Signa Cor Laboratory
 
 
АНАЛИЗЪТ НА ВАРИАТИВНОСТТА НА СЪРДЕЧНАТА ЧЕСТОТА (Heart Rate Variability) - НЕИНВАЗИВНА МЕТОДИКА ЗА КОЛИЧЕСТВЕНА ОЦЕНКА НА АВТОНОМНАТА ФУНКЦИЯ НА СЪРЦЕТО

1. Връзка между вариативността на сърдечната честота и автономната функция на сърцето
Известно е, че сърдечната честота не е абсолютно равномерна и се влияе от различни фактори. Интервалите между нормалните синусови съкращения се изменят периодично поради дишане, кръвно налягане, терморегулация, действието на ренин-ангиотензинната система, физическо и умствено натоварване, положение на тялото, денонощни ритми, както и някои други, неизвестни засега фактори. В проследно време се правят много изследвания (в честотната и временната област) върху вариативността на сърдечната честота. Те доказват, че най-общо казано промяната на вариативността може да бъде прогностичен индикатор за някои болестни състояния. Обект на методиката е изследването на тази промяна, като се формират няколко показателя, които обхващат периода на един цял циркаден цикъл. Това не бива да се смесва с усреднените по време промени, например минимална и максимална сърдечна честота или други измервания, които се правят по време на амбулаторния запис на ЕКГ. За по-кратко ще въведем съкращението ВСЧ (вариативност на сърдечната честота), което ще използуваме в текста.

Изследването на ВСЧ чрез Холтер методиката дава възможност за едно неинвазивно и чувствително изследване на автономната функция на сърцето. Количествените измервания на определени параметри имат значимо клинично приложение. В тази област се работи активно и вече са известни границите норма-патология, което дава възможност тази методика да се въведе в стандартната клинична практика.

Намаляването на ВСЧ, измерено във временната област, е силен прогностичен показател за внезапна сърдечна смърт (ВСС), свързана с миокарден инфаркт, диабет, застойна сърдечна недостатъчност, апнеа по време на сън, злоупотреба с алкохол, хипертензия, синкопи. Според Rich et al.(12), ако стойността на един от параметрите (SDNN) е по-малка от 50 мсек, вероятността за внезапна сърдечна смърт в рамките на 1 година се повишава 18 пъти, сравнено с пациентите от контролна група, при които този параметър е в границите на нормата. Повечето от цитираните в литературата клинични изследвания изключват пациентите с надкамерна фибрилация, дисфункция на синусовия възел или имплантиран пейсмейкър. Методиката може да бъде прилагана за пациенти с камерна ектопия. Не-ектопичните комплекси се използуват, за да дадат информация за импулсите на синусовия възел, като се предполага наличието на здрав и с устойчива проводимост атриовентрикуларен възел. Могат да бъдат изключени и пациенти с лоша AV проводимост, но от друга страна, нарастналата ВСЧ дава добра информация в случай на нестабилна проводимост на атриовентрикуларния възел.

2.Анализ в честотната област
Един успешен RR интервал представлява серия от събития, управлявани от автономната инервационна система на сърцето. Спектралният анализ дава разпределението на всяка от многото честоти, които присъстват в RR интервалите. Изследванията показват, че в честотната област съществуват три дискретни компоненти, всяка свързана с физиологични причини:

-Нискочестотна компонента (0.02 - 0.075 Hz) - усреднен резултат от действието на симпатиковата и парасимпатиковата нервна система, терморегулацията и вазомоторните тонове, ренин-ангиотензинната контролна система;

- Средночестотна компонента (0.075 - 0.15 Hz) - резултат от барорецепторния рефлекс и регулацията на кръвното налягане;

- Високочестотна компонента (0.15 - 0.35 Hz)- респираторна дейност (парасимпатикова активност).

Mного изследователи свързват измерванията в честотната област с различни заболявания. Според Pomeranz (11) нискочестотните флуктуации в сърдечната честота (под 1 Hz) са свързани общо със симпатиковата и парасимпатиковата нервна система, докато високочестотните флуктуации са резултат единствено от действието на парасимпатиковата система. Липсата на тези честоти може да даде оценка за нивото на вагалната еферентна активност.

3. Анализ във временната област
Измерванията във временната област позволяват да се изчислят индекси, които не са директно свързани със специфичната дължина на циклите. Изчислението на средна стойност и стандартно отклонение на RR интервалите предлага набор от прости числа за разделяне на пациентите с ниска вариативност. Тези измервания придобиват все по-нарастваща достоверност в областта на оценката на риска от ВСС.

Първият от измерваните параметри е средната стойност на нормалните RR интервали - среден RR. В литературата този параметър се означава и с NN, за да се подчертае, че става дума само за нормални RR интервали, т.е. изключват се всички ектопични комплекси - надкамерни и камерни, интервали, по-къси или по-дълги от предварително зададените, или шум. Повечето автори смятат, че този параметър не разделя пациентите по нарастващ риск от внезапна сърдечна смърт.

Следват статистическите параметри, които са изчислени на базата на интервалите, използувани за пресмятането на средната стойност на RR.

SDNN:Изчислява се стандартното отклонение на всеки нормален RR интервал спрямо средната стойност за цялото измерване.

Ниво на вариативност
Обхват на SDNN
Висока до нормална вариативност
> 100 ms
Ниска вариативност
< 50 ms
Табл. 1. Прогностичен обхват на SDNN (5)

SDANN: За да се получи този параметър, се изчисляват средните стойности на нормалните RR интервали за всеки 5 минути от изследването и се пресмята тяхното стандартно отклонение. Това дава представа доколко сърдечната честота за 5-минутните периоди се различава от общата средна стойност за целия ден.

Ниво на вариативност
Обхват на SDANN
Висока до нормална вариативност
> 100 ms (93% от нормалните)
Ниска вариативност
< 100 ms (98% от случ. на ВСС)
Табл. 2. Прогностичен обхват на SDANN (7, 10, 14)

SD index: Този индекс представлява средна стойност на стандартните отклонения на 5-минутните интервали и дава информация за вариативността вътре в тези интервали. Целта е да се игнорират промените, които се извършват за по-дълги периоди.

Ниво на вариативност
Обхват на SD индекса
Висока до нормална вариативност
> 30 ms (90% от нормалните)
Ниска вариативност
< 30 ms (81% от случ. на ВСС)
Табл. 3. Прогностичен обхват на SD index (6, 7, 10, 13, 14)

pNN50:Изчисляването на този индекс става на базата на тройки нормални комплекси. Всяка тройка съдържа 2 съседни интервала. Разликите между тях се сравняват с 50 ms. Стойността на индекса се получава от процентното съотношение на броя комплекси, които се различават от съседния с повече от 50 ms, към общия брой нормални комплекси.

Ниво на вариативност
Обхват на pNN50
Висока до нормална вариативност
> 15%
Ниска вариативност
< 4%
Табл. 4. Прогностичен обхват на pNN50 (1)

r-MSSD: И за този индекс се използуват тройки съседни нормални комплекси. Разликата между два съседни интервала се повдига на квадрат и се сумира. В края на процедурата сумата се разделя на броя на интервалите и индексът представлява квадратен корен от това число.

Ниво на вариативност
Обхват на rMSSD
Висока до нормална вариативност
> 25 ms (приблизително)
Ниска вариативност
< 17 ms (приблизително)
Табл. 5. Прогностичен обхват на rMSSD (3)

4. Връзка между временните и честотните параметри на ВСЧ
Между измерванията в честотната област и временните параметри съществува добра корелация

SDNNе чувствителен към всички източници на промяна на сърдечната честота - дишане, барорецептори, терморегулация, физическа активност - т.е. обхваща цялата честотна област.

SDANNобхваща нискочестотната активност, т.е. бавните промени с период от десетки минути до часове. Този параметър е чувствителен към основните денонощни промени в сърдечната честота.

SDindx е по-малко чувствителен към промени, дължащи се на положението на тялото и физическата активност, както и към денонощните промени. Този параметър отразява средно- и високочестотните промени в обхват 0.05 - 0.35 Hz.

r-MSSDиpNN50отразяват високочестотните промени (0.15 - 0.5 Hz). Това се дължи на факта, че те регистрират промените между съседните QRS комплекси. Има доказателства, че тези два параметъра отразяват най-добре парасипматиковата активност на сърцето. По-големите числа на тези индекси говорят за нарастваща активност, което означава нарастване на електрическата стабилност на сърцето и намаляващ риск от внезапна сърдечна смърт.

5. Изчисляване и отпечатване на временните параметри на ВСЧ в системата SIGNA-Lyzer
СИГНА КОР Лаборатория предлага програмен пакет към Холтер системата SIGNA-Lyzer за измерване на временните параметри на ВСЧ, използувани в световната практика. Принципът на работа на SIGNA-Lyzer значително облекчава достоверното измерване на тези параметри, тъй като всеки постъпващ QRS комплекс се анализира и класифицира, което дава възможност да се работи само с нормалните RR интервали. Не се вземат предвид екстрасистоли и съмнителни RR интервали с несинусов произход. Това са интервалите около морфологично различни от обичайните QRS комплекси, тези, които са с 25% по-къси и с 25% по-дълги от медианата на предишните пет RR интервала, както и интервали, по-къси от 333 ms и по-дълги от 2 s.

Отхвърлят се и RR интервали, които следват "ненормален" по горните критерии интервал.

При реализирането на методиката не се правят никакви допълнителни процедури, т.е. извършва се едно стандартно Холтер изследване, като всички ВСЧ параметри се изчисляват автоматично. При отпечатването на резултатите от Холтер изследването, може да се избере и отпечатване на ВСЧ параметрите в графичен и табличен вид както за целия период на изследването, така и за всеки час, така че може да се проследи динамиката на ВСЧ.

6.Интерпретиране на резултатите от анализа на ВСЧ
Дадените в таблиците гранични стойности са взети от текущата литература. При интерпретирането на резултатите трябва добре да се разбере и оцени стабилността на параметрите, преди те да се използуват като инструмент в клиничната практика. Трябва да се има предвид следното:
  • При пациенти с предсърдно мъждене и АV блок резултатите от изследването не отразяват автономната функция на сърцето.
  • Пациенти с нестабилна камерна проводимост, изразяваща се в силна промяна на морфологията на QRS комплекса, също ще дадат съмнителен резултат. Причината е, че върхът на R зъбеца се мести във времето и това ще въведе фалшива вариативност. От това ще пострадат параметрите, отчитащи бързите промени - rMSSD и pNN50. SDNN също ще се увеличи, тъй като той отчита сумарната активност. SDANN няма да се повлияе, а SDindex ще се повлияе слабо.
  • При много висока екстрасистолна активност (камерна и надкамерна), когато броят на нормалните QRS комплекси е под 60%, резултатите също трябва да се приемат с резерва, тъй като твърде много RR интервали се отхвърлят.
  • Трябва да се следи графиката за броя RR интервали за всеки час. Когато има непълен час (в началото и края на записа или при много артефакти), броят на обработените RR интервали може да е много малък и часовата статистика за този час да е недостоверна. 24-часовата статистика не се влияе от това.
  • Часовите графики са удобни за оценка на циркадните промени на вариативността. В литературата е показано, че при здрави индивиди има един устойчив и повтарящ се циркаден ритъм с пик на вариативността през нощните часове (около 3 часа преди събуждане), последван от рязко понижение с минимум 3 часа след събуждане.
  • Има голяма вариация на параметрите между отделните индивиди, а също така и при един и същ индивид. Те силно се влияят от емоционалното и физическото състояние на пациента. Затова е важно да се вземат данни при пълен 24-часов цикъл (дори 48 или 72 часа биха повишили устойчивостта на резултатите).
  • С възрастта вариативността намалява.
  • Технически фактори, които могат да направят изследването съмнително, са шум, артефакти, неправилна класификация на патологичните QRS комплекси.
  • В заключение може да се каже, че както и при всеки друг диагностичен метод, най-важна тук е трезвата преценка на лекаря, за да може да се надникне успешно в този затворен досега прозорец към автономната регулационна функция на сърцето.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Bigger, J.T., Albrecht, P., Steinman, R.C. et al: Comparison of Time- and Frequency Domain-based Measures of Cardiac Parasympathetic Activity in Holter Recordings After Myocardial Infarction, American Journal of Cardiology, 64:536, 1989.

2. Bosner, M.S., Kleiger, R.E., Rottman, J.N., Heart Rate Variability & Risk Stratification After MI, Cardio, October 1991.

3. Brueggemann, T., Andresen, D., Voller, H., Sroeder, R., Heart Rate Variability from Holter Monitoring in a Normal Population, IEEE, Transactions on Biomedical Engineering, 1991: 17.

4. Ewing, D.J., Heart Rate Variability: An Important New Risk Factor in Patients Following Myocardial Infarction, Clinical Cardiology, 14:683, 1991

5. Kleiger, R.E., Miller, J.P., Bigger, J.T., et al: Decreased Heart Rate Variability and It's Association with Increased Mortality After Acute Myocardial Infarction, American Journal of Cardiology, Volume 59, February 1987.

6. Lombardi, F., Sandrome, G., Pernpruner, S., et al: Heart Rate Variability as an Index of Sympathovagal Interaction After Acute Myocardial Infarction. American Journal of Cardiology, Volume 16, December 1987.

7. Magid, N.M., Martin, G.J., Kehoe, R.F., et al: Diminished Heart Rate Variability in Patients with Sudden Cardiac Death, Circulation, Volume 72 (Supplement III) 1985.

8. Malik, M., Camm, J., Heart Rate Variability, Clinical Cardiology, 13:570, 1990

9. Malik, M., Farrell, T., Camm, A.J., Circadian Rhythm of Heart Rate Variability After Acute MI and Its Influence of the Prognostic Value of Heart Rate Variability, American Journal of Cardiology, November, 1990.

10. Martin, G.J., Magid, N.M., Meyers, G., et al: Heart Rate Variability and Sudden Death Secondary to Coronary Artery Disease during Ambulatory Electrocardiographic Monitoring, American Journal of Cardiology, Volume 60, July 1987.

11. Pomeranz, B., Macaulay ,R.J.B., Caudill, M.A., et al: Assessment of Autonomic Function in Humans by Heart Rate Spectral Analysis, American Journal of Cardiology, Volume 67, 1991.

12. Rich, M.W., Saini, J.S., Kleiger, R.E., et al: Correlation of Heart Rate Variability with Clinical and Angiographic Variables and Late Mortality After Coronary Angiography, American Journal of Cardiology, Volume 62, October 1988.

13. Singer, D.H., Martin, G.J., Magid, N., et al: Low Heart Rate Variability and Sudden Cardiac Death. Journal of Electrocardiology, Supplemental Issue, 1988.

14. Van Hoogenhuyze, D., Martin, G.J., Weiss, J.S., et al: Heart Rate Variability 1989 An Update, Journal of Cardiology, Volume 22, Supplement.

15. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology: Heart Rate Variability: Standards of Measurement, Physiologocal Interpretation and Clinical Use, Circulation, vol. 93, No 5, March 1, 1996, pp 1043-1065

© 2017 Signa Cor Laboratory. All Right Reserved.