Scientific journal
Научное обозрение. Медицинские науки
ISSN 2500-0780
ПИ №ФС77-57452

A METHOD FOR DETERMINING THE QUALITY OF THE Q-T INTERVAL OF A NON-REQUIRING AN ADDITIONAL HEART RATE CORRECTION

Vorobev L.V. 1
1 Medical and Diagnostic Center «Vicom-med»
Prevention of cardiovascular pathology provides the, and early detection of manifestations, cardiac abnormalities at the preclinical stage. The heart pumps blood into the vascular system through the systole of the ventricles, displayed on ECG interval Q-T. Analysis of the condition of the electrical systole of the ventricles involves comparing the actual interval Q-T due to its normative value. Existing approaches to the assessment of the electrical systole using the formula Bazetta and its modifications is not sufficient to ensure reliability of the results. A reliable assessment of the state of the ventricular electrical systole in a constantly changing heart rate is possible using an indicator of the physiological fraction of the Q-T interval in the heart cycle, which varies depending on the heart rate and does not require additional Q-T correction for heart rate This approach in determining a proper ratio depending on the heart rate helps to avoid diagnostic errors in the evaluation of functional status of ventricular systole of the heart, to individualize the assessment of the response of the heart to the load, based on the dynamics of the actual performance of the Q-T of a specific person, providing a more accurate diagnosis of ventricular systole of the heart. The use of the method of determining proper Q-T interval based on the physiological representation of the Q-T interval in the cardiac cycle (the R-R interval) enables accurate control of the reaction of the heart, in conditions of different loads on the body to promptly identify and correct physiological disorders of cardiac activity, with the aim of preventing the development of overt pathology.
electrical ventricular systole
Q-T interval
proper Q-Td interval
R-R interval
physiology of heart contractions

Сердечно-сосудистая система является важнейшей системой жизнеобеспечения, осуществляющей доставку крови к клеткам организма. Основной ее функцией является осуществление кровотока в организме, где сердце по своей сути является насосом, по перекачке крови, что требует анализа сократительной функции миокарда [1]. Одной из составляющих общую систолу сердца является электрическая систола желудочков, отображаемая на ЭКГ интервалом Q-T [2].

Большая часть жизни человека проходит не в зоне физического покоя (нормокардия), а в зоне активности организма, требующего увеличения ЧСС и ее контроля с целью не превышать допустимые границы увеличения ЧСС. Поэтому для оценки физиологического состояния сердечной деятельности и реакции сердца на нагрузку необходимо анализировать ее не только в состоянии покоя, но и в состоянии нагрузок [3].

Для анализа электрической систолы желудочков кроме фактических показателей необходимы и должные нормативы на весь диапазон ЧСС, обеспечивающей жизненные потребности организма. Динамика фактического и должного интервала Q-T в здоровом сердце – однонаправлена и количественно равнозначна [4].

Впервые определение норматива должного значения интервала Q-T ввел в практику Базетт, используя коэффициент (К) для интервала Q-T [5]. Однако такой подход оказался корректным только для узкого диапазона ЧСС (60-90).

Использование постоянного коэффициента «К» в условиях брадикардии или тахикардии приводит к избыточному корригированию интервала Q-T [6]. Эта избыточность коррекции Q-T отображена в табл. 1, где должные результаты изменяются больше фактических почти в два раза.

Такие результаты не позволяют достоверно анализировать состояние систолы желудочков за пределами ЧСС покоя. В дальнейшем появились различные предложения по модификации расчетов должного интервала Q-T для коррекции фактического интервала Q-T по ЧСС [7]. Введенные в практику дополнительные формулы расчета должного интервала Q-T скорректированного по ЧСС вступают в противоречие с законами физиологии сердечных сокращений. По мере увеличения ЧСС эти формулы дают увеличение времени должного интервала Q-T вместо его уменьшения согласно физиологии сердечных сокращений, что в конечном счете также не позволяет достоверно анализировать реакцию систолы желудочков в условиях изменяющейся ЧСС. Подтверждением этого противоречия служат результаты определения должного Q-T из одних и тех же фактических величин Q-T по различным формулам, отображенным в табл. 2, где должный интервал Q-T увеличивается по мере увеличения ЧСС.

Выход из этих недочетов по определению должного показателя электрической систолы желудочков (Q-T) при конкретной ЧСС может быть только на основах соблюдения законов физиологии, физиологической доли (Q-T) в конкретном сердечном цикле (R-R) [8].

В свете требований соответствия законам физиологии необходимо напомнить основные из них:

1. Сердце обеспечивает организм должным кровотоком в зависимости от его потребностей. Основным фактором увеличения кровотока является увеличение ЧСС.

2. Увеличение ЧСС возможно только за счет сокращения времени всех элементов сердечного цикла.

3. Динамика фактических и должных (нормативных) величин сердечного цикла при изменении ЧСС в здоровом организме – синхронна и количественно равнозначна.

4. Сердечный цикл состоит из систолы и диастолы сердца. Систола сердца состоит из систолы предсердий и систолы желудочков. Сердечный цикл (R-R) состоит из интервала – (P-Q), интервала – (Q-T), сегмента – (TP), где каждый имеет свое нормативное представительство времени в нем. Доля интервала Q-T не является постоянной и меняется в зависимости от изменения ЧСС.

5. Анатомия, функция и задачи, стоящие перед сердцем человека, одинаковы, и являются унифицированными для всей популяции человечества, без привязки к полу, возрасту, расе. Различаются у людей только размеры и возможности сердца к выполнению возложенных на него задач.

Таблица 1

Реакция должных величин интервала Q-Tс при увеличении ЧСС

Показатель (мс)

ЭКГ покоя

ЭКГ нагрузки

Динамика Q-Tв %

R-R

732

476

 

ЧСС

82

126

 

Фактический интервал Q-T

360

322

–10,6 %

Q-Tс Bazett

316

255

–19,4 %

 

Таблица 2

Реакция должных величин интервала Q-Tс при увеличении ЧСС

Показатель (мс)

ЭКГ1 покоя

ЭКГ2 нагрузки

Динамика Q-T в %

R-R

732

476

 

ЧСС

82

126

 

Фактический интервал Q-T

360

322

–10,6 %

Q-Tc Bazett в модификации Taran,Szilagi

421

446

+5,9 %

Q-Tc Framinghan, Sagie

401

402

+0,2 %

Q-Tc Frideric

413

474

+14,7 %

Q-Tc Hodges

410

441

+7,5 %

 

Методом, отвечающим требованиям физиологии сердечных сокращений, является метод оценки доли времени интервала Q-T в сердечном цикле, с учетом ее изменения на единицу изменения ЧСС, дающий в итоге представление о должном показателе интервала Q-T при любом значении конкретной ЧСС.

Целью и задачей данного исследования являлось нахождение и обоснование нового подхода в определении должного интервала Q-T отвечающего всем требованиям физиологии сердечных сокращений при любой ЧСС.

Материалы и методы исследования

Материалом данного исследования явился анализ 2500 электрокардиограмм лиц обоего пола, детского, молодого, среднего и старшего возрастов, в состоянии ЧСС покоя, брадикардии, тахикардии, без явной патологии на ЭКГ с определением доли интервала Q-T в сердечном цикле (интервале R-R) при всех значениях ЧСС.

Результаты исследования
и их обсуждение

Сердечный цикл (R-R) состоит из систолы сердца (интервал Р-Т, состоящий из интервалов P-Q и Q-T) и диастолы (сегмент ТР).

В общей структуре сердечного цикла каждый элемент цикла имеет свою долю представления в сердечном цикле, что отображено на рисунке.

vor1.tif

Пример сердечного цикла с ЧСС 65 и процентным соотношением
элементов цикла ко всему циклу.
1. Интервал P-Q – 160 мс (17,3 %).
2. Интервал Q-T – 376 мс (40,6 %).
3. Сегмент TP – 362 мс (39,1 %). Это соотношение меняется в зависимости от ЧСС

Анализ электрической систолы сердца требует сравнение факта с должным показателем при любой ЧСС, в связи с этим значимым является достоверность получаемого нормативного значения интервала Q-T при любой ЧСС. В норме разность показателей между фактическим и нормативным значением должна составлять менее 5–10 %. Превышение факта к должному значению выше 10 % трактуется как патология, свидетельствующая о нарушениях процессов реполяризации миокарда левого желудочка.

Предложенная модель расчета должного значения интервала Q-Td исходит из его физиологической доли в интервале R-R в зависимости от ЧСС и не требует дальнейшего его корригирования. Данные процентного соотношения интервала Q-T к требуемой ЧСС позволяют определить время должного интервала Q-Td для любой ЧСС с помощью формулы

Q-Td = (R-R * К) / 100,

где К – коэффициент, отражающий процент доли интервала – Q-T в интервале – R-R, для конкретной данной ЧСС.

Доля интервала Q-T в сердечном цикле (интервала R-R) не является постоянной величиной и линейно меняется в зависимости от ЧСС, увеличиваясь при увеличении ЧСС и уменьшаясь при уменьшении ЧСС. Процент соотношения интервала Q-T к сердечному циклу R-R в разрезе изменяющейся ЧСС представлен в табл. 3.

Результаты, отображающие долю интервала Q-T в интервале R-R в зависимости от ЧСС, могут быть математически преобразованы в окончательную табл. 4, отображающую уже время определенного должного интервала Q-T в зависимости от ЧСС.

В динамике интервал Q-T имеет линейную зависимость, но с изменением шага линейности по мере уменьшения – исчезновения сегмента ТР в интервале R-R [9]. В среднем динамика Q-T на единицу ЧСС составляет 3 мс при ЧСС с 40 до 60, 2 мс при ЧСС с 61 до 80 и 1 мс при ЧСС с 81 до максимальной.

Анализ интервала Q-T в разделении полу и возрасту не выявил гендерной и возрастной зависимости, что подтверждается и в других работах [3]. Различия лежат в пределах статистической погрешности и не требуют отдельной коррекции по полу и возрасту.

Сердце обеспечивает должным кровотоком организм в зависимости от его потребностей, поэтому анализ сердечной деятельности должен проводиться с учетом данных, как ЭКГ покоя (ЭКГ 1), так и ЭКГ нагрузки (ЭКГ 2) и, соответственно, необходимо определять два значения должного интервала Q-Т, как в покое (Q-Td1), так и в нагрузке (Q-Td2). Определение должного интервала Q-Td2 после нагрузки может идти двумя способами.

Таблица 3

Таблица процентного соотношения интервала Q-T в интервале R-R в зависимости от ЧСС

ЧСС

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

%Q-T

32,2

32,6

33,0

33,4

33,8

34,2

34,6

35,0

35,4

35,8

36,1

ЧСС

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

%Q-T

36,6

37,0

37,3

37,8

38,2

38,6

39,0

39,4

39,8

40,2

40,6

ЧСС

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

%Q-T

41,0

41,4

41,8

42,2

42,5

42,9

43,3

43,7

44,1

44,5

44,8

ЧСС

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

%Q-T

45,2

45,6

46,0

46,3

46,7

47,1

47,5

47,8

48,2

48,6

49,0

ЧСС

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

%Q-T

49,4

49,8

50,2

50,6

51,0

51,4

51,7

52,1

52,4

52,8

53,2

ЧСС

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

%Q-T

53,6

53,9

54,4

54,8

55,1

55,5

55,9

56,3

56,6

57,0

57,4

ЧСС

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

%Q-T

57,7

58,0

58,3

58,7

59,0

59,3

59,6

59,9

60,2

60,5

60,8

ЧСС

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

%Q-T

61,1

61,4

61,7

62,1

62,3

62,6

62,9

63,2

63,5

63,7

64,0

ЧСС

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

%Q-T

64,3

64,6

64,8

65,1

65,4

65,7

66,0

66,3

66,5

66,7

66,9

ЧСС

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

%Q-T

67,1

67,4

67,6

67,8

68,1

68,3

68,5

68,7

68,9

69,1

69,3

ЧСС

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

%Q-T

69,5

69,7

69/9

70,1

70,2

70,4

70,6

70,8

71,0

71,1

71/2

ЧСС

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

%Q-T

71,3

71,4

71,5

71,6

71,8

72,0

72,1

72,3

72,5

72,7

72,9

 

Таблица 4

Таблица значений должного интервала Q-T в миллисекундах в зависимости от ЧСС

ЧСС

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

Q-Tms

438

434

430

426

422

418

415

412

408

405

401

ЧСС

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

Q-Tms

399

396

393

391

388

386

383

381

379

377

374

ЧСС

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

Q-Tms

372

370

368

366

364

362

360

359

357

355

353

ЧСС

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

Q-Tms

352

350

349

347

346

344

343

341

340

339

338

ЧСС

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

Q-Tms

337

335

334

333

332

331

330

329

327

326

325

ЧСС

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

Q-Tms

324

323

323

322

321

320

319

318

317

316

315

ЧСС

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

Q-Tms

314

313

312

311

310

309

308

307

306

305

304

ЧСС

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

Q-Tms

303

302

301

300

299

298

297

296

295

294

293

ЧСС

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

Q-Tms

292

291

290

289

288

287

286

285

284

283

281

ЧСС

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

Q-Tms

281

280

279

278

277

276

275

274

273

272

271

ЧСС

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

Q-Tms

270

269

268

267

266

265

264

263

262

261

260

ЧСС

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

Q-Tms

259

258

257

256

255

254

253

252

251

250

249

 

Первый основан на использовании табличного коэффициента (К) интервала Q-T из табл. 3, согласно достигнутой ЧСС с использованием формулы

Q-Td2 = (R-R2*K) / 100.

В табл. 5 представлен результат определения Q-Td1 и Q-Td2 с помощью коэффициента, используемого из табл. 3.

Таблица 5

Результат определения
должного интервала Q-T по табл. 3

Показатель

ЭКГ 1

ЭКГ 2

ЧСС

79

132

R-R мс.

759

453

Фактический Q-T мс.

357

308

Долж. Q-Td1 и 2 мс. по тб.

349

292

 

В данном примере фактические интервалы Q-T ЭКГ покоя и нагрузки адекватно совпадают с должными значениями, определенными по данной формуле и без признаков излишней коррекции Q-T при тахикардии.

Второй способ определения должного интервала Q-Td2 нагрузки наиболее точно отображает индивидуальную реакцию сердечной деятельности на нагрузку конкретного человека и используется при адекватной, физиологической динамике интервала Q-T в ответ на нагрузку. В этом случае используется вторая формула определения индивидуального должного интервала Q-Td2 нагрузки, которая выглядит следующим образом:

Q-Td2 = Q-Td1 – (Q-T1 – Q-T2),

где Q-Td2 – искомый должный интервал Q-T для ЧСС2;

Q-Td1 – должный интервал Q-T для ЧСС1;

(Q-T1 – Q-T2) – разница фактических интервалов Q-T между ЧСС1 и ЧСС2.

Результаты определения должного индивидуального значения интервала Q-Td2 по второй формуле представлены в табл. 6.

Q-Td2 = 352 – (357 –308) = 303.

Таблица 6

Результат определения должного интервала Q-T по первой и второй формуле

Показатель

ЭКГ 1

ЭКГ 2

ЧСС

79

132

R-R мс.

759

453

Фактический Q-T мс.

357

308

Должный Q-Td1-2 мс. по тб.

349

292

Должный Q-Td2 мс. по форм.

 

303

 

В данном примере фактический интервал Q-T (ЭКГ 2) составляет 101.6 % от индивидуального должного интервала Q-T, определенного по формуле Q-Td2 = Q-Td1 – (Q-T1 – Q-T2) и 102,3 % определенного по формуле Q-Td = (R-R * К) / 100 с помощью табличного коэффициента (К). Определяемый по табличному коэффициенту должный интервал Q-Td2 может отличаться от должного интервала Q-Td2, определяемого второй формуле. Это связано с тем, что в первом способе используется среднестатистический норматив для всех людей, взятый из таблицы.

Второй способ определения должного интервала Q-Td2 базируется на индивидуальной реакции сердца человека на нагрузку, что более точно отображает состояние электрической систолы желудочков сердца конкретного человека. Показатель QTd2 рассчитывается по второй формуле при условии, что разница между ЧСС покоя и нагрузки составляет более 20 и показатель времени динамики QT на единицу ЧСС [(QT1-QT2)/ (ЧСС2-ЧСС1)]. составляет – 0,95–1,73, что отвечает условиям физиологической реакции сердечной деятельности на нагрузку. В случае нефизиологической динамики по количеству и направленности между динамикой фактического интервала Q-T покоя и нагрузки и динамикой ЧСС покоя и нагрузки, а также разнице между ЧСС1 и ЧСС2 менее 20, должный интервал Q-Td2 определяется по первой формуле

Q-Td2 = (R-R2*K) / 100.

Выводы

1. Предлагаемое определение должного интервала Q-T опирается на аксиому физиологии сердечных сокращений в виде определенной процентной доли электрической систолы желудочков в сердечном цикле в зависимости от ЧСС и не требует дальней коррекции интервала Q-T по ЧСС.

2. Оценка должного интервала Q-T при анализе нескольких ЭКГ с разными значениями ЧСС может проводиться также с учетом индивидуальной реакции сердца на нагрузку конкретного человека, используя вторую формулу расчета должного интервала Q-T.

3. Использование нового подхода в определении должного интервала Q-T позволяет повысить качество диагностики состояния электрической систолы желудочков сердца, как в состоянии покоя, так и в нагрузке.