Амбулаторное мониторирование пульсовых волн
Амбулато́рное (су́точное) монитори́рование пульсовы́х волн — это метод записи и последующей оценки таких показателей, как скорость распространения пульсовой волны (СРПВ), центральное артериальное давление (ЦАД) и других индексов, полученных с помощью анализа характеристик пульсовых волн, записанных в амбулаторных условиях во время повседневной деятельности пациента.
Содержание
Преимущества метода
До недавнего времени исследование таких параметров гемодинамики, как давление крови в аорте, было ограничено процедурами, связанными с введением внутрисосудистых катетеров в крупные артерии. Только аппланационная тонометрия обеспечивала возможность измерять артериальную жесткость и параметры центральной гемодинамики без чрезкожного вмешательства, и тем самым расширяла ограниченные возможности диагностической катетеризации. Так, каротидно-феморальная СРПВ, получаемая этим неинвазивным методом, считается стандартом клинического измерения артериальной жесткости, имеет наибольшее количество эпидемиологических данных о связанном с её повышением сердечно-сосудистом риске, но требует относительно высокого уровня технических знаний, навыков и специально оборудованной лаборатории.
В настоящее время благодаря техническим достижениям стали доступны автоматические методы оценки сосудистых биомаркеров в амбулаторных условиях в течение суток. Исходя из приемлемой точности и воспроизводимости показателей суточного амбулаторного мониторирования пульсовых волн, этот метод стал эффективным средством для оценки сосудистых биомаркеров в повседневной жизни, и обеспечивает возможность дальнейшего усовершенствования раннего сердечно-сосудистого скрининга пациентов, подверженных риску сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме этого, доступные техники измерений:
- просты в использовании;
- их точность не зависит от оператора;
- позволяют проводить повторяющиееся записи в различных ситуациях, в частности, во время дневной активности и во время ночного сна c оценкой циркадного ритма;
- делают возможным исследовать влияние антигипертензивной терапии на сосудистую функцию и её стабильность в динамических условиях, особенно при терапии препаратами с прямым сосудорасширяющим эффектом.
Такие технологии, безусловно, более доступны и дешевы, чем те, которые используются в лабораториях, и это свойство в сочетании с широкой применимостью способствует расширению сферы их использования в диагностике пациентов с ранними сосудистыми повреждениями.
Техники анализа
Каротидно-феморальная СРПВ представляет собой скорость, с которой пульсовая волна проходит через аорту и крупные артерии за один сердечный цикл. При аппланационной тонометрии пульсовые волны получают, накладывая датчик на кожу над сонной и бедренной артериями, после чего измеряется временна́я задержка между началами записанных пульсовых волн (метод «foot-to-foot», то есть от «начала до начала») и расстояние между точками измерения. СРПВ высчитывается как соотношение между этими задержкой и расстоянием.
Оценка ЦАД может осуществляться с помощью записи пульсовой волны сонной или периферической артерии (лучевой, плечевой или бедренной). Если пульсовая волна измерялась на уровне сонной артерии, никакой математической обработки не требуется, кроме калибровки, так как артерия считается центральной. Если волна записана в периферической артерии, кривая аортальной волны высчитывается с помощью передаточной функции, собственного алгоритма или математического моделирования.
Для амбулаторного оценки СРПВ может быть получена путем умножения «длины аорты» (ΔL, расстояние «jugulum-symphisis» или поверхностное морфологическое расстояние, соответствующее проекции аорты на поверхности тела) на 2 и константу (k) и делением результата на время прохода отраженной волны (RWTT, интервал времени между прямой и отраженной волнами).
Прогностическое значение и применение в клинике
Связь повышения измеренных в покое СРПВ и ЦАД с сердечно-сосудистыми осложнениями, а также их прогностическое значение были обнаружены в различных группах пациентов. Согласно последним рекомендациям Европейского общества кардиологов (ESC) и Европейского общества гипертензии (ESH), каротидно-феморальная СРПВ, составляющая более 10 м/с, означает бессимптомное поражение органов-мишеней, поэтому играет роль в стратификации сердечно-сосудистого риска аналогично диагнозу сахарного диабета. Документ о позиции Американской ассоциации кардиологов (АНА) также рекомендует каротидно-феморальную СРПВ (класс рекомендации — I; уровень доказанности — А) и заостряет внимание на том, что оценка СРПВ методами, использующими измерения в одной точке (например, устройствами, основанными на осциллометрии), всё ещё требует подтверждения прогностических значений в лонгитюдных исследованиях.
На данный момент нет пока практических рекомендаций по ЦАД и производным индексам (отмечается, что необходимо больше данных для того, чтобы эти сосудистые биомаркеры были широко рекомендованы для рутинного использования в ведении пациентов с гипертензией), за одним только исключением: измерение ЦАД официально рекомендовано при обследовании молодых пациентов с изолированной систолической гипертензией.
Наконец, что касается суточного амбулаторного анализа пульсовых волн, на данных момент пока нет весомых свидетельств, позволяющих рекомендовать его рутинное клиническое применение в международных масштабах. Однако, легкость использования придает большой потенциал для методик суточного мониторирования пульсовых волн после того как они будут валидированы идущими в настоящее время лонгитюдными исследованиями (см. Перспективы метода).
Устройства для 24-часового анализа пульсовых волн
Доступно несколько приборов и технологий для одновременного мониторирования АД, ЦАД и СРПВ в амбулаторных условиях. Исследования подтверждают точность показателей, полученных при помощи этих устройств, в сравнении с инвазивными и неинвазивными стандартами; некоторые исследования подтвеждают и их хорошую воспроизводимость. Исследования, оценивающие долгосрочный прогноз сердечно-сосудистых осложнений на основе анализа пульсовых волн, записанных в амбулаторных условиях, пока ещё не завершены. Некоторые доказательства клинической применимости устройств и технологий доступны в исследованиях методом «поперечного среза». Большинство таких доказательств получены с помощью регистраторов Mobil-O-Graph и BPLab, метод анализа пульсовых волн в которых базируется на применении плечевой манжеты с пневмокамерой (см. Сфигмоманометр) и наиболее популярен.
Mobil-O-Graph
Этот, основанный на осциллометрии, прибор позволяет получать данные о пульсовых волнах с помощью стандартной плечевой манжеты. Как сфигмоманометр, в 2000 году он имел класс точности по BHS B/A, но более поздние модели повысили свой класс до A/A,. Запись пульсовых волн производится во время дополнительной накачки манжеты после цикла измерения АД в течение 10 секуд. Очертания пульсовой волны в аорте, ЦАД и ИА вычисляются с помощью общей передаточной функции алгоритма ARCSolver, а для оценки СРПВ в аорте используется патентованная математическая модель, комбинирующая данные о возрасте и ЦАД. Имеются исследования точности показателей, получаемых при анализе пульсовых волн, их воспроизводимости и применимости в клинике амбулаторных записей. Производитель: I.E.M. GmbH.
BPLab
Как сфигмоманометр, BPLab изначально имел высокий класс точности А/A по BHS не только при измерениях в общей популяции, но и у детей и у беременных женщин. Пульсовые волны получают из осциллограмм во время ступенчатого стравливания манжеты на плече. Сигналы обрабатываются с помощью математического алгоритма Vasotens, модуль и фазочастотные характеристики передаточной функции которого близки к применяемым в аппланационной тонометрии. Алгоритм для оценки СРПВ также запатентован и относится к методам разделения волн и времени, где разница во времени между прямой и отраженной волной соотносится с расстоянием, измеренной в соответствии с инструкциями производителя. В литературе достаточно исследований точности показателей анализа пульсовой волны этим прибором, воспроизводимости как офисных, так и 24-часовых показателей, а также применимости в клинике амбулаторных записей. Производитель: OOO «Петр Телегин».
Arteriograph 24
Arteriograph 24 также можно отнести к валидированным сфигмоманометрам. Сигнал пульсовых волн записывается с плечевой артерии при дополнительной накачке до супрасистоличеакого давления на 2 минуты, с окклюзией артерии. Разница во времени между первым и вторым пиком (отраженными волнами) сопоставляется с измеряемым расстоянием от надгрудинной впадины до симфиза, что в итоге позволяет вычислить СРПВ. Расчет систолического ЦАД основывается на взаимосвязи между измеренным инвазивно САД в аорте и в плечевой артерии на основе амплитуды поздней систолической волны.. Несмотря на большое количество исследований точности показателей, лишь одно исследование свидетельствует о клиническом опыте применения в амбулаторном (суточном) режиме. Производитель: Tensiomed Ltd.
Oscar 2
Класс точности BHS: A/A. Патентованная обработка сигнала и функция переноса, основанная на технике SphygmoCor, запрограммированная в устройстве и примененная к плечевым пульсовым волнам, позволяет оценивать аортальные волны давления. Валидационные исследования относятся либо к алгоритму Oscar 2 либо к Xcel, оба основаны на передаточной функции SphygmoСor Исследований, проведенных в амбулаторных условиях, нет. Производитель: Suntech Medical Inc.
Другие устройства
К устройствам, позволяющим мониторировать показатели, вычисляемые из пульсовых волн, можно отнести BPro (HealthSTATS International), аппланационный тонометр, выполненный в виде наручных часов. Показатели этого устройства также исследованы на точность. С помощью математического фильтра с N-точечной скользящей средней прибор оценивает ЦАД. СРПВ не предусмотрено. Имеются проспективные исследования, оценивающие эффект лечения на суточные параметры гемодинамики, записанные этим методом.
Другим типом устройства является пальцевой фотоплетизмограф Somnotouch NIBP (Somnomedics GmbH), который совмещен с трехканальной ЭКГ и соединен с контролирующим устройством в виде наручных часов. Однако, его основным назначением является измерение PTT (интервал между R-зубцом ЭКГ и прибытием соответствующей, определённой фотоплетизмографом, пульсовой волны), и вычислением на основе его систолического и диастолического артериального давления, подразумевая, что увеличение АД приводит к увеличению напряжения сосудистой стенки и её жесткости, а увеличение СРПВ приводит к снижению PTT. Комбинация этой модели с единичными измерениями давления на уровне плечевой артерии, используемыми для калибровки, позволяют получать уровни АД, соответствующие изменению PTT, в режиме «от удара к удару».
Наконец, необходимо упомянуть прибор Diasys Integra II (Novacor), однако, исследования с применением данного прибора основаны на QKD (интервал от зубца Q ЭКГ до первого тона Короткова), суррогатном показателе артериальной жесткости, для которого в настоящее время нет клинического обоснования или рекомендаций в руководствах.
Перспективы метода
Cуточное мониторирование пульсовых волн становится все более доступным и популярным. Наиболее популярными являются технологии, интегрированные в устройства для осциллометрии плечевой артерии. Большое количество данных свидетельствует о том, что амбулаторное мониторирование пульсовых волн является многообещающим инструментом для оценки в повседневных условиях сосудистой функции и сосудистых повреждений и проведения раннего скрининга пациентов для вывления повышенного риска. Недавнее возникновение этих технологий пока не привело к тому уровню доказанности, который обеспечил бы рекомендации их использования в современных руководствах по ведению пациентов с соответствующей патологией. В частности, необходимы долгосрочные исследования с исходами, чтобы достаточно точно показать прогностическое значение суточного анализа пульсовых волн и ответить на множество технических и клинических вопросов, которые до сих пор остаются открытыми. Это, однако, не ограничивает применения данных технологий в широкой медицинской практике, особенно специалистами, постоянно обобщающими свой собственный опыт.
Регистр VASOTENS
Намерение предоставить доказательства, подтверждающие необходимость включения 24-часового анализа пульсовых волн в рутинную практику ведения пациентов с гипертензиями привело к запуску в 2015 году регистра VASOTENS (Vascular health ASssesment Of The hypertENSive patients), международного многоцентрового обсервационного нерандомизированного проспективного исследования (Регистрационный номер на ClinicalTrials.gov: NCT02577835). Наблюдение за пациентами в этом проекте должно осуществляться согласно современным руководствам по гипертензии. Для того, чтобы стандартизировать и централизовать сбор данных, осуществлять проверку данных экспертами и проводить консультирование удаленных центров, а также обеспечить настройку и обслуживание Регистра и проводить оперативный анализ данных, используется телемедицинская веб-платформа. В конце периода исследования будет оцениваться способность суточного мониторирования пульсовых волн диагностировать поражения органов-мишеней, прогнозировать сердечно-сосудистые риски, а также будет определена применимость данной техники в электронной медицине (e-health), для дальнейшего скрининга ранних сосудистых повреждений с помощью данной платформы.