Начало >> Статьи >> Литература >> Аритмии сердца (5)

Электрофизиологические исследования при желудочковой тахикардии - Аритмии сердца (5)

Оглавление
Аритмии сердца (5)
Электрофизиологические механизмы ишемических нарушений ритма желудочков
Первая фаза желудочковой аритмии
Реперфузионные нарушения ритма
Вторая фаза желудочковой аритмии
Третья фаза желудочковой аритмии
Преждевременное возбуждение желудочков
Пейсмекерная активность
Осцилляторная деполяризация мембранного потенциала
Циркуляторное возбуждение
Электрокардиографические проявления
Экстрасистолический ритм
Полиморфные ПВЖ
Клиническое значение поздних потенциалов
Желудочковая аритмия вследствие физической нагрузки
Желудочковая тахикардия при физической нагрузке
Желудочковая тахикардия и фибрилляция
Электрокардиографические признаки
Этиологические факторы
Синдром удлинённого интервала Q—Т
Приобретенные синдромы
Электрофизиологические исследования при желудочковой тахикардии
Поздние потенциалы
Определение поздних желудочковых потенциалов
Частота поздних потенциалов у больных с желудочковой тахикардией и без нее
Корреляции
Влияние антиаритмических способов
Прогностическое значение поздних потенциалов
Оценка состояния больных после инфаркта миокарда

ГЛАВА 10.

Д. С. Озеран, К. Т. Петер и В. Дж. Мандел (D. S. Oseran, К. Т. Peter и W. J. Mandel)

 

Больные с угрожающей жизни рекуррентной желудочковой аритмией в последние годы находились в поле зрения интенсивных клинических исследований. Инвазивные электрофизиологические исследования с программной электрической стимуляцией сердца, первоначально проводившиеся только при наджелудочковой тахикардии, в настоящее время вносят большой вклад в диагностику и лечение больных с желудочковой тахиаритмией. Wellens и соавт. в 1972 г. впервые описали индукцию желудочковой тахикардии при программной электрической стимуляции [1]. С этого времени ЭФИ играет все большую роль в ведении больных с подтвержденной или подозреваемой желудочковой аритмией. ЭФИ использовалось для подтверждения диагноза желудочковой тахикардии в группе больных с расширенным тахикардическим комплексом QRS при подборе фармакотерапии рекуррентной желудочковой аритмии, а также при выявлении больных, которым показана эндокардиальная резекция или имплантация антитахикардических стимуляторов. С прогностической целью ЭФИ первоначально применялось лишь у больных с рецидивирующей стойкой желудочковой тахикардией [2—5], но позднее стало использоваться и у больных, переживших эпизод внезапной сердечной смерти [6—10], у больных с нестабильной желудочковой тахикардией [11—14], с обмороками неизвестной этиологии [15—17], а также после инфаркта миокарда [18—21].
Преимущества инвазивного электрофизиологического тестирования при ведении больных с рекуррентной желудочковой аритмией (в сравнении с неинвазивными методами исследования) остаются спорными. Graboys и соавт, опубликовали впечатляющие результаты ведения больных с использованием амбулаторного анализа ЭКГ (включая данные тестирования с физической нагрузкой) при определении эффективности назначаемых препаратов [22].
Выбор оптимальных методов исследования определяется следующими факторами: экономической целесообразностью их проведения, безопасностью и комфортом для больного, а также терапевтической эффективностью. Несомненно, что для каждой категории больных один из методов обладает явными преимуществами по сравнению с другими. В этой главе обсуждаются подходы к ведению больных с желудочковой аритмией, при которой используются электрофизиологические методы. Мы попытаемся выделить те области, где данная методология может помочь в диагностике и лечении больных с опасными для жизни нарушениями ритма.

Методология

 

Лабораторные препараты и оборудование для проведения ЭФИ подробно рассматриваются в первом томе (см. главу 5), поэтому здесь мы дадим лишь краткое их описание. Электрофизиологическое исследование осуществляется в лаборатории катетеризации сердца или в процедурной палате, оснащенной оборудованием для флюороскопии. В помещении должна быть специальная каталка и дефибриллятор. Исследования проводятся натощак при условии, что после назначения того или иного антиаритмика прошло по крайней мере пять периодов его полураспада. Катетеры с многополюсными электродами чрескожно вводят в бедренную вену и продвигают до верхней части правого предсердия, верхушки правого желудочка или области предсердно-желудочкового пучка (пучка Гиса). При некоторых вариантах стимуляции и ЭКГ катетеры помещают и в другие области правого желудочка, а также в коронарный синус или в левый желудочек (схемы стимуляции обсуждаются ниже). Четырехполюсные катетеры используют таким образом, что два электрода служат для стимуляции, а два других — для внутрисердечной электрографии. Электрограммы фильтруют в диапазоне от 30 до 500 Гц и выводят одновременно по крайней мере в трех поверхностных отведениях ЭКГ на экран многоканального осциллографа. Сигналы можно вывести на самописец или записать на магнитную ленту для последующего анализа.
Стимуляция производится с помощью прибора, способного генерировать не менее трех экстрастимулов.

Схема стимуляции

 

Схемы желудочковой стимуляции, используемые в клинических электрофизиологических лабораториях, весьма различны. Они различаются по интенсивности стимуляции, а также по конечной цели исследования. Отсутствие единой схемы стимуляции затрудняет сравнительный анализ результатов, получаемых в разных учреждениях. В табл. 10.1 приведены некоторые параметры, определяемые при стимуляции желудочков. Несмотря на различия в используемых схемах, можно сделать некоторые общие комментарии относительно значения каждого из этих параметров.
Конечная цель желудочковой стимуляции должна быть определена заранее и для первоначального исследования, и для долгов срочного фармакологического тестирования. В качестве конечной цели стимуляции во время ЭФИ у пациентов с желудочковой аритмией обычно рассматривается три варианта: повторный желудочковый ответ; нестабильная желудочковая тахикардия; стойкая желудочковая тахикардия. Повторный желудочковый ответ определяется как два или более преждевременных возбуждения желудочков в ответ на один желудочковый экстрастимул, приложенный во время синусового ритма, предсердной или желудочковой стимуляции. Определение повторного ответа показало свою ненадежность либо при оценке риска возникновения аритмии, либо при оценке эффективности лекарственной терапии у больных идентифицированным типом аритмии. Чувствительность определения повторного желудочкового ответа у больных с подтвержденной желудочковой тахикардией колеблется от 15 до 92 % [18, 23—26]. Специфичность метода, по имеющимся данным, составляет 57—90 %. Значительная вариабельность данных может быть обусловлена различиями в методах индукции повторного желудочкового ответа.

 

Таблица 10.1. Схема желудочковой стимуляции

Конечная цель стимуляции:
Повторные желудочковые ответы
Стойкая желудочковая тахикардия
Нестойкая желудочковая тахикардия Параметры стойкой и нестойкой желудочковой тахикардии
Тип и частота вызванного базового ритма (синусовый, предсердный или желудочковый)
Число экстрастимулов
Место стимуляции
Длительность вызванных импульсов Интенсивность стимулов

 

В большинстве клинических лабораторий электрофизиологии конечной целью стимуляции у пациентов с подтвержденной или подозреваемой стойкой желудочковой аритмией является стабильная желудочковая тахикардия. Следует отметить, однако, что определения нестабильной и стабильной форм тахикардии несколько различаются в различных клинических центрах. Некоторые авторы считают желудочковую тахикардию стойкой, если она длится более 15 с [3], по мнению других, ее продолжительность должна превышать 1 мин [27]. Эти различия следует иметь в виду при оценке результатов, полученных в той или иной лаборатории. В большинстве лабораторий желудочковая тахикардия определяется как стойкая, если она длится не менее 30 с или приводит к потере сознания больного. У больных с ранее подтвержденной стабильной желудочковой тахикардией индукция характерной для данного больного формы аритмии при стимуляции доказывает высокую специфичность и чувствительность данного метода. Аналогично этому, у больных с подозреваемой желудочковой тахикардией индукция стойкой мономорфной желудочковой тахикардии может быть конечной целью стимуляции. Однако в некоторых клинических центрах индукция нестабильной желудочковой тахикардии используется в качестве конечной цели стимуляции как во время первоначального исследования, так и при последующем фармакологическом тестировании. Сравнительная оценка этих двух методик пока не проводилась.

Способы стимуляции

 

Успешная инициация желудочковой тахикардии при программной стимуляции желудочков зависит от нескольких параметров, включая количество экстрастимулов, их амплитуду и место приложения. Для того чтобы повысить результативность стимуляции (в отношении вызываемое™ аритмии) и избежать необходимости катетеризации левого желудочка, были разработаны более жесткие схемы стимуляции. Они включают использование нескольких точек стимуляции в правом желудочке, приложение 3—4 экстрастимулов и применение тока большей интенсивности. Существует мнение, что использование столь жестких схем может обусловить высокую частоту неклинической (или артефактной) аритмии. С целью проверки этого предположения мы провели клиническую оценку программы, включающей использование двух точек стимуляции в правом желудочке и приложение до 3 экстрастимулов с амплитудой, превышающей диастолический порог возбуждения в 2 и 5 раз.
Исследование для оценки желудочковой аритмии проводилось у 91 больного; 52 больных имели в анамнезе один или несколько приступов стойкой желудочковой тахикардии, 39 — обследовались после эпизода внезапной сердечной смерти. У большинства больных (78 %) были поражены коронарные сосуды. У всех обследованных применялась идентичная программа желудочковой стимуляции (табл. 10.2). Стимуляция производилась по нарастающей и продолжилась до возникновения стойкой (более 30 с) желудочковой тахикардии.

 

Таблица 10.2. Схема стимуляции, проведенной в группе (91 больной) с подтвержденной желудочковой аритмией

1. Предсердная стимуляция с возрастающей частотой вплоть до АВ-блокады 2:1
2. Одиночные ПЭС при синусовом ритме или предсердной стимуляции с частотой 110 уд/мин
3. Желудочковая стимуляция с возрастающей частотой до 250 уд/мин
4. 1, 2 и 3 ЖЭС при стимуляции с частотой 110 и 150 уд/мин в области верхушки ПЖ импульсами, вдвое превышающими диастолический порог
5. 1, 2 и 3 ЖЭС при стимуляции с частотой 150 уд/мин в области верхушки ПЖ импульсами, 5-кратно превышающими диастолический порог
6. 1, 2 и 3 ЖЭС при стимуляции с частотой 150 уд/мин в области выходящего тракта ПЖ импульсами, 5-кратно превышающими диастолический порог

ПЭС — предсердные экстрастимулы; ПЖ — правый желудочек; ЖЭС — желудочковые экстрастимулы.

 

Таблица 10.3. Результаты программной стимуляции

Группа больных

Стойкая ЖТ

Нестойкая ЖТ

ФЖ

Аритмия не вызывается

Стойкая ЖТ (п=52)

41 (79%)

7 (13%)

1 (2%)

3 (6%)

Внезапная сердечная смерть (п=39)

21 (54%)

7 (17%)

1 (3%)

10 (26 %)

ЖТ — желудочковая тахикардия; ФЖ — фибрилляция желудочков.

 

Результаты программной стимуляции в двух группах больных представлены в табл. 10.3. В группе с подтвержденной стабильной желудочковой тахикардией в анамнезе программная стимуляция вызвала стабильную аритмию у 41 из 52 больных (79%) и нестабильную — у 7 больных (13%). В группе с анамнезом внезапной сердечной смерти программная стимуляция вызвала стабильную желудочковую тахикардию у 21 из 39 больных (54 %) и нестабильную — у 7 больных (17%). У одного больного из каждой группы во время ЭФИ возникла фибрилляция желудочков. В группе со стабильной желудочковой тахикардией в анамнезе у 3 больных (6%) не удалось индуцировать тахиаритмию, тогда как среди переживших внезапную сердечную смерть таких больных было 10 (26%). Различие данных статистически достоверно (р<;0,02). В итоге желудочковая тахикардия была вызвана у 48 из 52 больных (92 %) с анамнезом стойкой желудочковой тахикардии и у 28 из 39 (72 %) — с анамнезом внезапной сердечной смерти (Р<0,02).
Зависимость вызываемости желудочковой тахикардии от способа стимуляции показана в табл. 10.4. В группе со стабильной желудочковой тахикардией в анамнезе стимуляция предсердий индуцировала желудочковую тахикардию у 2 больных, а залповая стимуляция желудочков — у 5. С помощью единственного желудочкового экстрастимула удалось вызвать тахикардию у 3 больных;

 

Таблица 10.4. Индукция желудочковой тахикардии при стимуляции различными способами

Группа больных

ПС

Ж

залп, S1S2

S1S2S3

S1S2S3S4

5ДП

ВТПЖ

Стойкая ЖТ (п=48)

2

5

3

11

19

7

1

Внезапная сердечная смерть (п=28)

0

4

0

4

10

6

4

ПС — предсердная стимуляция; Ж — желудочковая; 5ДП — пятикратный диастолический порог; ВТПЖ — выходящий тракт правого желудочка.

 

Рис. 10.1. Зависимость суммарного (кумулятивного) выхода индуцированной желудочковой тахикардии от способа стимуляции у больных с анамнезом стойкой желудочковой тахикардии.
В скобках указано число больных, у которых данный способ стимуляции вызывал тахикардию. ПС — предсердная стимуляция; Ж Залп — залповая желудочковая стимуляция; S1S2 — одиночный желудочковый экстрастимул; S1S2S3 — двойной желудочковый экстрастимул; S1S2S3S4 — тройной желудочковый экстрастимул; 5ДП — пятикратное превышение диастолического порога; ВТПЖ — выходящий тракт правого желудочка; ЖТ — желудочковая тахикардия.

11 больным для этого потребовалось 2 экстрастимула, а 19 — три. У 7 больных только приложение трех экстрастимулов, пятикратно превышавших диастолический порог, позволило индуцировать желудочковую тахикардию. В одном случае тахикардия была вызвана лишь при стимуляции выходящего тракта правого желудочка с помощью трех экстрастимулов, превышавших диастолический порог в 5 раз. И у одного больного три экстрастимула вдвое выше диастолического порога, приложенные в области верхушки правого желудочка, вызвали фибрилляцию желудочков.
В группе переживших внезапную сердечную смерть предсердная стимуляция не вызвала желудочковой тахикардии ни у кого из больных. У 4 больных желудочковую тахикардию удалось индуцировать залповой желудочковой стимуляцией. Приложение одного экстрастимула не приводило к тахикардии, тогда как использование двух экстрастимулов дало желаемый результат у 4 больных, а трех экстрастимулов — у 10. У 6 больных желудочковую тахикардию удалось вызвать тремя экстрастимулами, пятикратно превышавшими диастолический порог, а у 4 больных — только с помощью трех экстрастимулов в 5 раз выше порога, приложенных в области выходящего тракта правого желудочка. Фибрилляция желудочков возникла у одного больного при стимуляции верхушки правого желудочка тремя экстрастимулами, вдвое превышавшими порог.

 

Рис. 10.2. Зависимость суммарного (кумулятивного) выхода индуцированной желудочковой тахикардии от способа стимуляции у больных с анамнезом внезапной сердечной смерти.
В скобках указано число больных, у которых данный способ стимуляции вызывал тахикардию. Условные обозначения те же, что и на рис. 10.1.

 

На рис. 10.1 и 10.2 показан суммарный выход вызываемой желудочковой тахикардии в зависимости от способа стимуляции. На рис. 10.1 видно, что у 40 % больных со стабильной желудочковой тахикардией в анамнезе аритмия индуцировалась с помощью двух желудочковых экстрастимулов (схема постепенной стимуляции). Добавление третьего экстрастимула увеличило выход тахикардии до 77 %. Два последних этапа данной программы стимуляции (5-кратное превышение диастолического порога и стимуляция в области выходящего тракта правого желудочка) увеличили общий выход вызываемой тахикардии на 15%. У больных с анамнезом внезапной сердечной смерти (рис. 10.2) добавление третьего экстрастимула повысило показатель индуцируемой желудочковой тахикардии с 21 до 46 %. Стимуляция с 5-кратным превышением порога и стимуляция в области выходящего тракта увеличили суммарное количество успешной индукции еще на 26%.

Таблица 10.5. Характеристики вызванной желудочковой тахикардии (ЖТ)

Группа больных

Длительность цикла ЖТ, мс

Число больных

мономорфная ЖТ

полиморфная ЖТ

Стойкая ЖТ (п=48)

311 ±59

44

4

Внезапная сердечная смерть (п=28)

267±56

19

9

 

Характеристики вызванной желудочковой тахикардии в двух группах больных показаны в табл. 10.5. В группе со стабильной желудочковой тахикардией у 48 больных удалось индуцировать тахикардию. Продолжительность вызванной тахикардии составила 311±59мс. Это значительно превышает аналогичный показатель у 28 больных с анамнезом внезапной сердечной смерти (267 ± ±56 мс; р<0,02). У 44 из 48 пациентов в группе со стабильной желудочковой тахикардией индуцированная тахикардия была мономорфной, тогда как в группе с анамнезом внезапной сердечной смерти — только у 19 из 28 больных (р<0,02). У остальных 4 из 48 больных в группе со стабильной желудочковой тахикардией вызываемая тахикардия носила полиморфный характер. У 3 из этих 4 больных после назначения антиаритмика 1-го класса наблюдался переход полиморфной тахикардии к мономорфной. Быстрая полиморфная желудочковая тахикардия была вызвана у 9 больных из группы с анамнезом внезапной сердечной смерти. В группе со стабильной желудочковой тахикардией у 38 больных ЭКГ в 12 отведениях были получены во время спонтанной аритмии. У 35 из этих 38 программная стимуляция вызывала тахикардии, идентичные спонтанным (клиническим) тахикардиям.
Суммарный выход индуцированной желудочковой тахикардии в этом исследовании сопоставим с аналогичными данными, полученными другими авторами [27—30]. Vandepol и соавт, вызвали желудочковую тахикардию у 91 % обследованных больных с анамнезом стойкой желудочковой тахикардии, используя схему, включающую стимуляцию левого желудочка [27]. Применяя схему стимуляции, аналогичную описанной выше, Morady и соавт, индуцировали клиническую форму аритмии у 76 % больных с подтвержденной мономорфной желудочковой тахикардией [28]. В нашем исследовании частота вызываемой желудочковой тахикардии в группе с анамнезом внезапной сердечной смерти несколько ниже, чем у больных с подтвержденной стабильной желудочковой тахикардией. Эти данные согласуются с результатами аналогичных исследований, проведенных другими авторами.
Представленная программа стимуляции позволяет определить скорее кумулятивный (суммарный) выход индуцируемой тахикардии, нежели чистый выход на каждом отдельном этапе используемой схемы стимуляции. Тем не менее полученные результаты отражают определенные тенденции. Наибольшие показатели вызы-ваемости аритмии в обеих группах (37 % — у больных с анамнезом стабильной желудочковой тахикардии и 25 % — в группе с анамнезом внезапной сердечной смерти) отмечены при добавлении третьего экстрастимула. Morady и соавт, находят, что приложение третьего экстрастимула требуется 24 % больных с мономорфной желудочковой тахикардией [28]. Buxton и соавт, показали, что использование 3 экстрастимулов правого желудочка вызывает тахикардию у 22 % больных со стабильной желудочковой тахикардией и у 46 % переживших внезапную сердечную смерть [29].
Мы оценивали также эффективность стимуляции, 5-кратно превышающей диастолический порог, и стимуляции в области выходящего тракта правого желудочка. В большинстве опубликованных исследований стимуляция осуществлялась с двукратным превышением порога. В нашей программе стимуляции 5-кратное превышение порога увеличивало выход индуцируемой тахикардии на 13 % в группе со стабильной желудочковой тахикардией и на 15 % — у переживших внезапную сердечную смерть. В эксперименте на нормальном миокарде собак Hamer и соавт. [31] показали, что стимуляция, в 5 раз превышающая диастолический порог, не вызывает ложной фибрилляции желудочков, тогда как применение тока большей интенсивности обусловливает значительное возрастание частоты фибрилляции желудочков. Полученные данные свидетельствуют о том, что стимуляция, пятикратно превышающая диастолический порог, увеличивает выход индуцируемой аритмии, не вызывая при этом желудочковой фибрилляции.
В нашем исследовании стимулирующий катетер помещался в область выходящего тракта правого желудочка только после стимуляции верхушки правого желудочка с 5-кратным превышением порога. При таком подходе стимуляция в области выходящего тракта правого желудочка вызвала тахикардию еще у одного больного в группе со стабильной желудочковой тахикардией и еще у 4 больных в группе с анамнезом внезапной сердечной смерти. Таким образом, в большинстве случаев тахикардия в обеих группах индуцировалась стимуляцией верхушки правого желудочка. Несколько больший прирост частоты аритмии, вызываемой стимуляцией выходящего тракта правого желудочка, отмечается Doherty и соавт. [32, 33]. В нашей схеме использование трех экстрастимулов и тока большей интенсивности в области верхушки правого желудочка часто избавляет от необходимости стимуляции в области выходящего тракта.
Поскольку эта схема стимуляции не применялась в группе больных без желудочковой аритмии в анамнезе, определенное заключение относительно специфичности данного метода сделать невозможно. Тем не менее полученные данные позволяют сделать некоторые предположения. Как показали Brugada и другие исследователи, инициация нестойкой полиморфной желудочковой тахикардии или фибрилляции при агрессивной стимуляции является неспецифической реакцией [34, 35]. Инициация же стабильной мономорфной желудочковой тахикардии, напротив, высокоспецифична. Мы согласны с этим утверждением и полагаем, что результаты индивидуального исследования с применением желудочковой стимуляции должны оцениваться с учетом не только способа стимуляции, но и характера вызванной аритмии, а также анамнестических данных. Напротив, нестабильная полиморфная желудочковая тахикардия, вызванная тремя экстрастимулами у больного без этой формы аритмии в анамнезе, скорее всего является артефактной аритмией, не требующей лечения. Инициация мономорфной желудочковой тахикардии у больных с подтвержденной или подозреваемой аритмией всегда должна приниматься во внимание, тогда как возникновение стабильной полиморфной желудочковой тахикардии или трепетания желудочков у больных с подтвержденной рекуррентной мономорфной желудочковой тахикардией скорее следует рассматривать как неклиническое явление. Интерпретация некоторых случаев остается неясной. Например, значение индукции стабильной полиморфной желудочковой тахикардии у больных, перенесших внезапную сердечную смерть, остается неопределенным. Однако можно утверждать, что высокая диагностическая специфичность программной стимуляции достигается только в том случае, если учитываются три фактора, а именно — способ инициации, тип вызванной аритмии и анамнез больного.

Электрофизиологические исследования для оценки эффективности лекарственной терапии

 

Электрофизиологическое тестирование было предложено в качестве способа отбора эффективных антиаритмических препаратов при лечении больных с желудочковой тахикардией [2—5, 36—38]. Этот подход базируется на предположении, что острая или подострая реакция больного на антиаритмические агенты, оцениваемая с помощью программной желудочковой стимуляции, позволяет спрогнозировать результат длительного применения этих препаратов. Многие исследователи показали, что у больных с рецидивами стабильной желудочковой тахикардии или с анамнезом внезапной сердечной смерти вероятность индуцирования желудочковой тахиаритмии после фармакологических вмешательств коррелирует с клинической реакцией больного при долговременном наблюдении. Этот подход получил широкое распространение в клинической практике. Однако необходимо иметь в виду, что применение данного метода зависит от определения эффективности того или иного препарата, а также от методологии фармакологического тестирования. Кроме того, при использовании некоторых антиаритмических препаратов результаты программной стимуляции могут не предопределить клинический эффект терапии.

Методология серийного фармакологического тестирования

 

Контрольное исследование осуществляется, как правило, лишь по прошествии достаточного времени после назначения того или иного антиаритмика (не менее 5 периодов полураспада данного препарата). Контрольное исследование позволяет точнее оценить эффективность последовательного фармакологического вмешательства путем сравнения получаемых результатов с данными первоначального исследования. Более того, антиаритмические агенты могут иметь проаритмогенный эффект или способствовать индукции аритмии у данного больного [36, 39, 40]. Во время контрольного исследования необходимо зарегистрировать воспроизводимость индуцируемой желудочковой тахикардии. Частоту и форму всех вызванных приступов тахикардии следует сопоставить с клинической формой аритмии у данного пациента, если это возможно. В протоколе должны быть также зафиксированы место стимуляции и ее интенсивность.
Вслед за контрольным исследованием проводят последовательное тестирование с антиаритмическими препаратами. Способы тестирования в разных электрофизиологических лабораториях различны. Препарат (обычно прокаинамид) могут вводить внутривенно, проводя повторную программную стимуляцию после достижения терапевтической концентрации препарата в сыворотке крови. Возможно и пероральное назначение препарата в течение 48—72 ч вплоть до достижения его стабильного уровня в крови, после чего осуществляется программная стимуляция. Сывороточный уровень препарата определяют во время стимуляции или сразу после нее, чтобы зарегистрировать его терапевтическую концентрацию и убедиться, что данный препарат «имеет все шансы на успех». Таким путем проводят последовательное тестирование с различными препаратами (или комбинацией препаратов) для определения оптимальной схемы антиаритмической терапии и выбора агентов, способных предотвращать индукцию тахикардии.
Как отмечалось выше, определение эффективности препарата (или положительной реакции на него) различается в разных лабораториях. При электрофармакологическом тестировании у больных с желудочковой аритмией часто используются недостаточно четкие критерии оценки эффективности антиаритмических препаратов. Пытаясь прояснить эту проблему, Swerdlow и соавт, проана лизировали отдаленные результаты медикаментозного лечения 225 больных с индуцируемой стабильной желудочковой тахикардией или фибрилляцией [41]. Частота рецидива аритмии на фоне терапии определялась как функция числа вызванных желудочковых возбуждений во время первоначального фармакологического тестирования. Авторы отметили, что уменьшение длительности тахикардии до 11—20 возбуждений является наилучшим прогностическим показателем клинической эффективности препарата в отношении предупреждения рецидива. В нашей клинике в качестве критерия эффективности препарата при последовательном тестировании с антиаритмиками у больных со стабильной желудочковой тахикардией, индуцируемой во время контрольного исследования, используется уменьшение длительности тахикардии до 10 возбуждений. У больных, у которых во время контрольного исследования возникает только нестойкая тахикардия, критерии оценки антиаритмиков менее определенные. При фармакологическом тестировании стимуляция производится в том же месте, где тахикардию удалось вызвать во время контрольного исследования. Некоторые авторы полагают, что необходимость повышения интенсивности стимуляции для индукции тахикардии при лекарственной терапии свидетельствует об эффективности препарата [42, 43]. В нашей клинике результат фармакотестирования считается положительным, если препарат эффективен на всех уровнях, предусматриваемых нашей схемой стимуляции.
Процесс последовательного фармакотестирования может быть дорогостоящим и занимает немало времени. Некоторые авторы считают, что по реакции на внутривенное введение прокаинамида во время первоначального электрофизиологического исследования можно спрогнозировать результаты тестирования с другими стандартными антиаритмиками [44, 45]. Изучая этот вопрос в своем ретроспективном исследовании, Waxman и соавт, пришли к следующему выводу: если внутривенное введение прокаинамида не предотвращает индукции желудочковой тахикардии, дальнейшее тестирование с обычными антиаритмиками не является необходимым и следует рассмотреть возможность хирургического вмешательства или применения экспериментальных препаратов, таких как амиодарон. Чтобы оценить целесообразность определения реакции на внутривенное введение прокаинамида в качестве «скрининг-теста», мы провели проспективное исследование эффективности фармакотерапии у 23 больных с индуцируемой стабильной желудочковой тахикардией. Во время контрольного исследования стимуляция по описанной выше схеме воспроизводимо вы-вывала стабильную желудочковую тахикардию у всех больных. Затем в течение 30 мин внутривенно вводили прокаинамид (10— 15мг на 1 кг массы тела) и повторяли стимуляцию. После этого прокаинамид или хинидин назначали (перорально) в произвольном порядке. Все больные в разное время получали перорально оба препарата; при этом программная стимуляция производилась с целью оценки терапевтической эффективности препарата. Положительный эффект препарата определялся как невозможность индукции желудочковой тахикардии длительностью более 10 возбуждений.

 

Таблица 10.6. Концентрация прокаинамида и хинидина в сыворотке крови (мкг/мл)

Препарат, способ введения

Положительная реакция

Число больных

Отрицательная реакция

Число больных

Достоверность

Прокаинамид, в/в

10,1 ±2,2

7

11,7±2,1

16

СНР

Прокаинамид, per os

12,44:3,4

7

11,8±3,8

16

СНР

Хинидин, per os

5,4 ±0,6

12

5,4 ±1,0

11

СНР

СНР — статистически недостоверное различие.

 

Результаты желудочковой стимуляции и соответствующие уровни препаратов в крови представлены в табл. 10.6. У 7 из 23 больных (30 %) отмечена положительная реакция на внутривенное введение прокаинамида, у 12 (52 %)—положительная реакция на хинидин (перорально) и у 7 (30 %) — положительная реакция на перорально введенный прокаинамид. Значительных различий в сывороточных концентрациях препаратов у больных с положительной и отрицательной реакциями не наблюдалось. Частота положительной реакции на внутривенно и перорально введенный прокаинамид вполне сопоставима с данными других авторов [46—49], но частота положительного ответа на перорально введенный хинидин выше, чем в других работах [50—52]. Мы подозреваем, что последнее отчасти обусловлено существенно высоким сывороточным уровнем препарата, который был достигнут в этом исследовании. Здесь можно провести аналогию с большей эффективностью высоких доз прокаинамида, используемых для предупреждения желудочковой тахикардии, по сравнению с обычными дозами [49].
Степень согласованности ответов на введение данных препаратов показана на рис. 10.3 У 7 из 23 больных (26 %) наблюдаются различия в реакциях на внутривенное и пероральное введение прокаинамида. У 11 из 23 больных (48 %) отмечается расхождение в ответах на пероральный хинидин и внутривенный прокаинамид. Наконец, у 5 из 23 больных (22 %) наблюдается несоответствие реакций на пероральный хинидин и пероральный прокаинамид. Приведенные данные показывают, что острое тестирование с использованием внутривенного введения антиаритмиков у больных с желудочковой тахикардией может привести к неправильному прогнозу в отношении эффективности перорального назначения препаратов. Различия в эффективности антиаритмиков при их внутривенном и пероральном назначении могут быть обусловлены присутствием активных метаболитов, накапливающихся при пероральном введении, а также изменениями концентрации препарата в миокарде при долговременном пероральном введении [53—55]. Учитывая довольно высокую степень расхождений ответов на различные антиаритмики, а также возможную токсичность экспериментальных препаратов (таких как амиодарон), мы по-прежнему проводим последовательное тестирование с обычными антиаритмиками независимо от реакции пациента на внутривенное введение прокаинамида.

 

Рис. 10.3. Влияние внутривенного (в/в) и перорального (п/о) введения прокаинамида (ПА), а также перорального введения хинидина (X) на индукцию желудочковой тахикардии (ЖТ) у 23 больных. А — сравнение эффектов внутривенного и перорального назначения ПА. Б — сравнение эффектов внутривенного ПА и перорального X. В — сравнение эффектов перорального ПА и перорального X. Знаком плюс обозначен положительный ответ на препарат (вызываемая ЖТ менее 10 сокращений), а знаком минус — отрицательный ответ (вызываемая ЖТ более 10 сокращений).

 

Некоторые общие соображения и предостережения

Как уже отмечалось, тестирование с некоторыми антиаритмиками может быть нецелесообразным в отношении долгосрочного прогнозирования их клинической эффективности. В первых сообщениях о применении программной желудочковой стимуляции у больных, получающих амиодарон, отмечается, что устойчивая вызываемость нарушений ритма на фоне терапии не позволяет прогнозировать дальнейшие рецидивы клинической аритмии [56—58]. В более поздних работах, однако, было показано, что определение реакции больных на программную стимуляцию позволяет предсказать отдаленный клинический эффект амиодарона [59—60]. Как мы уже говорили, расхождение результатов тестирования может быть обусловлено использованием разных схем стимуляции, а также различиями в определении вызываемости аритмии и эффективности назначаемых препаратов. Более того, фармакокинетика амиодарона настолько сложна, что вопрос об оптимальном времени оценки реакции на этот препарат остается нерешенным. Как и другие исследователи, мы не уверены в информативности ЭФИ при фармакотестировании у больных, получающих амиодарон. Эффективность ЭФИ при оценке новых антиаритмиков должна определяться путем сопоставления получаемых данных с результатами исследования широко используемых препаратов.
В заключение следует высказать одно предостережение. Нельзя исключать возможность того, что определение эффективного препарата при помощи ЭФИ облегчает идентификацию больных с более благоприятным прогнозом по сравнению с теми, у кого этот метод не позволяет подобрать эффективное средство. Хотя некоторые данные показывают, что эффект антиаритмика во время ЭФИ является Независимым показателем выживаемости [61], результаты проспективных исследований по этой проблеме пока не опубликованы. Характерно, что антиаритмики, оказавшиеся неспособными предотвратить вызываемую стимуляцией тахиаритмию, редко продолжают использоваться при оценке спонтанных рецидивов тахикардии. Wellens и соавторы, проводя последовательное фармакотестирование, продолжают назначать больным антиаритмики независимо от результатов программной стимуляции. Хотя авторы пока не располагают отдаленными результатами проводимой антиаритмической терапии, работа в этом направлении позволит прямо определить прогностическую значимость электрофармакологического тестирования у больных с рекуррентной желудочковой тахиаритмией.

Электрофизиологические исследования для оценки адекватности хирургического и пейсмекерного лечения при желудочковой аритмии

 

Хирургическое вмешательство с целью контроля за желудочковой аритмией стало признанным методом лечения во многих клинических центрах. Новейшие методы, основанные на применении электрофизиологического картирования, существенно улучшили результаты хирургического лечения аритмии. Большинство больных, оперированных по поводу желудочковой аритмии, имеют предшествующее заболевание коронарных артерий, а также инфаркт миокарда, приведший к обширному рубцеванию и формированию аневризмы. Аневризмэктомия с реваскуляризацией (или без нее) оказалась неэффективной при купировании аритмии у таких больных. Прекращение аритмии после удаления аневризмы наблюдается в 40—60 % случаев [62—66]. Недостаточно высокая степень успеха объясняется здесь отсутствием надежного удаления или прерывания цепи циркуляции возбуждения, приводящего к тахикардии. Результаты эпикардиального и эндокардиального картирования во время операции показывают, что цепь циркуляции локализуется вблизи желудочкового эндокарда на границе аневризмы и нормальной ткани [67—69]. Современные хирургические методы направлены именно на удаление источника желудочковой аритмии.
Предоперационное обследование таких больных должно включать ЭФИ с катетерным картированием, проводимым в электрофизиологической лаборатории [70]. Референтные катетеры устанавливают в области верхушки правого желудочка, пучка Гиса и, довольно часто, в коронарном синусе. Катетер, предназначенный для картирования, помещают в разные точки правого и левого желудочка во время стойкой желудочковой тахикардии. ЭКГ-отведения от различных точек желудочков позволяют определить место самой ранней активации. Предполагается, что такое «самое раннее место» является частью цепи циркуляции. Использование этого метода возможно лишь в случае стабильной гемодинамики во время тахикардии. Иногда для замедления тахикардии и облегчения картирования применяются антиаритмические препараты. Необходимо стремиться к получению карт активации для всех морфологически различных вариантов вызванной желудочковой тахикардии.
Во время операции может осуществляться как эпикардиальное, так и эндокардиальное картирование с использованием ручного электрода. Как и в случае катетерного картирования, определяется место самой ранней активации, которое предположительно является частью цепи циркуляции возбуждения. Другим методом выявления источника аритмии является картирование во время базовой стимуляции [71, 72] и при синусовом ритме [73, 74].
Существует несколько хирургических способов удаления или разрыва цепи циркуляции. Harken и Josephson при лечении больных с рекуррентной желудочковой тахикардией настаивают на проведении ограниченной субэндокардиальной резекции, определяемой на основании картирования [66, 75—77]. Другие исследователи предпочитают более обширную эндокардиальную резекцию с удалением всего видимого эндокардиального рубца [78]. Guiraudon и соавт, в качестве способа удаления или разрыва цепи циркуляции предложили круговую эндокардиальную вентрикулотомию [79]. Наконец, для купирования рекуррентной желудочковой тахикардии применяется криохирургия, отдельно или в сочетании с другими методами [80]. Все перечисленные хирургические подходы следует иметь в виду при выборе методов лечения больных с рефрактерной злокачественной желудочковой тахикардией (см. главу 14, том 3).
Как уже отмечалось, программная стимуляция может вызвать желудочковую тахикардию у большинства больных, у которых эта аритмия возникает спонтанно. Исследования в электрофизиологических лабораториях показывают, что с помощью стимуляции в большинстве случаев можно также остановить вызванную тахикардию (предположительно благодаря проникновению стимулирующего импульса в цепь циркуляции). Этот результат достигается при использовании различных методик, включающих underdrive pacing (стимуляция с частотой, несколько меньшей частоты тахикардии), overdrive pacing (стимуляция с частотой, превышающей частоту тахикардии), залповую стимуляцию и множественные экстрастимулы (или при сочетании этих методик) [81, 82]. Однако программная стимуляция или стимуляция, направленная на прекращение аритмии, повышает частоту желудочковой тахикардии или ускоряет развитие фибрилляции желудочков [83—85], что существенно ограничивает применение этих методов при долговременном контроле или лечении желудочковой тахикардии. Используемые сейчас антитахикардические пейсмекеры управляются самим больным или работают в автоматическом режиме. В последнем случае имплантированный стимулятор способен распознать тахикардию и прекратить аритмию, обеспечив определенную (запрограммированную) последовательность импульса. Перед имплантацией подобных устройств необходимо провести детальное ЭФИ с целью определения алгоритма стимуляции, который воспроизводимо прерывает тахикардию, не повышая частоты аритмии. В настоящее время имплантируемые стимуляторы не обладают способностью дефибрилляции, что ограничивает их применение у больных с желудочковой тахиаритмией (см. главу 3, том 3).
Для контроля рекуррентной желудочковой тахикардии или фибрилляции предложено два других устройства. Mirowski и соавт. разработали автоматический имплантируемый дефибриллятор-кардиовертер, способный распознавать желудочковую фибрилляцию или тахикардию (частота > 150 уд/мин) обеспечивать синхронизированный электрошок (от 25 до 35 Дж) [86]. Имплантация этого устройства требует подшивания электронных пластин к поверхности левого желудочка. При имплантации осуществляется электрофизиологическое исследование для подбора порога чувствительности прибора и интенсивности дефибриллирующего удара. Разработано также имплантируемое устройство, включающее трансвенозную катетерную систему, способную осуществлять кардиоверсию желудочковой тахикардии импульсами низкой энергии. В настоящее время ведутся клинические испытания обеих систем. Безусловно, идеальное имплантируемое антитахикардическое устройство для больных с рекуррентной и медикаментозно рефрактерной желудочковой тахикардией должно обеспечивать кардиоверсию, дефибрилляцию и базовую стимуляцию. К сожалению, таких приборов пока нет (см. главу 14, том 3).

Электрофизиологические исследования в специфических группах больных

 

Как уже отмечалось в начале этой главы, ЭФИ с программной желудочковой стимуляцией было предложено в качестве целесообразного метода исследования при различных клинических состояниях. Как и в случае любого нового метода, оценка диагностической чувствительности, специфичности и прогностической информативности такого тестирования весьма противоречива. Тем не менее очевидно, что проведение ЭФИ целесообразно у больных с расширенным тахикардическим комплексом неясного происхождения. Хотя определенные выводы можно сделать при анализе ЭКГ в 12 отведениях [88], дифференциация наджелудочковых ритмов часто бывает затруднительной. В таких случаях инициация тахикардии во время ЭФИ позволяет провести дифференциальный диагноз. Параметры, позволяющие отличить наджелудочковую тахикардию с аберрацией от желудочковой тахикардии, включают временную связь электрографических проявлений предсердий, пучка Гиса и желудочков, а также ответ на предсердную и желудочковую стимуляцию при тахикардии.
Электрофизиологическое исследование с программной желудочковой стимуляцией было впервые проведено у больных с рекуррентной стойкой желудочковой тахикардией. Как уже отмечалось, подобное тестирование целесообразно при выборе как медикаментозного, так и хирургического лечения. У большинства таких больных (80—90 %) программная стимуляция вызывает желудочковую тахикардию, по своей морфологии обычно напоминающую спонтанную. Многие исследователи отмечают высокую прогностическую ценность (как при положительном, так и при отрицательном прогнозе) фармакотестирования с программной стимуляцией желудочков в отношении превентивного эффекта у больных со спонтанной тахикардией [2—5, 36, 37]. Ценность данного метода для больных с нестабильной желудочковой тахикардией, по-видимому, не столь высока. Нестабильная желудочковая тахикардия часто является неспецифическим ответом на стимуляцию по жесткой схеме, поэтому электрофармакотестирование в таких случаях может быть гораздо менее информативным. Более того, поскольку общий прогноз у таких больных значительно лучше, чем при стабильной желудочковой тахикардии, тестирование с антиаритмиками в этой группе больных может иметь лишь ограниченное значение. Применимость подобных исследований у больных с повторяющимися обморочными состояниями обсуждается в главе 2 третьего тома. Показано, что у некоторых больных с органическим поражением сердца ЭФИ может помочь в выяснении причины обмороков и в выборе адекватного метода лечения [15—17]. Больные, пережившие эпизод внеклинической остановки сердца, имеют плохой прогноз; по опубликованным данным, смертность составляет 20—30 % в первый год и от 30 до 40 % — в течение 2 лет [89]. Программная желудочковая стимуляция может вызвать желудочковую тахикардию у 30—75 % этих больных [6—10]. Лекарственная терапия, проводимая на основании результатов ЭФИ, способна эффективно предупреждать рецидивы желудочковой аритмии у таких больных. Более того, идентификация больных без индуцируемой аритмии может помочь в отношении прогнозирования в различных группах больных, переживших внезапную сердечную смерть, поскольку, по имеющимся данным, прогноз у этих больных лучше, чем у больных с индуцируемой желудочковой тахикардией [90].

Заключение

 

Электрофизиологическое исследование с программной желудочковой стимуляцией, первоначально использовавшееся для изучения механизмов желудочковой тахикардии, сегодня является неотъемлемой частью клинического обследования и лечения больных с желудочковой тахиаритмией. Чувствительность и специфичность различных методов стимуляции, используемых при ЭФИ, теперь уже неплохо изучены. Адекватное применение этих методов в определенных группах больных может помочь в выборе медикаментозного хирургического или пейсмекерного лечения. В настоящее время выясняется возможность идентификации при помощи ЭФИ постинфарктных больных с высоким риском внезапной смерти, что еще больше расширит границы клинического применения электрофизиологического тестирования.

 

ГЛАВА 11. Поздние желудочковые потенциалы: механизмы, методы исследования, распространенность и клиническое значение

 

Г. Брейтхардт и М. Боргриф ( G. Breithardt и М. Borggrefe)

 

В последние годы экспериментальные и клинические исследования позволили получить убедительные доказательства того, что циркуляция возбуждения играет основную роль в развитии наиболее опасных нарушений ритма желудочков [1—5]. Для возникновения циркуляции необходим ряд условий, включая однонаправленный блок, замедленное проведение и медленное восстановление возбудимости ткани перед фронтом волны активации [5]. В связи с этим одной из наиболее ярких находок, предположительно обусловленных медленным проведением, явилось обнаружение задержанной фракционированной электрической активности во время диастолы в области экспериментального инфаркта миокарда [1—3]. Поскольку наблюдаемые потенциалы наиболее часто связаны с сегментом ST, они получили название «поздних потенциалов» [7]. Они характеризуются множественными низкоамплитудными зубцами, иногда разделенными изоэлектрическими интервалами. Наличие таких ЭГ-проявлений при синусовом ритме может указывать на потенциальную локализацию цепей циркуляции возбуждения. Задержанные и фрагментарные потенциалы наблюдались при эпикардиальном и эндокардиальном картировании во время хирургической операции (рис. 11.1) [6—9], а также при эндокардиальном картировании с помощью катетерного электрода у больных с желудочковой тахикардией [10, 11].
Сравнительно недавно поздние желудочковые потенциалы удалось зарегистрировать с помощью неинвазивных методов при использовании соответствующей техники регистрации и фильтрации сигналов [7, 12—19]. В этой главе обсуждаются методы регистрации и доступные в настоящее время клинические данные, полученные у больных с желудочковой тахикардией, а также возможная роль поздних потенциалов в идентификации больных с риском желудочковой тахиаритмии после инфаркта миокарда.

Электрофизиологические и анатомические основы поздних желудочковых потенциалов

 

El-Sherif и соавт. [1] с помощью специально сконструированных композитных электродов зарегистрировали при экспериментальном инфаркте миокарда непрерывную электрическую активность, регулярно и предсказуемо возникавшую на протяжении всего диастолического интервала между основным возбуждением и циркуляторными возбуждениями, а также между последовательными циркуляторными возбуждениями (рис. 11.2). Эти данные подтверждаются известными анатомическими характеристиками инфаркта миокарда, в зоне которого могут существовать островки относительно жизнеспособной миокардиальной ткани, перемежающейся участками некроза. Несколькими годами раньше Waldo и Kaiser [20], используя биполярные электроды, зарегистрировали при экспериментальном инфаркте миокарда аналогичную непрерывную электрическую активность. Подобная активность предшествует появлению желудочковой аритмии.

 

Рис. 11.1. Регистрация фрагментарной активности с помощью метода эндокардиального биполярного картирования во время операции у больного с подтвержденной желудочковой тахикардией. Регистрация осуществлялась в пограничной зоне аневризмы. Фрагментарная активность начинается до окончания комплекса QRS на стандартной ЭКГ и захватывает часть сегмента ST.

 

Позднее были осуществлены более детальные исследования электрофизиологических и анатомических основ поздних желудочковых потенциалов. Gardner и соавт. [21] удалось показать, что медленное проведение, обусловленное угнетением потенциала покоя и уменьшением скорости нарастания потенциала действия при повышении концентрации калия в перфузионном растворе, сопровождается снижением амплитуды и увеличением их длительности на ЭГ, но не вызывает фрагментарной активности. Следовательно, медленное проведение как таковое неспособно вызвать фрагментарную активность. Электрическая активность с выраженной фрагментарностью наблюдается только на ЭГ препаратов из зоны хронического инфаркта, в которой интерстициальный фиброз привел к образованию изолирующих границ между мышечными пучками. Следовательно, отдельные компоненты фрагментарных электрограмм скорее всего отражают асинхронную электрическую активность каждого изолированного пучка выжившего миокарда вблизи места регистрации. Естественная асимметрия активации миокарда вследствие выделенной ориентации волокон усиливается инфарктом и может предрасполагать к возникновению циркуляции возбуждения [21, 22]. Трансмембранные потенциалы кардиомиоцитов в областях с фрагментарной активностью, расположенных на эпикардиальной границе зоны зажившего инфаркта, имеют нормальные характеристики без признаков угнетения [21]. Наблюдаемое в этой зоне медленное проведение объясняется сокращением числа контактов между мышечными волокнами. Снижение амплитуды на ЭГ, по-видимому, является результатом того, что под регистрирующим электродом оказывается очень мало выживших мышечных волокон, которые в основном замещены соединительной тканью; это снижение не связано с угнетением потенциалов действия. Следовательно, в тех областях, где регистрируется фрагментарная активность, указывающая на медленное неоднородное проведение, по-видимому, имеется анатомический субстрат для циркуляции возбуждения. Однако подобные электрограммы могут быть получены в области, где миокардиальные волокна разделены соединительной тканью даже в отсутствие циркуляции возбуждения. Richards и соавт. [22] удалось показать, что поддерживающаяся циркуляция может возникать на очень небольших (объемом 5 см3) участках эпикарда, где регистрируется фрагментарная активность.

Рис. 11.2. Нарушение проведения в зоне экспериментального инфаркта, которое вызывает циркуляцию возбуждения.
Ниже представлены стандартная ЭКГ и регистрация активности в зоне ишемии (ЗИ) с помощью композитного электрода (Комп) и трех биполярных электродов (Бип 1, Бип 2 и Бип 3), расположенных недалеко друг от друга. На фрагменте Б композитный электрод (точечная линия) не покрывает всего пути циркуляции, поэтому последовательность регистрируемой им активности в ишемической зоне (Комп) в виде многочисленных асинхронных пиков не является непрерывной [1].

 

Четкая корреляция между наличием непрерывной фрагментарной электрической активности и стабильностью желудочковой тахикардии была продемонстрирована Garan и соавт. [23]. Эти исследования показали, что электрическая стимуляция, которая возбуждает желудочки, не влияя на непрерывную электрическую активность, не способна прекратить желудочковую тахикардию. Однако трансформация непрерывной активности в прерывистую, судя по дискретным ЭГ, полученным при быстрой стимуляции, прекращает желудочковую тахикардию. Приостановка непрерывной электрической активности однократным электрическим стимулом без возбуждения всей массы желудочков во время желудочковой тахикардии способно устранить тахикардию. Хирургическое удаление участка, где поддерживается непрерывная электрическая активность, исключает возможность инициации желудочковой та хикардии. Это подтверждается и наблюдениями за больными с желудочковой тахикардией, у которых склонность к данному нарушению ритма была успешно устранена в результате хирургического вмешательства [24, 25]. Проведенные исследования ясно показывают патогенетическое значение участков с непрерывной активностью для развития желудочковой тахикардии.
Высказывалось также предположение о том, что фрагментарная активность, регистрируется в клинических исследованиях с помощью внутриполостных катетерных электродов [10, 11, 26], может быть всего лишь артефактом метода регистрации вследствие движения катетерного электрода относительно ткани или искажения электрограмм из-за частотных характеристик усилителей [27]. Однако такие электрограммы с фрагментарной активностью могут быть получены и с помощью униполярных или биполярных электродов на изолированных перфузируемых препаратах, механическое движение которых пренебрежимо мало. Поскольку такие электроды обеспечивают непрерывный и высококачественный контакт с тканью, очевидно, что получаемые электрограммы с фрагментарной активностью не являются артефактными.

Методологические аспекты неинвазивной регистрации поздних желудочковых потенциалов

 

Амплитуда поздних желудочковых потенциалов составляет единицы милливольт даже при прямой регистрации биполярными электродами на поверхности миокарда. При обычной электрокардиографии такие сигналы редко регистрируются на поверхности тела [28]. Однако их все же можно записать с поверхности тела при высоком усилении электрокардиографического сигнала и использовании методов компьютерного усреднения, как это было впервые показано Berbari и соавт. [12] в эксперименте на животных, а также Fontaine и соавт. [7] — у больных с идиопатической желудочковой тахикардией. Это подтверждается множеством последующих работ [13—19, 29, 30].
Основная проблема при большом усилении сигнала состоит в повышении уровня шума, генерируемого несколькими источниками (табл. 11.1), что вынуждает использовать различные методы подавления шума. Амплитуда полезного сигнала в таких случаях часто меньше электрического шума того или иного источника. Кроме тщательного экранирования кабеля и использования почти бесшумных входных предусилителей, для устранения оставшегося случайного шума применяется также усреднение сигнала. С возрастанием числа усредняемых записей амплитуда шума, накладывающегося случайным образом на каждую запись, снижается, тогда как амплитуда повторяющегося истинного сигнала стабилизируется, увеличивая таким образом отношение сигнал — шум (рис. 11.3). В разработанной нами системе для получения стабильного сигнала достаточно получить от 100 до 200 повторений.

 

Таблица 11.1. Причины шумов при ЭКГ-регистрации с высоким усилением

Шумы окружающей среды
Шум, генерируемый на границе между кожей и электродом
Миотический шум
Шум усилителя

 

Этот метод применим только для повторяющихся электрокардиографических сигналов и не способен выявлять динамические изменения сигнала в последовательных регистрациях.
Частота оцифровки сигнала в системе накопления и усреднения записей определяется частотной составляющей этого сигнала. Для получения хорошего качества частотные характеристики прибора должны соответствовать частотной составляющей сигнала. В идеале входной сигнал, включая шум, не должен иметь составляющих с частотой выше частоты оцифровки. Частотные компоненты входного сигнала с частотой, превышающей половину частоты оцифровки, вызывают смещение частотных составляющих, располагающихся в спектре ниже половины частоты оцифровки, на столько же герц, насколько эти составляющие в исходном сигнале превышают данный предел. В нашей системе смещенные частотные компоненты не создают никаких проблем, так как входной сигнал фильтруется аналоговым фильтром с частотой пропускания до 300 Гц и оцифровывается с частотой 10 кГц [14].
Одной из проблем высокого усиления биологических сигналов является «звон» фильтра, особенно при использовании фильтров с мощными характеристиками [31]. Такое явление может возникнуть при быстром спаде высокоамплитудного сигнала к нулевой линии. Обычные методы фильтрации значительно усиленного комплекса QRS искажают окончание сигнала. Интенсивность звона фильтра увеличивается при повышении нижней частоты пропускания. Однако устранение низкочастотных компонентов сигнала является необходимым условием для предотвращения насыщения усилителя во время сегмента ST при исключительно высоком усилении, используемом для детектирования поздних потенциалов, а также для исключения дыхательных колебаний. Таким образом, во всех работах, посвященных изучению поздних потенциалов, необходимо указывать характеристики фильтра. Было показано, что в некоторых схемах фильтров после окончания комплекса QRS довольно продолжительное время отмечаются многократные колебания сигнала (звон) [18]. В нашей системе, в которой используется однополюсный фильтр (6 дБ на 1 октаву), возможны только кратковременные колебания в течение нескольких миллисекунд после резкого окончания прямоугольного сигнала (рис. 11.4). Разумеется, это тоже может мешать выявлению коротких низкоамплитудных сигналов непосредственно после окончания комплекса QRS. Однако такой звон не оказывает существенного влияния на сигналы, появляющиеся более чем через 20 мс после резкого окончания QRS. Simson и соавт. [18] предложили иное решение, основанное на использовании двусторонних фильтров, обрабатывающих комплекс QRS в обратном направлении во времени после их компьютерной регистрации. Таким способом удается детектировать низкоамплитудные сигналы в терминальной части комплекса QRS без какого-либо влияния звона фильтра после окончания высокоамплитудного сигнала комплекса QRS, предшествующего поздним потенциалам.

Рис. 11.3. Постепенное улучшение качества конечного сигнала по мере увеличения числа усредненных циклов в диапазоне от 1 до 1000 у больного с аневризмой левого желудочка и желудочковой тахикардией. Наблюдаемая высокочастотная активность представляет собой поздний потенциал, возникающий вскоре после комплекса QRS.


Одно из требований метода усреднения сигнала — идентичность усредненных желудочковых комплексов. Следовательно, необходимо исключить преждевременные возбуждения. Этого можно добиться либо путем простого исключения всех возбуждений с заданной степенью преждевременности [14], либо более специфично — посредством пропускания всех ЭКГ-сигналов через программу распознавания символов для устранения эктопических возбуждений и слишком зашумленных сигналов [18]. При последнем подходе первые 8 возбуждений принимаются как эталон, если среднее стандартное отклонение сигнала в этой группе меньше 20 мкВ. Все последующие возбуждения сравниваются с эталоном и принимаются, если отклонение меньше двукратного стандартного отклонения, использованного при создании эталона. Эталон обновляется через каждые 4 возбуждения.
Другим условием применения метода усреднения сигнала является стабильный запуск отсчета сигнала при оцифровке компьютером. В случае значительных колебаний точки отсчета большая часть высокочастотного сигнала утрачивается, действуя, таким образом, как высокочастотный фильтр.

 

Оборудование для неинвазивной регистрации поздних потенциалов

В настоящее время существует два основных метода неинвазивной регистрации поздних желудочковых потенциалов. Первый состоит в усреднении сигнала во времени; при этом усредняется большое число идентичных сердечных циклов, регистрируемых одним биполярным электродом в течение длительного времени [12—19]. Вторым является метод пространственного усреднения, при котором пытаются уменьшить амплитуду шума однократного возбуждения посредством одновременной регистрации активности множеством близкорасположенных электродов, предполагая, что они регистрируют практически идентичный комплекс QRS, тогда как шум при каждом входе распределяется случайным образом [32, 33].

Рис. 11.4. Влияние пограничной частоты фильтра (однополюсные RC-фильтры, 6 дБ/октава) на форму сигнала.
Прямоугольный сигнал (показана лишь его конечная часть) подавался на пред-усилитель и усреднитель с использованием фильтров; нижняя граница частоты изменялась от 0,3 до 100 Гц. Верхняя граница составляла 300 Гц. Повышение нижней границы частоты приводило к выраженному угнетению горизонтального участка сигнала непосредственно после ступеньки, что делало невозможной идентификацию сигналов в течение этого короткого периода (приблизительно 10 мс).


Основное оборудование для усреднения сигнала во времени включает предусилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), усреднитель. сигнала и устройство для представления и хранения данных- (рис. 11.5). Кроме того, предусматривается подача триггерного сигнала либо от того же ЭКГ-источника, либо от другого отведения. Триггерный сигнал используется для запуска процесса усреднения с заданной точки каждого комплекса QRS. Для возможности регистрации части сигналов ЭКГ до момента подачи триггерного сигнала необходимо специальное устройство для временного хранения данных. Как отмечалось ранее, аномальные сигналы QRS должны исключаться из процесса усреднения.

 

Рис. 11.5. Блок-схема установки, используемой нами для регистрации поздних желудочковых потенциалов.

 

Основные технические различия применяемых в настоящее время систем состоят в использовании разных положений регистрирующего электрода, различных характеристик фильтра, а также разных систем представления, хранения и оценки данных. Ниже приведено описание некоторых систем.
В разработанной нами системе регистрации и усреднения сигналов [14] используются 4 биполярных электрода, соединенных экранированными проводами с низкошумовым предусилителем, имеющим высокий коэффициент усреднения и питающимся от батарей (Princeton Applied Research, модель 113). Мы используем однополюсный аналоговый фильтр (6 дБ/октава) с полосой пропускания от 100 до 300 Гц. Низкочастотный фильтр, не пропускающий частоты ниже 100 Гц, необходим для устранения дыхательного дрейфа нулевой линии и сглаживания сегмента ST, который при используемом коэффициенте усиления будет иметь круговой наклон. Частота пропускания фильтра высоких частот выбрана на уровне 300 Гц для устранения любого шума, возникающего из-за сократительной активности миокарда. После предварительного усиления сигнал подается на двухканальную систему усреднения (Princeton Applied Research, усреднитель сигналов, модель 4202). Оба канала комбинируются для одного блока памяти (2048 бит). Усреднитель запускался извне от комплекса QRS, регистрируемого в двух дополнительных биполярных отведениях, специально расположенных так, чтобы комплекс QRS был монофазным и высокоамплитудным. Порог подбирается таким образом, чтобы запуск усреднения происходил приблизительно в одно и то же время. Колебания момента запуска составляют ±1,5 мс. Триггерный сигнал запускает развертку, которая захватывает 204,8 мс (состоит из 2048 последовательных интервалов, каждый из которых длится 100 мкс). При таком режиме работы сигнал оцифровывается с частотой 10 кГц. Система усреднения сигнала позволяет осуществлять непрерывное наблюдение за процессом усреднения на осциллографе с блоком памяти. В большинстве случаев число усредняемых сердечных циклов варьирует от 150 до 200. Предпринимается ряд превентивных мер, благодаря которым в процесс усреднения не попадают преждевременные возбуждения желудочков. Для этой цели используется специальная схема, обеспечивающая автоматическое измерение интервала R— R между возбуждениями. Таким образом, при преждевременном возникновении возбуждения запуск процесса усреднения исключается. Усредненные сигналы фотографируются поляроидной камерой.
Система, разработанная Simson [18], основывается на использовании трех биполярных ортогональных отведений X, Y и Z. Электрография с высоким разрешением усиливается в 1000— 5000 раз и предварительно фильтруется с полосой пропускания от 0,05 до 300 Гц. Сигнал от каждого отведения проходит через 4-полюсные высокочастотные фильтры (250 Гц) и подается затем на аналого-цифровой преобразователь (1000 образцов в секунду; 12 бит). Оцифрованные данные хранятся на гибких дисках настольного компьютера Hewlett—Packard, модель 9826. Запись в каждом отведении осуществляется последовательно в течение 133 с. В каждом отведении усредняются отдельно только те комплексы, которые программой распознавания символов идентифицируются как нормальные. Для устранения низкочастотных компонентов электрокардиограммы используется двусторонний цифровой фильтр с нижней границей частоты 25 Гц (4-полюсный низкочастотный фильтр Баттерворта). Фильтр обрабатывает сигнал в прямом направлении в течение первых 40 мс комплекса QRS, после чего фильтр перезапускается и обрабатывает сигнал с конца в обратном направлении до той же точки в комплексе QRS. При таком подходе устраняется «звон» фильтра после окончания комплекса QRS [18]. Отфильтрованные сигналы для каждого из трех отведений затем комбинируются для получения векторной величины (х2+у2+z2)1/2, называемой «отфильтрованным комплексом QRS». Начало и окончание суммарного сигнала автоматически определяется по точкам, где средняя амплитуда сигнала в течение 5 мс в 3,5 раза превышает амплитуду случайного шума. Затем рассчитывают среднюю амплитуду суммарного сигнала, исходя из точек начала и конца регистрации. Более того, система определяет среднюю амплитуду за последние 40 и 50 мс регистрации [18].
Uther и соавт [19] для выявления фрагментарной низкоамплитудной активности использовали векторкардиографические поверхностные отведения. В других исследованиях [15, 16] применялись промышленные электрокардиографы с дополнительными приспособлениями для усреднения сигнала (усреднитель сигналов Marquette MAC).
Так как метод усреднения сигнала во времени позволяет обнаруживать лишь повторяющиеся электрокардиографические сигналы, с его помощью невозможно выявить их динамические изменения в каждом сердечном цикле. Для определения динамики событий El-Sherif и соавт. [33] разработали метод пространственного усреднения. При таком подходе электронная суммация потенциалов, зарегистрированных множеством парных электродов, осуществляется с помощью специально разработанного объемного проводника. Предполагается, что ЭКГ-сигнал между любой парой электродов практически одинаков, тогда как шум от электромиографических источников (между поверхностью тела и электродами), а также собственный шум усилителей не полностью коррелированы. При пространственном усреднении предполагаются усиление идентичных полезных сигналов и ослабление шума. Хотя шумы на границе между электродами и телом, а также шумы усилителей можно рассматривать как совершенно случайные, электромиографические потенциалы не являются полностью независимыми [34]. Чем больше расстояние между электродами, тем слабее корреляция между электромиографическими сигналами.
Использование объемного проводящего электрода [33] улучшает отношение электрокардиографического и электромиографического сигналов, так как биоэлектрический источник электромиографических сигналов находится прямо под кожей, а сердечный источник располагается на большем расстоянии. Как электромиографический, так и электрокардиографический сигналы уменьшаются приблизительно пропорционально квадрату расстояния. Но поскольку электромиографический источник расположен ближе, его ослабление оказывается менее выраженным.



 
« Аритмии сердца (4)   Аритмии сердца (6) »