Фкг что это в медицине
Фкг что это в медицине
Фонокардиография — позволяет исследовать шумы и тоны сердца, не всегда определяемых при аускультации. В диагностировании пороков сердца, как известно, аускультация имеет большое значение. При выслушивании необходимо знать особенности звуков сердца, при этом определенное значение имеет особенность слуха врача. Фонокардиография же дает возможность объективно проводить качественный и количественный анализ тонов и шумов сердца.
При движении крови по сосудам, движении клапанов, сокращении сердца возникают различные колебательные движения. Наслоения их друг на друга создают звук. Вибрации с частотою 6—10 колебаний в секунду, то есть 6—10 Гц, не являются источником звука и не улавливаются слухом. Эффект возникает только тогда, когда происходят десятки или сотни колебательных движений в секунду. Если к грудной клетке в области сердца приложить аппарат, который превращает механические колебания в электрические, а затем эти колебания записать на ленту, то получится графическое изображение звука.
Звук представляет колебательное, волновое движение, которое распространяется в самых разнообразных средах: в воздухе, жидких и твердых телах и тканях живого организма.
Звук — понятие физическое, для него характерны следующие признаки: интенсивность звука, или его сила; частотная характеристика звука, или частота колебаний; длительность звука, то есть время его возникновения и исчезновения. Эта характеристика относится и к звукам сердца.
Простым примером колебательных движений может служить колебание маятника. Небольшое отклонение его от исходной точки называется амплитудой колебаний. Малая амплитуда звука обусловливает малую силу шума (тона), высокая амплитуда звуковых колебаний — большую интенсивность звука. Следует отметить, что сила тонов и шумов сердца определяется амплитудой колебаний: чем больше амплитуда, тем сильнее звук. Фонокардиография определяет максимальные осцилляции в ту или другую сторону от точки покоя. Диапазон слышимости тонов сердца лежит в широких пределах — от не слышимых ухом до интенсивнейших звуков.
Слуховой анализатор человека воспринимает звуковые колебания в широком диапазоне: от 16 колебаний в секунду (герц) до 20 000 Гц. Порог восприятия — 16 Гц. Колебания от 1 до 16 Гц — инфразвуки. Они ниже порога слышимости и не улавливаются ухом. Частота выше 20 000 Гц — ультразвуки. Они также не улавливаются ухом. Колебания разной частоты соответствуют различной частоте тонов: чем больше частота колебаний, тем выше тон, и чем меньше частота колебаний, тем ниже тон. Большая часть звуковых колебаний, обусловленных тонами и шумами, находится вне пределов звукового восприятия. Поэтому важное значение имеет фонокардиография, которая позволяет регистрировать звуковые колебания, находящиеся за пределами восприятия ухом. По мнению большинства исследователей, тоны сердца содержат низкие частоты: от 50 до 400—500 Гц, но в среднем чаще всего число колебаний для I тона —30—120 Гц, для II — 70—150 Гц-для III—10—70 Гц.
При патологии тоны могут иметь высокие частоты — до 700—900 Гц и более. III и IV (предсердный) тоны выслушиваются редко. Это объясняется их низкой частотой и малой интенсивностью. III тон чаще всего имеет частоту 10— 70 Гц, IV тон—16—35 Гц. При фонокардиографпи их лучше удается зарегистрировать на низкочастотных каналах.
Длительность тонов и шумов сердца определяется отметчиком времени в долях секунды. Анализ данных, полученных при записи звуков сердца, показывает, что длительность тонов сердца, как I, так и II, составляет 0,07—0,15 с, в среднем — 0,11 с. Такая длительность звука оценивается ухом как «короткая» и характеризуется их быстрым возникновением и исчезновением. Длительность шумов различная, но по сравнению с токами сердца она имеет большую продолжительность.
Фонокардиография
Полезное
Смотреть что такое «Фонокардиография» в других словарях:
фонокардиография — фонокардиография … Орфографический словарь-справочник
фонокардиография — сущ., кол во синонимов: 1 • исследование (64) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Фонокардиография — (от греч. phone – звук и Кардиография диагностический метод графической регистрации сердечных тонов (См. Сердечные тоны) и сердечных шумов (См. Сердечные шумы). Применяется в дополнение к аускультации (выслушиванию), позволяет объективно… … Большая советская энциклопедия
фонокардиография — (фоно + кардиография) графическая регистрация звуковых колебаний, возникающих в результате деятельности сердца … Большой медицинский словарь
фонокардиография — фонокардиогр афия, и … Русский орфографический словарь
фонокардиография — (1 ж), Р., Д., Пр. фонокардиогра/фии … Орфографический словарь русского языка
фонокардиография — фонокардиогра/фия, и … Слитно. Раздельно. Через дефис.
Фонокардиография — (phonocardiographia, от греч. phone звук + kardia сердце + grapho пишу) – графическая запись частоты, амплитуды сердечных звуковых колебаний, возникающих при деятельности сердца … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
фонокардиография — фон/о/карди/о/граф/и/я [й/а] … Морфемно-орфографический словарь
Фонокардиография (ФКГ)
Фонокардиография относится к виду диагностических процедур, направленных на определение функционирования сердечной мышцы. Ее используют в официальной медицине довольно давно, поэтому способ считается устаревшим. Сегодня его привлекают достаточно редко, обычно в тех случаях, когда речь идет об использовании фонокардиографии самой по себе. Если же больного отправили делать классическую электрокардиограмму, то методика часто идет комплектом к основному обследованию, что позволяет значительно расширить информативность полученных результатов.
Во время своей деятельности сердце издает множество звуков, которые в обычной жизни человек не может услышать. Сделать это помогают специальные датчики, которые улавливают звуки при сокращении миокарда, движении створок, кровотока. Методика регистрации всех внутренних звуков в медицинской терминологии коротко называется ФКГ.
Общие факты
Изначально для оценки звуковых эффектов, исходящих при сердечных сокращениях, пользовались только фонендоскопом. Такой способ прослушивания правильно называется аускультация. Но далеко не всегда столь простым средством получалось уловить все волны, что побудило специалистов создать более совершенное оборудование, направленное на улавливание звуков.
После того как звуковые методы исследования получили признание, изобретатели медицинских устройств пытались собрать их полезные свойства улавливать звуки под общий знаменатель. Так появилась перкуссия и некоторые другие ответвления диагностики. Но все они не могли стопроцентно гарантировать правильность предположений лечащего доктора. Проблема крылась в том, что при классической аускультации каждый врач слышит своего пациента по-разному из-за особенностей личного слуха и восприятия.
Также человеческое ухо не в состоянии уловить без усилительных приборов четкую амплитуду, интервалы между слабыми звуковыми колебаниями и их точную длительность. Так появилась идея сделать самостоятельный аппарат, который бы проводил замеры полностью объективно, полагаясь лишь на науку.
Основой для улучшений послужило привлечение прибора, где был предварительно установлен специальный микрофон. Все поступающие сведения практически мгновенно преобразовывались во вполне понятную графическую запись. Расшифровать ее сможет опытный диагност, либо узкий специалист, работающий в сфере кардиологии.
Изначально методика проведения оценки здоровья сердечно-сосудистой системы была направлена на выслеживание места локации каждого вида шума. Чуть позже эксперты научились напрямую связывать его с сокращением определенных отделов сердца, что позволило диагностировать различные патологии более точно.
Одним из наиболее важных преимуществ обследования выступает возможность применять его с одинаковой эффективностью как у взрослых, так и детей. Существуют также модели аппаратов, которые подогнаны под стандарты строения тела животных. Их устанавливают в ветеринарных клиниках.
Несмотря на все старания техников, ФКГ так и не стала основным и единственным вариантом исследования, после которого можно было бы точно определить диагноз. Даже медики со стажем все равно настаивают на прохождении других обследований, клинических анализов или изучения строения крупных сосудов через компьютерную томографию с контрастированием.
Также проблем добавляет тот факт, что заниматься расшифровкой должен только тот мастер, который хорошо разбирается в аускультативных признаках. Обязательно следует позаботиться о том, чтобы датчики укладывались согласно строгому предписанию. А для этого без навыков обращения с фонендоскопом не обойтись.
Суть методики
Физиология человека предусматривает образование различных звуковых волн, которые имеют собственные отличительные черты. Иногда их отличить сложно даже профессионалу. Но вот разобраться с силой звуковых характеристик и частотой на порядок проще.
Сила представляет собой значение, которое пропорционально амплитуде вырабатываемой волны. Она измеряется в децибелах. Чем громче получается итоговый звук, тем большая сила с амплитудой отображается в графическом результате.
Частота изучаемых импульсов измеряется в Герцах. Значение представляет собой число звуковых колебаний за конкретно взятую единицу времени. Человеческое ухо способно улавливать диапазон на уровне от 20 Гц до 20 тысяч Гц. Все, что находится за пределами допустимого интервала, получится охватить, преобразовать в графическую информацию только с помощью специального оборудования.
Здоровая сердечная мышца вместе со всеми сопутствующими действиями способна шуметь приблизительно на уровне от 150 Гц до 200 Гц, чего предостаточно для того, чтобы услышать ее фонендоскопом. Параметры произведения шумов составляют вовсе 1000 Гц.
Но так как на прием к кардиологу приходят в большинстве своем люди больные, распознать у них патологии, которые отзываются низкочастотными колебаниями, без спецтехники не выйдет. Трудностей добавляет тот факт, что из основных тоновых линий врач самостоятельно услышит разве что первые две при самом удачном раскладе.
На фоне других вариантов звучания сложно распознавать третий и четвертые тоны сердца. Именно они чаще всего являются основой для подтверждения подозрений различных заболеваний.
Схематически все фиксируемые звуки разделяют на два вида:
Первый представляет собой достаточно громкий, отчетливый и ясный звук. При патологиях, кроме тона, становятся слышны разные шумы. Они между собой не связаны, а также обладают разной силой, частотой.
Большую часть шумов вместе с тонами получится выявить даже просто при использовании аускультации фонендоскопом. При этом в разных точках их громкость будет меняться. Но если пациент слышит от медперсонала в кабинете диагностики что-то вроде: «Подготовьте ФКГ», это говорит о подозрении врача касательно редких или сложных аномалий. Они могут носить как врожденный, так и приобретенный характер.
Благодаря фонокардиографу получается уловить даже незначительные шумовые эффекты, которые потом преобразуются в электрические сигналы, чтобы предстать на бумаге в виде специфичных графиков. Принцип функционирования крайне похож на тот, что свойственен традиционной ЭКГ.
Преимуществом фонокардиографа выступает наличие множества фильтров, которые направлены на устранение второстепенных шумов, которые никакой практической пользы для диагностики не несут. Так получается собрать для результата только самые точные основные данные.
За счет того, что манипуляция является неинвазивной, она не причиняет существенного дискомфорта, безболезненна. За это ее любят кардиологи, которые работают с маленькими детьми и даже новорожденными крошками.
Для проведения процедуры особенная подготовка пациента, вроде специальной длительной диеты, не требуется.
Преимущества и недостатки
Кроме отсутствия болевого синдрома при выполнении манипуляции, она имеет еще несколько весомых преимуществ. Речь идет об объективности, особенно в ситуациях, когда требуется корректно замерить интервалы между тоном и следующим за ним шумом.
Для этого при подготовке понадобится просто правильно закрепить датчики, выбрав оптимальную точку соприкосновения.
Но на фоне достоинств у способа есть несколько недостатков. Далеко не всегда аппарат улавливает абсолютно все колебания. Объясняется это тем, что устройство просто не воспринимает некоторые звуки. Иногда оно пропускает важные низкочастотные колебания, которые не находятся в пределах его диапазона слышимости. Это означает, что на финальном графике их не найти, а вот специалист с фонендоскопом их прекрасно услышит.
Чтобы избежать подобного дисбаланса, медсестра должна записывать в заключение не только итоги самой ФКГ, но и первичного осмотра доктором. Здесь возможна путаница, поэтому медики установили для себя негласное правило. Если колебания не прослушиваются через фонендоскоп, но видны на фонокардиографии, то отдается предпочтение тому, что врач услышал сам. Исключение составляет разве что запись на низких частотах. Из этого следует, что без предварительной аускультации обследование бессмысленно.
Еще одной загвоздкой выступает определение тембра, что также не входит в компетенцию машины. Вместо нее вопросом занимается дежурный специалист. При этом тембр все же остается субъективной характеристикой, иногда аппарат может не обнаружить ряд клапанных пороков.
Для получения максимально информативного итога необходимо сначала прослушать грудную клетку пациента, чтобы выявить индивидуальные лучшие точки для аускультации. Предварительная оценка слышимости является важной подготовительной мерой из-за того, что при развитии заболеваний сердцу свойственно изменять:
Если положиться на стандарты без привязки к конкретному больному, то неправильное положение микрофона ведет к снижению силы звука.
За счет своей безопасности, а также отсутствия радиоактивной нагрузки, ФКГ с недавних пор стала применяться для подтверждения, либо опровержения гипоксии плода.
Стандартные показания
Фонокардиография не является диагностикой широкого применения, как ЭКГ. Ее назначают только строго исходя из сопутствующих показаний, а окончательное решение принимает лечащий доктор. Основными причинами для выдачи направления на ФКГ числятся:
Возможность динамического мониторинга воспроизводимых эффектов высоко ценится как кардиологами, так и терапевтами. Иногда автором направления становится ревматолог.
Считается, что аппарат для проведения исследования имеется во многих государственных больницах или почти в каждом медицинском центре. Но на практике оказывается, что далеко не все частные клиники готовы закупать оборудование, которое все чаще называют устаревшим. А в поликлиниках устройства списывают, не получая взамен новые.
Для того, чтобы получить более достоверные данные, ФКГ лучше проводить утром после того, как человек хорошо выспался. Не надо отказываться от завтрака, но вот пить чай, кофе, алкоголь не рекомендуется. Причина тому – высокие шансы провокации тахикардии или прочих нарушений ритма.
В самом начале процедуры обследуемого укладывают на кушетку, а потом периодически просят:
Микрофон во время манипуляции двигают по разным участкам грудной клетки, используя за канву информацию, полученную при аускультативной картине. В редких случаях дополнительно привлекаются фармакологические препараты, призванные:
Если же лекарственная нагрузка предписанием не предусмотрена, то тогда на прием уходит около 10 минут. При надобности привлечь препараты, обследование занимает приблизительно полчаса. Также стоит учитывать фактор того, является ли фонокардиография процедурой в чистом виде, либо она соединена с ЭКГ для повышенной четкости итогов.
Расшифровка нормы
Здоровая мышца позволяет без лишних приспособлений отчетливо услышать первый и второй тоны.
Первый тон образуется при закрытии клапанов, которые локализуются между желудочками и предсердиями. Закрытие створок издает достаточно громкий звук, который имеет следующие отличительные черты:
Охватить звуки от каждого отдельного клапана не представляется возможным из-за скорости прохождения физиологической реакции. Поэтому гораздо продуктивнее постараться уловить сразу все колебания, свойственные захлопыванию клапанов, которые накладываются друг на друга, создавая единое целое – первый тон.
Второй тон охватывает параметры закрытия клапанов аорты вместе с легочной артерией. Его получится лучше услышать, если передвинуть микрофон ко второму межреберью. Речь идет о правой и левой стороне соответственно, ведь именно эти точки наиболее точно соответствуют оптимальным точкам выслушивания данных анатомических образований.
В отличие от тона-предшественника, в этом случае имеется сразу дуэт компонентов, которые исходят от каждого клапана. Различить звуки получится как просто ухом, так и аппаратом. Проще всего их прослушать у следующих лиц:
Первый тон фиксирует закрытие аортального клапана. Он намного громче аналога, а его амплитуда иногда превышает звук клапана от легочной артерии приблизительно в два раза. Анатомически подобное явление объясняется тем, что в аорте давление на порядок выше.
Трудности возникают при регистрации с помощью ФКГ третьего и четвертого тонов. Но их выявление не всегда указывает на наличие патологии.
Третий тон иногда прослушивается у людей худощавого телосложения, а также малышей. Собирается он на основе колебания стенок желудочков. Он также тесно связан с физическими нагрузками, проявляя себя после активности. Просто так прослушать его проблематично, поэтому запись рекомендуется проводить в низкочастотном диапазоне.
Четвертый тон дает о себе знать еще реже, нежели третий. Но если уж он проявился, то это с большей вероятностью свидетельствует о присутствии болезни.
Характеристики патологий
Начиная изучать выданные на руки результаты анализов, далекие от медицины люди теряются. Им ни о чем не говорит конфигурация систолического шума сброса, а любые замечания касательно изменения размеров амплитуды приводят в панику.
Последний аспект действительно говорит о том, что у пострадавшего есть вероятность развития патологии, но тут нужно детально рассматривать каждый параметр. Если произошло ослабление звука, что фиксируется в графе «уменьшение интенсивности первого тона», то обычно отклонение свидетельствует о:
При первом варианте больной столкнется с изменением створок клапана, что является следствием воспалительного процесса либо атеросклероза. Нужная звуковая волна не фиксируется из-за неполного захлопывания клапана.
Блокировать полное закрытие отверстия способен специфичный стеноз, который характеризуется дополнительным отложением солей кальция. Подобное развитие приводит к укорачиванию створок митрального клапана.
А снижение сократительных возможностей традиционно сигнализирует о:
Эксперт также учитывает факторы, которые приводят к сходному звуковому результату, но к сердечной деятельности имеют посредственное отношение. Речь идет о:
Тоны могут не только ослабевать, но и усиливаться. Классическими первоисточниками изменений называют тиреотоксикоз, анемию, митральный стеноз. А вот при стенозе обоих клапанов происходит расщепление первого тона на пару подтонов. То же самое прослеживается при блокаде ножек пучка Гиса.
Второй тон тоже умеет видоизменяться. Так, увеличение амплитуды прослеживается при артериальной, либо легочной гипертензии. Похожая клиническая картина описывает уплотнение клапанных створок аорты при развитии сифилиса.
Но иногда это вполне нормально, если другие анализы ничего не подтверждают, а сам пациент является астеником (худощавым). Но и у таких людей могут находить ослабление второго тона, что указывает на недостаточность аортального клапана и уменьшение кровотока по легочной артерии.
Немного запутаннее дела обстоят с третьим и четвертыми тонами. Их отклонения поведают о гораздо большем перечне возможных патологий, среди которых выделяют гипертонию, инфаркт миокарда, кардиосклероз с сопутствующей сердечной недостаточностью.
Когда третий и четвертый тон разбалансированы, они создают ритм галопа. Это первый тревожный звоночек, подсказывающий о грядущем инфаркте, миокардите, ярко выраженной гипертонии.
Но каким бы развернутым не оказался результат диагностики, обязательно необходимо брать на заметку итоги других обследований. На основе собранного материала вместе с текущими жалобами пациента врач сможет точнее определиться с диагнозом.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Фкг что это в медицине
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России, Москва, Россия
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России, Москва, Россия
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России, Москва, Россия
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава РФ, Москва, Россия
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава РФ, Москва, Россия
Фонокардиография: новые возможности в свете цифровых технологий
Журнал: Кардиологический вестник. 2018;13(2): 15-21
Блинова Е. В., Сахнова Т. А., Юрасова Е. С., Комлев А. Е., Имаев Т. Э. Фонокардиография: новые возможности в свете цифровых технологий. Кардиологический вестник. 2018;13(2):15-21.
Blinova E V, Sakhnova T A, Yurasova E S, Komlev A E, Imaev T E. Phonocardiography: new opportunities in the light of digital technologies. Russian Cardiology Bulletin. 2018;13(2):15-21.
https://doi.org/10.17116/Cardiobulletin201813215
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России, Москва, Россия
В последние годы развитие цифровых технологий и внедрение математических методов анализа данных существенно расширили возможности фонокардиографии (ФКГ). При этом такие достоинства, как неинвазивность, безопасность, отсутствие противопоказаний, сравнительно недорогое оборудование, создают предпосылки для применения ФКГ в условиях телемедицины. В обзоре рассматриваются современное отечественное и зарубежное оборудование для регистрации и анализа фонокардиограмм, возможности цифровой ФКГ в диагностике сердечной недостаточности, пороков сердца, легочной гипертензии. Обсуждаются новые подходы к диагностике ишемической болезни сердца с помощью ФКГ. Приводятся данные о пилотных проектах по использованию ФКГ для скрининга сердечно-сосудистых заболеваний.
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России, Москва, Россия
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России, Москва, Россия
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава России, Москва, Россия
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава РФ, Москва, Россия
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии» Минздрава РФ, Москва, Россия
Фонокардиография (ФКГ) — метод графической регистрации звуковой симптоматики, проявляющейся при аускультации сердца. ФКГ разрабатывалась с целью объективизации информации о тонах и шумах сердца. Помимо графического изображения данных и возможности сохранения записи для ее оценки в динамике, преимуществом ФКГ перед аускультацией является синхронная запись с электрокардиограммой (ЭКГ), которая позволяет выявлять временны́е соотношения между звуковыми и электрическими процессами в сердце, а также регистрировать низкочастотные звуковые феномены, например III и IV тоны, которые плохо улавливаются человеческим слухом.
В прошлом нередко подчеркивалось, что ФКГ не позволяет передать все богатство и разнообразие «тембровой» характеристики тонов и шумов (например, такие характеристики, как «грубый», «нежный», «дующий», «скребущий»). Однако в последние годы развитие цифровых технологий и внедрение математических методов анализа данных существенно расширили возможности характеризовать тоны и шумы сердца по их акустическим компонентам, структуре, частоте и интенсивности.
При этом такие достоинства ФКГ, как неинвазивность, безопасность, отсутствие противопоказаний, сравнительно недорогое оборудование, создают предпосылки для ее применения в условиях телемедицины в целях дистанционного биомониторинга, в том числе в системах домашней медицины. Возможность осуществлять удаленное наблюдение за пациентами, автоматическая передача информации об их состоянии в телемедицинский центр, организация экстренного реагирования при ухудшении физиологических показателей представляются особенно актуальными для больных с сердечной недостаточностью (СН).
Оборудование. В последние годы как в нашей стране [1—3], так и за рубежом [4] появляется все больше сообщений о создании систем удаленного беспроводного мониторинга данных ФКГ. Как правило, подобные системы отличаются малым размером, высокой пропускной способностью, низкой стоимостью, возможностью уменьшения звуковых помех с помощью шумоподавителя. Подобные системы могут быть реализованы на основе персонального компьютера, ноутбука [5], смартфона с внешним микрофоном [6]. Компактность аппаратного решения и беспроводной характер регистрации позволяют использовать их как в домашних условиях (что удобно для пожилых больных и людей с ограниченными возможностями здоровья), так и при физических нагрузках и в чрезвычайных ситуациях. Общим недостатком ряда подобных систем является отсутствие синхронной записи ЭКГ, что может затруднять определение фаз сердечного цикла, особенно при тахикардии.
В МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2006—2009 гг. была разработана технология построения многоуровневых частотно-временны́х вейвлет-представлений (от английского «wavelet» — «небольшая волна» — математическая функция, позволяющая анализировать различные частотные компоненты данных) акустических сигналов сердца (акустокардиограмм, или «звуковых портретов» сердца), которые позволяют выявлять тончайшие особенности тонов и шумов [7]. В 2009 г. проект «Акустокардиограф» получил Национальную премию России в области кардиологии «Пурпурное сердце». Для дистанционной обработки цифровых фонокардиограмм был создан портал АКУСТОКАРД (http://acustocard.ru), который позволяет обрабатывать фонокардиограммы, зарегистрированные в форматах WAV или mp3, загружаемые через Интернет. В ходе опытной эксплуатации Интернетпортала были построены «звуковые портреты» сердца с использованием фонокардиограмм, представленных на сайтах крупных медицинских центров России и США. На рисунке
Акустокардиограммы аортальной регургитации (а) и аортального стеноза (б). Воспроизведено с разрешения автора [7]. приведены примеры таких акустокардиограмм («звуковых портретов» сердца).
Наибольший опыт клинического применения накоплен для так называемого метода акустической кардиографии (Audicor, Inovise Medical, Inc., Portland, OR) [8]. Этот метод позволяет, используя два бифункциональных датчика в положениях V3 и V4 и 2 электрода на конечностях, синхронно регистрировать звуки сердца и ЭКГ. Звуковая информация обрабатывается с помощью технологий перезаписи вейвлет-сигналов (используется математический подход, позволяющий анализировать частотные компоненты — «вейвлет»). Разработана также аналогичная система амбулаторного мониторинга (Audicor AM), в которой устройство и процесс сбора данных сходны с обычным холтеровским монитором. Методика акустической кардиографии позволяет выявлять низкочастотные III и IV тоны сердца, в том числе у пациентов с избыточной массой тела, а также рассчитывать некоторые показатели фазового анализа сердечного цикла, например, время электромеханической активации EMAT (систолический временно́й интервал, определяемый как время от начала комплекса QRS до максимального отклонения I тона), и % EMAT (отношение EMAT к интервалу R—R). Был проведен целый ряд исследований, в которых эти показатели сопоставлялись с данными инвазивного исследования и эхокардиографии (ЭхоКГ).
Цифровая ФКГ в сопоставлении с другими методами исследования. Новые возможности обработки и анализа данных ФКГ и развитие других диагностических методов побуждают проводить исследования, направленные на более глубокое понимание патогенеза патологических аускультативных феноменов, в частности III и IV тонов сердца.
Среди 90 пациентов, которым в плановом порядке проводили катетеризацию левых отелов сердца, у 21 (23%) с наличием III тона имелись достоверно меньшая фракция выброса (ФВ) левого желудочка (ЛЖ), большее время замедления кровотока раннего диастолического наполнения ЛЖ (DT), большее отношение скорости трансмитрального потока в фазу раннего диастолического наполнения к скорости движения митрального кольца в эту же фазу (E/е’) и большее давление наполнения Л.Ж. Наиболее важными детерминантами патологического III тона являлись увеличенное DT, повышенное давление наполнения ЛЖ и нарушение податливости миокарда, выявляемое при тканевой допплерографии [9].
Наличие на фонокардиограмме IV тона при обследовании 90 больных было сопряжено с достоверным увеличением коэффициента β кривой давление—объем диастолического заполнения ЛЖ (что соответствует более крутому наклону кривой давление—объем у больных с IV тоном). Интенсивность IV тона была связана и с другими показателями диастолической жесткости ЛЖ. В процессе многофакторного анализа при учете возраста, пола и ФВ ЛЖ коэффициент β оставался достоверно связанным с наличием и интенсивностью IV тона [10].
У 25 пациентов с СН патологические значения показателя % EMAT (0,15 и больше) ассоциировались с меньшей ФВ ЛЖ, меньшей конечной систолической эластичностью, а также с более высокими индексами конечного систолического объема, конечного диастолического объема и диссинхронии [11]. У 108 пациентов, которым при плановой диагностической катетеризации сердца определяли максимальную скорость нарастания давления в ЛЖ — dP/dt, показатель EMAT при пороговых значениях 100 и 110 мс позволял с чувствительностью 5 и 42% и специфичностью 90 и 100% соответственно выявлять систолическую дисфункцию ЛЖ, определяемую при dP/dt меньше 16 мм рт.ст./с [12].
У 128 лиц без симптомов патологии сердца при амбулаторном мониторировании с функцией акустической кардиографии III тон был значительно более распространен в возрасте моложе 40 лет по сравнению с таковым в более старшей группе и более выражен во время сна в младшей группе. IV тон был значительно более распространен у лиц старше 40 лет и более выражен во время сна в старшей группе. Временны́е интервалы, отражающие систолическую функцию, характеризовались меньшими суточными изменениями и меньше зависели от возраста [13].
Цифровая ФКГ в диагностике СН. Связь показателей цифровой ФКГ, в частности III и IV тонов сердца, с показателями систолической и диастолической функции ЛЖ побудила изучать возможность их использования для диагностики СН.
Возможности акустической кардиографии в диагностике острой СН оценивались в многонациональном исследовании, включавшем 995 пациентов неотложных отделений старше 40 лет (средний возраст 63 года, 55% мужчины) [14]. Врачи неотложного отделения после сбора анамнеза и физического обследования оценивали вероятность острой СН от 0 до 100% по визуальной аналоговой шкале, а затем повторяли эту оценку после ознакомления с результатами акустической кардиографии. Эталоном считался окончательный диагноз, который определялся двумя независимыми кардиологами, не знающими результатов акустической кардиографии; при этом острая СН была диагностирована в 41,5% случаев. Для определения возможной связи III тона с неблагоприятными исходами пациенты наблюдались в течение 90 дней.
Первоначальные результаты исследования оказались не очень вдохновляющими. Чувствительность, специфичность и диагностическая точность первоначального заключения лечащего врача о возможном наличии острой СН составили 89, 58 и 71% соответственно. Акустическая кардиография проигрывала по чувствительности (40%), выигрывала по специфичности (88,5%) и в итоге обладала сопоставимой диагностической точностью (68%). В многофакторной модели III тон не добавлял независимой прогностической информации в отношении развития неблагоприятных исходов в течение 30 или 90 дней.
Однако при вторичном анализе той же базы данных [15] показано, что акустическая кардиография увеличила диагностическую точность выявления острой СН с 47 до 69% у пациентов с уровнем мозгового натрийуретического пептида (BNP) в «серой зоне» (100—499 пг/мл). Акустическая кардиография по сравнению с аускультацией также повысила чувствительность к III тону у пациентов с ожирением.
Ряд других исследований также позволяют в определенной мере «реабилитировать» акустическую кардиографию.
При анализе данных 343 пациентов неотложного отделения, имеющих симптомы острой СН, у которых с использованием системы Audicor выявляли III тон, а окончательное решение о наличии или отсутствии острой СН принималось двумя независимыми экспертами на основе данных истории болезни, система Audicor превосходила аускультацию врача по чувствительности выявления острой СН (34 и 16% соответственно), хотя уступала системе Audicor по прогностической ценности положительного результата (66 и 84%). У больных с промежуточными уровнями BNP добавление данных системы Audicor увеличивало прогностическую ценность положительного результата с 53 до 80% [16].
При обследовании 433 пациентов акустическая кардиография позволяла прогнозировать уменьшение ФВ ЛЖ при ЭхоКГ достоверно точнее, чем уровень BNP [17].
При обследовании 94 пациентов с артериальной гипертонией (АГ), 109 с СН и ФВ ЛЖ больше 50% и 89 с СН и ФВ ЛЖ меньше 50% показатель%EMAT позволял отличать группу СН с ФВ ЛЖ больше 50% от группы АГ с чувствительностью 55% и специфичностью 90%. Другой показатель акустической кардиографии — индекс систолической дисфункции (SDI) позволял различать группы СН с ФВ ЛЖ больше и меньше 50% с чувствительностью 53% и специфичностью 91%. (SDI — это комплексный показатель, который вычисляется с учетом % EMAT, интенсивности III тона, длительности комплекса QRS и интервала Q—R). Эхокардиографический показатель отношение E/e’ в обоих случаях имел аналогичную диагностическую эффективность [18].
При сопоставлении данных акустической кардиографии и ЭхоКГ у 127 пациентов с ФВ ЛЖ меньше 50% SDI позволял разделять пациентов с ФВ ЛЖ меньше 35% и пациентов с ФВ ЛЖ в интервале от 35 до 50% с чувствительностью 87% и специфичностью 60%. Наличие III тона позволяло выявлять пациентов с рестрикривным типом заполнения ЛЖ с чувствительностью 81% и специфичностью 55% [19].
При наблюдении за 474 больными СН (76±11 лет) в течение 484 дней при многофакторном регрессионном анализе после учета возраста, систолического артериального давления, уровня гемоглобина, азота мочевины в крови, альбумина, а также лечения ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента и β-адреноблокаторами SDI и III тон были независимыми предикторами смерти от всех причин. У пациентов с СН с SDI ≥5 или наличием III тона была значительно более низкая выживаемость по сравнению с остальной группой [21].
ФКГ в оценке состояния ЛЖ при других заболеваниях. В проспективном исследовании обследованы 187 пациентов, получавших антрациклиновую химиотерапию, которым исходно, после завершения химиотерапии и после наблюдения в среднем на протяжении 3,8 года проводили ЭхоКГ и акустическую кардиографию. Исходно ни у одного из пациентов не было систолической дисфункции (ФВ ЛЖ меньше 50%). После химиотерапии систолическая дисфункция развилась у 8 (4%) больных; в 1,8% случаев возникла поздняя систолическая дисфункция. Показатель % EMAT позволял выявлять пациентов с систолической дисфункцией с чувствительностью 88% и специфичностью 84% [22].
При обследовании 166 пациентов отделения неотложной помощи с обострением хронической обструктивной болезни легких рассчитывались EMAT, LVET (время выброса ЛЖ, определяемое как интервал между пиками I и II тонов) и отношение EMAT/LVET. Диагноз дисфункции ЛЖ определялся на основе клинического обследования, данных ЭхоКГ и уровня BNP. У пациентов с дисфункцией ЛЖ определены значительно более высокие EMAT и более низкие LVET и EMAT/LVET по сравнению с остальными больными; площадь под ROC-кривой для EMAT, LVET и EMAT/LVET составляла 0,79, 0,88 и 0,90 соответственно. Исходные систолические интервалы значительно изменились во время пробы Вальсальвы у пациентов без дисфункции ЛЖ, но не менялись у пациентов с дисфункцией ЛЖ [23].
При ретроспективной оценке данных 53 больных с гипертрофической кардиомиопатией без симптомов СН, которым проводили ФКГ и магнитно-резонансную томографию с отсроченным контрастированием, у пациентов с III тоном (13%) по сравнению с пациентами без III тона отмечены более высокая частота выявления очагов накопления контрастного препарата и больший объем контрастированной ткани. Определение III тона для выявления очагов накопления контрастного препарата характеризовалось высокой специфичностью (97%), но низкой чувствительностью (29%) [24].
Цифровая ФКГ и пороки сердца. Диагностика пороков сердца на протяжении многих лет являлась одной из главных областей применения обычной ФКГ. Как ни странно, работ, использующих современную цифровую ФКГ в этой области, мало.
У 27 пациентов, обследованных до и после чрескожной трансвенозной митральной комиссуротомии, изменение интервала Q—I тон коррелировало с изменением площади митрального клапана, систолического давления в правом желудочке и градиента давления на митральном клапане [25].
У 50 пациентов с аортальным стенозом различной степени тяжести, установленной на основании комплексного эхокардиографического обследования, цифровые фонокардиограммы регистрировались с помощью электронного стетоскопа, обрабатывались с применением оригинального алгоритма и использовались искусственной нейронной сетью для оценки степени тяжести аортального стеноза. Воспроизводимость ФКГ составляла 93%. При оценке степени тяжести стеноза идеальное совпадение между результатами ФКГ и ЭхоКГ обнаружено в 45 (90%) случаях, у 5 (10%) пациентов оценка отклонялась на одну степень [26].
Были предприняты попытки использовать ФКГ для оценки in vitro тромботических отложений на пяти коммерчески доступных двустворчатых механических клапанах сердца [27, 28]. Звуки закрытия клапанов регистрировали в широком диапазоне частот. Соответствующие спектры мощности анализировались искусственной нейронной сетью, обученной классифицировать наличие имитируемых тромботических образований различной массы и формы. Были определены четыре диагностические полосы частот, сравнение которых позволяло обнаружить клапаны с наличием тромботических образований.
Цифровая ФКГ и легочная гипертензия. Данные акустической кардиографии оценены у 40 пациентов с легочной артериальной гипертензией (ЛАГ) в сопоставлении с данными катетеризации правых отделов сердца и ЭхоКГ [29]. Анализировали интенсивность (амплитуду) тонов сердца, а также сложность тонов, которая определялась с использованием частотно-временны́х измерений ширины, интенсивности и частотного содержания сигнала и на основе спектрального анализа выражалась как безразмерный индекс. Группу контроля составили 130 лиц без клинических или гемодинамических признаков ЛАГ. По сравнению с группой контроля акустические профили пациентов с ЛАГ характеризовались увеличением сложности II тона, отношения сложность II тона/сложность I тона и отношения интенсивность II тона/интенсивность I тона. При многофакторном анализе среднее давление в легочной артерии было единственным независимым предиктором сложности II тона. Увеличение правого желудочка и наличие систолической дисфункции увеличивали сложность II тона и уменьшали сложность I тона. Снижение сложности I тона было также связано с уменьшением полости ЛЖ.
Были проанализированы цифровые фонокардиограммы у 22 детей, которым проводилась катетеризация правых отделов сердца: 11 — с ЛАГ и 11 — без ЛАГ. Отношение интенсивности пульмонального и аортального компонентов II тона и отношение интенсивности пульмонального компонента к общей амплитуде II тона достоверно различались между детьми с ЛАГ и без ЛАГ. Были выявлены корреляции между указанными отношениями интенсивности и средним давлением в легочной артерии [30].
При анализе цифровых фонокардиограмм 27 детей (13 без ЛАГ и 14 с ЛАГ) было выявлено, что по сравнению с лицами с нормальным давлением в легочной артерии у пациентов с ЛАГ тоны сердца, записанные во втором межреберье слева, содержат значительно меньшую относительную мощность в полосе 21—22 Гц [31].
Цифровая ФКГ и ишемическая болезнь сердца (ИБС). Одним из подходов к улучшению диагностики ИБС с помощью цифровой ФКГ было использование с этой целью III и IV тонов сердца.
Проведено проспективное сравнительное исследование с участием 19 больных с ишемией, вызванной чрескожным коронарным вмешательством, и 18 лиц без поражения коронарных артерий (КА) или ишемических изменений на ЭКГ. III и IV тоны регистрировались с помощью акустической кардиографии. IV тон обладал большей чувствительностью (74%) при обнаружении ишемии, чем III тон (47%) или стандартные электрокардиографические критерии ST—T (53%). С использованием логистической регрессии показано независимое от критериев ST—T значение как IV тона, так и III тона для выявления ишемии миокарда. Добавление наличия III или IV тона к критериям ST—T способствовало более точному обнаружению ишемии миокарда на 32% [32].
В последнее время наметился еще один подход к звуковой диагностике ИБС. Атеросклеротическое поражение КА вызывает нарушение нормального ламинарного течения и создает турбулентность потока. Характерные акустические волны, генерируемые турбулентностью коронарного кровотока, могут служить новой диагностической мишенью. В настоящее время охарактеризованы частотный диапазон и время регистрации микрошумов, связанных со стенозирующим поражением К.А. Технологические достижения в области датчиков, фильтрации данных и аналитических возможностей могут позволить использовать внутрикоронарную турбулентность кровотока для диагностики и стратификации риска у больных. В настоящее время ряд подобных систем проходят клинические испытания в сопоставлении с компьютерной томографией и инвазивной ангиографией [33].
Проспективно проанализированы данные 156 пациентов, проходящих коронарографию. Частота ангиографически значимых стенозов (больше 50%) составляла 52%. Чувствительность и специфичность акустического обнаружения стеноза больше 50% в любом сосуде составляли 70 и 80% соответственно (прогностическое значение отрицательного результата 71%, прогностическое значение положительного результата 79%). Стенозы больше 50% в крупных сосудах (ствол левой КА, проксимальный и средний сегменты передней нисходящей, огибающей, правой КА) встречались в 46% случаев; чувствительность и специфичность их акустического обнаружения составляли 72 и 76% соответственно (прогностическое значение отрицательного результата 76%, прогностическое значение положительного результата 72%) [34].
Цифровая ФКГ и скрининг сердечно-сосудистых заболеваний. Разработчики цифровых фонокардиографических телемедицинских систем неоднократно подчеркивают возможность их использования в целях проведения скрининга сердечно-сосудистых заболеваний. Однако в доступной литературе нам встретились результаты всего нескольких работ, которые можно рассматривать как пилотные проекты.
Два независимых детских кардиолога вслепую оценивали 83 цифровые фонокардиограммы, зарегистрированных у обследованных в амбулаторных условиях детях с заболеваниями сердца [35]. Каждый исследователь должен был документировать наличие и характеристики шумов (интенсивность, качество, место регистрации), наличие дополнительных патологических аускультативных феноменов (систолический щелчок, расщепление II тона) и рекомендации по проведению ЭхоКГ. С помощью ФКГ были правильно идентифицированы 23 (96%) из 24 случаев с выраженной патологией сердца и 12—13 (63—68%) из 19 случаев с незначительными поражениями сердца. Кроме того, 37—38 (93—95%) из 40 случаев без признаков патологии сердца при ЭхоКГ были правильно истолкованы как функциональные шумы. Уровень согласия между двумя исследователями был существенным в отношении как их рекомендаций для проведения ЭхоКГ, так и выявления патологических шумов.
На Тайване была проведена двухуровневая программа скрининга заболеваний сердца среди учеников начальной школы. Первый уровень включал анкетирование, ФКГ и электрокардиографию [36]. Второй уровень включал обследование детским кардиологом всех детей, у которых на первом уровне были выявлены отклонения от нормы. Контрольная группа включала детей, у которых результаты скрининга первого уровня были в пределах нормы. Дети с патологией, выявленной на скрининге второго уровня, были направлены для детального обследования.
Из 25 816 детей, проходящих программу скрининга первого уровня, положительные результаты были получены у 5330, из которых 5235 прошли скрининг второго уровня, а также 1104 детей в контрольной группе. Детский кардиолог направил на углубленное обследование 780 детей, в том числе 18 из контрольной группы и 114 пациентов с установленным ранее диагнозом болезни сердца. В общей сложности 292 ребенка, в том числе 2 в контрольной группе, имели признаки заболеваний сердца, которые ранее не подозревались в 178 (61%) случаях. Исключая детей с предыдущим диагнозом заболеваний сердца, чувствительность программы скрининга составила 83%, специфичность и прогностическая ценность положительного результата составили соответственно 98 и 29%.
Система сбора, передачи и дистанционной интерпретации данных аускультации сердца была разработана и испытана в сельских районах Китая [37]. Предполагалось, что использование цифрового стетоскопа и облачной передачи данных позволит сельским врачам с небольшим опытом работы проводить приемлемый скрининг для выявления врожденных пороков сердца. Из 7993 детей, прошедших скрининг, у 149 при аускультации был выявлен шум. Дети были направлены на ЭхоКГ, а их цифровые фонокардиограммы, хранящиеся на облачном сервере, были проверены сертифицированным американским детским кардиологом. У 14 из этих детей при ЭхоКГ было подтверждено наличие врожденного порока сердца. Используя систему телеаускультации, детский кардиолог правильно определил 11 из 14 пациентов с патологическими шумами и пропустил 3 пациентов с дефектами межпредсердной перегородки. Кроме того, у 10 детей шумы были расценены как патологические, тогда как при ЭхоКГ патологии выявлено не было. Общая точность теста составила 91% с чувствительностью 79% и специфичностью 93%. Подчеркивается, что это исследование является первым шагом для разработки рентабельной стратегии скрининга в условиях низкого уровня ресурсов с нехваткой квалифицированных медицинских специалистов.
Заключение
Развитие цифровых технологий дало толчок к созданию компактного недорогого оборудования для регистрации и дистанционной передачи данных фонокардиографии. Внедрение новых математических методов расширяет возможности их количественного анализа.
Разумеется, в диагностике сердечной недостаточности цифровая фонокардиография не может заменить врача, однако позволяет с достаточно высокой чувствительностью и специфичностью выявлять больных с тяжелыми нарушениями систолической и диастолической функции левого желудочка.
На основе тщательного количественного анализа звуковой симптоматики предложены новые подходы к диагностике ишемической болезни сердца, пороков сердца, легочной гипертензии.
Неинвазивность, безопасность, относительная простота передачи данных создают предпосылки для применения цифровой фонокардиографии в условиях телемедицины как для дистанционного мониторинга, так и при скрининге сердечно-сосудистых заболеваний.
Все это побуждает ряд исследователей возлагать надежды на ренессанс фонокардиографии. Оправдаются ли они — покажет будущее.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.