SPHJuvenis Scientia2414-37902414-3782Scientia Publishing House Ltd.https://doi.org/10.32415/jscientia_2021_7_6_17-27ORIGINAL ARTICLEВОЗМОЖНОСТИ ИНТЕРНЕТ-ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ В ПЕДИАТРИИТимофеевЕ. В.1https://orcid.org/0000-0001-9607-4028Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университетСанкт-ПетербургРоссияdarrieux@mail.ruКонфликт интересов:
Введение. Интернет-электрокардиография (интернет-ЭКГ) становится одной из наиболее востребованных областей телемедицины, наибольшее значение она приобретает в условиях удаленности от лечебно-диагностических учреждений и невозможности реальной консультативной помощи специалистов. Общим принципом работы аппаратов для интернет-ЭКГ является передача записи на сервер с последующей обработкой и получением автоматического заключения по ритму и морфологии предсердно-желудочкового комплекса. В настоящее время интернет-ЭКГ широко применяется во взрослой сети, в то же время ее возможности в педиатрии освещены скудно.
Материалы и методы. Проанализирован архив детских ЭКГ, зарегистрированных с помощью системы Кардиометр-МТ в период с 2013 по 2021 гг. Выделены 3 группы детей. 1-я — скрининг практически здоровых детей младшего школьного возраста (2153 детей), 2-я группа — дети школьного возраста, обследованные в детских городских поликлиниках города, которым выполнялись нагрузочные и вегетативные пробы (2500 детей), 3-я группа — 200 здоровых доношенных новорожденных детей, которым в 1-2 сутки жизни зарегистрирована стандартная ЭКГ покоя.
Результаты. Показаны преимущества использования таких систем при массовом обследовании детей различного возраста в рамках скрининговых программ. Представлены результаты ЭКГ-обследования 2153 здоровых детей младшего школьного возраста. Сопоставлены результаты автоматического и врачебного заключений, определены чувствительность и специфичность в выявлении нарушений сердечного ритма и проводимости. Обоснованы преимущества интернет-ЭКГ при проведении вегетативных и нагрузочных проб в обследовании детей подросткового возраста. Выполнение функциональных (в том числе вегетативных) и нагрузочных проб с использованием систем интернет-ЭКГ позволяет с высокой степенью достоверности оценить функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, определить адаптационные возможности вегетативной нервной системы, а также выявить на ранних стадиях гипертоническую болезнь.
Заключение. Интернет-ЭКГ позволяет существенно упросить и упорядочить ЭКГ-обследование детей, формируя электронный архив записей, что актуально при выездных обследованиях в детских коллективах и в условиях дефицита квалифицированных врачей-специалистов функциональной диагностики.
Телемедицина — использование компьютерных и телекоммуникационных технологий для обмена медицинской информацией — быстро развивающийся сегмент современной медицины [1]. Одной из наиболее востребованных областей телемедицины является телекардиология — применение телемедицинских процедур для профилактики, неотложной и плановой медицинской помощи пациентам с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Возможности телекардиологии весьма широки — от передачи результатов различных исследований до медицинских консультаций онлайн. Широкое внедрение телекардиология получила с развитием интернета — появилась возможность быстрой передачи большого объема информации в любую точку мира с получением практически мгновенного ответа. Наибольшее значение приобретает телекардиология в условиях удаленности от лечебно-диагностических учреждений и невозможности реальной консультативной помощи специалистов. Частным случаем телекардиологии является интернет-электрокардиография (интернет-ЭКГ) — регистрация ЭКГ с передачей данных по телекоммуникационным линиям связи для дистанционной интерпретации, консультирования, обучения и иных целей. При этом, при невозможности быстрой оценки записи ЭКГ специалистом, ряд устройств представляет возможность получения автоматического заключения по записи ЭКГ, на основании которого может быть принято решение о необходимости экстренной или отсроченной консультации врачом-кардиологом.
В настоящее время существует большое количество как отечественных, так и зарубежных компаний, разрабатывающих аппаратные системы для регистрации и автоматического анализа ЭКГ. В основном эти системы позволяют регистрировать лишь несколько каналов ЭКГ — чаще только стандартные отведения, реже некоторые грудные. Это позволяет выявлять с достаточной степенью вероятности нарушения сердечного ритма (в первую очередь, фибрилляцию предсердий), что может быть достаточным при использовании прибора пациентами для самоконтроля. В то же время, некоторые аппараты позволяют регистрировать полноценную ЭКГ в 12 общепринятых отведениях с детальной оценкой не только характеристик ритма сердца, но и морфологии предсердно-желудочкового комплекса. К системам такого типа относится комплекс для автоматизированной интегральной оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы «Кардиометр-МТ» РУ № ФСР 2009/06116, разработанный и выпускаемый АО «МИКАРД-ЛАНА» (г. Санкт-Петербург) [2]. Количественные показатели точности Комплекса в режиме автоматической интерпретации детских ЭКГ получены по результатам исследовательской работы ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В. А. Алмазова» Минздрава России (протокол №1/19 от 29.03.2019). Оценка количественных показателей точности комплекса: чувствительности, специфичности и положительной прогностической ценности, проводилась в соответствии с методами п. 50.102.1 ГОСТ IEC 60601-2-51-2011. Важной характеристикой современных систем интернет-ЭКГ является высокая степень защиты персональных данных пациентов, для чего записи перед подачей на сервер обезличиваются, применяется идентификация и аутентификация пользователей и межсетевой экран. Обезличенные персональные данные передаются по каналам связи в открытом виде. В устройствах такого класса существует возможность записи ЭКГ как стандартной длительностью 24 с, так и более длительной (до 5 минут).
К основным функциям интернет-ЭКГ относят: диагностическую (с целью выявления различной сердечно-сосудистой патологии), контролирующую (возможность оценки состояния сердечно-сосудистой системы в динамике при регистрации ЭКГ через определенные промежутки времени), учебную (разбор сложных в интерпретации случаев, проведение консилиумов с привлечением сторонних специалистов), административную (контроль качества и своевременности проведенного лечения, выявление сложных диагностических случаев) [3]. К преимуществам электронной ЭКГ следует отнести получение записи более высокого качества, что позволяет проводить дифференциальную диагностику феноменов предвозбуждения желудочков, в частности визуализацию Δ-волны, а также паттерна ранней реполяризации желудочков.
Внедрение аппаратов интернет-ЭКГ, позволяющих синхронно регистрировать ЭКГ в 12 отведениях, выполнять их компьютерную обработку с расчетом всех амплитудно-временных параметров и автоматической интерпретацией, а также архивирование ЭКГ на кардиосервере, значительно упрощает работу медицинских сестер и врачей. Ранее сообщалось о возможностях применения интернет-ЭКГ в стационарах и городских поликлиниках — отмечались техническое удобство использования, сокращение времени от регистрации ЭКГ до ее расшифровки врачом отделения функциональной диагностики и высокий процент совпадений автоматического и врачебного заключений [4, 5, 6]. Возможность регистрации ЭКГ врачом поликлиники при вызове на дом по поводу болевого синдрома в грудной клетке позволило сократить сроки принятия решения о необходимости экстренной госпитализации пациентов с острым коронарным синдромом [7, 8]. Показана также информативность интернет-ЭКГ для самоконтроля пациентами в педиатрии — к преимуществам отнесены возможность регистрации ЭКГ в привычных для ребенка условиях (дома), что повышает достоверность получаемой информации, а также высокая вероятность регистрации редких пароксизмов аритмии и контроль терапии [9].
Цель работы проанализировать опыт использования интернет-ЭКГ при обследовании детей.
Материалы и методы
Проанализирован архив детских ЭКГ, зарегистрированных с помощью системы Кардиометр-МТ в течение 10 лет. Выделены 3 группы детей. 1-я — скрининг практически здоровых детей младшего школьного возраста — одномоментное выполнение ЭКГ исследования 2153 детям в возрасте 7-10 лет, обучающихся в 1-3 классах общеобразовательных школ (Ленинградская область, Кириши, 2017 г.). В этой группе оценивались распространенность ЭКГ-синдромов, а также сопоставлялись результаты автоматического и врачебного заключений для определения чувствительности и специфичности автоматического заключения в выявлении нарушений сердечного ритма и проводимости. 2-я группа — дети школьного возраста, обследованные в детских городских поликлиниках города, которым выполнялись нагрузочные и вегетативные пробы — 2500 человек (Санкт-Петербург, 2013-2021 гг.). 3-я группа — 200 здоровых доношенных новорожденных детей, которым в 1-2 сутки жизни зарегистрирована стандартная ЭКГ покоя.
РезультатыМассовое обследование детей
Согласно действующим нормативным документам, регистрация ЭКГ является обязательным компонентом профилактических медицинских осмотров детей в возрасте 12 месяцев, 7 лет, 10 лет, а с 14 до 17 лет ежегодно. Необходимость одномоментного массового обследования детей становится весьма затруднительным при использовании обычных электрокардиографов, так как при этом формируется большой архив бумажных записей ЭКГ, отправляемых специалисту функциональной диагностики с большими временными задержками, что не позволяет своевременно выявлять патологические состояния и принимать решение о необходимости углубленного обследования ребенка. Использование интернет-ЭКГ позволяет не только упростить передачу записей врачу, существенно сократить сроки оценки ЭКГ, но и сформировать электронную базу ЭКГ каждого ребенка с возможностью сравнения ЭКГ, записанных в разное время, в динамике, что значительно повышает информативность этого метода в выявлении патологии сердечно-сосудистой системы. Кроме того, для реализации административной задачи интернет-ЭКГ появляется возможность анализа распространенности различных ЭКГ синдромов в разные возрастные периоды, а также в различных регионах проживания детей.
Результаты обследования практически здоровых детей младшего школьного возраста с помощью интернет-ЭКГ.
По данным ЭКГ-скрининга, у трети практически здоровых детей выявлены различные отклонения от нормы (рис. 1). Наиболее часто определяли резко выраженную нерегулярность синусового ритма, выявляемую по разбросу величин RR интервалов более 100 %, резко выраженную тахикардию — частота сердечных сокращений (ЧСС) более 120 уд./мин., брадикардию — ЧСС менее 60 уд./мин., АВ-блокаду 1 степени — удлинение PQ более 0,21 с. Среди патологических изменений ЭКГ — полная блокада правой ножки пучка Гиса, единичные случаи суправентрикулярной и желудочковой экстрасистолии, у 4 детей выявлены выраженные нарушения процессов реполяризации, оцененные по величине депрессии сегмента ST более чем на 1,5 мм не менее чем в двух смежных отведениях или при наличии глубоких отрицательных зубцов Т в левых грудных отведениях (после переходной зоны). Следует отметить, что манифестных феноменов предвозбуждения желудочков, а также феноменов удлинения или укорочения интервала QT среди обследованных детей выявлено не было (табл. 1).
Структура нарушений сердечного ритма и проводимости у практически здоровых детей младшего школьного возраста по данным интернет-ЭКГ, чувствительность (Ч) и специфичность (С) автоматического заключения.
*Примечание: ПБПНПГ — полная блокада правой ножки пучка Гиса.
ЭКГ синдром
Распространенность n = 2046
Ч, %
С, %
Абс. число
%%
Синусовый ритм
1915
93,6
93,8
88,5
Миграция суправентрикулярного водителя ритма
80
3,9
86,2
94,2
Эктопический суправентрикулярный ритм
37
1,8
70,3
99,9
АВ-блокада I степени
7
0,3
85,7
99,1
Брадикардия
72
3,5
95,8
98,2
Тахикардия
144
7,0
97,9
98,2
Выраженная нерегулярность синусового ритма
233
11,4
96,1
99,2
Экстрасистолия
23
1,1
82,6
99,5
ПБПНПГ
5
0,2
60,0
99,5
При выявлении нарушений сердечного ритма или проводимости, изменении предсердно-желудочкового комплекса, ребенок направлялся для обследования кардиологом по месту жительства. При этом получение автоматического заключения позволило принимать решение о необходимости консультации специалистом сразу же, что позволило существенно сократить время от момента регистрации ЭКГ до осмотра кардиологом до 1-2 дней.
Проведение функциональных и нагрузочных проб
В клинической практике нередко возникает необходимость оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы, определения адаптационных возможностей вегетативной нервной системы, регулирующей сердечную деятельность. Несмотря на то, что оценка вариабельности сердечного ритма и реактивности вегетативной нервной системы изначально были разработаны для выявления ранних признаков диабетической нейропатии, в настоящее время эти методики нашли широкое применение в клинической практике. Наиболее простой и доступной, но в тоже время достаточно информативной является активная ортостатическая проба — регистрация ЭКГ в покое (горизонтальное положение) и в течение 5 минут после принятия вертикального положения. В настоящее время проведение активной ортостатической пробы показано при обследовании пациентов с синкопальными состояниями (класс доказательности I, уровень C) [10]. При этом производится непрерывная регистрация ЭКГ и измерение артериального давления (АД) до пробы (в покое), на 1, 3 и 5-й минуте ортостаза. Для определения вегетативного обеспечения оценивается соотношение интервалов RR на 30-м и 15-м ударах сердца, а также разница систолического АД в покое и на 3-й минуте. При переходе в вертикальное положение уменьшается поступление крови к правым отделам сердца, при этом ударный объем снижается на 20 %, а минутный — на 1-2,7 л/мин., снижается АД, раздражаются механорецепторы. Это вызывает в норме увеличение ЧСС в течение первых 15 сердечных сокращений, что связано с понижением тонуса блуждающего нерва, а около 30-го удара вагусный тонус восстанавливается и становится максимальным, при этом регистрируется относительная брадикардия. Кроме того, определенную информацию дает также оценка изменения процессов реполяризации, появившиеся в ортоположении [11].
Многие врачи используют в своей клинической практике также и нагрузочные тесты, наиболее простым и доступным из которых является проба Мартине, в ходе которой пациент выполняет 20 приседаний в течение 30 с [12]. При этом подсчитывается ЧСС до и сразу же после приседаний, а также фиксируется АД. В норме (нормотоническая реакция) после серии приседаний происходит увеличение ЧСС на 16-20 ударов за 10 с (на 60-80 % от исходного), повышение систолического АД на 10-30 мм рт. ст., а диастолическое АД остается прежним или немного снижается. О гипертонической реакции следует говорить при значительном повышении систолического АД и диастолического АД, а ЧСС до 170-180 уд./мин. Такой тип реакции редко встречается у детей, однако у подростков может быть начальным проявлением гипертонической болезни. При значительном повышении ЧСС до 170-180 уд./мин. без повышения АД и удлинения восстановительного периода до 5 мин говорят о гипотоническом типе реакции. Этот вариант нередко выявляется у детей и может рассматриваться как проявление вегетативной дисфункции. Проводить пробу Мартине можно оценивая результаты только по частоте пульса, однако регистрация ЭКГ, во-первых, технически упрощает проведение исследования, поскольку врачу в это время приходится измерять АД; во-вторых, позволяет объективизировать результаты, получая более точные значения ЧСС, оцененной по ЭКГ; в-третьих, представляет дополнительную информацию о появлении нарушений сердечного ритма или проводимости, а также изменений процессов реполяризации при проведении нагрузочной пробы.
На рисунке 2 представлены фрагменты ЭКГ девочки 15 лет, снятые в покое, в ортоположении и после проведения нагрузочной пробы с приседаниями. На 1-й ЭКГ, снятой в покое, регистрируется синусовый ритм с ЧСС 78 в 1 минуту. На 2-й ЭКГ, снятой в ортоположении, определяется учащение синусового ритма до 105 в 1 минуту с приростом ЧСС на 34 %, что расценено врачом как умеренно избыточное вегетативное обеспечение. На 3-й ЭКГ, зарегистрированной после 20 приседаний, незначительный прирост ЧСС (до 111), что оценено как неадекватная реакция на физическую нагрузку.
Активная ортостатическая проба и проба с физической нагрузкой (20 приседаний) девочки 15 лет.
Примечание: черный цвет — исходно, синий цвет — в ортоположении, красный цвет — после 20 приседаний.
Таким образом, информативность ЭКГ значительно повышается при расширении протокола обследования ребенка у кардиолога проведением технически несложных и занимающих относительно немного времени активной ортостатической пробы и пробы с физической нагрузкой.
Обследование детей различных возрастных групп
Алгоритмы автоматической оценки записей при интернет-ЭКГ разработаны с учетом возраста обследованных — подходы к оценке нарушений сердечного ритма и проводимости, а также изменений процессов реполяризации различаются у детей различных возрастных периодов. Наиболее сложным является оценка ЭКГ записи новорожденных детей, особенно недоношенных, и с низкой массой тела. Кроме технических сложностей — размещения электродов на поверхность грудной клетки, возникают и сложности при расшифровке самих записей. Это связано, во-первых, с высокой частотой сердечных сокращений, что затрудняет выделение зубца Р и оценку сердечного ритма, а во-вторых, с большим количеством артефактов записи, возникающих на фоне двигательной активности ребенка. интернет-ЭКГ не может полностью решить этих проблем, однако значительно улучшить качество обследования возможно. Цифровая запись позволяет масштабировать уже зарегистрированную ЭКГ, растягивая или сворачивая ее как по вертикали (для лучшей визуализации зубцов), так и по горизонтали (для измерения интервалов).
На рисунке 3 представлена структура нарушений сердечного ритма у 200 доношенных новорожденных. К вариантам нормы отнесены, кроме синусового ритма, эктопические предсердные ритмы и миграция водителя ритма по предсердиям, при условии соответствия значений ЧСС возрастным нормативам [13, 14].
Структура нарушений сердечного ритма и проводимости у практически здоровых доношенных новорожденных по данным интернет-ЭКГ.
Наиболее частыми формами аритмий у новорожденных являются выраженная брадикардия и резко выраженная нерегулярность сердечного ритма. На рисунке 4 представлена запись ЭКГ ребенка с резко выраженными брадикардией и нерегулярностью сердечного ритма (брадиаритмия): ЧСС = 76 уд./мин., колебания RR от 604 мс до 1046 мс (колебания ЧСС от 57 уд./мин. до 99 уд./мин.).
ЭКГ новорожденного ребенка с выраженной брадиаритмией (фрагмент записи).
При этом отчетливо видно, что нерегулярность ритма носит волнообразный характер и может быть объяснена, вероятно, дыхательной аритмией. Наличие возможности оценки вариабельности сердечного ритма, а также результаты кардиоинтервалографии, позволяют четко подтвердить это предположение (рис. 5).
Кардиоинтервалография новорожденного ребенка с выраженной брадиаритмией.
Заключение
Интернет-ЭКГ как составная часть телемедицины активно развивается, что привело к появлению большого числа аппаратов для регистрации ЭКГ. При этом большинство систем регистрирует лишь ограниченное число каналов (от одного до трех), что позволяет рекомендовать их только для самоконтроля пациентами с пароксизмальными нарушениями сердечного ритма. Сравнительно небольшая часть аппаратов изначально создавалась как альтернатива обычным кардиографам, записывающим ЭКГ на бумагу. Основными принципами таких систем является не только регистрация полноценной записи ЭКГ в 12 общепринятых отведений, но и возможность получения квалифицированного автоматического заключения, что позволяет незамедлительно принимать решение о дальнейшей тактике ведения пациента. Такие системы могут применяться в условиях отсутствия возможности непосредственной оценки ЭКГ врачом, например, в узкопрофильных некардиологических отделениях, медицинских пунктах при заводах, школах, санаториях и др. Кроме того, высокое качество записи и автоматического заключения позволяет использовать интернет-ЭКГ при посещении больных на дому, при массовых обследованиях в рамках диспансеризации. Наличие специальных алгоритмов оценки ЭКГ детей различного возраста позволяет применять такие системы в педиатрической и неонатологической практике. Еще одним важным преимуществом использование таких систем является возможность быстрой и удобной обработки аппаратуры дезинфицирующими средствами, что становится особенно важным при работе с пациентами реанимационных отделений, недоношенными новорожденными детьми, больными с иммунодефицитами различного генеза.
В качестве примера приводится опыт использования интернет-ЭКГ для одномоментного обследования большого числа детей в рамках профилактических медицинских осмотров в школах. Использование нескольких аппаратов «Кардиометр-МТ» позволило одномоментно (в течение нескольких дней) обследовать более двух тысяч детей, сформировав электронную базу данных, доступную и удобную для оценки врачом функциональной диагностики. При существенном расхождении результатов автоматического и врачебного заключений появляется возможность экспертной оценки записей, что повышает достоверность ЭКГ.
Много лет используется система интернет-ЭКГ в некоторых детских городских поликлиниках Санкт-Петербурга. Кроме обычной регистрации ЭКГ покоя в течение 24 с, учитывая наличие возможности длительной записи (до 5 минут), возможна оценка показателей вариабельности сердечного ритма, проведение вегетативных и нагрузочных проб, что дает возможность оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Это используется при принятии решения о допуске к соревновательным видам спорта, а также может применяться при комплексном обследовании призывников.
Несомненно, широкое внедрение интернет-ЭКГ в практику открывает новые перспективы для решения актуальных задач клинической и профилактической педиатрии.
Competing interests
The author declare that no competing interests exist.
ReferencesВладзимирский АВИстория телемедицины: стоя на плечах гигантов (1850-1979)М.Де'Либри2019Матус КМПервый отечественный портативный 12-канальный телеэлектрокардиограф с облачной обработкой и хранением ЭКГМедицинский алфавит20153143033Владзимирский АВ, Лебедев ГСТелемедицинаМ.ГЭОТАР-Медиа2018Баллюзек МФ, Бугагин ДВ, Морозова ННОпыт унификации исследований ЭКГ покоя с использованием облачной технологии для их автоматической интерпретации и хранения в многопрофильной больницеМедицинский алфавит2016145861Земцовский ЭВ, Абдалиева ЧА, Баллюзек МФ, Ким АВ, Морозова ННЭлектрокардиограмма покоя в 12-ти общепринятых отведениях. Настоящее и будущее Российский кардиологический журнал2015209848710.15829/1560-4071-2015-09-84-87Тимофеев ЕВ, Земцовский ЭВОсобенности ЭКГ покоя у юношей с марфаноидной внешностьюUniversity Therapeutic Journal2019111419Тимофеев ЕВ, Абдалиева ЧА, Земцовский ЭВинтернет-ЭКГ в дифференциальной диагностике кардиалгий на догоспитальном этапеUniversity Therapeutic Journal2020221824Тимофеев ЕВ, Абдалиева ЧА, Земцовский ЭВОпыт применения интернет-ЭКГ для оптимизации сроков госпитализации больных острым инфарктом миокардаПедиатр201895212610.17816/PED9521-26Хомич ММ, Юрьев ВВ, Земцовский ЭВ, Конобасов АМСамоконтроль ЭКГ с помощью ЭКГ-телеметрии в педиатрииДетская медицина Северо-Запада2011212630Рекомендации ЕОК по диагностике и лечению синкопальных состояний 2018Российский кардиологический журнал201924713019410.15829/1560-4071-2019-7-130-194Земцовский ЭВ, Реева СВ, Тихоненко ВМИсследование и оценка вегетативной регуляции сердца в процессе суточного мониторирования ЭКГ и АДСПбКонтраст2013Меркулова РАКардиогемодинамика и физическая работоспособность у спортсменовМ.Советский спорт2012Макаров ЛМЭКГ в педиатрииМ.Медпрактика-М2006Школьникова МА, Миклашевич ИМ, Калинин ЛА, Абдулатипова ИВ, Волкова ЯЮ, Капущак ОВ, Муромцева ГАНормативные параметры ЭКГ у детей и подростковМ.ООО «ПРЕСС-АРТ»2010