способ прогнозирования тяжести течения ишемической болезни сердца

Формула изобретения

Способ прогнозирования тяжести течения ишемической болезни сердца, основанный на проведении проб с физической нагрузкой на тредмиле и определении физиологических показателей, отличающийся тем, что до применения дозированной физической нагрузки пациенту измеряют частоту сердечных сокращений в минуту, проводят пробу с дозированной физической нагрузкой на тредмиле с применением протокола Брюса до достижения субмаксимальной частоты сердечных сокращений, составляющей 85% от максимальной, после окончания пробы определяют частоту сердечных сокращений в первую и вторую минуты восстановительного периода и вычисляют хронотропный показатель по формуле

ХП=(ЧСС достигнутое - ЧСС покоя)/[3/4×(220 - возраст пациента) - ЧСС покоя]+(ЧСС достигнутое - ЧСС покоя)/[17/20×(220 - возраст пациента) - ЧСС покоя]+(ЧСС достигнутое - ЧСС¹ восстановления)+(ЧСС достигнутое - ЧСС² восстановления),

где ХП - хронотропный показатель,

ЧСС достигнутое - максимально достигнутое число сердечных сокращений во время пробы с дозированной физической нагрузкой на тредмиле,

ЧСС покоя - число сердечных сокращений до применения пробы с дозированной физической нагрузкой на тредмиле,

возраст пациента - величина, указанная в годах,

ЧСС¹ восстановления - число сердечных сокращений в первую минуту восстановительного периода при проведении пробы с дозированной физической нагрузкой на тредмиле,

ЧСС² восстановления - число сердечных сокращений во вторую минуту восстановительного периода при проведении пробы с дозированной физической нагрузкой на тредмиле, при этом, если значение ХП 35,6 у пациента прогнозируют высокий риск кардиоваскулярных событий, если значение ХП>35,6, прогнозируют низкий риск развития кардиоваскулярных событий.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для оценки прогноза тяжести течения ИБС при проведении пробы с физической нагрузкой на тредмиле.

При выполнении пробы с физической нагрузкой на тредмиле или велоэргометре уже используется ряд прогностических интегральных индексов.

В настоящее время известны следующие прогностические интегральные индексы и способы диагностики и прогнозирования тяжести течения ИБС.

В конце 1980-х годов D. Mark и соавторы (1987) для количественной оценки риска осложнений по результатам пробы на тредмиле предложили специальный индекс DTS (Duke Treadmil Score - индекс Дюка). При этом нагрузочное тестирование выполнялось по стандартному протоколу Bruce, a за отклонение сегмента ST принималось его максимальное снижение или подъем, измеряемые через 0,06 с после точки j. Расчет показателя индекса Дюка проводится по формуле:

DTS=продолжительность нагрузки - (5 × смещение ST) - (4 × выраженность стенокардии).

Примечание: продолжительность нагрузки - величина, измеренная в минутах, смещение ST - отклонение от изолинии сегмента ST во время или после нагрузки в мм, выраженность стенокардии: 0 - отсутствует, 1 - возникающая стенокардия не препятствует выполнению пробы, 2 - возникающая стенокардия препятствует выполнению пробы.

При DTS 5 - определяется низкий риск (ежегодная смертность - 0,25%), DTS от 5 до -10 - умеренный риск (ежегодная смертность - 1,25%), DTS -11 - высокий риск (ежегодная смертность - 5,25%). По данным D. Mark и соавт. (1991) при обследовании амбулаторных пациентов с подозрением на ИБС и оценке риска с использованием индекса Дюка у 62% пациентов показатель соответствовал низкому риску, у 4% - высокому. В течение 4 лет наблюдения выживаемость в группе низкого риска составила 99%, в группе высокого риска - 79%. Пациентам из группы низкого риска с медицинской точки зрения не показаны коронароангиография (КАГ) и хирургическое вмешательство на коронарных артериях (КА). Пациенты с предполагаемой средней ежегодной смертностью более 3% (группа высокого риска) должны быть направлены на КАГ. Пациентам с промежуточным риском (средним) необходимо провести дообследование с целью уточнения состояния сократительной функции ЛЖ, после чего тем, у кого выявлена дисфункция ЛЖ, целесообразно назначить КАГ.

Недостатком этого индекса является его зависимость от депрессии сегмента ST при выполнении пробы с ФН, поскольку данные изменения ЭКГ регистрируются далеко не у всех пациентов с доказанной ИБС. На уровень сегмента ST могут оказывать влияние различные факторы (метаболические нарушения, лекарственные препараты, гипертрофия миокарда ЛЖ), в связи с чем периодически имеются ложноположительные результаты пробы с физической нагрузкой.

В центре профилактической медицины МЗ РФ предложен индекс ИЦПМ - индекс центра профилактической медицины, позволяющий не только оценивать тяжесть ИБС, но и стратифицировать больных ИБС на группы тяжести поражения коронарного русла (Оганов Р.Г. и соавт. 2005). Этот индекс включает в себя: продолжительность пробы на тредмиле, максимальную ЧСС на высоте ФН и выраженность стенокардии. ИЦПМ рассчитывается по формуле:

ИЦПМ=Т+HR/10 - angina*5

Примечание: Т - продолжительность пробы с ФН на тредмиле, выполненной по стандартному протоколу Bruce в минутах, HR - ЧСС max при пороговой ФН (в минутах), angina - выраженность стенокардии в баллах (0 - нет, 1 - четкое ощущение боли в грудной клетке, не требующее прекращения нагрузки, 2 - боль в грудной клетке, требующая, как правило, прекращения нагрузки или снижения ее интенсивности, 3 - сильная боль в грудной клетке, требующая приема нитроглицерина).

Этот индекс позволяет разделить больных на группы низкого риска (>12), среднего риска (от -4 до +12) и высокого риска (<-4). Авторы показали реальную возможность использования метода стратификации больных с различной тяжестью ИБС.

ИЦПМ имеет определенные преимущества перед индексом Дюка, поскольку исключает влияние «ложноположительных» значений депрессии сегмента ST у лиц без ИБС, а также оценивает состояние больных с пограничными формами ИБС, в том числе с синдромом «X».

Недостатком применения этого индекса является учет выраженности стенокардии, отчего возможна субъективность оценки и зависимость качества получаемой информации от квалификации исследователя.

Не менее существенной информативностью, чем продолжительность физической нагрузки, депрессия сегмента ST, обладала максимальная ЧСС, достигнутая при проведении пробы.

В 1970-х годах Ellestad и соавт. при ретроспективном исследовании 2700 людей, прошедших пробу с дозированной физической нагрузкой (ФН), продемонстрировали, что невозможность должного увеличения ЧСС во время нарастающей физической нагрузки связана с большим риском нежелательных кардиальных явлений в ближайшие 5 лет, чем с ишемической депрессией сегмента ST (Ellestad MH, Wan MK. Predictive implications of stress testing Follow-up of 2700 subjects after maximum treadmill stress testing. Circulation 1975; 51:363-369), тогда же и определился термин «хронотропная недостаточность». Многие дальнейшие исследования (Myers J и соавт. 2007, Jae SY и соавт. 2006 и другие) подтвердили это открытие, показав, что хронотропная недостаточность имеет прогностическое значение у людей как с бессимптомным течением ИБС (Sanoven KP и соавт., Heart rate response during exercise test and cardiovascular mortality in middle-aged men. Eur Heart J 2006; 27:582-588), так и со стенокардией напряжения (Elhendy А и соавт. Prognostic significance of impairment of heart rate response to exercise: impact of left ventricular function and myocardial ischemia. J Am Coil Cardiol 2003; 42:823-830) вне зависимости от традиционных факторов риска. Peter M. Okin и соавт. (Chronotropic response to exercise. Circulation 1996:94; 12) исследовали две группы людей (285 человек - контрольная, 337 - пациенты с ИБС), у которых определяли диагностически значимую депрессию сегмента ST и низкий хронотропный ответ (ХО) в связи с тем, что в предыдущих многочисленных исследованиях с использованием различных индексов (ST/HR, ST/HRslope, корригируемое снижение сегмента ST относительно ЧСС) расчет этих показателей не принимал во внимание ХО на ФН. Авторы предлагают следующие формулы расчета хронотропного ответа (резерва ЧСС):

1) % резерва ЧСС=(ЧСС стадия - ЧСС покоя)/(100%(220-возраст) - ЧСС покоя)

2) % метаболического резерва (METs резерва)=(METs ступень - l)/(METs достигнутая - 1)

3) Индекс ХО=% резерва ЧСС/% METs резерва

Таким образом, Peter M. Okin и соавт. предполагают линейное соотношение метаболического резерва и резерва ЧСС. У контрольной группы индекс ХО был около 1.

Более общим подходом является измерение пикового значения ЧСС и изменение ЧСС в процессе ФН. Известно, что максимальное значение ЧСС уменьшается с возрастом и, таким образом, можно рассчитать процент предполагаемой ЧСС. По данным Lauer MS и соавт. (1999) хронотропная недостаточность определяется как невозможность достижения 85% от максимальной, соответствующей возрасту, ЧСС или как низкий хронотропный индекс (<0,8) и прогнозирует повышенный риск смертности. Хронотропный индекс (ХИ) можно определить на каждой ступени ФН. Авторами также предлагается расчет по следующим формулам:

1. % метаболического резерва=((METs ступень - METs покоя)/(METs достигнутая - METs покоя))*100

2. % резерва ЧСС=((ЧСС ступень - ЧСС покоя)/(ЧСС достигнутая - ЧСС покоя))*100

Соотношение % METs резерва/% резерва ЧСС - ХИ - составляло около 1 (95% доверительный интервал от 0,8 до 1,3). Значение ХИ 0,8 определялось как хронотропная недостаточность. Такой способ расчета был предложен в связи с влиянием на ответ ЧСС на ФН различных факторов, таких как пол, возраст, функциональная активность.

Оценка скорости (времени) восстановления ЧСС после ФН также является независимым информативным прогностическим признаком. В работе Lauer M.S. и соавт. (1999) доказано, что восстановление ЧСС позволяет предсказать смертность не только в популяции населения с умеренным риском, но обладает прогностической ценностью и в популяции здоровых лиц. Замедленное восстановление ЧСС (снижение ЧСС к концу 1-й минуты восстановительного периода менее, чем на 10-12 ударов по сравнению с максимально достигнутой ЧСС) является независимым предиктором смертности и, наряду с индексом Дюка и хронотропным ответом, позволяет прогнозировать смертность среди взрослых, в т.ч. проходящих скрининговое нагрузочное тестирование.

Известен способ оценки хронотропной функции сердца (патент РФ № 2099003) путем выполнения обследуемым физической нагрузочной пробы с одновременной регистрацией электрокардиограммы, при котором дополнительно регистрируют максимальную частоту сокращений сердца, вычисленную с помощью портативного микропроцессорного устройства, оснащенного датчиком-акселерометром, по индивидуально адаптированной частотной кривой и при обнаружении реальной максимальной частоты сокращений камер сердца ниже частоты сердечных сокращений, вычисленной датчиком устройства, определяют недостаточность хронотропной функции сердца.

Известен также способ диагностики ранних стадий ишемической болезни сердца (патент РФ № 2250070), выбранный в качестве прототипа. Проводят дозированную физическую нагрузку на велоэргометре. Определяют систолическое артериальное давление, число сердечных сокращений до применения нагрузки, максимальное число сердечных сокращений, достигнутую максимальную и суммарную мощность при выполнении нагрузки. Рассчитывают диагностический показатель (ДП) по оригинальной математической формуле. По величине ДП судят о наличии или отсутствии ранней стадии ишемической болезни сердца.

Относительным недостатком этого способа является использование систолического артериального давления, что может осложнить диагностику ранних стадий ишемической болезни сердца при сопутствующей артериальной гипертензии.

Задачей заявленного изобретения является создание простого, доступного и достоверного способа прогнозирования тяжести течения ишемической болезни сердца.

Решение данной задачи достигается тем, что в качестве физиологических показателей для прогнозирования течения ИБС используют показатели хронотропного ответа: хронотропный индекс и хронотропный резерв восстановления, включающие в себя частоту сердечных сокращений до применения дозированной физической нагрузки, максимальную частоту сердечных сокращений, достигнутую во время физической нагрузки, а также частоту сердечных сокращений в первые две минуты восстановительного периода и рассчитывают по следующей формуле:

ХП=(ЧСС достигнутое - ЧСС покоя)/[3/4×(220 - возраст пациента) - ЧСС покоя]+(ЧСС достигнутое - ЧСС покоя)/[17/20×(220 - возраст пациента) - ЧСС покоя]+(ЧСС достигнутое - ЧСС¹ восстановления)+(ЧСС достигнутое - ЧСС² восстановления),

где ХП - хронотропный показатель,

ЧСС достигнутое - максимально достигнутое число сердечных сокращений во время пробы с дозированной физической нагрузкой на тредмиле,

ЧСС покоя - число сердечных сокращений до применения пробы с дозированной физической нагрузкой на тредмиле,

возраст пациента - величина, указанная в годах,

ЧСС¹ восстановления - число сердечных сокращений в первую минуту восстановительного периода при проведении пробы с дозированной физической нагрузкой на тредмиле,

ЧСС² восстановления - число сердечных сокращений во вторую минуту восстановительного периода при проведении пробы с дозированной физической нагрузкой на тредмиле.

ХИ 75 - хронотропный индекс, рассчитанный при субмаксимальной ЧСС, составляющей 75% от максимальной, предполагаемой возрасту ЧСС.

ХИ 85 - хронотропный индекс, рассчитанный при субмаксимальной ЧСС, составляющей 85% от максимальной, предполагаемой возрасту ЧСС.

ХРВ¹ - хронотропный резерв восстановления за первую минуту восстановительного периода, вычисляемый как разница между ЧСС достигнутое и ЧСС¹ восстановления,

ХРВ² - хронотропный резерв восстановления во вторую минуту восстановительного периода, вычисляемый как разница между ЧСС достигнутое и ЧСС² восстановления.

При значении ХП 35,6 у пациента прогнозируется высокий риск кардиоваскулярных событий, при значении >35,6 - низкий.

Предлагаемый способ позволяет прогнозировать тяжесть течения ишемической болезни сердца даже в случае отсутствия диагностически значимой депрессии сегмента ST при проведении пробы с дозированной физической нагрузкой на тредмиле, т.е. при так называемом ложноотрицательном результате пробы. В заявляемом способе прогнозирования тяжести течения ишемической болезни сердца отсутствует субъективность оценки стенокардии и зависимость от квалификации исследователя ввиду применения точных математических расчетов, затрагивающих лишь число сердечных сокращений до, во время и после применения пробы с физической нагрузкой на тредмиле. В данном способе не учитывается значение систолического артериального давления, что дает возможность применять способ в том числе у пациентов с сопутствующей артериальной гипертензией. Заявляемый способ оценки прогноза тяжести течения ИБС может применяться у бессимптомных испытуемых.

Способ осуществляется следующим образом. Пациенту производится измерение систолического и диастолического артериального давления по методу Короткова, определение частоты сердечных сокращений в минуту до применения дозированной физической нагрузки, регистрация ЭКГ в покое. При отсутствии противопоказаний проводится проба с физической нагрузкой на тредмиле с применением стандартного или модифицированного протоколов Брюса до достижения субмаксимальной частоты сердечных сокращений (согласно рекомендациям АСС/АНА - 85% от максимальной ЧСС, согласно российским национальным клиническим рекомендациям ВНОК - 75%). Продолжительность каждой ступени нагрузки 3 минуты. Запись ЭКГ проводится на каждой ступени. После окончания пробы определяют ЧСС в первую и вторую минуты восстановительного периода и заносят значения измеренных величин в формулу определения ХП. При вычисленном значении ХП 35,6 пациенту прогнозируют высокий риск кардиоваскулярных событий, а при значении ХП >35,6 - низкий.

Пример 1: Пациент А., 54 года. ЧСС исходная - 71 уд. в минуту. Противопоказания для проведения пробы с дозированной физической нагрузкой отсутствуют. Проба проведена. Достигнутая ЧСС - 142 уд. в минуту, ЧСС¹ восстановления - 117 уд. в минуту, ЧСС² восстановления - 102 уд. в минуту. Полученные данные заносят в формулу, после чего она выглядит следующим образом:

ХП=(142-71)/[3/4×(220-54)-71]+(142-71)/[17/20×(220-54)-71]+(142-117)+(142-102)=1,33+1,01+25+40=67,34, что более 35,6 и соответствует низкому риску кардиоваскулярных событий. В дальнейшем при проведении КАГ у пациента было выявлено гемодинамически незначимое поражение коронарных артерий.

Пример 2: Пациент Б., 57 лет. ЧСС исходная - 68 уд. в минуту. Противопоказания для проведения пробы с дозированной физической нагрузкой отсутствуют. Проба проведена. Достигнутое ЧСС - 96 уд. в минуту, ЧСС¹ восстановления - 90 уд. в минуту, ЧСС² восстановления - 84 уд. в минуту. Полученные данные заносят в формулу, после чего она выглядит следующим образом:

ХП=(96-68)/[3/4×(220-57)-68]+(96-68)/[17/20×(220-57)-68]+(96-90)+(96-84)=0,52+0,41+6+12=18,93, что менее 35,6 и соответствует высокому риску кардиоваскулярных событий. В дальнейшем при проведении КАГ у пациента было выявлено двухсосудистое поражение коронарных артерий.

При проведении 420 исследований с дозированной физической нагрузкой на тредмиле у пациентов с отрицательным результатом данного исследования (250 пациентов) лишь в 18,5% случаях наблюдался высокий риск кардиоваскулярных событий (ХП 35,6, среднее значение ХП=53,3±0,6); в дальнейшем по данным КАГ у этих пациентов превалировало гемодинамически незначимое или однососудистое поражение коронарных артерий. У пациентов же с положительным результатом пробы с дозированной физической нагрузкой на тредмиле (170 пациентов) высокий риск кардиоваскулярных событий наблюдался в 72% случаях (ХП 35,6, среднее значение ХП=34,2±0,4), при этом по данным КАГ превалировало двух- или трехсосудистое поражение КА.