СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПРОВОДЯЩИХ ПУТЕЙ ПРИ СИНДРОМЕ ВОЛЬФА-ПАРКИНСОНА-УАЙТА С ПОМОЩЬЮ ВЕКТОР-ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ

СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПРОВОДЯЩИХ ПУТЕЙ ПРИ СИНДРОМЕ ВОЛЬФА-ПАРКИНСОНА-УАЙТА С ПОМОЩЬЮ ВЕКТОР-ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ


RU (11) 2268640 (13) C2

(51) МПК
A61B 5/0402 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 18.07.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2006.01.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004105605/14 
(22) Дата подачи заявки: 2004.02.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.02.24 
(43) Дата публикации заявки: 2005.08.10 
(45) Опубликовано: 2006.01.27 
(56) Аналоги изобретения: ВОЛОБУЕВ А.Н. и др. Пространственная векторэлетрокардиография. Кардиология. 2003, №4, с.52-54. Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы. Справочник под ред. Т.С.Виноградовой. - М.: Медицина, 1986, с.142-156. RU 2136206 C1, 10.09.1993. 
(72) Имя изобретателя: Бакуцкий Валерий Николаевич (RU); Волобуев Андрей Николаевич (RU); Землянова Марина Евгеньевна (RU); Лапшина Наталья Всеволодна (RU); Поляков Виктор Петрович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Бакуцкий Валерий Николаевич (RU); Волобуев Андрей Николаевич (RU); Землянова Марина Евгеньевна (RU); Лапшина Наталья Всеволодна (RU); Поляков Виктор Петрович (RU) 
(98) Адрес для переписки: 443079, г.Самара, а/я 1423, А.Н. Волобуеву 

(54) СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПРОВОДЯЩИХ ПУТЕЙ ПРИ СИНДРОМЕ ВОЛЬФА-ПАРКИНСОНА-УАЙТА С ПОМОЩЬЮ ВЕКТОР-ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ
Изобретение относится к области медицины, в частности к кардиологии, и может быть использовано для неинвазивной топической диагностики дополнительных проводящих путей при синдроме Вольфа-Пакинсона-Уайта. Технический результат заключается в возможности локализации дополнительных проводящих путей при синдроме Вольфа-Пакинсона-Уайта по вектор-электрокардиограмме (ВЭКГ), необходимой для эффективного хирургического лечения. Способ осуществляется путем регистрации биопотенциалов сердца с помощью вектор-кардиографа, обработки и визуализации сигнала, получением графических плоскостных проекций интегрального электрического вектора сердца - вектор-электрокардиограмм и их анализом с определением формы, хода записи величины и ориентации вектора петли QRS. Анализ проводят по плоскостным вектор-электрокардиограммам в горизонтальной, фронтальной и сагиттальной плоскостях и по пространственной 3D-форме, определяют направление векторной петли по осям X, Y, Z, производят оценку величины, динамики и локализации в пространстве результирующего интегрального электрического вектора сердца и дельта-вектора, для чего векторную петлю QRS делят на четыре участка, один из которых характеризует возбуждение в средней части осевой перегородочной поверхности, второй - возбуждение по нижней трети межжелудочковой перегородки с захватом верхушки сердца, третий и четвертый - возбуждение соответственно базальтовых отделов левого и правого желудочков сердца, определяют наличие дельта-вектора и его величину по изменению локализации участка петли при сравнении с нормой. 4 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ относится к медицине, в частности к кардиологии (аритмологии), и может быть использован для неинвазивной топической диагностики дополнительных проводящих путей при синдроме Вольфа-Паркинсона-Уайта (WPW).

Известны способы неинвазивной диагностики синдрома WPW по электрокардиограмме (ЭКГ) и вектор-электрокардиограмме (ВЭКГ).

За прототип принят способ регистрации, обработки и графического представления биопотенциалов сердца с получением векторных петель Р, QRS, Т в стандартных плоскостях: горизонтальной, фронтальной и сагиттальной, т.е. вектор-электрокардиограмм с последующим их анализом [1].

Недостатком способа, принятого за прототип, является отсутствие необходимой информации и, как результат, невозможность локализации дополнительных проводящих путей при синдроме WPW. Указанный способ позволяет лишь диагностировать синдром WPW и дифференцировать изменения, возникающие при синдроме WPW от изменений, вызванных инфарктом миокарда, гипертрофией желудочков сердца и блокадами проведения возбуждения.

Цель изобретения - получение возможности локализации дополнительных проводящих путей при синдроме WPW по ВЭКГ для повышения эффективности хирургического лечения.

Сущность данного изобретения заключается в следующем.

При возбуждении миокарда возникает переменное электрическое поле, характеризующееся интегральным электрическим вектором сердца (ИЭВС), конец которого в течении кардиоцикла описывает в пространстве сложную кривую - векторную петлю, которая регистрируется с помощью вектор-кардиографа [2, 3]. Методика вектор-электрокардиографии, благодаря возможности пространственной визуализации ИЭВС, позволяет оценить его величину и локализацию в пространстве в различные моменты электрической систолы желудочков. 

Дельта-волна, возникающая на линиях стандартных отведении ЭКГ-12 при синдроме WPW, с точки зрения дипольной теорией сердечного электрогенеза и концепции Гранта-Пенелоца-Транчези о существовании в процессе электрической систолы желудочков трех основных электрических векторов, составляющих ИЭВС (вектора возбуждения межжелудочковой перегородки (1), верхушки и свободных стенок желудочков (2), базальных отделов сердца (3) [1], фиг.1), представляет собой не что иное, как проекции дополнительного дельта ()-вектора. Начало, направление и локализация -вектора зависят от анатомического расположения участка преэкзитации, что в свою очередь указывает на локализацию ДПЖС. ВЭКГ, зарегистрированные при синдроме WPW, представляют собой результат сложения -вектора с ИЭВС.

Траектории петель на ВЭКГ на всех участках сопровождается численным анализом.

Цель изобретения достигается следующими действиями.

Биопотенциалы сердца регистрируются вектор-кардиографом с помощью системы ортогональных электродных отведении. После обработки и визуализации сигнала, получаются проекции ИЭВС на фронтальную, горизонтальную и сагиттальную плоскости и в пространстве - плоскостные ВЭКГ и 3D-форма соответственно. Выделяются векторные петли, возникающие при деполяризации предсердий (Р), желудочков (QRS) и реполяризации желудочков (Т). Далее проводится анализ векторной петли QRS. Анализируются величины, динамика и локализации в пространстве результирующего ИЭВС и -вектора, возникающего при функционировании дополнительного предсердно-желудочкового соединения (ДПЖС). Анализ проводится в соответствии с дипольной теорией сердечного электрогенеза и концепцией Гранта-Пенелоца-Транчези. Выявляются типичные изменения траектории петли QRS, возникающие при функционирующем ДПЖС. Определяется область преэкзитации. Формулируется заключение.

Векторный анализ петли QRS проводится следующим образом.

На фиг.2 представлены петля QRS в пространстве и ее проекции в стандартных фронтальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях, которые наблюдаются при распространении возбуждения по желудочкам в норме.

Ход записи петли QRS по часовой стрелке в сагиттальной плоскости и против часовой стрелки в горизонтальной плоскости. Во фронтальной плоскости петля QRS малоинформативна. Петля отклонена назад, влево и вниз.

Делим петлю QRS на четыре условных участка точками А, В, С (С'), D. На каждом участке можно отметить преобладание возбуждения в определенных анатомических областях левого и правого желудочков. На фиг.1 показана схема анатомической локализации вышеуказанных векторов. Для удобства и наглядности проведения векторного анализа схема строения сердца представлена в горизонтальной плоскости и в плоскости - XZ, составляющей угол в 45° с фронтальной плоскостью.

Участок АВ на данной ВЭКГ отражает локализацию и направление в пространстве вектора 1, который возникает в средней части левой перегородочной поверхности и направлен к основанию передней папиллярной мышцы правого желудочка, ориентирован вперед, вверх или вниз (в зависимости от положения сердца). На представленной схеме вектор 1 направлен несколько вниз и строго вперед по оси Z, что обусловлено анатомическим расположением сердца в грудной полости. Затем вектор 1 при своем развитии начинает отклоняться вниз, влево и назад и постепенно переходит в вектор 2. Этот процесс отражает участок ВС на ВЭКГ, который обусловлен распространением возбуждения по нижней трети межжелудочковой перегородки с захватом верхушки сердца.

В дальнейшем происходит переход возбуждения на свободные стенки желудочков: левого и правого с формированием векторов 2' и 2'' соответственно. Так как масса миокарда левого желудочка существенно больше массы миокарда правого желудочка, то при распространении возбуждения на стенки желудочков преобладают потенциалы левого желудочка. Этим фактом объясняется локализация в пространстве вектора 2, который, являясь результирующим при сложении векторов 2' и 2'' по правилу параллелограмма, ориентируется в пространстве влево, назад и вниз (участок СС'). 

Следующие участки C'D и DA характеризуют локализацию в пространстве вектора 3. Данный вектор обусловленный возбуждением базальных отделов левого (3') и правого (3'') желудочков, является результатом сложения векторов 3' и 3''. Он поворачивается вправо, вверх и вперед до окончания цикла возбуждения. 

На фиг.3 представлена типичная пространственная ВЭКГ (3D-форма) и ее проекции на плоскости при левом верхнебоковом ДПЖС, который, располагаясь между левым предсердием и левым желудочком, приводит к преждевременному возбуждению базального участка верхнебоковой стенки левого желудочка. Ход записи петли QRS по часовой стрелки в сагиттальной плоскости и против часовой стрелки в горизонтальной плоскости. Петля смещена по сравнению с нормой вперед, влево и вниз.

Петля QRS разделена на характерные участки АВ, ВС, СС', С'А. Схема строения сердца с проведенным векторным анализом представлена на фиг.4. На схеме ДПЖС отмечен жирной линией в плоскости -XZ и - точкой в горизонтальной плоскости. В анализе использовались аналогичные схемы и в других плоскостях. 

На ВЭКГ в сагиттальной плоскости, по сравнению с нормой, наблюдается смещение участка АВ несколько книзу. Данное изменение можно объяснить следующими особенностями распространения возбуждения по миокарду желудочков: вследствие преэкзитации за счет ДПЖС базального участка верхнебоковой стенки левого желудочка, возникают дополнительные векторы. Обозначим их: 1' - вектор, обусловленный распространением возбуждения на нижнебоковую область левого желудочка, 1'' - вектор, возникающий за счет распространения возбуждения на парасептальную область левого желудочка. При сложении векторов формируется результирующий вектор 1, который ориентирован вниз, влево и вперед (фиг.4).

Практически одновременно с процессом формирования -вектора происходит распространение возбуждения по проводящей системе сердца с образованием вектора 1. В результате сложения вектора 1 и вектора 1 формируется результирующий вектор 1'. Его локализация в пространстве наглядно отражена участком АВ петли QRS в сагиттальной и горизонтальной плоскостях. Изменение локализации участка АВ по сравнению с нормой обусловлено взаимодействием волн возбуждения, возникающих в сердце, включая и функционирующее ДПЖС, в начале процесса деполяризации.

Следующий участок ВС отражает преобладающие потенциалы вектора 2. Несмотря на его незначительное смещение вперед в сагиттальной и горизонтальной плоскостях, он существенно не отличается от такового в норме. Его локализация в пространстве также обусловлена взаимодействием волн возбуждения. При учете различной скорости распространения возбуждения вдоль и поперек мышечных волокон становится ясно, что за одно и то же время при распространении возбуждения по проводящей системе сердца и миокарду в процесс деполяризации вовлекается больше анатомических структур сердца, а именно нижняя треть межжелудочковой перегородки и верхушка, по сравнению с участком возбуждения стенки левого желудочка за счет дополнительного проводящего пути. Следовательно, потенциалы вектора 2 по величине будут преобладать над потенциалами -вектора. Анализ ВЭКГ показывает, что, несмотря на столь выраженное преобладание вектора 2, -вектор не угасает и продолжает влиять на локализацию в пространстве ИЭВС. Волна возбуждения, формирующая -вектор, продолжает распространяться по стенке левого желудочка до тех пор, пока не произойдет ее взаимодействие со встречной волной возбуждения, распространяющейся по проводящей системе сердца и миокарду.

Локализация участка петли QRS вблизи точки С отражает продолжение процесса взаимодействий волн возбуждения в стенке левого желудочка. На ВЭКГ в сагиттальной и горизонтальной плоскостях участок вблизи точки С, по сравнению с нормой, смещен вперед и влево. Данные изменения обусловлены следующим: в результате распространения возбуждения, обусловленного функционированием ДПЖС, в стенке левого желудочка вектор 1, нарастая переходит в вектор 2Д, который ориентировании вниз, вперед. Одновременно с ним, в результате перехода возбуждения с верхушки сердца на стенки левого и правого желудочков в норме формируются еще два вектора: 2' - в левом желудочке и 2'' - в правом желудочке. Однако на локализацию в пространстве вектора 2' оказывает влияние вектор 2, существующий в том же желудочке. При сложении 2' и 2 получаем результирующий вектор 2', который по сравнению с вектором 2' вначале более резко опускается книзу, но в целом оказывается ослаблен, особенно в развитии назад, вследствие взаимной компенсации волн возбуждения. При дальнейшем сложении векторов 2' и 2'' получаем результирующий вектор 2 (фиг.4). Его формирование и локализацию в пространстве в различные моменты времени отражают участки ВС и СС' петли QRS в сагиттальной и горизонтальной плоскостях.

При дальнейшем распространении возбуждения по миокарду желудочков в норме, в соответствии с принятой концепцией должен формироваться вектор 3. Однако к моменту перехода возбуждения со свободных стенок желудочков на их базальные отделы, часть базального участка более мощного левого желудочка уже возбудилась, поэтому вектор 3' при данной локализации ДПЖС значительно ослаблен. Вектор 3'', обусловленный возбуждением базальных отделов правого желудочка, не отличается от такового в норме. При сложении векторов 3' и 3'' формируется результирующий базальный вектор 3, который в данном случае изменил свое направление в сторону правого желудочка (фиг.3). Участок С'А на ВЭКГ в сагиттальной и горизонтальной плоскостях смещается при этом вперед и в сторону правого желудочка.

Заключение: согласно выявленным отклонениям от нормы, а именно смещение участков АВ вниз и СА вперед, ДПЖС локализуется в верхнебоковой области левого желудочка.

С помощью предложенного способа векторного анализа можно определить локализацию ДПЖС на дооперационном этапе, снизить риск осложнений во время операции путем снижения времени операции, длительности флюороскопии и анестезии, что повышает эффективность оперативного лечения. Кроме этого, результат ВЭКГ анатомически достаточно наглядно отражает процессы деполяризации миокарда при синдроме WPW, что также приводит к увеличению точности топической диагностики дополнительных проводящих путей.

Источники информации

1. Долабчян З.Л. Основы клинической электрофизиологии и биофизики. М.: Медицина, 1968; 101-367.

2. Волобуев А.Н., Бакуцкий В.Н., Крюков Н.Н., Романчук П.И. Пространственная векторэлектрокардиография. Кардиология 2003; 4:52-54.

3. Гаджаева Ф.У., Григорьянц Р.А., Масенко В.П., Хадарцев А.А. Электрокардиографические системы отведений. Тула: НИИ НМП 1996; 116.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ локализации дополнительного проводящего пути при синдроме Вольфа-Паркинсона-Уайта путем регистрации биопотенциалов сердца с помощью векторкардиографа, обработки и визуализации сигнала, получением графических плоскостных проекций интегрального электрического вектора сердца - вектор-электрокардиограмм и их анализом с определением формы, хода записи величины и ориентации вектора петли QRS, отличающийся тем, что анализ проводят по плоскостным вектор-электрокардиограммам в горизонтальной, фронтальной и сагиттальной плоскостях и по пространственной 3D-форме, определяют направление векторной петли по осям X, Y, Z, производят оценку величины, динамики и локализации в пространстве результирующего интегрального электрического вектора сердца и дельта-вектора, для чего векторную петлю QRS делят на четыре участка, один из которых характеризует возбуждение в средней части осевой перегородочной поверхности, второй - возбуждение по нижней трети межжелудочковой перегородки с захватом верхушки сердца, третий и четвертый - возбуждение соответственно базальтовых отделов левого и правого желудочков сердца, определяют наличие дельта-вектора и его величину по изменению локализации участка петли при сравнении с нормой.