а) Фундаментальная концепция. Несмотря на повсеместное использование ЭКГ в 12 отведениях, она не всегда позволяет дать детальную характеристику имеющимся у пациента нарушениям сердечного ритма. Использование только 6 прекордиальных электродов, которые имеют относительно ограниченную зону регистрации электрической активности сердца, является основным ограничением методики.
Основная причина выбора локализации электродов, предложенная Вилсоном в 1940-х гг., это необходимость стандартизации, которая и сегодня остается неизменной. Спустя годы после этого, ограниченная информативность прекордиальных отведений и рост данных о проекции различных нарушений на поверхность тела, привели к созданию нескольких альтернативных методик.
Картирование потенциалов поверхности тела (КППТ) является одной из таких альтернатив, наиболее изученных в экспериментальных и клинических исследованиях. Данная методика подразумевает использование от 32 до 256 электродов, что позволяет получить всю возможную ЭКГ информацию, которая проецируется на поверхность тела. Методика имеет очевидное преимущество перед ЭКГ в 12 отведениях, вследствие возможности локализации патологических отклонений.
КППТ заключается в регистрации потенциалов и их распределения во времени на поверхности грудной клетки за один или более циклов сокращений сердца. КППТ расширяет возможности ЭКГ, которые позволяют неинвазивно провести анализ потенциалов сердца.
Точность анализа растет вместе с увеличением плотности покрытия поверхности тела электродами, что позволяет зарегистрировать десятки или даже сотни униполярных сигналов ЭКГ одновременно или отдельно и распределить их во времени.
КППТ позволяет получить больше электрофизиологической и диагностической информации, чем ЭКГ в 12 отведениях. Эта методика позволяет зарегистрировать все доступные на поверхности тела электрические сигналы — диагностическую информацию, недоступную для ЭКГ в 12 отведениях.
КППТ позволяет одновременно регистрировать два и более электрических события в сердце; система позволяет получить информацию с любой пары или комбинации поверхностных электродов (и в текущей, и в будущих системах). Полученные данные могут быть представлены в виде карт с различными зонами, которые отличаются и по времени, и по локализации.
КППТ позволяет неинвазивно анализировать распределение эпикардиальных и, в некоторых случаях, эндокардиальных сигналов, времени активации и электрограмм и с помощью преобразования визуализировать данные ЭКГ. Это позволяет получить объемную анатомическую модель, на которую возможно наложить карты активации, диастолических потенциалов, изохронные карты или электрограммы.
В ходе КППТ за одно сокращение происходит регистрация униполярных сигналов из 60 точек, которые покрывают всю площадь грудной клетки. Вильсоновская централь используется в качестве референта для униполярных отведений. Электроды прикреплены к эластичным пластиковым лентам, которые располагаются вертикально на грудной клетке и образуют матрицу с наибольшей плотностью электродов по передней поверхности левой половины грудной клетки. Фильтр ЭКГ 0,16-300 Гц, амплитуда отображения 1 кГц.
КППТ проецирует информацию о потенциалах на поверхность туловища. Первым этапом происходит регистрация сигналов всех отведений, которые отображаются в виде множества экранов с сигналами невысокого разрешения. Амплитуда всех электрограмм оценивается в каждый момент сердечного цикла, и эта информация переносится на условную поверхность туловища. Несколько аналитических алгоритмов используется для преобразования массива точек в изохронные карты.
Информация отображается с шагом в 1-2 мсек, всего требуется 400-800 карт (кадров), чтобы полностью отобразить паттерн деполяризации/реполяризации сердечного цикла. Обычно используется от 20 до 50 отобранных карт для демонстрации динамики потенциала на поверхности тела в зависимости от времени.
Локализация источника фокальной тахикардии, области стимуляции или точка дополнительного пути с миокардом — все это отображается в виде области с резким отрицательным отклонением на изоинтегральной карте. При стимуляции фронт активации удаляется от этой области и продолжает активировать оставшийся миокард. Эта область маркируется как зона отрицательного отклонения (рис. ниже).
Картирование потенциалов поверхности тела. Распределение потенциалов на поверхности тела на пике зубца R на синусовом ритме. Потенциалы отражены на реалистичной модели человеческого торса в передней (А) и задней (Б) проекциях. Положительные потенциалы обозначены красным, а отрицательные — синим цветами
б) Клиническое применение. КППТ используется как в экспериментальных, так и в клинических условиях для диагностики различных патологических состояний. КППТ применялась у пациентов с тромбоэмболией легочной артерии, диссекцией аорты и острым коронарным синдромом. Также система использовалось для диагностики перенесенного инфаркта миокарда (ИМ), гипертрофии желудочков.
В рамках острого ИМ система применялась для оценки локализации, размера и тяжести состояния, а также эффекта различных вмешательств, направленных на уменьшение зоны инфаркта.
В рамках оценки электрофизиологических параметров КППТ использовалось для выявления типичного ТП по и против часовой стрелки, определения точки наиболее ранней предсердной активации у собак с моделированным синдромом Вольфа-Паркинсона-Уайта и пароксизмальной ортодромной реципрокной тахикардией, точки наиболее ранней желудочковой активации на фоне предвозбуждения, локализации источника предсердных и желудочковых тахикардий, а также дифференциальной диагностики эндо- и эпикардиальной стимуляции.
Многие исследования демонстрируют более высокую диагностическую и прогностическую ценность КППТ по сравнению с ЭКГ в 12 отведениях; однако система не адаптирована для применения в клинической практике. Несмотря на продолжение исследований, направленных на оценку эффективности КППТ по сравнению с ЭКГ в 12 отведениях, сложность процедуры и затраты, по сравнению со стандартной ЭКГ, не позволяют полноценно использовать новую методику в реальной практике.
Вследствие значимых ограничений сейчас КППТ в основном используется для проведения исследований, а не в качестве диагностического инструмента.
в) Ограничения. Способность КППТ детально определять электрическую активность сердца ограничена тем, что грудная клетка выступает фильтром, который сглаживает электрическую активность. Вторым ограничением КППТ является трудность выполнения исследования, что требует большого количества отведений на каждого пациента, сложное техническое оборудование и подготовленный персонал.
Для интерпретации результатов требуется знание различных паттернов электрической активации у здоровых и больных пациентов, что является еще одним ограничением методики. Поэтому визуальная оценка и расчет потенциалов поверхности тела не дают информацию о непосредственной локализации одиночных или множественных электрических событий в сердце. КППТ не представляет модель сердца, а демонстрирует проекцию на поверхность тела эпикардиальных или внутрисердечных электрических отклонений.
Для создания карты из полученных данных требуется точное определение положения электрода и уверенность в том, что он регистрирует истинный потенциал.
