Possibilities of electrocardiographic and decartographic parametersin the diagnosis of right ventricular overload in patients with pulmonary arterial hypertension
- Authors: Sakhnova TA1, Blinova EV1, Saidova MA1, Yurasova ES2, Arkhipova OA1, Martynyuk TV1, Trunov VG3, Aydu EA3, Chazova IE1
-
Affiliations:
- A.L.Myasnikov Institute of Clinical Cardiology, Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation
- Institute of Experimental Cardiology, Russian Cardiology Research And Production Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation
- A.A.Harkevich Institute for Information Transmission Problems of the Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 12, No 2 (2015)
- Pages: 62-65
- Section: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/2075-082X/article/view/29076
- DOI: https://doi.org/10.26442/SG29076
- ID: 29076
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
Введение Выявление хронической перегрузки правого желудочка давлением является сложной диагностической задачей. Из- вестно, что информативность обычной электрокардиогра- фии (ЭКГ) в XII отведениях для выявления гипертрофии правого желудочка (ГПЖ) является относительно низ- кой [1]. В то же время эхокардиографическая диагностика ГПЖ также вызывает трудности из-за сложной трехмерной формы правого желудочка и нередкого наличия «плохого ультразвукового окна». В последние годы некоторые экспе- риментальные и клинические исследования [2, 3] показали, что развитие легочной артериальной гипертензии (ЛАГ) может сопровождаться значительными изменениями элек- трокардиографического желудочкового градиента - трехмерного показателя, который отражает усредненную не- однородность продолжительности потенциала действия в миокарде желудочков. Дэкартографическая карта ускоре- ния реполяризации, или вектор ускорения реполяризации, по электрофизиологическому значению близки к желудоч- ковому градиенту. В наших предыдущих работах также бы- ла показана высокая информативность интегральных дэ- картографических показателей деполяризации желудоч- ков при диагностике ГПЖ [4, 5]. Целью данной работы было изучение возможностей дэкартографических параметров по сравнению с тради- ционными электрокардиографическими показателями для выявления и оценки тяжести перегрузки правого же- лудочка у пациентов с ЛАГ. Материал и методы Были обследованы 120 больных, у которых присут- ствие ЛАГ было подтверждено клиническими и инстру- ментальными методами в соответствии с Российскими рекомендациями по диагностике и лечению легочной ги- пертензии (2013 г.). Среди них у 81 пациента была диаг- ностирована идиопатическая легочная гипертензия; у 10 - ЛАГ вследствие врожденного порока сердца (дефек- та межпредсердной перегородки); у 12 - резидуальная ЛАГ после коррекции врожденного порока сердца; у 9 - ЛАГ, ассоциированная с хронической обструктивной бо- лезнью легких; у 5 - хроническая тромбоэмболическая легочная гипертензия и у 3 - ЛАГ, ассоциированная с си- стемной склеродермией; 120 здоровых лиц составили контрольную группу. Эхокардиографическое исследование проводили на приборе Vivid 7 (GE, США) в соответствии с рекоменда- циями Европейского общества кардиологов/Американ- ского общества эхокардиографии (ESC/ASE). Систоличе- ское давление в легочной артерии (СДЛА) рассчитыва- лось при допплеровской эхокардиографии (ЭхоКГ), при этом учитывались систолический градиент давления меж- ду правым желудочком и правым предсердием и давление в правом предсердии, которое определялось по диаметру нижней полой вены и степени ее коллабирования на вдо- хе. Умеренное повышение СДЛА определялось при СДЛА от 30 до 50 мм рт. ст.; тяжелое - при СДЛА>50 мм рт. ст. ЭКГ в 12 отведениях и ортогональные электрокардио- граммы (система Макфи-Парунгао) регистрировались с помощью цифрового электрокардиографа (АТЕС, Рос- сия). Ортогональные электрокардиограммы обрабатыва- лись с помощью программного обеспечения, разрабо- танного в РКНПК и Институте проблем передачи инфор- мации РАН. Мы изучали амплитуду G (в мс) и простран- ственные компоненты Gx, Gy и Gz вектора ускорения ре- поляризации (направленного влево, вниз и вперед), а так- же индекс длительности активации правого желудочка (IRVH). Этот параметр вычислялся как соотношение дли- тельности активации в правом полушарии сферы отобра- жения и общей длительности активации, умноженное на модуль вектора, компоненты которого равны величинам зубцов Sx и Rz ортогональной ЭКГ [5]. На ЭКГ в 12 отведе- ниях оценивались параметры, которые, по данным лите- ратуры, являются наиболее информативными при диаг- ностике ГПЖ: положение электрической оси сердца (ось QRS), амплитуда зубца R в отведении V1, амплитуда зубца S в отведении V5, соотношение зубцов R и S в отведении V1, суммарный показатель RV1+SV5. Таблица 1. Клинические характеристики групп Норма Умеренная ЛАГ Тяжелая ЛАГ Возраст, лет 33,5±10,5 47,4±14,3* 36,9±12,2# Мужчины, % 32,5 30 26,8 СДЛА, мм рт. ст. <30 39,4±6,7 95,2±29,4# ЧСС, уд/мин 68,8±10,3 70,3±12,5 73,1±13,1* ЧСС - частота сердечных сокращений; *р<0,05 по сравнению с нормальной группой; #р<0,05 по сравнению с группой с умеренным повышением СДЛА. Таблица 2. Значения дэкартографических параметров в изученных группах Норма Умеренная ЛАГ Тяжелая ЛАГ G, мс 82,2±22,4 72,7±25,4* 53,6±26,3*# Gx, мс 42,4±13,2 23,2±20,2* 5,7±22,8*# Gy, мс 34,2±12,4 36,2±16,6 9,9±20,2*# Gz, мс 26,6±17,6 -6,1±31,7* -18,5±26,9*# IRVH, усл. ед. 96±59 292±258* 1061±761*# *р<0,05 по сравнению с нормальной группой; #р<0,05 по сравнению с группой с умеренным повышением СДЛА. Таблица 3. Площади под ROC-кривыми для наиболее информативных электрокардиографических и дэкартографических показателей ЛАГ - норма Умеренная ЛАГ - норма Тяжелая ЛАГ - умеренная ЛАГ Ось QRS 0,85±0,03 0,66±0,06 0,76±0,05 RV1 0,74±0,03# 0,53±0,06# 0,78±0,04 SV5 0,84±0,03 0,68±0,06 0,80±0,04 R/SV1 0,83±0,03 0,65±0,06 0,73±0,05# RV1+SV5 0,82±0,03 0,62±0,06 0,82±0,04 Gx 0,87±0,02 0,79±0,04 0,73±0,06 Gy 0,76±0,03# 0,56±0,06 0,87±0,04 Gz 0,90±0,02 0,83±0,05* 0,62±0,06# IRVH 0,93±0,02* 0,79±0,05 0,88±0,03 *Достоверно больше (р<0,05) по сравнению с наиболее информативным параметром ЭКГ. #Достоверно меньше (р<0,05) по сравнению с наиболее информативным параметром ЭКГ; жирным шрифтом выделены наиболее информативные параметры ЭКГ. Таблица 4. Пороговые значения, чувствительность и специфичность наиболее информативных электрокардиографических и дэкартографических показателей Ось QRS SV5 RV1+SV5 Gx Gy Gz IRVH ЛАГ - норма Порог >90° <23 мс >-2 мс >203 усл. ед. Чувствительность 67 73 73 82* Специфичность 95 95 95 95 Умеренная ЛАГ - норма Порог >0,6 мВ <23 мс >-2 мс >203 усл. ед. Чувствительность 20 50* 60* 53* Специфичность 95 95 95 95 Тяжелая ЛАГ - умеренная ЛАГ Порог >1,7 мВ <12 мс >627 усл. ед. Чувствительность 51 58 69* Специфичность 93 93 93 *Достоверно больше (р<0,05) по сравнению с наиболее информативным параметром ЭКГ. ROC-кривые для показателей оси QRS, Gx и Gz при разделении группы ЛАГ в целом и нормы. Статистический анализ проводился с использовани- ем программы Medcalc Version 12.7.8.0 (MedCalc Softwa- re bvba, Ostend, Belgium). Результаты представлены как среднее ± стандартное отклонение. Для оценки разли- чий двух независимых переменных использовался не- парный t-тест. Для описания и сравнения информатив- ности электрокардиографических параметров исполь- зовали характеристические кривые (ROC-кривые). Для сравнения чувствительности показателей при одинако- вых уровнях специфичности использовали метод 2. Различия считались значимыми при р<0,05. Чувстви- тельность и специфичность критериев вычисляли по формулам: чувствительность = ИП/(ИП + ЛО) 100%, специфичность = ИО/(ИО + ЛП) 100%, где ИП - истинно положительные результаты; ЛО - лож- ноотрицательные результаты; ИО - истинно отрицатель- ные результаты; ЛП - ложноположительные результаты. Результаты Среди обследованных пациентов с ЛАГ 30 имели уме- ренное повышение СДЛА и 90 - тяжелое. Клинические характеристики групп представлены в табл. 1. Значе- ния дэкартографических параметров в изученных группах представлены в табл. 2. У пациентов с умерен- ным повышением СДЛА значения G, Gx и Gz были меньше по сравнению с группой нормы, а у пациентов с тяжелым повышением СДЛА значения G, Gx и Gy бы- ли меньше по сравнению с группой с умеренным повы- шением СДЛА. В табл. 3 приведены площади под ROC-кривыми для наиболее информативных показателей при разделении группы ЛАГ в целом и нормы; подгруппы с умеренным по- вышением СДЛА и нормы, а также подгрупп с умеренным и тяжелым повышением СДЛА. Данные представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. Ин- формативность дэкартографических показателей (за ис- ключением показателя G) превышала информативность ЭКГ-критериев или не уступала ей. Как традиционные электрокардиографические, так и дэкартографические показатели были менее информа- тивны при разделении подгруппы с умеренным повыше- нием СДЛА и нормы. Наиболее информативными электрокардиографиче- скими показателями были: при разделении группы ЛАГ в целом и нормы - ось QRS; при разделении подгруппы с умеренным повышением СДЛА и нормы - амплитуда зуб- ца SV5; при разделении подгрупп с умеренным и тяжелым повышением СДЛА - суммарный показатель RV1+SV5. Наиболее информативными дэкартографическими показате- лями при разделении как группы ЛАГ в целом, так и под- группы с умеренным повышением СДЛА и нормы были Gx, Gz и IRVH, а при разделении подгрупп с умеренным и тяжелым повышением СДЛА - Gy и IRVH. В табл. 4 представлены пороговые значения, чувстви- тельность и специфичность наиболее информативных электрокардиографических и дэкартографических пока- зателей. На рисунке представлены ROC-кривые, построенные для показателей оси QRS, Gx и Gz при разделении группы ЛАГ в целом и нормы. Несмотря на то что различия пло- щадей под ROC-кривыми не достигали статистически значимого уровня, видно, что в большом диапазоне значений показатели Gx и Gz при одинаковых уровнях специфичности по чувствительности превышали показа- тель оси QRS. Обсуждение Данные нашего исследования согласуются с данными работы I.Henkens и соавт. (2008 г.) [2], что компонента Х электрокардиографического желудочкового градиента позволяет выявлять хроническое увеличение нагрузки давлением на правый желудочек, а также может быть ис- пользована для разграничения умеренной и тяжелой перегрузки правого желудочка давлением. У пациентов, включенных в наше исследование, компонента X векто- ра ускорения реполяризации также постепенно умень- шалась с увеличением СДЛА. Однако, кроме того, в на- шей работе установлено, что компонента Y вектора ускорения реполяризации, оставаясь неизмененной у пациентов с умеренным повышением СДЛА, значитель- но изменяется у больных с тяжелым повышением СДЛА. Компонента Z вектора ускорения реполяризации при умеренной ЛАГ была ниже по сравнению с нормальной группой, но с дальнейшим увеличением СДЛА не имела резких изменений. В данной работе также была под- тверждена высокая информативность дэкартографиче- ского показателя, характеризующего деполяризацию желудочков - IRVH. В заявлении Международной рабочей группы по ЭКГ-диагностике гипертрофии левого желудочка [4, 5] предлагается сосредоточить усилия на выяснении ме- ханизмов изменений ЭКГ при гипертрофии желудоч- ков, что потенциально может дать дополнительную информацию о патогенезе заболевания. С этой точки зрения дэкартографические показатели - вектор ускорения реполяризации и IRVH - представляют осо- бый интерес, поскольку теоретически должны отра- жать изменение электрофизиологических свойств миокарда, а именно неоднородность продолжитель- ности потенциала действия и скорость проведения в миокарде желудочков. ГПЖ является интересным объектом для исследова- ния, поскольку диапазон изменения нагрузки на пра- вый желудочек при ЛАГ гораздо более широкий, чем при гипертрофии левого желудочка у больных артери- альной гипертонией. Дальнейшее исследование меха- низмов изменений ЭКГ при ГПЖ может способствовать не только разработке новых ЭКГ-критериев для улуч- шения выявления перегрузки правого желудочка давле- нием, но и более точной оценки состояния сердца у па- циентов с ЛАГ.About the authors
T A Sakhnova
A.L.Myasnikov Institute of Clinical Cardiology, Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation
Email: tamara-sahnova@mail.ru
121552, Russian Federation, Moscow, ul. 3-ia Cherepkovskaia, 15а
E V Blinova
A.L.Myasnikov Institute of Clinical Cardiology, Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation121552, Russian Federation, Moscow, ul. 3-ia Cherepkovskaia, 15а
M A Saidova
A.L.Myasnikov Institute of Clinical Cardiology, Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation121552, Russian Federation, Moscow, ul. 3-ia Cherepkovskaia, 15а
E S Yurasova
Institute of Experimental Cardiology, Russian Cardiology Research And Production Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation121552, Russian Federation, Moscow, ul. 3-ia Cherepkovskaia, 15а
O A Arkhipova
A.L.Myasnikov Institute of Clinical Cardiology, Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation121552, Russian Federation, Moscow, ul. 3-ia Cherepkovskaia, 15а
T V Martynyuk
A.L.Myasnikov Institute of Clinical Cardiology, Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation121552, Russian Federation, Moscow, ul. 3-ia Cherepkovskaia, 15а
V G Trunov
A.A.Harkevich Institute for Information Transmission Problems of the Russian Academy of Sciences127051, Russian Federation, Moscow, Bol'shoi Karetnyi per., d. 19, str. 1
E A Aydu
A.A.Harkevich Institute for Information Transmission Problems of the Russian Academy of Sciences127051, Russian Federation, Moscow, Bol'shoi Karetnyi per., d. 19, str. 1
I E Chazova
A.L.Myasnikov Institute of Clinical Cardiology, Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation121552, Russian Federation, Moscow, ul. 3-ia Cherepkovskaia, 15а
References
- Hancock E.W, Deal B.J, Mirvis D.M et al. AHA/ACCF/HRS recommendations for the standardization and interpretation of the electrocardiogram: part V: electrocardiogram changes associated with cardiac chamber hypertrophy: a scientific statement from the American Heart Association Electrocardiography and Arrhythmias Committee, Council on Clinical Cardiology; the American College of Cardiology Foundation; and the Heart Rhythm Society: endorsed by the International Society for Computerized Electrocardiology. Circulation 2009; 119 (10): e251-61.
- Henkens I.R, Mouchaers K.T, Vonk-Noordegraaf A et al. Improved ECG detection of presence and severity of right ventricular pressure load validated with cardiac magnetic resonance imaging. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2008; 294 (5): H2150-7.
- Henkens I.R, Mouchaers K.T, Vliegen H.W et al. Early changes in rat hearts with developing pulmonary arterial hypertension can be detected with three - dimensional electrocardiography. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2007; 293: H1300-7.
- Titomir L.I, Trunov V.G, Aidu E.A et al. Recognition of right ventricular hypertrophy using the DECARTO images of the cardioelectric characteristics. Measurement Science Rev 2007; 7 (2) 2: 16-9.
- Titomir L.I, Trunov V.G, Aidu E.A et al. New approaches to the diagnosis of left and right ventricular hypertrophy by means of dipolar electrocardiotopography. Anadolu Kardiyol Derg 2007; 7 (Suppl. 1): 29-31.
- Bacharova L, Estes H, Bang L, Mateasik A. The first statement of the Working Group on Electrocardiographic Diagnosis of Left Ventricular Hypertrophy. J Electrocardiol 2010; 43 (3): 197-9.
- Bacharova L, Estes E.H, Bang L.E et al. Second statement of the working group on electrocardiographic diagnosis of left ventricular hypertrophy. J Electrocardiol 2011; 44 (5): 568-70.