Новые возможности телеметрической ЭКГ-диагностики

Земцовский Э. В.1, Конобасов А. М.2, Трешкур Т. В.1, Цуринова Е. А.1, Попов С. В.1

1ФГУ "ФЦСКЭ им. В. А. Алмазова" Минздравсоцразвития РФ, Санкт-Петербург

2ЗАО "МИКАРД-ЛАНА", Санкт-Петербург

Резюме

Публикация посвящена обсуждению проблемы ЭКГ-телеметрии и возможности расширения сфер ее применения с помощью внедрения нового метода, названного методом "самоконтроля ЭКГ". Метод предполагает серийный выпуск специальных устройств съема ЭКГ, позволяющих через Bluetooth и GSM передавать ЭКГ на сервер, где будет храниться индивидуальный архив пациента и откуда обработанный сигнал ЭКГ будет передаваться пациенту либо в виде предварительного компьютерного ответа в режиме "норма-отклонение-патология", либо в виде графика типичных комплексов в 12 общепринятых отведениях и длинного отрезка ЭКГ в одном из отведений для анализа ритма. Метод предполагает также возможность выхода на сервер в индивидуальный архив пациента и консультанта — кардиолога, что позволит проводить квалифицированные консультации больных по вопросам тактики ведения и лечения.

Ключевые слова: ЭКГ-телеметрия, самоконтроль ЭКГ, компьютерный анализ ЭКГ. Анализ сердечного ритма, анализ формы предсердно-желудочкового комплекса.

К началу XXI века электрокардиография стала одним из самых распространенных и наиболее доступных методов исследования сердечной деятельности. Достаточно отметить, что в США ежегодно регистрируется более 20 млн. ЭКГ [1]. В то время как в условиях поликлиники или стационара регистрация ЭКГ покоя является рутинной процедурой, запись ЭКГ в домашних условиях, особенно в ургентной ситуации, сопряжена с известными трудностями.

Эти трудности, прежде всего, связаны с устойчивым представлением о необходимости выполнения этой процедуры специально обученным медицинским персоналом и отсутствием у пациента в момент внезапно развившегося приступа необходимого оборудования для записи и передачи электрокардиосигнала (ЭКС).

Преодоление этих трудностей стало возможным, благодаря возникновению и бурному развитию телемедицины и одного из ее направлений — ЭКГ-телеметрии. Уже созданы и имеются в продаже устройства съема информации (УСИ), позволяющие зарегистрировать и передавать ЭКГ по телефонному каналу в дистанционный консультативный центр (ДКЦ), где пациент или врач может получить необходимую консультацию. Опыт работы таких консультативных центров, предоставляющих пациенту возможность иметь при себе УСИ и при необходимости передавать ЭКГ врачу ДКЦ, показал принципиальную возможность включения пациента в диагностический процесс и перспективность широкого использования ЭКГ-телеметрии. ЭКГ-телеметрия сегодня является эффективным и стремительно развивающимся сектором рынка медицинских услуг с оборотом почти $ 1 млрд. в год [2]. Уже имеются и отечественные системы, позволяющие осуществлять регистрацию и передачу ЭКГ пациента в ДКЦ.

Следует назвать несколько типичных клинических ситуаций, при которых ЭКГ-телеметрия оказывает неоценимую помощь в решении диагностических и клинических задач. Речь идет, прежде всего, о развитии редких приступов аритмии и синкопальных состояний неясного генеза, когда использование суточного мониторирования (СМ) не выявляет аритмическое событие. К таким событиям относятся короткие пароксизмы фибрилляции и трепетания предсердий, предсердной и желудочковой тахикардии, эпизоды брадисистолии при ЧСС менее 45 ударов в минуту или паузы более 2 секунд, а также транзиторные АВ блокады различных степеней. По результатам прямого сравнения информативности телемониторинга и СМ ЭКГ, было установлено, что транстелефонный мониторинг ЭКГ обеспечивал диагностическую ценность распознавания этих событий в 70% по сравнению с 40% при (СМ) ЭКГ [3,4]. Оперативный телеметрический контроль ЭКГ позволяет в более ранние сроки диагностировать развитие или рецидив аритмии и начать своевременное лечение.

ЭКГ-телеметрия используется также для телемониторинга острого коронарного синдрома, наблюдения за больными с хронической сердечной недостаточностью и имплантированными электрокардиостимуляторами, при редких приступах стенокардии покоя. Актуально использование метода для самоконтроля у спортсменов.

Таким образом, ЭКГ-телеметрия сегодня является динамично развивающимся и перспективным методом инструментального исследования в кардиологии и используется в следующих форматах:

  1. Консультация врачей общей практики специалистом — кардиологом (предполагает передачу ЭКГ и клинических данных о больном и получение консультации по телефону);
  2. Консультация пациента по результатам переданной в консультативный центр ЭКГ, снятой по поводу аритмии или кардиалгии.

Оба формата предполагают активное участие врача-специалиста, как в определении клинических показаний, так и в выполнении самой процедуры. ЭКГ-телеметрия сегодня, хотя и допускает возможность самостоятельного участия пациента в процессе передачи ЭКС, однако ситуации, которые требуют такой передачи, строго оговариваются и согласуются с врачом.

Суть нашего предложения состоит в предоставлении пациенту возможности использования ЭКГ-телеметрии для регистрации и передачи ЭКГ с целью самоконтроля. Дело в том, что сегодня между пациентом, нуждающимся в регистрации ЭКГ, и специалистом-кардиологом стоит участковый или семейный врач, дающий пациенту направление на обследование, что приводит к задержкам в регистрации ЭКГ и увеличивает время необходимое для принятия диагностического решения. Так, время ожидания очереди на съемку ЭКГ в Санкт-Петербургских поликлиниках в настоящее время составляет около 1-2 недель. Предоставление пациенту возможности самостоятельно регистрировать и передавать ЭКГ на сервер, а при необходимости получать и хранить запись ЭКГ в 12 общепринятых отведениях, могло бы не только существенно сократить его временные и материальные затраты, но и сделало бы возможным создание собственного архива. В свою очередь, наличие такого архива открывает возможность в любой момент времени уточнить характер ЭКГ, зарегистрированной во время события, и получить важные сведения об ЭКГ в динамике в процессе наблюдения.

Таким образом, сегодня следует вести речь о новом направлении ЭКГ-телеметрии, которое мы по аналогии с устоявшимся термином "самоконтроль АД" [5] предлагаем называть самоконтролем ЭКГ (СКЭКГ). Последний может, с нашей точки зрения, широко использоваться для решения различных задач профилактической и клинической кардиологии. При широком внедрении метода СКЭКГ открываются перспективы не только документировать редкие приступы аритмий или изменения реполяризации во время загрудинных болей/ кардиалгии, но и создавать и хранить ЭКГ на сервере или у себя дома.

Особого обсуждения заслуживает вопрос о возможности использования компьютерного (PC) анализа в процедуре СКЭКГ. Дело в том, что согласно рекомендациям Американской ассоциации сердца "Computer Interpretation of ECG A Report of the ACC/AHA/ ACP-ASIM Task Force on Clinical Competence (2001)", PC анализ обеспечивает худшую, чем врач-электрокардиолог диагностику гипертрофии левого желудочка и инфаркта миокарда (на 6,6%) и потому не может заменить врачебной интерпретации ЭКГ. Эксперты отметили также, что в распознавании сердечных аритмий компьютерная обработка ЭКГ, безусловно, уступает врачебному заключению [6].

Вместе с тем, в рекомендациях отмечается, что PC анализ ЭКГ может использоваться для расчета осей и интервалов и помочь врачу в экономии времени. Само собой разумеется, что заключение, полученное при PC анализе ЭКГ, должно визироваться врачом.

Исходя из этих рекомендаций, нам представляется, что без предварительного просмотра ЭКГ врачом, пациент не должен иметь доступ к результатам автоматического анализа. Вместе с тем PC анализ ЭКГ может найти свою нишу в процедуре СКЭКГ. Речь может идти о предварительном PC анализе ЭКГ в режиме "норма-отклонение-патология" и об использовании возможностей PC анализа для расчета интервалов и зубцов, а также помощи в правильной интерпретации ЭКГ данных, которая полезна для недостаточно опытного семейного или участкового врача.

Иными словами, пациент, передавая ЭКГ на сервер для компьютерной обработки, получает возможность решить две задачи:

  • получить с сервера предварительное компьютерное заключение по результатам автоматического анализа ЭКГ в режиме, условно названном нами "светофор". Речь идет о сообщении, что зарегистрированная ЭКГ является "вариантом нормы", при анализе "выявлены некоторые отклонения" или "выявлена ЭКГ-патология", требующая обращения к врачу;
  • независимо от результатов предварительного PC анализа получить ЭКГ, отснятую в 12 общепринятых отведениях, на свой персональный компьютер и, в случае необходимости распечатать ее для последующего предъявления врачу-специалисту.

Само собой разумеется, что диагностические алгоритмы при использовании классификации "норма-отклонение-патология" должны быть настроены на минимизацию вероятности гиподиагностических ошибок, в особенности касающихся признаков инфаркта и ишемии миокарда, а инструкция пользователя должна содержать предупреждение о том, что любые диагностические решения должен принимать врач.

Схема передачи электрокардиограммы через Bluetooth мобильного телефона на сервер

Рис. 1. Схема передачи электрокардиограммы через Bluetooth мобильного телефона на сервер с помощью устройства съема ЭКГ и получения предварительных результатов автоматического анализа в режиме "норма, отклонение от нормы, патология". ЭКС — электрокардиосигнал

Несмотря на определенные риски, неизбежно возникающие для пациентов, склонных к самоуспокоению в результате получения с сервера заключения об "ЭКГ- варианте нормы", достоинства от реализации такого подхода достаточно очевидны:

  • Пациент, регистрирующий ЭКГ в таком режиме, может, минуя обращение в поликлинику и ожидание очереди на запись ЭКГ, самостоятельного получить, сохранить и распечатать графики на принтере и обратиться с ними к врачу.
  • Получение сообщения об "ЭКГ-норме", не исключая возможности распечатки ЭКГ, обеспечивает динамический контроль и самостоятельное повторное обращение на сервер для автоматического анализа ЭКГ. В последнем случае сигналом для обращения к врачу может послужить не только ухудшение самочувствия, но и получение с сервера иного результата автоматического анализа, такого как: "имеются отклонения от нормы" или "ЭКГ признаки патологии". В подобной ситуации пациент будет обращаться за консультацией к специалисту, уже имея на руках ЭКГ данные, что существенно меняет обоснованность и надежность консультационного решения.

Еще раз подчеркнем, что, самостоятельно приобретая УСИ, пациент имеет возможность получить график ЭКГ в 12 общепринятых отведениях и результаты автоматического расчета амплитуды и длительности интервалов и зубцов или компьютерную расшифровку ЭКГ в режиме "норма-отклонение-патология".

Другой вариант использования СКЭКГ заключается в одновременном доступе к серверу, как пациента, так и его врача-консультанта! В таком случае пациент имеет неограниченную возможность не только регистрации ЭКГ, но и получения полноценных консультаций у врача-специалиста, как по клиническим, так и по ЭКГ данным.

Априори очевидно, что алгоритм компьютерного анализа ЭКГ в режиме "норма-отклонение-патология" должен быть настроен таким образом, чтобы практически исключить ошибки пропуска очаговых изменений миокарда и, в особенности, острого инфаркта миокарда, при вполне допустимой гипердиагностике "патологической ЭКГ" (до 5% случаев).

Таким образом, все сказанное, а также повсеместное внедрение сотовой связи, интернет-технологий и широкое распространение компьютерной техники и послужило для нас основанием к разработке этой новой медицинской технологии. Суть ее состоит в следующем:

  1. УСИ должно стать доступным медицинским прибором бытового назначения и обеспечивать синхронную регистрацию и передачу ЭКГ в 12 общепринятых отведениях на удаленный терминал по телефонному или радиоканалу.
  2. Обязательным приложением к УСИ должно быть "Руководство пользователя", снабженное подробной инструкцией, содержащей правила съемки ЭКГ и передачи данных и схему наложения электродов.
  3. Приобретение УСИ должно сопровождаться предоставлением пациенту возможности выхода на сервер, осуществляющей прием кардиосигнала, его обработку и хранение.
  4. Следует предусмотреть для пользователя возможность получения на собственный компьютер отснятой ЭКГ в графическом режиме (без PC заключения) и/или результатов автоматического анализа ЭКГ с предварительной ее классификацией на "ЭКГ-вариант нормы", "ЭКГ-отклонение от нормы" и "ЭКГ-патологическая".

Схема передачи электрокардиограммы через Bluetooth персонального компьютера на сервер

Рис. 2. Схема передачи электрокардиограммы через Bluetooth персонального компьютера на сервер с помощью устройства съема ЭКГ и получения предварительных результатов автоматического анализа в режиме "норма, отклонение от нормы, патология" и/или графика ЭКГ в 12 общепринятых отведениях. ЭКС — электрокардиосигнал

Суммируя все изложенное можно предложить следующие варианты работы пациента с системой СМЭКГ:

  1. Передача ЭКГ сигнала через мобильный телефон, минуя компьютер, с последующей возможностью получения заключения в режиме "светофор".
  2. Передача ЭКГ через компьютер с последующей возможностью получения заключения в режиме "светофор" и/или графика в 12 общепринятых отведенияхи длинного отрезка ЭКГ в одном из отведений, как это показано на рис. 2.

Из рисунка видно, что УС ЭКГ через Bluetooth передает сигнал на персональный компьютер, имеющий выход в Интернет. Соответственно, ЭКГ через компьютер отправляется на сервер, где переданная ЭКГ не только хранится в индивидуальном архиве, но и может быть отправлена на персональный компьютер в виде графика типичных комплексов в 12 общепринятых отведениях и длинного отрезка ЭКГ в одном из отведений для уточнения характера ритма сердца. Последнее обстоятельство позволяет пациенту обращаться к кардиологу, имея на руках отснятую ЭКГ.

При этом пациент имеет возможность заключить договор об обслуживании с врачом — кардиологом (персональным или работающем в диагностическом центре), предоставляя ему код доступа в "личный архив" на сервере. В этом случае пациент привлекает врача-специалиста к оценке своего состояния. Последний, имея сведения о больном и доступ к серверу, получает возможность корректировать автоматическое ЭКГ заключение, просматривать все ЭКГ пациента, хранящиеся на сервере, в динамике и на основании данных анамнеза и результатов анализа давать рекомендации по профилактике или лечению.

Устройство съема информации

Рис. 3. Устройство съема информации, комплект электродов и проводов для съема ЭКГ в 12 общепринятых отведениях и мобильный телефон, дополненный специальной программой, позволяющей осуществить синхронную 24 секундную запись кардиосигнала и его передачу через Bluetooth на сервер с последующим отображением шкал, характеризующих ритм сердца и форму предсердно-желудочкового комплекса, в режиме "норма, отклонение от нормы, патология"

Первые испытания прибора, названного нами "Домашний кардиометр", показали жизнеспособность и перспективность предлагаемого подхода. На рис. 3 представлено действующее устройство сбора информации (УСИ) с комплектом проводов для подключения электродов и обычный мобильный телефон, на котором в виде двух шкал представлены предварительные заключения по характеру сердечного ритма (зеленая шкала — вариант нормы) и по форме предсердно-желудочкового комплекса (красная шкала — патологические изменения ЭКГ). Опыт успешной передачи первых 50 ЭКГ с мобильного телефона на сервер и получения предварительного заключения о ритме сердца и его нарушениях и форме предсердно-желудочкового комплекса в режиме "светофор" убеждает нас в том, что использование возможностей автоматического анализа для предварительной оценки ЭКГ имеет определенные перспективы. Но самым главным результатом полученным в итоге предварительных испытаний аппаратуры является высокое качество ЭКГ, полученной в виде распечатки типичных комплексов в 12 общепринятых отведениях и длинного отрезка ЭКГ во II стандартном отведении для анализа сердечного ритма.

Нет сомнений в том, что широкое внедрение СКЭКГ в практическое здравоохранение открывает новые перспективы для решения актуальных задач клинической и профилактической кардиологии.

Список литературы:
  1. Braunwald's Heart Diseases. A Textbook of cardiovascular medicine. 8 ed. Saunders. — 2008.
  2. "ECG Telemetry Devices: A Global Strategic Business Report" Global Industry Analysts, Inc., analyzes the global and regional markets across four product segments, namely Patient Digital Transmitters, Electrical Leads, Distributed Receiving Antenna, and Central Display/Control/Recording Station.
  3. Гай О. И., Погорецкий Ю. Н., Сычев О. С. Телемедицина в кардиологической практике.
  4. Olson J. A., Fouts A.M., Padanilam B.J. et al. Utility of Mobile Cardiac Outpatient Telemetry for the Diagnosis of Palpitations, Presyncope, Syncope, and the Assessment of Therapy Efficacy J. Cardiovasc Electrophysi-ol. 2007;18(5):473-477.
  5. Ратова Л. Г., Чазова И. Е., Мычка В. Б. Роль самоконтроля артериального давления в диагностике и лечении метаболического синдрома Consilium Medicum. — 2008. — Т. 10, №11. —33 с
  6. Computer Interpretation of ECG. A Report of the ACC/AHA/ACP-ASIM Task Force on Clinical Competence, 2001.