем больше чем у мужчин. Отношение длительностей tQTa/tQT в каждом отведении близко к 0,7. Отведения, в которых достигались максимальное и минимальное значения длительности tQTa у конкретного пациента не совпадали, как правило, с отведениями, в которых таковыми являлись длительности tQT. 2. Автоматические измерения длительности QTa-интервала (которые в данном исследовании хронологически предшествовали измерениям ручным) выявили значительное количество случаев большой вариабельности измеряемых значений дисперсии QTa-интервала, QTaD, от цикла к циклу. Это создавало впечатление, как выяснилось далее - неоправданное, наличия у этих пациентов повышенного значения временной дисперсии QTaD. С помощью КМ ЭКГ были проанализированы случаи (их оказалось около 50 из общего числа 250 наборов ЭКГ), когда разница длительностей интервала QTa, измеренных автоматически в любых двух из обработанных для данного пациента кардиоциклов, составляла более 30 мс и не укладывалась при этом в рамки формулы H.C.Bazett. Большинство рассмотренных случаев, как и следовало ожидать, было представлено плоскими «шероховатыми» (рис. 2) или двуфазными с почти равными амплитудами (рис. 3) зубцами T. ВКГ-картина этих случаев соответствует таким формам петель T и их ориентации, когда некоторая слабо изогнутая часть петли или ее интегральный вектор оказываются почти ортогональными к оси какого-либо отведения. Рис. 2. Пример зубца T с «плоской» вершиной (Пациент 381900). Петля T во фронтальной плоскости (a) и ЭКГ в отведении aVF (b). Слабо изогнутая часть петли T почти ортогональна к оси aVF, что может приводить (при незначительных случайных колебаниях изолинии) к увеличению погрешности во время измерения величины tQTa(aVF). Рис. 3. Двуфазный зубец T с почти равными амплитудами обеих фаз в III отведении (пациент 382273). Интегральный вектор петли T во фронтальной плоскости почти ортогонален оси III отведения. Возможен триггерный эффект при определении величины tQTa(III), например, в последовательности кардиоциклов, что может привести к необъективному завышению оценки временной дисперсии QTa-интервала. Понятно, что в этих случаях небольшая (например, дыхательная [29]) ротация сердца или слабые колебания изолинии могут приводить к скачкообразным цикл-цикл изменениям длительности QTa-интервала в отдельных отведениях и, как следствие, величины QTa-дисперсии. Эти изменения не имеют, естественно, диагностического значения и являются вторичными по отношению к первичным изменениям QTaD за счет нарушений процесса реполяризации. На рис. 4 изображены схемы двух систем представления осей отведений для стандартной системы во фронтальной (F) и горизонтальной (H) плоскостях: шестиосевая система Бейли для отведений от конечностей (a) и шестиосевая система для грудных отведений (b). Принимая во внимание статистические характеристики ориентации максимального вектора петли T [30-31] (сектора ATS F,H на рис. 4 a,b соответствуют 95-процентным доверительным границам) и вид осредненных петель T [32] для нормальной ЭКГ, можно ожидать, что наиболее часто «плохими» для определения вершины T отведениями в норме должны оказываться III стандартное отведение во фронтальной плоскости и V 1 в горизонтальной (т.е. отведения, оси которых попадают в сектора BLS F,H , ортогональные секторам ATS F,H ), что и подтверждается результатами наших измерений. На рис. 4 показаны также F и H проекции петли T для одного из пациентов выборки (наибольшая погрешность цикл-цикл измерений tQTa наблюдалась в отведении III). При выраженных горизонтальной или вертикальной позиции сердца проблемы измерения tQTa, как это можно легко представить по рис. 4, могут возникать, соответственно, в отведениях aVF или aVL (в F), а также в отведениях V 2 или V 6 (в H). Чтобы избежать больших погрешностей при оценке средних величин QTaD, определение tQTa в данной работе велось нами далее по результатам ручных измерений. Рекомендации по объективизации измерений в автоматическом режиме представлены ниже. Рис. 4. Схемы шестиосевой системы Бейли для отведений от конечностей (a) и шестиосевой системы грудных отведений (b). Сектор ATS соответствует 95-процентным доверительным границам ориентации проекции максимального вектора петли T в F и H плоскостях [2]. В сектора BLS, ортогональные по своему положению сектору ATS, попадают оси тех отведений, в которых в норме могут наблюдаться максимальные погрешности определения положения вершины зубца T. Показаны проекции петли T одного из пациентов выборки на F и H плоскости. 3. В табл. 3 приведены средние значения дисперсии и корректированной дисперсии QTa-интервала в стандартной и ортогональной системах отведений для мужчин и женщин на фоне соответствующих значений дисперсии QT-интервала из [8, 14]. Таблица 3. Сравнительная оценка QTD и QTaD, QTDc и QTaDc.
Средние значения дисперсии и корректированной дисперсии QTa-интервала, рассчитанные как QTaD = tQTa(l)max - tQTa(l)min по всем 12 отведениям стандартной системы и по 3 отведениям системы Франка, у мужчин и женщин практически не различаются. Сравнение QTaD для стандартной и ортогональной систем показывает, что QTaD 3 значительно меньше чем QTaD 12 . Величина QTa-дисперсии имеет тот же порядок что и величина QT-дисперсии, причем в среднем QTaD 3 несколько больше чем QTD 3 , а QTaD 12 несколько меньше чем QTD 12 . У конкретных пациентов разность D = QTaD - QTD может быть как положительной, так и отрицательной. В табл. 4 приведено распределение значений D для 213 мужчин. Таблица 4. Гистограмма распределения разности D = QTaD -QTD (213 мужчин).
4. В качестве примера формирования величины QTaD в стандартной и ортогональной системах отведений приведем типичный результат измерения корректированных значений tQTac(l) во фронтальной (F) и горизонтальной (H) плоскостях для одного конкретного пациента из общей выборки (пац. Ю., муж., 40 лет): tQTac(I, II, III, aVR, aVL, aVF) = 368, 363, 380, 361, 330, 368 мс; tQTac(V 1 - V 6 ) = 391, 332, 344, 351, 342, 347 мс; tQTac(X, Y, Z) = 347, 364, 336 мс. ВКГ-петли в F и H плоскостях для этого примера представлены на рис. 5. Петли построены по следующим парам сигналов: X-Y и I-aVF (в F плоскости), X-Z и V 6 -V 2 (в H плоскости). Для удобства сравнения результатов петли двух систем были промасштабированы по максимальным значениям сигналов соответствующих пар отведений. Рис. 5. ВКГ-петли зубца T в F и H плоскостях для типичного значения величины QTaD в норме (пац. Ю. из общей выборки, муж., 40 лет). QTaD 12 = 58 мс, QTaD 3 = 27 мс; корректированные значения QTaD: QTaDc 12 = 61 мс, QTaDc 3 = 28 мс. Посмотрим сначала дисперсию значений tQTac у этого пациента раздельно в двух плоскостях для сигналов стандартной и ортогональной систем: QTaDc(I - aVF) = 50 мс, QTaDc(V 1 - V 6 ) = 59 мс, QTaDc(X, Y) = 17 мс, QTaDc(Y, Z) = 28 мс. В результате (объединяя измерения tQTac в двух плоскостях и находя новые значения tQTac max и tQTac min ) получим: QTaDc 12 = 61 мс, QTaDc 3 = 28 мс. Меньшее значение QTaD 3 по сравнению с QTaD 12 в данном случае определяется, в частности, более узкой, как видно из рис. 5, формой петли, построенной на сигналах ортогональной системы отведений, а также тем, что «касательные» точки некоторых отведений стандартной системы оказываются на петле левее и правее (по ходу петли), чем касательные точки трех отведений ортогональной системы. Понятно, что величина QTaD определяется формой пространственной петли T, ее ориентацией в пространстве относительно осей отведений и скоростью перемещения конца моментного вектора T вдоль петли. QTaD зависит также, но в меньшей степени, от проекции начальной части петли QRS на оси отведений (фазовый сдвиг t 0 QRS согласно [8]). Изменения петли, включая патологические, будут приводить к перераспределению положения на ней точек, в которых нормали к осям отведений касаются петли T (см. рис. 1), и, следовательно, к увеличению или уменьшению QTa-дисперсии. Основной вопрос - как связаны, если такая связь существует, возможные изменения негомогенности процесса реполяризации в желудочках и изменения величины QTaD. Рассмотрим некоторые аспекты этого вопроса в рамках полученных результатов модельных экспериментов. 5. Результаты компьютерного эксперимента (для тех же параметров модели, которые были использованы в работах [8, 14]) по исследованию распределения tQTa(l) в стандартной и ортогональной системах отведений для разных вариантов распределения длительностей ТМП на поверхности s электрически активного миокарда желудочков сведены в табл. 5. Таблица 5. Изменения распределения tQTa(l) в модели электрической активности сердца для разных вариантов распределения двух форм ТМП (длинного - Long и короткого - Short) на эндокарде и эпикарде моделируемых желудочков. Рассчитанные значения QTaD 12 и QTaD 3 (результаты измерения указаны в мс ).
Были заданы два типа ТМП, длинный (Long) и короткий (Short), с длительностями соответственно около 300 мс и 250 мс. Распределение ТМП(s) для условной нормы выбрано таким образом, что на эндокарде генерируется более длинный ТМП, чем на эпикарде. Рассмотрено 4 варианта распределения (ТМП endo / ТМП epi ): L/S, S/L, L/L, S/S. Результаты, полученные с помощью модели электрической активности сердца для исходных значений ее параметров, соответствующих критериям условной нормы, хорошо согласуются со средними величинами характеристик QTa-интервала, полученными для нормальной ЭКГ в экспериментах с группой практически здоровых лиц (табл. 1-3). Это касается величин длительностей QTa-интервала и их наиболее часто встречающегося распределения по отведениям, а также величины QTaD. На рис. 6 показаны модельные петли зубца T, построенные в двух плоскостях по сигналам X, Y, Z отведений. Рис. 6. Модельные петли зубца T («Пациент» 00023) в F и H плоскостях (a), исходные ЭКГ в отведениях X, Y, Z (b). В компьютерных экспериментах по изменению распределения длинного и короткого ТМП по поверхности эпикарда и эндокарда наблюдались характерные для аналогичных электрофизиологических экспериментов [33] изменения амплитуды и полярности зубца T. Рассмотренные варианты распределения (ТМП endo / ТМП epi ) задают фактически трансмуральную разность (дисперсию) длительностей ТМП, D tТМП. Условно нормальное значение DtТМП (вариант L/S, длительности ТМП близки, соответственно, к значениям 300 мс и 250 мс) оказывается равным 50 мс. Анализ табл. 5 позволяет отметить при этом некоторые особенности полученных результатов: · При изменении знака DtТМП (варианты L/S и S/L) изменения величин tQTa составили 1-5 % от длительности обобщенного QT-интервала, т.е. находились в пределах ошибки измерения. Величина QTaD 12 практически не изменилась, а изменения QTaD 3 составили около 25 %.· Значения tQTa(l) для двух вариантов гомогенного распределения ТМП на эндокарде и эпикарде (варианты L/L и S/S) различаются во всех отведениях на величину tТМПL - tТМПS = 50 мс, что не удивительно. Более интересным наблюдением является тот факт, что в обоих случаях при имеющем место равенстве нулю величины D tТМП (т.е. тогда, когда на эпикарде и эндокарде генерировался один и тот же ТМП) величина измеренного значения QTaD оставалась равной некоторому постоянному значению. Эта «остаточная» величина QTaD зависит, в частности, как показывают эксперименты, от геометрии модели.Вращение модели желудочков вокруг анатомических осей сердца приводит к изменению распределения tQTa(l) и измеренных значений QTaD, а также к перераспределению отведений, в которых достигаются максимальное и минимальное значения tQTa, что находится в соответствии с наблюдаемыми картинами перераспределения касательных точек на модельной петле T. В то же время, изменения tQTa(l) и QTaD, наблюдаемые в рассмотренных вариантах распределения ТМП(s), не поддаются аналитическому описанию. Однако перспективность использования биофизических моделей генеза электрокардиосигналов для выяснения механизмов, связывающих распределение ТМП(s) с регистрируемым распределением tQTa(l) и величиной QTaD, очевидна. В возникающем на практике распределении tQTa(l) существенную роль, наряду с ТМП(s), играют, несомненно, и позиционные факторы, включая геометрию миокарда, которая должна оказывать влияние на распределение по величине элементов матрицы k li [8], связывающей в прямой задаче ТМП(s) с регистрируемыми потенциалами. Необходим многофакторный компьютерный эксперимент. 6. Возвращаясь к практическим измерениям QTa-интервала, рассмотрим, опираясь на полученные результаты и не вдаваясь в технические подробности, вопрос о повышении объективности и точности автоматического измерения tQTa(l) и QTaD. Как было показано, наибольшую погрешность в определение вершины зубца T вносят отведения, в которых T двуфазен с почти равными амплитудами или имеет плоскую протяженную вершину. Погрешность может достигать нескольких десятков мс. Но таких отведений обычно встречается не более одного в каждой из двух плоскостей, фронтальной и горизонтальной, в которых лежат отведения стандартной и ортогональной систем. К тому же, чаще всего, это отведения с низкоамплитудным плохо идентифицируемым зубцом T. Поэтому такие отведения могут быть без потери информации исключены из рассмотрения при расчете величины QTaD. Определять «плохие» отведения достаточно удобно в полуавтоматическом режиме с помощью компьютерной программы, которая выводит на экран схему шестиосевой системы Бейли во фронтальной плоскости и схему осей шести грудных отведений в горизонтальной плоскости (рис. 4), а также соответствующие проекции петли T. В автоматическом режиме ось отведения-кандидата на исключение из рассмотрения определяется по признаку ее ортогональности интегральному вектору петли T, а плоские вершины T аппроксимируются параболой, что повышает воспроизводимость результатов измерений от цикла к циклу [34]. ВЫВОДЫ 1. В отличие от дисперсии QT-интервала (QTD), которая теоретически должна равняться нулю, а в реальных измерениях с порогом зависит от многих субъективных факторов, разброс по отведениям значений длительности интервала QTa, tQTa(l), и дисперсия QTaD имеют четкий физический смысл, являются объективными параметрами измерений и в рамках векторкардиографической модели трактуются в терминах положения на петле T точек, в которых касаются петли нормали к осям отведений. 2. Величина QTaD зависит, главным образом, от формы пространственной петли T, ее ориентации в пространстве относительно осей отведений и от скорости перемещения конца моментного вектора T вдоль петли. Изменения формы и ориентации петли T, включая патологические, приводят к перераспределению положения на ней «касательных» точек и, следовательно, к увеличению или уменьшению QTa-дисперсии. 3. Диагностическая ценность параметров tQTa(l) и QTaD основывается на моделях современной электрокардиологии, согласно которым пространственная форма петли T и скорость ометания ее моментным вектором определяются электрофизиологическим состоянием сердца и распределением форм ТМП на поверхности электрически активного миокарда. Поэтому такие параметры реполяризации желудочков, как распределение tQTa(l) и характеристика его неоднородности - QTaD, являются, в принципе, потенциально информативными по отношению к нарушениям процесса реполяризации. Использование биофизических моделей генеза электрокардиосигналов в режиме прямой задачи позволяет проследить в общих чертах связь между распределением ТМП в сердце и параметрами реполяризационной части кардиоцикла. 4. Необходимость совершенствования компьютерных методов практического измерения реполяризационных параметров кардиоцикла определяется, в частности, важностью проблемы поиска неинвазивных предикторов возникновения нарушений сердечного ритма. Возможность повышения объективности и точности автоматического измерения tQTa(l) и QTaD от цикла к циклу позволяет оценить эти параметры как более стабильно воспроизводимые и помехоустойчивые по сравнению с tQT(l) и QTD. Учитывая также преимущества QTaD перед QTD по части физико-физиологической содержательности, можно рекомендовать вычеркнуть QTD из числа номинантов в категории «Самый информативный показатель негомогенности реполяризации», не подвергая в то же время сомнению диагностическую ценность обобщенной длительности QT-интервала. 5. Что касается прогностической значимости величины QTaD, как в пространственной, так и во временной областях, для определения риска развития тяжелых нарушений ритма, то эта гипотеза продолжает оставаться в фокусе экспериментальных исследований, находя свои частные подтверждения или опровержения. Вопрос теоретической оценки существования и механизмов такой значимости остается, на наш взгляд, открытым и требует дальнейшей углубленной разработки биофизической модели, связывающей распределение ТМП в сердце с регистрируемыми параметрами процесса реполяризации на торсе и, главное, разработки, если это в принципе возможно, корректных методов решения обратной задачи, т.е. оценки локальной негомогенности длительности ТМП по неинвазивным измерениям экстраклеточного электрического поля сердца. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и правительства Московской области (проект № 01-01-97003). ЛИТЕРАТУРА 1. Day C.P., McComb J.M., Campbell R.W.F. - QT dispersion: an indication of arrhythmia risk in patients with long QT intervals - Br. Heart J., 1990, 63, 342-344. 2. Higman P.D., Campbell R.W.F. QT dispersion. - Br. Heart J., 1994, 71, 508-510. 3. Lux R.L., Fuller M.S., MacLeod R.S. et al. QT Interval Dispersion: Dispersion of Ventricular Repolarization or Dispersion of QT Interval? - J. Electrocardiol, 1997, 30 (suppl.), 176-180. 4. Kautzner J., Malik M. QT Interval Dispersion and its Clinical Utility - Pacing Clin. Electrophysiol, 1997, 20, 2625-2640. 5. Malik M., Camm A.J. Mystery of QTc Interval Dispersion - Am. J. Cardiol., 1997, 79 (6), 785-787. 6. Никитин Ю.П., Кузнецов А.А. Дисперсия интервала QT (обзор). - Кардиология, 1998, 5, 58-63. 7. Antzelevitch C., Shimizu W., Yan G.X., Sicouri S. Cellular Basis for QT Dispersion - J. Electrocardiol, 1998, 31 (suppl.), 168-175. 8. Баум О.В., Попов Л.А., Волошин В.И., Муромцева Г.А. QT-дисперсия: Модели и измерения. - Вестник Аритмологии, 2000, 20, 6-17. 9. Lee K.W., Kligfield P., Dower G.E., Okin P.M. QT dispersion, T-wave projection, and heterogeneity of repolarization in patients with coronary artery disease. - Am. J. Cardiol., 2001, 87, 2, 148-151. 10. McLaughlin N.B., Campbell R.W.F., Murray A. Comparison of Automatic QT Measurement Techniques in the Normal 12 Lead Electrocardiogram - Br. Heart J., 1995, 74, 84-89. 11. Hill J.A., Friedman P.L. Measurement of QT interval and QT dispersion. - Lancet, 1997, 349, 894-895. 12. Batchvarov V., Yi G., Guo X., Savelieva I., Camm A.J., Malik M. QT Interval and QT Dispersion Measured with the Threshold Method Depend on Threshold Level - Pacing Clin. Electrophysiol., 1998, 21, 2372-2375. 13. Kors J.A., van Herpen G. Measurement Error as a Source of QT Dispersion: a Computerized Analysis - Heart, 1998, 80 (5), 453-458. 14. Баум О.В., Попов Л.А., Волошин В.И., Муромцева Г.А. QT-дисперсия в ортогональных и псевдоортогональных отведениях. - Вестник Аритмологии, 2002, 26, 49-56. 15. Baum O.V., Popov L.A., Voloshin V.I., Muromtseva G.A. QT-dispersion: Models and measurements. - Electrocardiology ‘2000 (L. De Ambroggi Ed.), Roma: Casa Editrice Scientifica Internazionale, 2001. 16. Baum O.V., Popov L.A., Voloshin V.I. QT-mapping and QT-dispersion on the standard spherical surface: A model study. - XXVIII International Congress on Electrocardiology. Abstract book. San-Paolo, 2001, p. 155. 17. Surawicz B., Knoebel S. Long QT. Good, Bad or Independent? Review. - JACC, 1984, 4, 2, 398-413. 18. Остроумова О.Д. Удлинение интервала QT. - Русский медицинский журнал, 2001, 9, 18, 750-753. 19. Zareba W., Moss A.J., le Cessie S. Dispersion of ventricular repolarization and sudden death in ischaemic heart disease. - Am. J. Cardiol., 1994, 74, 550-553. 20. Zabel M., Portnoy S., Franz M.R. Electrocardiographic indexes of dispersion of ventricular repolarization: an isolated heart validation study. - J. Am. Coll. Cardiol., 1995, 25, 746-752. 21. Dilaveris P., Gialafos E., Pantazis A. et al. The spatial QRS-T angle as a marker of ventricular repolarization in hypertension. - J. Hum. Hypertens., 2001, 15, 63-70. 22. Savelieva I., Yap Y.G., Yi G. et al. Relation of ventricular repolarization to cardiac cycle length in normal subjects, hypertrophic cardiomyopathy, and patients with myocardial infarction. - Clin. cardiol., 1999, 22, 649-654. 23. Haapalahti P., Makijarvi M., Korhonen P. et al. Magnetocardiographic QT dispersion during cardiovascular autonomic function tests. - Basic Res. Cardiol., 2000, 95, 424-430. 24. Kuroda N., Ohnishi Y., Adachi K., Yokoyama M. Relationship between the QT indices and the microvolt-level T wave alternans in cardiomyopathy. - Jpn. Circ. J., 2001, 65, 974-978. 25. Benatar A., Cools F., Decraene T. et al. The T wave as a marker of dispersion of ventricular repolarization in premature infants before and while on treatment with the I(Kr) channel blocker cisapride. - Cardiol. Young, 2002, 12, 32-36. 26. Buchanan F. Trans. Oxford Univ. Junior Scientific Club, 1909; Science Progress, 1910, II, V, XVII, 60 (Öčň. ďî [27]). 27. Bazett H.C. An analysis of the time-relation of electrocardiogramms. - Heart, 1920, 7, 353-367. 28. Баум О.В., Попов Л.А., Волошин В.И., Кочеткова О.Д. Исследование на компьютерных моделях влияния анатомической ориентации сердца на результаты измерения его электрической оси. - Измерительная техника, 2001. №6, 71-75. 29. Рутткай-Недецкий И. Влияние дыхания и расположения сердца в грудной клетке на электрическое поле сердца. - Теоретические основы электрокардиологии (под ред. К.В. Нельсона и Д.Б. Гезеловица), М.: Наука, 1979, 152-167. 30. Chou T.C., Helm R.A., Kaplan S. Clnical vectorcardiography. N.Y. - L.: Grune and A 31. Титомир Л.И., Рутткай-Недецкий И. Анализ ортогональной электрокардиограммы. М.: Наука, 1990. 32. Groeben J. Observations on the variability of the electrocardiographic waveform in normal men and women. Palo Alto: Centr. Calif. Heart Assoc., 1977. 33. Baum O.V. Thermal Regimes of Heart, Myocardium Repolarization and ST-T Genesis. A Model Study. - Electrocardiology ‘97. Singapore etc.: World Scientific, 1998, 75-80. 34. Баум О.В., Попов ЛА., Волошин В.И. Алгоритмы автоматического измерения QTaD в стандартной и ортогональной системах отведений. - Измерительная Техника (в печати). | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Российский Научно-Практический |
Санкт-Петербургское общество кардиологов им Г. Ф. Ланга |