Высокочастотная ЭКГ в выявлении ишемии миокарда, обусловленной стенозами правой коронарной артерии, у больных ИБС
Цель исследования — изучение параметров высокочастотной ЭКГ в отведениях V1, V3R, V4R, V5R, V6R как дополнительных диагностических критериев при выявлении зон ишемии миокарда, обусловленных стенозами правой коронарной артерии (ПКА) у больных ИБС.
Материалы и методы. В исследование включено 47 пациентов, которым с целью диагностики ИБС проведена селективная коронарография (СКГ). В зависимости от полученных результатов СКГ больные разделены на две группы: 1-я группа — 28 пациентов с гемодинамически значимыми стенозами ПКА; 2-я группа — 19 больных с гемодинамически не значимыми стенозами ПКА. До выполнения СКГ у всех пациентов регистрировали высокочастотную ЭКГ в 12 стандартных отведениях, а также в отведениях V3R–V6R в течение 5 мин в состоянии покоя. В исследование были также включены 15 добровольцев без кардиологического анамнеза и симптомов ИБС (контрольная группа), которым снимали ЭКГ в тех же отведениях. Результаты обработаны и проанализированы в программе ArMaSoft-12-Cardio (©ArMaSoft, 1995–2019 гг., Россия), что позволило определить наличие или отсутствие зон сниженной амплитуды (RAZ) комплекса QRS во всех морфологических вариантах, а также параметры среднеквадратичного отклонения RMS и эксцесса kurtosis.
Результаты. Выявлены статистически значимые различия значений параметра RAZ комплекса QRS высокочастотной ЭКГ у пациентов с гемодинамически значимыми и незначимыми стенозами ПКА. Показатель суммы RAZ в отведениях V1, V3R, V4R, V5R, V6R составил 7,86±0,77 и 3,58±0,53 соответственно, а у пациентов без признаков ИБС — 1,87±0,43 (р=0,00001).
Значение параметра RMS у пациентов без признаков ИБС составило 3,89±0,42, у пациентов с гемодинамически не значимыми и значимыми стенозами ПКА — 3,51±0,34 и 2,73±0,24 соответственно (р=0,008).
Значение параметра kurtosis статистически значимо выше у пациентов с гемодинамически значимыми стенозами (1,07±0,12) в отличие от пациентов с гемодинамически не значимыми стенозами и без признаков ИБС (0,78±0,05 и 0,64±0,03 соответственно).
Обнаружена средняя корреляционная зависимость между значением коронарного стеноза и суммой баллов RAZ (r=0,66).
Однако корреляция параметров RMS и kurtosis со степенью стеноза ПКА находится на более низком уровне.
По данным ROC-анализа параметр RAZ показал лучшие диагностические результаты в сравнении с RMS и kurtosis. По результатам бинарной логистической регрессии и с учетом непараметрического характера имеющихся данных прогностические возможности исследованных параметров можно считать удовлетворительными.
Заключение. Параметр RAZ высокочастотной ЭКГ в отведениях V1, V3R, V4R, V5R, V6R может служить дополнительным диагностическим критерием для выявления зон ишемии миокарда, связанных со стенозами ПКА у больных ИБС.
Введение
Электрокардиография, несмотря на более чем столетнюю историю использования, остается важнейшим клиническим тестом первой линии для диагностики ИБС [1]. Общепринятым диагностическим критерием ишемии миокарда является изменение ST-сегмента на электрокардиограмме в покое и при нагрузке, однако чувствительность этого параметра невысока. Поэтому для диагностики ишемии миокарда также применяют суточное холтеровское мониторирование, нагрузочные пробы, селективную коронарографию (СКГ). Пробы с физической нагрузкой имеют бóльшую диагностическую ценность, но они недоступны для пациентов с рядом заболеваний. Суточное холтеровское мониторирование выявляет эпизоды ишемии лишь у 10% пациентов с бессимптомной ишемией. «Золотым стандартом» в диагностике ИБС является СКГ. Однако это инвазивный метод исследования, который требует определенных экономических затрат и также имеет ряд ограничений.
Такая ситуация обусловливает разработку новых методов выявления ишемии миокарда у больных ИБС.
В последние десятилетия активно изучаются дополнительные диагностические ЭКГ-критерии, основанные, в частности, на анализе ВЧ-компонентов комплекса QRS [2–4] при использовании метода высокочастотной ЭКГ — ВЧ ЭКГ.
Интерес исследователей к изучению ВЧ ЭКГ определяется тем, что этот метод обладает более высокой точностью диагностики ишемии миокарда, чем общепринятая ЭКГ. Впервые в 1986 г. группа доктора S. Abboud при исследовании данных ВЧ ЭКГ в трех отведениях обнаружила провалы амплитуды ЭКГ-сигнала в области QRS-комплекса. Этот феномен получил название «зона сниженной амплитуды» (reduced amplitude zone, RAZ) [5]. Исследователи установили, что чувствительность критерия RAZ для пациентов с ИБС составляет 75%. В работе [5] показано, что средняя чувствительность диагностики ишемии миокарда по критерию девиации ST-сегмента составляет 48±16% при средней специфичности 70±15%, а на основе анализа ВЧ ЭКГ — 75±6% при средней специфичности 80±6%. Чувствительность ВЧ ЭКГ к выявлению латентной ИБС составляет 80%.
В дальнейшем и другие авторы изучали ВЧ ЭКГ: регистрировали и анализировали 12 общепринятых отведений вместо трех, оценивали критерии RMS и kurtosis, разрабатывали морфологическую классификацию параметра RAZ на Abboud RAZ (RAZ A), Abboud Percent RAZ (RAZ AP), NASA RAZ (RAZ N). В работе [6] чувствительность ВЧ ЭКГ к выявлению латентной ИБС определили в 75% [6], а в работе [7] — в 68,8%.
Следует заметить, что все эти результаты относятся к системе 12 общепринятых отведений ЭКГ. Однако в сердце имеются зоны, электрическая активность которых в данных отведениях не отражается. Это область правого желудочка сердца и заднебазальная область левого желудочка. В связи с этим изучение параметров ВЧ ЭКГ именно в этих зонах может иметь важное диагностическое значение.
Цель исследования — изучение параметров высокочастотной ЭКГ (RAZ, RMS и kurtosis) в отведениях V1, V3R, V4R, V5R, V6R для выявления ишемии миокарда у больных ИБС, обусловленной стенозом правой коронарной артерии.
Материалы и методы
В исследование включены 47 пациентов с диагнозом «ишемическая болезнь сердца», поступивших в стационар Городской клинической больницы №5 (Н. Новгород) в 2017–2019 гг. и направленных на СКГ (основная группа), из них 16 женщин (34%) и 31 мужчина (66%) в возрасте от 51 до 78 лет (средний возраст — 63,1±6,3 года). Критериями включения в основную группу считали наличие признаков ИБС — стабильной стенокардии II–III функционального класса с хронической сердечной недостаточностью и сохраненной фракцией выброса не выше III функционального класса [8–10]. Критериями исключения являлись возраст моложе 18 и старше 90 лет, врожденные и приобретенные пороки сердца, сопутствующая патология в стадии обострения, постоянная форма фибрилляции предсердий, имплантированный электрокардиостимулятор, деменция.
По результатам СКГ пациенты основной группы были разделены на две группы: 1-я — лица с гемодинамически значимыми стенозами правой коронарной артерии (n=28, 59,6%); 2-я — пациенты с гемодинамически не значимыми стенозами (n=19, 40,4%). В качестве группы контроля выступали 15 пациентов без кардиологического анамнеза и симптомов ИБС (3-я группа), из них 11 женщин (73%) и 4 мужчины (27%) в возрасте от 39 до 50 лет.
Исследование проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией (2013) и одобрено Этическим комитетом Приволжского исследовательского медицинского университета. От каждого пациента получено информированное согласие.
Для регистрации электрокардиограммы использовали 12-канальный компьютерный электрокардиограф, обеспечивающий регистрацию электрокардиосигналов в частотном диапазоне от 0,05 до 300 Гц.
Электрокардиограммы регистрировали у пациентов непосредственно перед выполнением СКГ в стандартных 12 отведениях, а также в отведениях V3R, V4R, V5R, V6R. Зарегистрированные электрокардиосигналы анализировали с помощью компьютерной программы ArMaSoft-12-Cardio (ArMaSoft, 1995–2019 гг., Россия). В процессе автоматического анализа обеспечивались: формирование усредненного P–QRS–T-комплекса по каждому из регистрируемых отведений; измерение всех общепринятых амплитудно-временных параметров и расчетных величин; синдромальная интерпретация по контуру и ритму; выделение высокочастотных компонентов QRS-комплекса в частотном диапазоне 150–250 Гц; формирование огибающей ВЧ-компонентов комплекса QRS.
Зоны сниженной амплитуды комплекса QRS автоматически определяли программой в каждом из ЭКГ-отведений и в зависимости от их морфологических характеристик классифицировали по следующим категориям: RAZ A (Abboud RAZ), RAZ AP (Abboud Percent), RAZ N (NASA RAZ) [5, 11].
Каждой категории RAZ программа присваивает определенный балл: RAZ A — 1 балл, RAZ AP — 2 балла, RAZ N — 3 балла. Автоматически производится расчет RMS (Rot–Mean–Square — квадратного корня из среднеквадратического значения высокочастотных потенциалов напряжения QRS-комплекса) на временнóм интервале, соответствующем длительности QRS-комплекса.
Также вычислялось значение параметра kurtosis (эксцесс — распределение отклонений от среднего значения ВЧ-потенциалов QRS-комплекса) — статистическая оценка сигнала огибающей в интервале комплекса QRS.
Выполнена СКГ на рентгеновской установке Innova 3 100 IQ (GE Medical Systems, 2011).
Анализ литературы показал, что на данный момент нет единой классификации для определения тяжести поражения коронарных артерий. По данным исследования I.J. Neeland с соавт. [12], все ангиографические шкалы хорошо коррелируют между собой. Нами была выбрана шкала Coronary artery surgery study (CASS), где гемодинамически значимым стенозом ПКА считается сужение коронарной артерии ≥70% [13]. Она наиболее удобна для оценки поражения одной конкретной артерии.
Статистическую обработку данных проводили с помощью компьютерных программ IBM SPSS Statistics 24 (IBM), Statistica 10.0 для Windows (StatSoft) и Microsoft Office Excel 2016 (Microsoft). По результатам исследований были определены средние значения исследуемых показателей в группах. Статистическое сравнение показателей осуществляли с помощью теста Краскела–Уоллиса. Зависимость среди выбранных параметров оценивали корреляционным анализом. Использовали методы ROC-анализа, бинарной логистической регрессии.
Результаты и обсуждение
Средние значения исследованных параметров ВЧ ЭКГ у пациентов с гемодинамически значимыми и не значимыми стенозами ПКА и у лиц без ИБС представлены в таблице.
|
Показатели RAZ, RMS и kurtosis у пациентов с гемодинамически значимыми и не значимыми стенозами ПКА в отведениях V1, V3R, V4R, V5R, V6R и у лиц без ИБС (M±m) |
Проведенные расчеты показали, что сумма баллов RAZ в указанных отведениях имеет прямую связь средней силы со степенью стеноза ПКА (r=0,66; р=0,0001). Параметр kurtosis в этих отведениях имеет прямую связь средней силы относительно степени стеноза ПКА (r=0,37; р=0,01). У параметра RMS отмечена статистически не значимая обратная слабая корреляция со степенью стеноза ПКА (r=–0,29; р=0,053). Значения параметра RAZ коррелируют со степенью стеноза сильнее других показателей, что может говорить о его прямой связи с сужением просвета ПКА.
В ходе исследования рассчитаны чувствительность, специфичность и положительное прогностическое значение для всех трех параметров ВЧ ЭКГ.
Для значения RAZ чувствительность составила 75% (95% ДИ — 0,62–0,85), специфичность — 68,4% (95% ДИ — 0,49–0,84), положительное прогностическое значение (PPV) — 77,8% (95% ДИ — 0,64–0,89).
Для значения RMS чувствительность составила 89,3% (95% ДИ — 0,8–0,97), специфичность — 21,1% (95% ДИ — 0,08–0,32), PPV — 62,5% (95% ДИ — 0,56–0,68).
Для значения kurtosis чувствительность составила 78,6% (95% ДИ — 0,66–0,89), специфичность — 52,6% (95% ДИ — 0,34–0,68), PPV — 71% (95% ДИ — 0,59–0,81).
Согласно ROC-анализу, значение площади под кривой (AUC) для параметра RAZ составило 0,82 (95% ДИ — 0,7–0,94; p=0,0001), для параметра RMS — 0,311 (95% ДИ — 0,16–0,47; p=0,029), для параметра kurtosis — 0,70 (95% ДИ — 0,55–0,86; p=0,019). Параметр RMS обладает низкой диагностической ценностью для выявления гемодинамической значимости стеноза ПКА, в то время как более высокие показатели площади под ROC-кривой у параметра RAZ показывают его наибольшую диагностическую ценность (см. рисунок).
|
Сравнение значений ROC-анализа параметров RAZ, RMS и kurtosis при определении степени стеноза правой коронарной артерии |
Примененный бинарный логистический анализ показал, что отношение шансов для параметра RAZ — 1,634 (95% ДИ — 1,5–2,3; р=0,007), для параметра RMS — 0,514 (95% ДИ — 0,27–0,98; р=0,043), для параметра kurtosis — 8,6 (95% ДИ — 0,31–239,31; р=0,205). Таким образом, шанс получить повышенное значение параметра RAZ у пациентов с гемодинамически значимыми стенозами ПКА в 1,634 раза выше, чем у пациентов с гемодинамически не значимыми стенозами. По данным бинарного логистического анализа, параметры RMS и kurtosis оказались неинформативны.
Для оценки доли правильно определенных (преддиагностированных с помощью программы) наблюдений используют коэффициент конкордации. Предложенная нами технология в целом правильно интерпретирует 74,5% наблюдений: было верно предсказано 73,7% из общего числа наблюдений гемодинамически не значимых стенозов и 75,0% — гемодинамически значимых стенозов. Значение χ2 составило 22,44 при р=0,0001.
Заключение
Анализ полученных данных показал, что существуют достоверные различия между параметрами RAZ у пациентов с гемодинамически значимыми и с гемодинамически не значимыми стенозами правой коронарной артерии: в группе с гемодинамически значимыми стенозами наблюдается значительно более высокое среднее значение суммы баллов RAZ в отведениях V1, V3R, V4R, V5R, V6R по сравнению с пациентами с гемодинамически не значимыми стенозами и лицами без ИБС.
Параметр RMS имеет более высокое значение у лиц без ИБС и пациентов с гемодинамически не значимыми стенозами в сравнении с пациентами с гемодинамически значимыми стенозами правой коронарной артерии.
Параметр kurtosis имеет достоверные различия между пациентами всех трех групп.
По данным ROC-анализа, параметр RAZ показал лучшие результаты по сравнению с данными параметров RMS и kurtosis.
По результатам бинарной логистической регрессии, если принять во внимание непараметрический характер имеющихся данных, прогностические возможности исследованных параметров можно считать удовлетворительными.
Диагностическая ценность параметра RAZ доказана также корреляционным методом, данными диагностической чувствительности и специфичности.
Следовательно, параметр RAZ высокочастотной ЭКГ в отведениях V1, V3R, V4R, V5R, V6R может служить дополнительным диагностическим критерием для выявления зон ишемии миокарда, связанных со стенозами правой коронарной артерии у больных ИБС. Его можно использовать для скрининговой диагностики в условиях ограниченного времени. Метод малозатратен, прост в исполнении.
По результатам исследования подана заявка на патент от 29.05.2019 г.
Финансирование исследования и конфликт интересов. Исследование не финансировалось какими-либо источниками, и конфликты интересов, связанные с данным исследованием, отсутствуют.
Литература
- Task Force Members, Montalescot G., Sechtem U., Achnbach S., Andreotti F., Arden C., Budaj A., Bugiardini R., Crea F., Cuisset T., Di Mario C., Ferreira J.R., Gersh B.J., Gitt A.K., Hulot J.S., Marx N., Opie L.H., Pfisterer M., Prescott E., Ruschitzka F., Sabaté M., Senior R., Taggart D.P., van der Wall E.E., Vrints C.J.; ESC Committee for Practice Guidelines, Zamorano J.L., Achenbach S., Baumgartner H., Bax J.J., Bueno H., Dean V., Deaton C., Erol C., Fagard R., Ferrari R., Hasdai D., Hoes A.W., Kirchhof P., Knuuti J., Kolh P., Lancellotti P., Linhart A., Nihoyannopoulos P., Piepoli M.F., Ponikowski P., Sirnes P.A., Tamargo J.L., Tendera M., Torbicki A., Wijns W., Windecker S.; Document Reviewers, Knuuti J., Valgimigli M., Bueno H., Claeys M.J., Donner-Banzhoff N., Erol C., Frank H., Funck-Brentano C., Gaemperli O., Gonzalez-Juanatey J.R., Hamilos M., Hasdai D., Husted S., James S.K., Kervinen K., Kolh P., Kristensen S.D., Lancellotti P., Maggioni A.P., Piepoli M.F., Pries A.R., Romeo F., Rydén L., Simoons M.L., Sirnes P.A., Steg P.G., Timmis A., Wijns W., Windecker S., Yildirir A., Zamorano J.L. 2013 ESC guidelines on the management of stable coronary artery disease: the Task Force on the management of stable coronary artery disease of the European Society of Cardiology. Eur Heart J 2013; 34(38): 2949–3003, https://doi.org/10.1093/eurheartj/eht296.
- Сумин А.Н. Оценка предтестовой вероятности в диагностике обструктивных поражений коронарных артерий: нерешенные вопросы. Российский кардиологический журнал 2017; 11: 68–76, https://doi.org/10.15829/1560-4071-2017-11-68-76.
- Beker A., Bregman-Amitai O., Zeltser A. Apparatus and method for analysis of high frequency QRS complexes. US patent 8706201. 2014.
- Musley S.K.V., Shrivastav M., Vilendrer S. Method and apparatus for detecting electrocardiographic abnormalities based on monitored high frequency QRS potentials. US patent 15342443. 2018.
- Amit G., Granot Y., Abboud S. Quantifying QRS changes during myocardial ischemia: insights from high frequency electrocardiography. J Electrocardiol 2014; 47(4): 505–511, https://doi.org/10.1016/j.jelectrocard.2014.03.006.
- Abad Baroja D. Revisión bibliográfica: detección precoz de la cardiopatía isquémica. 2015. URL: https://zaguan.unizar.es/record/47850/files/TAZ-TFG-2015-1028.
- Choi J.O., Chang S.A., Park S.J., Lee S.C., Park S.W. Improved detection of ischemic heart disease by combining high-frequency electrocardiogram analysis with exercise stress echocardiography. Korean Circ J 2013; 43(10): 674–680, https://doi.org/10.4070/kcj.2013.43.10.674.
- Рекомендации ESC по ведению пациентов с острым коронарным синдромом без стойкого подъема сегмента ST 2015. Российский кардиологический журнал 2016; 3: 9–63.
- Рекомендации ЕОК по ведению пациентов с острым инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST 2017. Российский кардиологический журнал 2018; 5: 103–158, https://doi.org/10.15829/1560-4071-2018-5-103-158.
- Стабильная ишемическая болезнь сердца. Клинические рекомендации. 2016. URL: http://webmed.irkutsk.ru/doc/pdf/fedcad.pdf.
- Schlegel T.T., Kulecz W.B., DePalma J.L., Feiveson A.H., Wilson J.S., Rahman M.A., Bungo M.W. Real-time 12-lead high-frequency QRS electrocardiography for enhanced detection of myocardial ischemia and coronary artery disease. Mayo Clin Proc 2004; 79(3): 339–350, https://doi.org/10.4065/79.3.339.
- Neeland I.J., Patel R.S., Eshtehardi P., Dhawan S., McDaniel M.C., Rab S.T., Vaccarino V., Zafari A.M., Samady H., Quyyumi A.A. Coronary angiographic scoring systems: an evaluation of their equivalence and validity. Am Heart J 2012; 164(4): 547–552.e1, https://doi.org/10.1016/j.ahj.2012.07.007.
- Акчурин Р.С., Васюк Ю.А., Карпов Ю.А., Лупанов В.П., Марцевич С.Ю., Поздняков Ю.М., Савченко А.П., Якушин С.С., Уринский А.М., Абугов С.А., Алекян Б.Г., Аникин В.В., Аронов Д.М., Ахмеджанов Н.М., Беленков Ю.Н., Белоусов Ю.Б., Бойцов С.А., Бочоришвили М.Л., Бузиашвили Ю.И., Волков B.C., Габинский Я.Л., Галявич А.С., Глезер М.Г., Грацианский Н.А., Горбаченков А.А., Гринштейн Ю.И., Гуревич М.А., Довгалевский П.Я., Драпкина О.М., Жарова Е.А., Задионченко B.C., Калинина A.M., Карпов Р.С., Кириченко А.А., Колтунов И.Е., Крюков Н.Н., Кухарчук В.В., Лазебник Л.Б., Лиферов Р.А., Лопатин Ю.М., Люсов В.А., Лякишев А.А., Мазаев В.П., Маколкин В.И., Мартынов А.И., Матюшин Г.В., Милягин В.А., Моисеев B.C., Наумчева Н.Н., Недогода С.В., Недбайкин A.M., Никитин Ю.П., Оганов Р.Г., Перепеч Н.Б., Погосова Н.В., Попов Л.В., Платонов Д.Ю., Руда М.Я., Савенков М.П., Самородская И.В., Самко А.Н., Сидоренко Б.А., Скибицкий В.В., Сторожаков Г.И., Сыркин А.Л., Терентьев В.П., Туев А.В., Тюрин В.П., Шабалкин Б.В., Шальнова С.А., Ширяев А.А., Шляхто Е.В., Черкавская О.В., Якусевич В.В. Диагностика и лечение стабильной стенокардии. Российские рекомендации (второй пересмотр). Кардиоваскулярная терапия и профилактика 2008; 7(6, прил. 4): 1–40.
