Способ оценки функционального состояния организма (ФСО) по данным характеристик вариабельности сердечного ритма (ВРС) широко используется в клинических исследованиях в области неврологии, кардиологии и спортивной медицине. За последние несколько лет увеличилось использование методики ВРС в области анестезиологии и интенсивной терапии (ИТ). Объект исследования в ИТ характеризуется целым рядом особенностей, что требует совершенствования существующих методических подходов в оценке характеристик ВРС [1, 2].

Цель: дальнейшее развитие методологии использования ВРС в клинических исследованиях в области ИТ, путем анализа сущности методических проблем.

Результаты

Первичный материал исследований в ИТ. При оценке характеристик ВРС предметом соответствующего математического анализа является кардиоинтервалограмма. Существующие рекомендации для вычисления длительности каждого кардиоинтервала предполагают частоту оцифровки электрокардиографического сигнала равную 250 Гц, а для детей - 500Гц. Это, соответственно, обеспечивает спектральную чувствительность 16 мс2 и 4 мс2. Наши исследования показывают, что при критических состояниях мощность отдельных компонент спектрограммы может составлять единицы мс2 (http://www.kkn0.narod.ru/P3/H2_LowP.html), что требует увеличения частоты дискретизации при оцифровке ЭКГ до 1000Гц. Насколько нам известно, ни один коммерческий аппарат оценки ВРС, из производящихся в Украине, не удовлетворяет этим требованиям.

Методология современной науки и международные рекомендации редакторов медицинских журналов предполагают расширение доступа к первичной информации исследований и создание соответствующих банков баз данных. Это позволяет заинтересованным исследователям проверить заявленные научные факты и выполнить независимый выборочный анализ первичного материала. Для этого необходимо соблюдать стандартный формат сохранение первичной информации (массивы кардиоинтервалов). Далеко не все коммерческие системы регистрации и расчета характеристик ВРС обеспечивают возможность экспорта измеренных кардиоинтервалов в построчный формат ASCII. В таких случаях невозможно проверить ни корректность выполненных расчетов, ни сам факт проведения соответствующего исследования.

Размеры исследуемых выборок кардиоинтервалов. Известные международные и российские рекомендации предполагают изучение пятиминутных выборок кардиоинтервалов. С другой стороны теория информации постулирует, что чем больше массив информации, тем меньше вероятность регистрации так называемых «переходных процессов» в функциональном состоянии различных систем организма. Эта закономерность по отношению к методу ВРС была описана более 20 лет назад в классической монографии [3]. Один из авторов этой монографии (Клецкин С.З.) защитил докторскую диссертацию по анестезиологии, поэтому рекомендации авторов заслуживают определенного внимания анестезиологической аудитории. По нашим данным для регистрации переходных процессов, которые представляют главный интерес в анестезиологических исследованиях, следует использовать размеры выборок кардиоинтерывалов от 50 до 150.

Оцениваемые показатели ВРС и характеристики ФСО. Обсуждаемый диагностический метод является развивающимся знанием. Для оценки ВРС различные исследователи предлагают целый ряд математических производных кардиоинтервалограмм, которые несут различную физиологическую информацию. Любой современный исследователь обязан развивать эти методические аспекты. Для этого необходим сравнительный анализ известных математических характеристик ВРС и их физиологическая интерпретация. Попытка такого подхода выполнена нами в докторской диссертации, положения которой изложены на авторском сайте (http://www.vkp.dsip.net). Сравнительный анализ тридцати известных показателей ВРС позволил выявить целый ряд новых научных фактов, которые имеют методическую актуальность. В частности, впервые обнаружено и интерпретировано диагностическое значение пиковых характеристик спектра ВРС и приоритетное значение автокорреляционного анализа в оценке изменяющегося во времени ФСО пациента, который находится в критическом состоянии. С другой стороны, показано низкое диагностическое значение ряда широко используемых показателей ВРС для задач ИТ. Также произведена попытка классификации различных показателей ВРС в соответствии с различными характеристиками ФСО [4].
Анестезиолог, как клинический патофизиолог, обязан в исследованиях метода ВРС рассматривать подобные вопросы с целью совершенствования данного диагностического метода.

Статические характеристики ВРС или динамика функционального статуса? Чаще всего исследователи пытаются оценить ФСО по отельным измерениям характеристик ВРС. Такой подход противоречит сущности понятия «ФСО» [5], которое оценивается по соотношению уровня определенного внешнего воздействия и динамики оцениваемого физиологического параметра. Этот методологический постулат в области исследований критических состояний реализуется оценкой ФСО по данным динамических рядов производных различных показателей ВРС. Изобилие цифровых характеристик в таких исследованиях требует графической визуализации динамических рядов ВРС для каждой группы изучаемых клинических исходов.

Метрологические требования. Оценка качества клинического исследования начинается с метрологических характеристик используемых измерительных устройств. Если эти устройства не обеспечивают приемлемую точность измерений, тогда никакие научные факты не могут обсуждаться. Результаты нашего независимого тестирования показали высокий уровень случайных и систематических погрешностей вычисления спектральных характеристик ВРС в трех украинских коммерческих программах, что не позволяет получать повторяемые результаты в клинических исследованиях (http://www.kkn0.narod.ru/P3/H2_Main.html).

Дизайн исследований. Типовым дизайном для изучения диагностических методов является обсервационное клиническое исследование. В таких исследованиях сопоставляют прогностическую ценность так называемого «референтного метода диагностики» (того метода, который является наиболее точным для оценки определенного клинического исхода или его прогнозирования) с новым изучаемым диагностическим критерием, которым в данном контексте является метод ВРС. Подобные исследования перспективны, так как референтные методы диагностики часто сложны и нетехнологичны, а метод оценки ФСО по данным характеристик ВРС является перспективным критерием диагностики и прогнозирования в реальном времени. Поэтому типовой дизайн таких клинических исследований – это сопоставление референтных (для определенных клинических исходов) диагностических методов с методом ВРС в обсервационных проспективных когортных исследованиях. Главным научным результатом такого исследования должны являться сравнение операционных характеристик (ROC - кривая) и показатели чувствительность - специфичность каждого диагностического теста по отношению к изучаемому клиническому исходу.

Выводы. Существующая практика клинических исследований в анестезиологии и ИТ характеризуется использованием методически несовершенных устройств, программ и принципов оценки ВРС. Проведенный анализ показывает, что применение метода ВРС в клинических исследованиях в области анестезиологии и ИТ специфичны и требуют дальнейшего совершенствования как самой методики ВРС, так и методологии таких исследований, каждое из которых должно нести методический научный результат.

Литература

1. Heart Rate Variability. Standarts of Measurements, Physiological Interpretation, and Clinical Use (1996), Eur. Heart J., V.17, P.354-381.

2. Баевский Р.М. и др. (2001) Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных элетрокардиографических систем (Методические рекомендации). Вестник аритмологии, №24, С.65-87.

3. Баевский Р.М., Кириллов О.И., Клецкин С.З. (1984) Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе, М:Наука, 286с.

4. Воробьев К.П. (2001) Стратегия и тактика гипербарической оксигенации при экстремальных состояниях. Бiль, знеболювання i iнтенсивна терапiя, №1, С.58-69 (Url: http://www.vkp.dsip.net/Papers/Konc4.htm).

5. Воробьев К.П. (2001) Клинико-физиологический анализ категорий функционального состояния организма и интенсивная терапия. Вестник интенсивной терапии, № 2, С.3-8 (Url: http://www.vkp.dsip.net/Papers/FSt_VIT.htm).