Електрокардіографічна проба з фізичним навантаженням

Фізичне навантаження збільшує потребу скелетних м’язів у кисні, що призводить до пришвидшення ритму та збільшення хвилинного об’єму крові. Під час фізичного навантаження, що зростає до крайнього виснаження включно, частота серцевого ритму поступово збільшується до межі, що має назву максимальної частоти серцевого ритму. У здорових осіб максимальний обсяг фізичного навантаження обмежується здатністю перфузії скелетних мязів, що беруть участь в процесі, а не використанням усього резерву коронарного кровотоку. Натомість в осіб з коронарною хворобою прояви ішемії міокарда з’являються ще до досягнення максимальної частоти серцевого ритму.

опис дослідженнявгору

Тест з фізичним навантаженням являє собою ходіння по тредмілі (біговій дорожці) або їзду на велоергометрі. Обсяг фізичного навантаження на велоергометрі визначається в одиницях  вимірювання потужності (ват — Вт), а на тредмілі — в метаболичних одиницях (metabolic equivalent — MET). Один MET відповідає споживанню кисню у спокої, яке становить 3,5 мл/кг м. т./хв. Обсяг фізичного навантаження можна також визначати як кількість кисню, що споживається під час фізичного навантаження, що триває 1 хвилину.

Електроди в  грудних відведеннях розміщуються так само, як і при стандартній ЕКГ в точках C1–C6, а електроди в відведеннях від кінцівок розміщуються на передній стороні тулуба:

1) в лівій підключичній ділянці, медіально від місця прикріплення грудинно-ключично-соскоподібного м’яза, а не на лівому передпліччі; 

2) у правій підключичній ділянці, медіально від місця прикріплення дельтовидного м’яза, а не на правому передпліччі;

3) по передній пахвовій лінії зліва, на середині відстані між лівою реберною дугою і гребенем клубової кістки, а не на лівій гомілці;

4) під правою реберною дугою, а не на правій гомілці

Під час навантаження проводиться постійний моніторинг стану пацієнта, а також постійний ЕКГ-моніторинг та періодичний запис ЕКГ з інтервалом в 1 хв. Обов'язковим є вимірювання артеріального тиску принаймні кожні 3 хв. Після закінчення навантаження контрольні записи ЕКГ проводяться на 1-й, 3-й, 6-й і 9-й хвилинах відпочинку.

Згідно з версією протоколу навантаження, що використовується найчастіше, на велоергометрі навантаження починається від 50 Вт, а у пацієнтів із вже встановленим діагнозом коронарної хвороби або зі зниженою фізичною витривалістю — від 25 Вт. Навантаження підвищується на 25 Вт кожні 3 хв. Навантаження на тредмілі  може проводитися згідно з різними протоколами навантаження, які відрізняються швидкістю руху та кутом нахилу рухомого полотна. Найчастіше використовують протокол Брюса (Bruce) (табл. I.B.5-10), хоча його недоліком є велика різниця в інтенсивності навантаження на  наступних етапах дослідження. В осіб похилого віку, схоже як і в пацієнтів з серцевою недостатністю або артеріальною гіпертензією, необхідно використовувати легший протокол. Прикладом може бути модифікований протокол Брюса, згідно з яким перед початком відповідньої проби виконуються  два 3-хвилинних етапи розминки (warm-up). На обох цих етапах швидкість руху рухомого полотна складає 2,7 км/год, а  кут нахилу збільшується від 0° на 1-му етапі до 5° на 2-му етапі.

Фізичне навантаження можна збільшувати аж до моменту досягнення максимальної частоти серцевого ритму, або до моменту виникнення симптомів, які б сигналізували про необхідність припинення проби (максимум проби з навантаженням, обмежений симптомами), або до моменту досягнення 85–90 % максимальної частоти серцевого ритму (проба з  субмаксимальним навантаженням). Орієнтовно максимальна частота серцевого ритму розраховується шляхом віднімання від числа 220  віку пацієнта, вираженого в роках.

Показання до припинення проби з навантаженням до досягнення максимальної частоти серцевого ритму — табл. I.B.5-11.

Підготовка пацієнта

1. Пацієнт має не вживати їжу та не палити тютюн впродовж 3 год перед пробою та не виконувати значного фізичного навантаження впродовж 12 год перед пробою.

2. Якщо метою проведення проби є підтвердження або виключення ішемічної хвороби серця, тоді, наскільки це можливо, слід відмінити ЛЗ, які можуть ускладнити інтерпретацію результатів проби з навантаженням (особливо β-адреноблокатори). Якщо ж дослідження виконується з метою оцінки прогнозу у пацієнтів з вже встановленим діагнозом коронарної хвороби, ту такому разі ЛЗ, які на даний момент вживає пацієнт, відміняти не потрібно.

3. Необхідно провести об’єктивне і суб’єктивне обстеження пацієнта і виконати стандартну ЕКГ, щоб переконатися, що немає жодних протипоказань для проведення проби.

показаннявгору

З урахуванням доступності та низьких коштів дослідження, електрокардіографічна проба з навантаженням є найчастіше використовуваним стрес-тестом в діагностиці коронарної хвороби. Згідно з рекомендаціями експертів 7 американських кардіологічних товариств (2012) показанням класу І (слід застосовувати) до виконання проби з фізичним навантаженням є підозра на захворювання коронарних артерій у осіб з проміжною ймовірністю цього захворювання (табл. I.F.3-2), незалежно від ступеня цієї ймовірністі. Виконання візуалізаційних тестів з навантаженням в цій групі пацієнтів слід обмежити до випадків з відхиленнями від норми на ЕКГ у спокої (депресія сегмента ST ≥1мм, блокада лівої ніжки пучка Гіса, синдром преекзитації), які утруднюють оцінку ЕКГ з фізичним навантаженням. Натомість, на думку експертів ESC (2013) показанням класу І до виконання ЕКГ проби з фізичним навантаженням є проміжна, але тільки в межах 15–65 %, ймовірність захворювання коронарних артерій. В осіб з його проміжною ймовірністю, але в межах її верхнього діапазону (66–85 %), слід, згідно з думкою експертів ESC, виконувати візуалізаційну, а не електрокардіографічну пробу з фізичним навантаженням. З урахуванням відносно низької чутливості (45–50 %) та високої специфічності (85–90 %) електрокардіографічної проби з фізичним навантаженням, а в зв’язку з цим — високу кількість хибнонегативних результатів у цій групі пацієнтів, ця рекомендація є обґрунтованою, хоч її складно виконати в умовах польської служби охорони здоров’я через більші витрати та низьку доступність візуалізаційних тестів з фізичним навантаженням.

Інші, не пов’язані з діагностикою коронарної хвороби, показання до виконання електрокардіографічної проби з фізичним навантаженням, відповідно до АНА (2013) включають оцінку:

1) ступеня розвитку захворювання коронарних артерій

2) ризику смерті або серцево-судинної події у майбутньому

3) фізичної витривалості та переносимості фізичного навантаження

4) проявів, пов’язаних з фізичним навантаженням, включаючи серцеві аритмії

5) хронотропної недостатності

6) ефективності застосованих методів лікування, включаючи оцінку функції кардіостимулятора з адаптованою частотою ритму.

Дискусійним питанням є показання до виконання скринінгового стрес-тесту у чоловіків віком старше 40-ка р., без симптомів, але з факторами ризику розвитку коронарної хвороби, та у чоловіків в окремих професійних групах, наприклад у пожежників, поліцейських або солдатів оперативних груп спеціального призначення.

При нестабільній коронарній хворобі з малим ризиком смерті або інфаркту міокарда (без змін на ЕКГ при нападі ангінозного болю та без підвищеного рівня тропоніну) електрокардіографічну пробу з фізичним навантаженням можна виконувати, якщо на протязі ≥8–12 годин у хворого не спостерігаються симптоми ішемії міокарда або серцевої недостатності. У хворих із середнім ризиком це дослідження виконується рідко в зв’язку з все частішим застосуванням інвазивної реперфузійної терапії.

У хворих після нещодавно перенесеного інфаркту міокарда, які не пройшли відбір до інвазивної реперфузійної терапії, використовуються 2 протоколи проби з фізичним навантаженням (рис. I.B.5-26):

1) субмаксимальна проба, що зазвичай проводиться до моменту  досягнення частоти ритму 130/хв, або навантаження 5 МЕТ (75 Вт) на 4-ту добу (до 7-ї доби) госпіталізації

2) максимум проби з фізичним навантаженням, обмежений симптомами, на 14-ту добу (до 21-ї доби) захворювання.

Однозначно позитивний результат проби з фізичним навантаженням (поява ангінозного болю або депресія сегментів ST ≥2 мм, необхідність припинення проби до моменту досягнення навантаження 5 MET або частоти серцевих скорочень 130/хв або збільшення систолічного артеріального тиску на ≥30 мм рт.ст) вказує на поганий прогноз у хворих після нещодавно перенесеного інфаркту міокарда, та є показанням до виконання коронарографії.

Для оцінки ефективності реваскуляризаційних втручань електрокардіографічний тест з фізичним навантаженням виконується у хворих на 3-тю добу (до 5-ї доби) після черезшкірної коронарної ангіопластики  та на 3-му тижні (до 6-го тижня) після аорто-коронарного шунтування. В пізнішому періоді після реваскуляризації показаннями для повторення електрокардіографічної проби з фізичним навантаженням є:

1) рецидив ангінозних нападів

2) поява болю в грудній клітці,  диференційна діагностика якого є складною

3)  оцінка віддаленої ефективності втручання у вибраної групи хворих з високою ймовірністю оклюзії аортокоронарного шунта або рецидиву стенозу коронарної артерії.

протипоказаннявгору

Ситуації, в яких виникають протипоказання до електрокардіографічної проби з фізичним навантаженням, наведені в табл. I.B.5-12.

результативгору

Основою інтерпретації результатів є вимірювання зміщення сегмента ST на відстані 60–80 мс від точки J по відношенню до кінцевого елементу сегмента PQ (рис. I.B.5-27, рис. I.B.5-28 та рис. I.B.5-29).

Критерії позитивного результату 

1) горизонтальна або косонизхідна депресія сегментів ST ≥1 мм

2) елевація сегментів ST ≥1 мм у відведеннях без патологічних зубців Q або сегментів QS (не стосується відведень V1, aVL і aVR). Елевація сегментів ST у відведеннях з патологічними зубцями Q після інфаркту міокарда може бути свідченням порушень скоротливості міокарда лівого шлуночка або зворотньої ішемії у приінфарктній зоні.

Результат проби вважається сумнівним при косовисхідній депресії сегмента ST ≥1 мм на відстані 60–80 мс від точки J.

В осіб із депресією сегмента ST вже під час запису ЕКГ у спокої вимірювання депресії на ЕКГ при навантаженні слід виконувати відносно вихідного положення ST, а не відносно сегмента PQ. Натомість, в осіб з елевацією сегмента ST під час запису ЕКГ у спокої, точкою відліку є сегмент PQ, а не вихідне зміщення ST.

Блокада правої ніжки пучка Гіса не впливає на інтерпретацію ЕКГ при навантаженні за винятком відведень V1–V3. Депресія сегмента ST у цих відведеннях не має діагностичної цінності. Натомість блокада лівої ніжки пучка Гіса, також як і синдром преекзитації, не дозволяє достовірно інтерпретувати результати проби з фізичним навантаженням.

Причини хибнопозитивних результатів електрокардіографічної проби з фізичним навантаженням в порівнянні з коронарографією:

1) ішемія міокарда в ході різноманітних патологічних станів, що призводять до порушень мікроциркуляції: гіпертрофія лівого шлуночка, парапротеїнемія, поліцитемія, гіперліпідемія, системний червоний вовчак, системна склеродермія

2) синдром пролапсу мітрального клапана, анемія, гіпотиреоз,

3) лікування серцевими глікозидами

4) гіпокаліємія

5)  депресія сегментів ST різної етіології на ЕКГ у спокої;

Причини хибнонегативних результатів  електрокардіографічної проби з фізичним навантаженням в порівнянні з коронарографією:

1) недостатнє фізичне навантаження

2) ураження тільки однієї коронарної артерії

3) блокада передньої гілки лівої ніжки пучка Гіса

4) гіпертрофія правого шлуночка

5) дія ЛЗ (напр., β-адреноблокаторів, похідних фенотіазину).

ускладненнявгору

З урахуванням можливості виникнення протипоказань, електрокардіографічна проба з фізичним навантаженням проводиться в присутності лікаря, а в приміщенні, у якому виконуються стрес-тести, має бути набір для надання невідкладної кардіологічної допомоги. До ускладнень, що можуть виникати під час фізичного навантаження або після його припинення, належать: артеріальна гіпотензія, синкопе, надшлуночкова або шлуночкова тахікардія, фібриляція передсердь, фібриляція шлуночків, лівошлуночкова серцева недостатність та гострий коронарний синдром. Електрокардіографічна проба з фізичним навантаженням вважається безпечним дослідженням, але, як показують деякі великі клінічні зведення даних, на 1-шу добу після виконання  проби, смерть або інфаркт міокарда виникають у 8-ми осіб на 10 000 досліджень, що виконуються з метою діагностики коронарної хвороби, у 12 осіб на 10 000 досліджень, що виконуються після нещодавно перенесеного інфаркту міокарда, та у 15 осіб на 10 000 досліджень, проведених у пацієнтів із нестабільною коронарною хворобою. Ризик виникнення життєзагрожуючої шлуночкової аритмії є особливо великим у хворих із гіпертрофічною кардіоміопатією та в осіб з нападами стійкої шлуночкової тахікардії або фібриляції шлуночків в анамнезі.