Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ У БОЛЬНЫХ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ

Изобретение относится к медицине, в частности кардиологии, и может быть использовано для прогнозирования эффективности реабилитационных мероприятий у больных артериальной гипертензией.

Артериальная гипертензия характеризуется высоким напряжением симпатического звена вегетативной нервной системы [Melillo P., Izzo R., De Luca N., Pecchia L. Heart rate variability and target organ damage in hypertensive patients // BMC Cardiovasc Disord.- 2012. - V. 12. - P. 105. doi: 10.1186/1471-2261-12-105]. Физические тренировки способствуют регуляции тонуса вегетативной нервной системы, однако, в ряде случаев, могут приводить к явлениям перегрузки, проявлением которых является снижение толерантности при повторных нагрузочных тестах и повышение симпатической активации. Оценка вариабельности сердечного ритма при помощи автоматизированных методов, одним из которых является система ORTO, может быть использована для динамического наблюдения за больными в ходе выполнения реабилитационных программ.

Известен способ прогнозирования эффективности лечения гипертонической болезни, сущностью которого является регистрация тетраполярной реовазограммы до применения препарата и через 60 и 120 минут после его приема, после чего по направленности и степени выраженности реакции периферической гемодинамики рассчитывают коэффициент прогнозирования эффективности лечения [Алухтин А.Ф. Способ прогнозирования эффективности лечения гипертонической болезни // Патент №2106793, МПК А61В 5/02, опуб. 21.03.1998]. Метод является более доступным и позволяет оценить реакцию центральной гемодинамики на прием гипотензивных препаратов.

Недостатки способа

1. Громоздкость методики. Для выполнения пробы требуется более 2-х часов, что не всегда возможно при большом потоке больных.

2. Метод не учитывает возможность прогнозирования эффективности физической реабилитации.

3. Метод не позволяет оценить общее функциональное состояние организма и тонус вегетативной нервной системы, поскольку учитывает в основном только барорефлекторный компонент регуляции артериального давления.

Известен способ оцени эффективности лечения артериальной гипертензии с помощью определения границ спектральной мощности вариабельности ритма сердца (ВРС) при записи коротких участков спектра [Наумова В.В., Наумов Ю.Ф., Земцова Е.С., Земцов А.В. Способ оценки эффективности лечения артериальной гипертонии у пациентов в возрасте 25-35 лет // Патент №2322183, МПК А61В 5/0452, 20.04.2008]. Сущностью метода является определение спектральной мощности кардиоритма, распределение мощности вариабельности ритма сердца в диапазонах от очень низких до высоких частот (UVLF 0-0,25 Гц, VLF 0,026-0,075 Гц, LF 0,076-0,15 Гц, HF 0,16-0,5 Гц) с вычислением их спектральной мощности в баллах, где за один балл принимают единицу измерения показателя Гц. Далее производится расчет процентного распределения мощности внутри спектра кардиоритма и через две недели гипотензивной терапии определяют повышение или снижение значений суммарной плотности мощности спектра. Гипотензивную терапию считают эффективной при спектральной мощности кардиоритма TP от 27-153 баллов, мощности ВРС в частотных диапазонах ITF от 8-67 баллов; LF от 7-54 баллов; VLF от 4-21 баллов; UVLF от 1-5 баллов. При отклонении суммарной плотности мощности кардиоритма и мощности ВРС в указанных частотных диапазонах от этих показателей в сторону повышения или снижения и при нарушении процентного распределения спектральной плотности мощности колебаний внутри спектра кардиоритма гипотензивную терапию оценивают неэффективной.

Недостатки способа

1. Использование метода только для оценки эффективности медикаментозной терапии без использования его для контроля за проведением физической реабилитации у больных артериальной гипертензией.

2. Метод не был использован для прогнозирования результатов реабилитации у больных артериальной гипертензией.

3. Метод не применялся для исследования больных пожилого возраста.

Наиболее близким является способ прогнозирования эффекта физических тренировок у больных гипертонической болезнью [Шиленок В.Н. Способ прогнозирования эффекта лечения больных гипертонической болезнью физическими тренировками // Патент №2135074, МПК А61В 5/02, опубл. 27.08.1999]. Сущность метода состоит в том, что при проведении венозной окклюзионной плетизмографии предплечья устанавливают выраженность структурных и функциональных изменений сосудов, при нормальном значении минимального сосудистого сопротивления отмечают достаточный гипотензивный эффект, не требующий дополнительного применения лекарственных средств, при его повышении - эффект недостаточный и требует сочетания с медикаментозной терапией, а при нормальном и повышенном значении артериального тонуса отмечают хороший гипотензивный эффект, при снижении его показателей - эффект незначительный или может отсутствовать.

Недостатки способа

1. Необходимость для его проведения специальной аппаратуры - плетизмографа, который имеется не во всех отделениях функциональной диагностики.

2. Относительная дороговизна метода, обязательное участие врачебного персонала в осуществлении расшифровки записи окклюзионной плетизмографии.

3. Методика не позволяет адекватно оценить функциональное состояние организма, тонус вегетативной нервной системы, состояние механизмов адаптации.

Задачей настоящего изобретения явилась разработка способа прогнозирования эффективности физической реабилитации путем определения динамики изменения уровня адаптации у больных артериальной гипертензией.

Поставленная задача достигается способом, включающим обследование больных. Выполняют исследование вариабельности ритма сердца (ВРС) во время выполнения больным активной ортостатической пробы, при которой больной находится в исходном горизонтальном положении 4-6 мин, затем переходит в вертикальное положение и находится в нем 3 мин, с последующей обработкой полученных данных автоматизированной диагностической системой с определением напряжения регуляторных систем по 12-балльной шкале, при этом 1-3 балла соответствуют нормальной или слабо увеличенной степени напряжения регуляторных систем, 4-6 баллов соответствуют напряжению систем регуляции с постепенным рассогласованием влияний симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы (ВНС), 7-9 баллов соответствуют высокому напряжению систем регуляции с чрезмерным влиянием симпатического или парасимпатического звена регуляции или рассогласованию их влияния, 10-12 баллов соответствуют резкому напряжению и централизации систем регуляции вплоть до декомпенсации. Оценивают реакцию на ортопробу по 5-балльной шкале: 1 балл - реакция адекватная, 2 балла - умеренно увеличенная, 3 балла - значительно увеличенная, 4 балла - сниженная, 5 баллов - неопределенная. При напряжении регуляторных систем на уровне 10-12 баллов в исходном горизонтальном положении, при уровне реакции на ортопробу 1 или 4 балла в период перехода в вертикальное положение прогнозируют положительный эффект физической реабилитации.

Новизна изобретения

- Выполняют исследование вариабельности ритма сердца (ВРС) во время выполнения больным активной ортостатической пробы, при которой больной находится в исходном горизонтальном положении 4-6 мин, затем переходит в вертикальное положение и находится в нем 3 мин, с последующей обработкой полученных данных автоматизированной диагностической системой. Активная ортостатическая проба - физиологична, задействует весь комплекс вегетативной иннервации сердца, в том числе барорецепторную функцию, может выполняться в любом медицинском учреждении и не требует дополнительного оборудования. При этом анализ спектральных показателей вариабельности ритма сердца позволяет оценить уровни вегетативной регуляции, метаболическую достаточность и нейрогуморальную функцию.

- Проводят определение напряжения регуляторных систем по 12-балльной шкале. Оценивают реакцию на ортопробу по 5-балльной шкале. При построении модели логистической регрессии именно исходные данные уровня напряжения регуляторных систем и параметры переходного процесса при проведении ортопробы были ассоциированы с положительным эффектом физической реабилитации в отличие от других данных.

- При напряжении регуляторных систем на уровне 10-12 баллов в исходном горизонтальном положении, при уровне реакции на ортопробу 1 или 4 балла в период перехода в вертикальное положение прогнозируют положительный эффект физической реабилитации.

Совокупность существенных признаков изобретения позволяет получить новый технический результат при использовании изобретения - позволяет индивидуализировать программы реабилитации с учетом возможного риска перетренированности, осуществлять контроль за эффективностью реабилитационных программ. Метод неинвазивен, прост в исполнении, может осуществляться средним медперсоналом.

Способ осуществляется следующим образом. Исследование вариабельности ритма сердца осуществляется при помощи программы ORTO expert (Фирма-изготовитель: НПП «Живые системы», г. Оренбург) на базе персонального компьютера и специального кардиодатчика с радиоинтерфейсом, закрепленного на груди исследуемого. Радиодиапазон датчика составляет 433,92 МГЦ, мощность 2 мВт. Рекомендуемая конфигурация компьютера: процессор Pentium II, 266 МГц, оперативная память 64 Мбайта, свободного места на жестком диске 30 Мбайт, видеокарта 64 млн цветов, звуковая карта, Windows 2000. Минимальные требования к компьютеру: процессор 486DX-100, оперативная память 16 Мбайт, Windows 95 с IE 4.0, свободного места на жестком диске 10 MB.

Исследование оптимально проводить в утренние часы (в промежутке с 9 до 12 часов). Предварительно больной находится в положении лежа на кушетке в течение 4-6 минут под контролем ритмограммы до устранения помех в записи, последние 128 секунд используются для ее анализа. Далее проводится активная ортостатическая проба, в ходе которой пациент встает и находится в вертикальном положении около 3-х минут.

В течение проведения ортопробы запись продолжается до регистрации 200 кардиоинтервалов (NN-интервал, соответствующий промежутку между последовательными QRS-комплексами электрокардиограммы). NN-интервалы с 80 по 180 после начала ортопробы используются для анализа кардиоритмограммы. Больному артериальной гипертензией проводят кардиоинтервалографию с помощью диагностической системы «ORTO expert». В качестве дополнительных сведений вносились данные о частоте сердечных сокращений в начале и в конце каждого этапа, а также данные офисного артериального давления перед исследованием.

Статистические и временные характеристики вариабельности сердечного ритма (SDNN, RMSSD, М, Мода, АМо, X, ИМ) рассчитываются для участков записи в покое и ортостазе. Спектральные параметры (TP, VLF, LF, HF, LF/HF) рассчитываются по двухминутному участку записи в покое. Параметры переходного процесса (KFa, KFb, KFc, KFd) и показатель автокорреляции рассчитываются при выполнении ортостатической пробы. Заключение о функциональном состоянии организма экспертной системой формируется автоматически на основе оценки вегетативного тонуса, степени напряжения регуляторных систем, параметров переходного процесса, данных об активности вегетативной нервной системы в покое и в ходе выполнения ортопробы. Напряжение регуляторных систем оценивается по 12-балльной шкале от нормального уровня систем регуляции до его резкого напряжения. При этом 1-3 балла соответствуют нормальной или слабо увеличенной степени напряжения регуляторных систем, 4-6 баллов соответствуют напряжению систем регуляции с постепенным рассогласованием влияний симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы (ВНС), 7-9 баллов соответствуют высокому напряжению систем регуляции с чрезмерным влиянием симпатического или парасимпатического звена регуляции или рассогласованию их влияния, 10-12 баллов соответствуют резкому напряжению и централизации систем регуляции вплоть до декомпенсации. Оценка реакции на ортопробу включает 5 градаций: 1 - адекватная, 2 - умеренно увеличенная, 3 - значительно увеличенная, 4 - сниженная, 5 - неопределенная.

Контрольное исследование проводится через 2 недели.

Предлагаемым способом обследовано 50 человек (38 мужчин) средний возраст 58,0 [54,0-62,0] лет. В исследование включались больные гипертонической болезнью 1-3 стадии. Критериями исключения из исследования являлись декомпенсация основного или сопутствующего заболевания, пороки сердца, нарушение сердечного ритма, почечная и печеночная недостаточность, сахарный диабет I типа, тиреотоксикоз, онкологические заболевания, патология костно-мышечной системы.

Всем исследуемым проведена кардиоинтервалография с помощью диагностической системы «ORTO expert». Исследование проводилось дважды, до и после выполнения реабилитационной программы, с промежутком в 2 недели. В зависимости от результатов повторной кардиоинтервалографии пациенты были разделены на 2 группы: 1-я группа с улучшением уровня адаптации в ходе выполнения реабилитационной программы (n=24), в эту же группу были включены пациенты, у которых уровень адаптации исходно был удовлетворительный и не изменился в динамике; 2-ю группу исследуемых составили пациенты без улучшения уровня адаптации в ходе проведения реабилитационных мероприятий (n=26). Группы были сопоставимы по медикаментозной терапии, включающей в себя прием бета-адреноблокаторов, блокаторов рецепторов кальциевых канальцев, сартанов, ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента, диуретиков, статинов, аспирина. Курс санаторной реабилитации состоял из физиотерапевтических методов (массаж, лечебная физкультура, терренкур, бальнеолечение, бассейн). Больные принимали светолечение биоптроном, сухими углекислыми ваннами, магнитоинфракраснолазерной терапией. Кроме того, больным проводился курс пассивных мышечных тренировок в виде электромиостимуляции. По всем видам реабилитационных мероприятий группы были однородны.

По количеству больных с удовлетворительной адаптацией, с напряжением ее механизмов и срывом адаптации при оценке исходного состояния значимых различий в группах найдено не было (Z=-1,04, р=0,29, фиг 1).

На фиг. 1. Исходное распределение больных с различными типами адаптации по группам.

В ходе проведения реабилитационных мероприятий наблюдалось значительное изменение вегетативного статуса в обеих группах (фиг. 2).

На фиг. 2. Распределение больных с различными типами адаптации по группам после проведения курса санаторной реабилитации.

Так, в 1-й группе наблюдалось существенное увеличение количества исследуемых с удовлетворительным уровнем адаптации и ее напряжением, при этом срыв адаптации у больных в этой группе не наблюдался. Во 2-группе, напротив, при значительном увеличении количества больных со срывом адаптации наблюдалось снижение количества лиц с напряжением механизмов адаптации и отсутствие лиц с удовлетворительной адаптацией (Z=5,68, р<0,0001).

Спектральные показатели интервалокардиоритмограммы, полученные в обеих группах исследуемых в ходе проведения реабилитационных мероприятий, не имели существенных различий между собой.

В ходе проведения реабилитационных мероприятий во 2-й группе имело место значимое снижение следующих показателей активной ортостатической пробы: индекса напряжения регуляторных систем ИН (р=0,02), SDNN - стандартного отклонения NN интервалов за весь просматриваемый период (р=0,03), RMSSD- квадратного корня из суммы квадратов разности величин последовательности пар интервалов NN (р=0,02). Среднее значение NN интервалов М во 2-й группе существенно снизилось в ходе проведения курса реабилитации (р=0,04), что достоверно отличалось от 1-й группы, где этот показатель стал даже несколько выше. Снижение данных активной ортопробы у больных 2-й группы косвенно свидетельствовало о преобладании тонуса симпатической нервной системы.

Структурные показатели эхокардиографии у исследуемых в обеих группах не имели существенных различий. Также не отмечено различий по показателям диастолической функции левого желудочка, оцениваемой как по отношению скоростей трансмитральных потоков, так и по диастолическому движению латеральной стенки фиброзного кольца митрального клапана.

При однофакторном логистическом регрессионном анализе положительный эффект реабилитации был ассоциирован с исходно высоким или де-компенсированным уровнем напряжения регуляторных систем, включающим его последние 3 градации из 12-ти (отношение шансов [ОШ] 3,35; 95% доверительный интервал [ДИ] - 0,38-6,4; р=0,01), а также при сочетании последних 3-х градаций напряжения регуляторных систем с исходно адекватной или сниженной реакцией на ортопробу (ОШ 5,4; 95% ДИ 1,56-18,8; р=0,006).

Диагностическая ценность предполагаемого способа была рассчитана с помощью анализа истинно- и ложноположительных, а также истинно- и ложноотрицательных результатов. При этом чувствительность прогноза положительного эффекта реабилитации (то есть процент положительных результатов реабилитации при наличии положительных прогностических маркеров ВРС у больных АГ) составила 67%, ее специфичность (процент отрицательных результатов реабилитации при наличии положительных прогностических маркеров) - 79%.

Таким образом, автоматизированная оценка вариабельности ритма сердца у больных артериальной гипертензией с помощью диагностической системы «ORTO expert» позволяет проводить диагностику типа адаптации организма, отслеживать его динамику в ходе выполнения реабилитационных программ, включающих физическую нагрузку, а также предоставляет возможность прогнозировать их эффективность.

Пример 1. Пациент С., 56 лет, поступил в Центр реабилитации с диагнозом: Гипертоническая болезнь 2 стадии, 2-й степени, риск 4. ИБС, постинфарктный кардиосклероз (мелкоочаговый ИМ 2007 г., без приступов стенокардии) ХСН 0.

Основные жалобы: Периодические головные боли, утомляемость. Длительность заболевания около 12 лет, обострения 2 раз в год. Сопутствующие заболевания - поясничный и шейный остеохондроз в стадии компенсации. При осмотре цианоза и отеков нет, рост 175 см, вес 80 кг, ЧСС 78 уд. в 1 мин, АД 145/90 мм рт. ст. Дистанция теста с шестиминутной ходьбой - 520 метров. Снижение силы и выносливости скелетных мышц по данным статико-динамических и статических тестов.

Результаты ЭХОДКГ: левый желудочек расширен, КДР 58 мм, КДО 169 мл, ФВЛЖ 62% (Симпсон). Стенки ЛЖ утолщены, МЖП 12 мм, ЗСЛЖ 13 мм, масса миокарда ЛЖ 238 гр. Правые отделы не увеличены. Диастолическая дисфункция ЛЖ, I тип, снижение регионарной функции митрального и трикуспидального кольца, снижение общей производительности ЛЖ.

По данным интервалокардиоритмограммы отмечены признаки срыва регуляции ВНС за счет значительного одновременного снижения всех ее компонент, 12-й балл напряжения регуляторных систем. При оценке параметров переходного процесса выявлено снижение реакции сердечно-сосудистой системы на ортопробу - 4 балла. Функциональное состояние соответствовало срыву компенсации. С учетом данных автоматизированной оценки ВРС по степени напряжения регуляторных систем и параметров переходного процесса можно прогнозировать положительный эффект физической реабилитации.

Пациенту был проведен курс реабилитационных мероприятий (массаж, лечебная физкультура, терренкур, бальнеолечение, бассейн). После курса реабилитации наблюдалось увеличение дистанции ТШХ на 22 метра, силы и выносливости периферических мышц по данным статических и статико-динамических тестов. По данным повторной интервалокардиоритмограммы отмечено снижение степени напряжения систем регуляции ВНС с 12 до 6 баллов. При ортопробе, напротив, наблюдалось улучшение параметров переходного процесса с 4-х до 2-х баллов. Функциональное состояние улучшилось с уровня декомпенсации до уровня напряжения систем адаптации.

Пример 2. Пациент Л., 51 год, поступил в Центр реабилитации с диагнозом: Гипертоническая болезнь 2 стадии, 2-й степени, риск 3. ХСН 1 ст, ФК СН (NYHA) 1 ст.

Основные жалобы: Головные боли, повышение АД, утомляемость, мышечная слабость, одышка при подъеме на 3-й этаж. Длительность заболевания около 10 лет, Сопутствующие заболевания - поясничный и грудной остеохондроз в стадии компенсации. При осмотре цианоза и отеков нет, рост 187 см, вес 100 кг, ЧСС 76 уд. в 1 мин, АД 120/80 мм рт. ст. Дистанция теста с шестиминутной ходьбой - 560 метров.

Результаты ЭХОДКГ: левый желудочек не расширен, КДР 47 мм, КДО 103 мл, ФВЛЖ 63% (Симпсон). Стенки ЛЖ не утолщены, МЖП 10 мм, ЗСЛЖ 10 мм, масса миокарда ЛЖ 145 гр. Правые отделы не увеличены. Диастолическая дисфункция ЛЖ, I тип, снижение регионарной функции митрального и трикуспидального кольца, данные общей производительности желудочков в пределах нормы.

По данным интервалокардиоритмограммы отмечены признаки очень высокого напряжения систем регуляции за счет одновременного снижения тонуса симпатического и парасимпатического отдела ВНС и централизации регуляции 10-й балл напряжения регуляторных систем. При оценке параметров переходного процесса выявлена сниженная реакция сердечно-сосудистой системы на ортопробу - 4 балла. Функциональное состояние соответствовало напряжению механизмов адаптации. С учетом данных автоматизированной оценки ВРС у данного больного можно прогнозировать положительный эффект физической реабилитации.

Пациенту был проведен курс физической реабилитации (массаж, лечебная физкультура, терренкур, бальнеолечение, бассейн). После курса реабилитации наблюдалось увеличение дистанции ТШХ на 55 метров, силы периферических мышц по данным статико-динамических тестов (жим от груди увеличился на 5 кг, сила разгибателей колена выросла на 15 кг). По данным повторной интервалокардиоритмограммы отмечена регуляция с увеличенным влиянием симпатического отдела ВНС - 3 балла напряжения регуляторных систем. При ортопробе наблюдалась нормализация параметров переходного процесса с 4-х до 1 балла. Функциональное состояние улучшилось с уровня напряжения систем адаптации до нормы.

Пример 3. Пациент А., 59 лет, поступил в в Центр реабилитации с диагнозом: Гипертоническая болезнь 2 стадии, 2-й степени, риск 3. ХСН 1 ст, ФК СН (NYHA) 1 ст.

Жалобы: одышка при нагрузке, утомляемость, периодические головные боли. Курит, ИК 21 пачка/лет. При осмотре цианоза нет, рост 182 см, вес 74 кг, ЧСС 85 уд. в 1 мин. АД 140/80 мм рт. ст. Дистанция теста с шестиминутной ходьбой - 390 метров. При НДС сонных артерий выявлен стеноз левой ОСА 40%, при ЦДС артерий нижних конечностей диагностированы стенозы 35-42% артерий подвздошно-бедренного сегмента.

Результаты ЭХОДКГ: Размеры камер сердца не расширены, клапаны интактны, КДР лев. желудочка 48 мм, ФВЛЖ 63%. Слабая гипертрофия ЛЖ - ИММЛЖ 105 г/м², показатели диастолической функции желудочков в норме, снижение регионарной функции трикуспидального кольца и общей производительности ЛЖ.

По данным интервалокардиоритмограммы отмечено напряжение систем регуляции за счет рассогласования влияний симпатического и парасимпатического отделов ВНС - 6 баллов напряжения регуляторных систем. При оценке параметров переходного процесса выявлено значительное увеличение реакции сердечно-сосудистой системы на ортопробу - 3 балла. Функциональное состояние соответствовало декомпенсации механизмов адаптации. С учетом данных автоматизированной оценки ВРС у данного больного можно прогнозировать отрицательный эффект физической реабилитации.

Больному назначена терапия артериальной гипертензии, сердечной недостаточности, назначены препараты: мочегонные, ингибитор АПФ в целевой дозе, статины. Назначен курс пассивных мышечных тренировок. В результате проводимых мероприятий уменьшилась одышка, увеличилась дистанция шестиминутного шагового теста до 480 м, цифры офисного АД уменьшились до 130/80 мм рт. ст. По данным ЭХОКГ существенной динамики отмечено не было.

По данным повторной интервалокардиоритмограммы отмечена крайне высокая степень напряжения регуляторных систем - 12-й балл напряжения регуляторных систем. При ортопробе отмечено снижение реакции сердечно-сосудистой системы с 3-х до 4 баллов. Функциональное состояние после проведенной реабилитации не улучшилось, что соответствовало прогнозу.

Предложенный способ удобен в применении и высокоинформативен.

Метод доступный, неинвазивный, достаточно простой и дешевый. Позволяет на основе прогноза выбирать тактику реабилитации больных артериальной гипертензией с учетом эффективности назначения и проведения физической нагрузки или медикаментозную терапию с пассивными мышечными тренировками.