Неинвазивное электрокардиографическое картирование желудочковых нарушений ритма сердца

Как известно, желудочковые нарушения ритма сердца (НРС) являются важной медицинской проблемой: они могут нарушать гемодинамику, приводить к ремоделированию миокарда, а также формированию аритмогенной кардиомиопатии и развитию в конечном итоге сердечной недостаточности со значительным снижением качества жизни пациентов [5, 8]. Среди желудочковых НРС выделяют две большие группы – коронарогенные и не-коронарогенные. Группа коронарогенных желудочковых аритмий наиболее распространена и связана с атероск- леротическим поражением коронарных артерий, ишемической болезнью сердца. Некоронарогенная группа составляет около 15% всех желудочковых аритмий и включает в себя желудочковые НРС у пациентов с кардиомиопатиями, в том числе аритмогенной дисплазией правого желудочка, пороками сердца, перенесенным миокардитом, наследственной каналопатией (синдром Бругада, синдром удлиненного интервала QT и др.), а также ятрогенные и истинно идиопатические желудочковые аритмии [4, 8].

Медикаментозная терапия у пациентов с желудочковыми НРС часто оказывается малоэффективной, поэтому современные подходы к обследованию и лечению таких пациентов связаны с активным внедрением в клиническую практику новых методов электрофизиологической диагностики и интервенционных методов лечения [3, 6, 10, 12]. Развитие электрофизиологической диагностики связано с двумя направлениями: совершенствованием техники инвазивного ЭФИ сердца и разработкой неинвазивных методов электрофизиологической диагностики, среди которых наиболее интересным является направление, связанное с совершенствованием методов топической диагностики аритмий. Первые попытки определить локализацию аритмогенного фокуса были предприняты еще в 1969 г. M.B. Rosenbaum, который попытался классифицировать желудочковые экстрасистолии (ЖЭС) на право- и левожелудочковые на основании морфологии комплекса QRS по данным поверхностной электрокардиограммы (ЭКГ), базируясь в первую очередь на конфигурации комплекса в виде блокад ножек пучка Гиса [2]. К настоящему времени предложено несколько алгоритмов топической диагностики ЖЭС по стандартной ЭКГ в 12 отведениях [2, 8, 9]. Эти алгоритмы показывают достаточно высокую специфичность и чувствительность в плане определения принадлежности аритмогенного фокуса к тем или иным анатомическим зонам желудочков. Однако размер этих зон достаточно большой, и поэтому точно локализовать аритмогенный фокус невозможно [4].

Новые возможности диагностики сердечных аритмий открывают методы, основанные на вычислительной реконструкции электрофизиологических процессов сердца, в частности, на решении обратной задачи электрокардиографии. Понятие обратной задачи электрокардиографии (Inverse Problem in Electrocardiography) было введено видными электрофизиологами R. Plonsey, R.C. Barr, B. Taccardi в конце 60-х – начале 70-х годов XX в. [1, 13]. Суть данной методики заключается в том, чтобы по данным многоканальной регистрации ЭКГ с поверхности грудной клетки создать вычислительную реконструкцию электрограмм на эпикардиальной и эндокардиальной поверхностях сердца, т.е. по распределению потенциала электрического поля сердца в заданный момент времени на поверхности грудной клетки можно вычислить распределение потенциала на эпикарде и эндокарде и, таким образом, по поверхностной изопотенциальной карте построить изопотенциальную эпикардиальную и эндокардиальную карту. В дальнейшем по имеющимся изопотенциальным эпикардиальным и эндокардиальным картам можно построить изохронные карты и карты распространения волны возбуждения. Таким образом, электрофизиологические методики на основе обратной задачи электрокардиографии позволяют неинвазивным путем получить информацию, по диагностической ценности сопоставимую с результатами инвазивного ЭФИ сердца [7].

Впервые реализовать методику неинвазивного эпикардиального картирования удалось научному коллективу под руководством проф. Y. Rudy (США), предложившему в 2004 г. вариант методики, названный авторами Noninvasive Electrocardiographic Imaging, который предус- матривает помимо поверхностного ЭКГ-картирования проведение компьютерной томографии (КТ) грудной клетки и сердца. Аналогичную методику под названием Noninvasive Imaging of Cardiac Electrophysiology представила группа исследователей из медицинского университета Инсбрука (Австрия). Отличия этой методики от разработки американских коллег заключались в применении магнитно-резонансной томографии (МРТ) для построения трехмерных моделей торса и сердца и использования существенно меньшего числа ЭКГ-отведений на поверхности грудной клетки [7, 11, 14].

Однако несмотря на значительные успехи, достигнутые рядом научно-исследовательских групп, остаются актуальными задачи разработки более эффективных методов решения обратной задачи электрокардиографии и совершенствования методов электрофизиологической диагностики на ее основе, поскольку по поверхностным эпикардиальным картам при некоторых локализациях желудочковых НРС можно определить только принадлежность аритмогенной зоны к желудочкам сердца. Обычно это возможно при локализации эктопического очага перегородочной позиции. С учетом вышеуказанных недостатков в 2006–2010 гг. в ФГБУ ЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН был разработан российский программно-аппаратный комплекс “Амикард” для неинвазивного ЭФИ сердца, который позволяет проводить реконструкцию потенциала электрического поля сердца не только на эпикардиальной поверхности сердца, но и на эндокардиальной поверхности предсердий и желудочков [4].

Материал и методы

В отделении хирургического лечения сложных нарушений ритма сердца и электрокардиостимуляции ФГБУ “НИИ кардиологии” СО РАМН был обследован 81 пациент (30 мужчин и 51 женщина) в возрасте от 20 до 67 лет (средний возраст – 43,5 года) с желудочковыми НРС различной этиологии и локализации. При поступлении в стационар 63 пациента предъявляли жалобы на перебои в работе сердца (12 пациентов также жаловались на частые головокружения, у 3 пациентов были эпизоды потери сознания в анамнезе); 18 пациентов жалоб не предъявляли. У 60 пациентов на догоспитальном этапе проводилась антиаритмическая терапия препаратами разных классов, однако у 42 пациентов данная терапия оказалась абсолютно неэффективной, а у 18 пациентов отмечался положительный эффект в виде уменьшения количества ЖЭС по данным контрольного холтеровского мониторирования ЭКГ. Однако в дальнейшем данная терапия была отменена в связи с развитием побочных эффектов или увеличением количества ЖЭС. 21 пациенту антиарит-мическая терапия не назначалась.

В стационаре пациентам проводилось следующее обследование: ЭКГ в 12 отведениях, холтеровское мониторирование ЭКГ, клинический и биохимический анализы крови, трансторакальная эхокардиография. Коронарография проводилась пациентам старше 40 лет для исключения значимых атеросклеротических изменений коронарных артерий и, соответственно, ишемического генеза НРС.

По данным суточного мониторирования ЭКГ, у всех пациентов документирована частая монотопная ЖЭС (более 5000 за период мониторирования).

Всем пациентам проводилось неинвазивное ЭФИ, включающее в себя:

• 1.    Многоканальную регистрацию ЭКГ в 240 отведениях с поверхности грудной клетки.

• 2.    Спиральную компьютерную томографию (СКТ) в режиме ЭКГ-синхронизации с внутривенным болюсным контрастированием.

• 3.    Обработку результатов на программно-аппаратном комплексе “Амикард” (по данным СКТ строились трехмерные модели сердца, осуществлялась реконструкция электрограмм на поверхность эпикарда и эндокарда, основанная на многоканальной записи ЭКГ с грудной клетки).

• 4.    По полученным эпикардиальным и эндокардиальным изопотенциальным и изохронным картам на трехмерных моделях сердца определялись области наиболее ранней активации, соответствующие проекции эктопического источника.

После предоперационного обследования проводилось внутрисердечное ЭФИ и РЧА желудочковых НРС. Выявленная локализация эктопического источника сравнивалась с данными внутрисердечного ЭФИ.

Результаты

По результатам неинвазивного ЭФИ, у 56 пациентов аритмогенный фокус находился в правом желудочке (ПЖ): у 3 пациентов – в передне-боковой области выводного отдела правого желудочка (ВОПЖ), у 7– на передней стенке ВОПЖ, у 17– в передне-перегородочной области ВОПЖ (рис. 1 на 2-й стр. обложки), у 22 – в перегородочной позиции ВОПЖ, у 2 – на задней стенке ВОПЖ; у 2 – на свободной стенке ПЖ, у 1 – в передне-перегородочной области на границе между верхушечными и средними сегментами ПЖ и у 2 – под кольцом трикуспидального клапана, парагисиально, что совпало с данными внутрисердечного ЭФИ. Всем пациентам была успешно проведена РЧА аритмогенного фокуса (рис. 1).

У 17 пациентов источник возбуждения находился в левом желудочке (ЛЖ): у 2 пациентов – в верхушечных отделах межжелудочковой перегородки (МЖП), у 1 – в базальных отделах передней стенки ЛЖ, у 1 – в базальных отделах боковой стенки ЛЖ, у 2 – в базальных отделах задней стенки ЛЖ; у 3 – в проекции некоронароген-ного синуса Вальсальвы, у 2 – на границе правого и левого синусов Вальсальвы, у 2 – в проекции устья правой коронарной артерии и у 4 – в проекции устья левой коронарной артерии. Данные локализации также совпали с результатами внутрисердечного картирования.

У 8 пациентов локализации аритмогенного фокуса не совпали. Согласно инвазивному ЭФИ и успешной РЧА, у 1 пациента источник аритмии располагался рядом с устьем левой коронарной артерией, однако неинвазивное картирование показало зону наиболее ранней активации в передне-септальной проекции ВОПЖ; у 2 – ЖЭС была из задне-септальной позиции базальных отделов ЛЖ, при проведении неинвазивного картирования в одном случае нам вообще не удалось определить зону наиболее ранней активации, а во втором случае мы могли лишь предположить, что аритмогенный фокус находится на задней стенке базальных отделов ЛЖ; у 1 – под кольцом трикуспидального клапана, рядом с пучком Гиса. Неинвазивное картирование показало зону наиболее раннего возбуждения в проекции устья левой коронарной артерии; у 1 – в задне-септальной позиции ВОПЖ, согласно неинвазивному ЭФИ, аритмогенный фокус должен был располагаться в передне-септальной позиции ВОПЖ; у 1 – в базальных отделах свободной стенки ПЖ, однако неинвазивное картирование показало зону наиболее раннего возбуждения в средних отделах МЖП. Еще у 2 – ЖЭС была из папиллярной мышцы ЛЖ, при неинвазивном ЭФИ вообще не удалось определить источник аритмии.

Обсуждение

Наиболее аритмогенной зоной при ЖЭС является ВОПЖ, здесь локализовано 64,1% исследуемых нами желудочковых аритмий. Точность неинвазивной топической диагностики желудочковых НРС в данной области достигает 98,0% (только в 1 случае из 52 мы получили расхождение между результатами внутрисердечного и неинвазивного ЭФИ). В проекциях синусов Вальсальвы локализовано 14,9% исследуемых нами желудочковых аритмий (12 пациентов). Точность диагностики с помощью программно-аппаратного комплекса “Амикард” для данной локализации составляет 91,6% (в 1 случае мы получили расхождение результатов). ЖЭС из приточного отдела ПЖ была у 7 (8,6%) пациентов, в 2 случаях источник аритмии, определенный с помощью неинвазивного картирования, не совпал с данными внутрисердечного ЭФИ. У 10 (12,4%) пациентов аритмогенный фокус располагался в приточном отделе ЛЖ. Данная область сердца, на наш взгляд, представляется наиболее сложной с точки зрения неинвазивного картирования желудочковых аритмий. Точность неинвазивной топической диагностики составляла всего 60% (в 4 случаях из 10 мы получили расхождения между результатами внутрисердечного и неинвазивного ЭФИ). При ЖЭС из папиллярных мышц ЛЖ нам вообще не удалось определить зону начала возбуждения при неинвазивном ЭФИ, используя как эпикардиальное, так и эндокардиальное картирование.

В целом же полученные нами данные показывают, что точность метода для топической диагностики желудочковых НРС составляет 90,12%, что свидетельствует о высокой диагностической ценности и перспективности применения неинвазивного картирования в предоперационном обследовании пациента. Основными причинами погрешности топической диагностики, на наш взгляд, являются: наличие “шума” и “наводок” при записи ЭКГ, дыхательные движения грудной клетки при поверхностном картировании и во время проведения СКТ, качество томограмм, полученных при СКТ, что в большей степени зависит от количества срезов за оборот спирали томографа.

Выводы

Топическая диагностика желудочковых НРС на основе использования неинвазивного активационного карти- рования позволяет с достаточно высокой степенью точности выявлять зоны ранней активации и локализацию аритмогенного фокуса (точность метода – 90,12%).