Цифровой электрокардиографический комплекс для оценки электрической нестабильности миокарда и его возможности

Цель работы — разработка электрокардиографического программно-аппаратного комплекса для оценки электрической не­стабильности миокарда и исследование его диагностических и прогностических возможностей в кардиологической клинике.

Материалы и методы. Разработан программно-аппаратный комплекс «Интекард 7.3», позволяющий измерять в режиме beat-to-beat флуктуации амплитудно-временных параметров ЭКГ. «Интекард 7.3» оценивает совокупность ЭКГ-маркеров, отражающих электрическую нестабильность миокарда. Среди них фрагментированный комплекс QRS, пространственный угол QRS-T, альтернация Т-волны, продолжительность и дисперсия интервала Q–T, турбулентность и ускорение/замедление сердечного ритма.

Клинические испытания комплекса «Интекард 7.3» проведены у 734 пациентов с ишемической болезнью сердца или кардиомиопатией и 112 здоровых лиц.

Результаты. «Интекард 7.3» надежно выявляет фрагментированные комплексы QRS путем обнаружения коротких спайков <25 мс на фронтах зубцов Q, R и S. Угол QRS-T измеряется по реперным амплитудам зубцов R и T в отведениях avF, V₂, V₅ и V₆. Прецизионная цифровая обработка ЭКГ-сигнала позволяет повысить точность анализа до нескольких микровольт и микросекунд.

Программно измерялась амплитуда Т-волны в каждом из 300–500 кардиобитов, по методу бегущей средней оценивалась ее альтернация. В типичном кардиобите рассчитывалась дисперсия интервала Q–T по 12 отведениям ЭКГ. По данным последовательности R–R-интервалов определялись турбулентность и замедление сердечного ритма.

В период наблюдения 5,0 [2,1; 5,9] года у 90 из 734 пациентов (12,3%) зафиксированы неблагоприятные кардиоваскулярные события (НКС). Установлено, что электрическая нестабильность миокарда статистически значимо выше у пациентов с НКС в сравнении с пациентами без них. Частота выявления фрагментированных QRS составила 72,2±4,7 против 16,8±1,5% (p<0,01); угол QRS-T — 128 [55; 101] против 80 [53; 121]° (p<0,001); альтернация Т-волны — 36,9 [15,5; 62,1] против 21,9 [10,2; 30,7] мкВ (p<0,005); интервал Q–T — 408 [383; 438] против 376 [351; 400] мс (p<0,001); дисперсия интервала Q–T — 76 [57; 96] против 64 [50; 92] мс (p<0,005) соответственно. У пациентов с НКС превышено пороговое значение начала патологической турбулентности ритма (>0%) в сравнении с группой контроля (здоровые лица) (p<0,001) и снижено замедление сердечного ритма от 19,2 [2,2; 38,0] до 8,8 [4,0; 16,8] мс (p<0,05).

Разработана персонифицированная модель риск-стратификации НКС. Площадь под ROC-кривой составила 0,856; чувствительность — 75%; специфичность — 78%; предиктивная точность — 77%.

Заключение. Цифровой электрокардиографический комплекс «Интекард 7.3» по данным ЭКГ-маркеров электрической неста-бильности миокарда поволяет прогнозировать опасные желудочковые тахиаритмии и внезапную сердечную смерть с предиктивной точностью 77%. Неинвазивность, высокая производительность и приемлемая стоимость обеспечивают доступность технологии прогнозирования во всех звеньях здравоохранения.

1. Сула А.С., Рябыкина Г.В., Гришин В.Г. ЭКГ-ана­ли­за­тор «Кардиовизор-06C»: новые возможности выявления ишемии миокарда при скрининговых обследованиях и перспективы использования в функциональной диагностике. Функциональная диагностика 2003; 2: 64–77.
2. Kolosova K.S., Grigoryeva N.Yu., Kosyuga Yu.I. High-frequency ECG for detection of myocardial ischemia associated with right coronary artery stenosis in IHD patients. Sovremennye tehnologii v medicine 2020; 12(1): 86–91, https://doi.org/10.17691/stm2020.12.1.11.
3. Минина Е.Н., Файнзильберг Л.С. Анализ состояния сердечно-сосудистой системы по совокупности признаков фазового пространства одноканальной ЭКГ. Российский кардиологический журнал 2015; 12: 7–13.
4. Lampert R. ECG signatures of physiological stress. J Electrocardiol 2015; 48(6): 1000–1005, https://doi.org/10.1016/j.jelectrocard.2015.08.005.
5. Pietrasik G., Zaręba W. QRS fragmentation: diagnostics and prognostic significance. Cardiol J 2012; 19(2): 114–121, https://doi.org/10.5603/cj.2012.0022.
6. Kardys I., Kors J.A., van der Meer I.M., Hofman A., van der Kuip D.A., Witterman J.C. Spatial QRS-T angle predicts cardiac death in general population. Eur Heart J 2003; 24(14): 1357–1364, https://doi.org/10.1016/s0195-668x(03)00203-3.
7. Verrier R.L., Klingenheben T., Malik M., El-Sherif N., Exner D.V., Hohnloser S.H., Ikeda T., Martínez J.P., Narayan S.M., Nieminen T., Rosenbaum D.S. Microvolt T-wave alternans. Physiological basic, methods of measurement, and clinical utility — consensus guideline by International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology. J Am Coll Cardiol 2011; 58(13): 1309–1324, https://doi.org/10.1016/j.jacc.2011.06.029.
8. Malik M., Batchvarov V.N. Measurement, interpretation, and clinical potential of QT interval dispersion. J Am Coll Cardiol 2000; 36(6): 1749–1766, https://doi.org/10.1016/s0735-1097(00)00962-1.
9. Bauer A., Malik M., Schmidt G., Barthel P., Bonnemeier H., Cygankiewicz I., Guzik P., Lombardi F., Müller A., Oto A., Schneider R., Watanabe M., Wichterle D., Zareba W. Heart rate turbulence: standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use: International Society for Holter and Noninvasive Electrophysiology Consensus. J Am Coll Cardiol 2008; 52(17): 1353–1365, https://doi.org/10.1016/j.jacc.2008.07.041.
10. Bauer A., Kantelhardt J.W., Barthel P., Schneider R., Mäkikallio T., Ulm K., Hnatkova K., Schömig A., Huikuri H., Bunde A., Malik M., Schmidt G. Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortality after myocardial infarction: cohort study. Lancet 2006; 367(9523): 1674–1681, https://doi.org/10.1016/s0140-6736(06)68735-7.
11. Rautaharju P.M., Prineas R.J., Zhang Z.M. A simple procedure for estimation of the spatial QRS/T angle from the standard 12-lead electrocardiogram. J Electrocardiol 2007; 40(3): 300–304, https://doi.org/10.1016/j.jelectrocard.2006.11.003.
12. Das M.K., Khan B., Jakob S., Kumar A., Mahenthiran J. Significance of fragmented QRS complex versus a Q wave in patients with coronary artery disease. Circulation 2006; 113(21): 2495–2501, https://doi.org/10.1161/circulationaha.105.595892.
13. Sharma S., Jayakumar T., Rupesh G., Rajesh G., Chamanshaikh S.N., Deofi G., Abdulkhamar S. Significance of fragmented QRS complex in acute coronary syndrome and its correlation with coronary angiography to identify the culprit lesion. Int J Sci Stud 2016; 4(4): 246–252.
14. Czub P., Cacko A., Gawałko M., Tataj E., Poliński J., Pawlik K., Cichoń R., Hendzel P. Perioperative risk assessment wih Euroscore and Euroscore II in patients with coronary artery and valvular desease. Medicine (Baltimore) 2018; 97(50): e13572, https://doi.org/10.1097/md.0000000000013572.

Vorobiev A.P., Vaykhanskaya T.G., Melnikova O.P., Krupenin V.P., Polyakov V.B., Frolov A.V. A Digital Electrocardiographic System for Assessing Myocardial Electrical Instability: Principles and Applications. Sovremennye tehnologii v medicine 2020; 12(6): 15, https://doi.org/10.17691/stm2020.12.6.02