способ неинвазивного определения интегрального значения среднего давления в легочной артерии при физической нагрузке

Формула изобретения

Способ неинвазивного определения интегрального значения среднего давления в легочной артерии при физической нагрузке (ИСрЛАД_{при ФН}), включающий мониторинг ЭКГ, проведение физической нагрузки, отличающийся тем, что предварительно проводят спирографию, после которой выполняют дозированную физическую нагрузку с синхронным проведением спироэргометрии, а после окончания физической нагрузки на 1-й минуте восстановительного периода регистрируют акселерационную кинетокардиографию правого желудочка и затем находят ИСрЛАД_{при ФН} по формуле

ИСрЛАД_{при ФН}=1,28-(0,102Pi+0,0041Р₂)+

0,352Р₃+0,91Р₄+1,59Р₅,

где 1,28 - свободный член уравнения;

Р₁ - жизненная емкость легких, (% должной ЖЕЛ), л;

Р₂ - объем форсированного вдоха за секунду (ОФВ-1), л/с;

Р₃ - потребление кислорода на 1 кгм нагрузки, мл/кгм нагрузки;

Р₄ - расчетное значение систолического давления в легочной артерии по акселерационной кинетокардиограмме правого желудочка на 1-й минуте восстановительного периода по формуле Зислина Б.Д., мм рт.ст.;

Р₅ - величина, обратная кислородному запросу, мл.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно к физиологии и патофизиологии систем органов дыхания и кровообращения, а также пульмонологии, и может быть использовано для определения значения интегрального среднего давления в легочной артерии при физической нагрузке.

В связи с отсутствием четких клинических признаков и инструментальных критериев начальных проявлений легочной гипертензии ее ранняя диагностика является одной из актуальных задач, что позволит начать своевременное проведение лечебных и профилактических мероприятий. По данным литературы известно, что выявление скрытой, доклинической легочной гипертензии, не проявляющейся в покое, возможно при проведении пробы с дозированной физической нагрузкой.

Известен метод определения среднего давления в легочной артерии методом допплерэхокардиографии (Шиллер Н., Осипов М.А. Клиническая эхокардиография - Москва, 1993. - С. 236-244).

Однако при физической нагрузке в связи с увеличением вентиляции легких, а особенно на фоне их эмфиземы использование допплерэхокардиографического исследования становится малоинформативным ввиду выраженного ухудшения визуализации с уменьшением площади "ультразвукового окна".

Наиболее близким является инвазивный способ непосредственного определения величин среднего давления в легочной артерии при дозированной физической нагрузке, при котором проводят катетеризацию легочной артерии, а затем выполняется физическая нагрузка на велоэргометре с синхронным ЭКГ-мониторингом. Этим методом определены нормальные показатели верхней границы интегрального среднего давления в легочной артерии при физической нагрузке в диапазоне 26-28 мм рт.ст. (Gurtner Н., Walser Р., Fassler B. Normal values for pulmonary haemodynamics and rest and during exercise in man //Progr. Respir. Res. (Basel). - 1975. - vol. 9. - p. 295-316.)

Недостатком метода является его небезопасность для пациентов из-за вызываемых катетеризацией осложнений, вплоть до остановки сердца, что побуждает к разработке методов косвенного определения интегрального среднего давления при физической нагрузке.

Задача настоящего изобретения состоит в создании безопасного и достаточно точного метода выявления легочной гипертензии посредством определения уровня интегрального среднего давления в легочной артерии при пробе с физической нагрузкой (ИСрЛАД_{при фн}) по показателям неинвазивных методов исследования.

Решение задачи достигается тем, что неинвазивным способом определяется интегральное значение среднего давления в легочной артерии при физической нагрузке (ИСрЛАД_{при фн}).

Способ включает предварительное проведение спирографии. Затем проводится физическая нагрузка с синхронными мониторингом ЭКГ и спироэргометрией. После окончания физической нагрузки на 1-й минуте восстановительного периода регистрируется акселерационная кинетокардиография правого желудочка.

По полученным показателям рассчитывается ИСрЛАД_{при фн} по формуле:

ИСрЛАД_{при фн}=1,28-(0,102Pi+0,0041Р₂)+0,352Р₃+

0,91Р₄+1,59Р₅,

где 1,28 - свободный член уравнения;

P₁ - % жизненной емкости легких к должной, %;

P₂ - % объема форсированного выдоха за секунду к должному, %;

P₃ - потребление кислорода на 1 кгм нагрузки, мл;

Р₄ - расчетное значение систолического давления в легочной артерии по акселерационной кинетокардиограмме правого желудочка на 1-й минуте восстановительного периода, мм рт.ст.;

P₅ - величина, обратная кислородному запросу (1:О₂ запрос), мл.

Р₄ рассчитывалось по известной формуле Зислина Б.Д. и соавт. (Модификация неинвазивного метода определения систолического давления в легочной артерии //Кардиология. - 1986. - 9. - С. 107-109).

СДЛА=23,7+3751ФИР²+10,6ЧССФИР-502ФИР-0,15ЧСС,

где 23,7 - свободный член уравнения;

ФИР - продолжительность фазы изометрического расслабления правого желудочка, на 1-й минуте восстановительного периода соответствует волне W по акселерационной кинетокардиографии этого отдела сердца при скорости записи не менее 100 мм/с, с;

ЧСС - частота сердечных сокращений на 1-й минуте восстановительного периода, регистрируемая электрокардиограммой, уд./мин.

Новизна способа заключается:

В разработке неинвазивного метода определения величины интегрального среднего давления в легочной артерии при дозированной физической нагрузке.

Предварительно проводят спирографию.

После спирографии выполняют дозированную физическую нагрузку с синхронным проведением спироэргометрии.

По окончании физической нагрузки на первой минуте восстановительного периода регистрируют акселерационную кинетокардиографию правого желудочка.

Интегральное значение среднего давления в легочной артерии при физической нагрузке находят по предложенной нами формуле.

Способ осуществляется следующим образом.

Первоначально спирографически определяется объем форсированного выдоха за одну секунду (ОФВ-1) и жизненная емкость легких (ЖЕЛ) с последующим определением % отношения к должным величинам. В последующем утром натощак, после адаптации больного в течение 10-15 минут в горизонтальном положении на велоэргометре, приспособленном для выполнения физической нагрузки в этом положении (КЕ-2; Венгрия), проводится физическая нагрузка (мощность 60 ватт в течение 5 минут; скорость педалирования 60 об/мин), во время которой регистрируются показатели спироэргометрии и частоты сокращений сердца по ЭКГ. На первой минуте восстановительного периода определяется продолжительность фазы изометрического расслабления правого желудочка, полученная по его акселерационной кинетокардиографии при скорости не менее 100 мм/с.

Затем полученные данные подставляются в предложенную формулу расчета ИСрЛАД_{при фн}.

Формула расчета ИСрЛАД_{при фн} получена на основании исследования группы больных хроническим бронхитом (n=72), которым была проведена катетеризация правых отделов сердца и легочной артерии при физической нагрузке. Методом математической статистики найдены значения уравнения множественной регрессии между инвазивными значениями ИСрЛАД_{при фн} и включенными в формулу неинвазивными показателями.

Коэффициент корреляции (r) между фактическими и расчетными значениями ИСрЛАД_{при фн} составил 0,92 при ошибке метода 2,01 мм рт.ст. (р<0,001) при фактических значениях ИСрЛАД_{при фн}>28 мм рт.ст.

Клинический пример.

Пациентка Б-а Ф.П., 38 л., страдает хроническим бронхитом. Больной проведена спирография и получены данные объема форсированного выдоха за одну секунду и жизненной емкости легких и определены % отношения их к должным величинам 63,0 и 66,0% соответственно.

Утром натощак, после адаптации больной в течение 15 мин в горизонтальном положении на велоэргометре КЕ-2, Венгрия, проводится физическая нагрузка мощностью 60 ватт в течение 5 мин, со скоростью педалирования 60 об/мин, во время которой регистрируются показатели спироэргометрии и частоты сокращений сердца по ЭКГ. На первой минуте восстановительного периода определяется продолжительность фазы изометрического расслабления правого желудочка, полученная по его акселерационной кинетокардиографии при скорости не менее 100 мм/с. Первично регистрируемые показатели исследования:

Р₁ - % жизненной емкость легких к должной - 66,0%,

Р₂ - % объема форсированного выдоха за секунду к должному - 63,0%,

Р₃ - потребление кислорода на 1 кгм нагрузки - 7,26 мл,

Р₅ - величина, обратная кислородному запросу (1:O² запрос) - 1/1,438 мл,

ЧСС в восстановительном периоде на 1-й минуте - 141 уд./мин,

ФИР в восстановительном периоде на 1-й минуте - 0,035 с.

Исходя из первично регистрируемых показателей первоначально получено расчетное значение Р₄ - величины систолического давления в легочной артерии на 1-й минуте восстановительного периода по акселерационной кинетокардиограмме правого желудочка и ЧСС, используя известную формулу Зислина Б.Д. и соавт.:

СДЛА=23,7+3751ФИР²+10,6ЧССФИР-502ФИР-0,15ЧСС,

где 23,7 - свободный член уравнения;

ФИР - продолжительность фазы изометрического расслабления правого желудочка на 1-й минуте восстановительного периода, соответствует волне "W" по акселерационной кинетокардиографии этого отдела сердца при скорости записи не менее 100 мм/с (с);

ЧСС - частота сердечных сокращений на 1-й минуте восстановительного периода, регистрируемая электрокардиограммой (уд./мин).

Величина Р₄ составила

23,7+37510,035²+10,61410,035-5020,035-0,15141=41,89 мм рт.ст.

ИСрЛАД_{при фн}, определенная по формуле

ИСрЛАД_{при фн}=1,28-(0,102Р₁+0,0041Р₂)+0,352Р₃+

0,91Р₄+1,59Р₅=1,28-(0,10266+0,004163)+0,3527,26+

0,9141,89+1,59(1/1,438),

составила 36,07 мм рт.ст.

Как видно, расчетная величина СДЛА на 1-й минуте восстановительного периода - 41,89 мм рт.ст. - хорошо совпадает с фактическим СДЛА, полученным при инвазивном определении во время катетеризации легочной артерии - 41,61 мм рт. ст. Расчетная величина ИСрЛАД_{при фн} - 36,07 мм рт.ст. - также хорошо согласуются с инвазивным ее значением 36,50 мм рт.ст.

Предложенный способ позволяет неинвазивным методом достаточно точно (r - 0,92, ошибка метода - 2,01 мм рт.ст. при р<0,001) определить интегральное среднее значение давления в легочной артерии в условиях дозированной физической нагрузки для выявления легочной гипертензии.

Метод успешно используется в практической работе муниципальных клинических больниц г. Новокузнецка 1, 22 и 29, а также в преподавательской деятельности кафедр функциональной диагностики и профпатологии ГИДУВа.