CC BY
54
УДК 616.12-008.28-073:612.22-073.763.5-053.31 Шелевицька А.1., Мавропуло Т.К., Шелевицька В.А.
РЕЗУЛЬТАТИ КОМП'ЮТЕРНОГО АНАЛ1ЗУ СЕРЦЕВИХ ЗВУК1В У ЗДОРОВИХ ДОНОШЕНИХ НОВОНАРОДЖЕНИХ
ДЗ "Днтропетровська медична акаде1^я"
Аускультац/я е оперативним i економ'чно виг'дним методом. Електронна аускультац/я усувае суб'ективн'сть, дозволяе покращити реестрацю, запис серцевих звук/в. Мета: аналiз аудограм, отриманих за допомогою електронноУ аускультацИ' у здорових доношених новонароджених, у яких пренатально не д/агностовано вродженi аномал/У розвитку серця, у спвставленнi ie доплерехокард/ограф/ею та пульсоксиметр'ею. Матерiали i методи. Для запису ауд'юграм використовувався цифровий стетоскоп Thinklabs Мо0е1_0§32а+, ультразвуковий апарат My Lab, пульоксиметр UTAS OXY 100. Були обстежен 44 доношених новонароджених д/'тей в'жом вд 24 до 72 годин життя, у яких пренатально не було виявлено будь-яких структурних аномалш серця. Анал'зувалася амплтуда i форма 1-го та 2-го тонв, повторювансть Ух форми, наявнсть систол'чних i д/астол/чних шум'т. Результати. Виявлено 4 вроджених вади серця, 15 в'дкритих артер/альних протоки, 5 трикуспдальних регурятацш. У всх новонароджених функц/онувало овальне вкно. Показники диференц/йованоУ пульсоксиметр'УУ були в межах 96-100 % Встановлено в'дпов'дностi мж аудограмою i даними доплерехокардографУ. Висновки Електронна аускультац/я iз подальшою комп'ютерною оц/нкою аудограм значно розширюе д'агностичш можливостi класичноУ аускультацИ'. НайбльшоУ уваги потребують д/ти, у яких на аудограмах спостергаються розширення 1-го тону та/або систоло-д'астол'нний шум (можливий ВАП) Наявнють постшного систол'много шуму, або постшного систоло-д'астол'чного шуму при електронн1'й аускультацИ' у кл1'н1'чно асимптоматичних дтей може св'дчити про вроджену ваду серця
Кпючов1 слова: електронна аускультац1я, структуры аномалп серця, серцев1 шуми, вроджен вади серця, вщкрита артер1альна протока.
Вступ
Розвиток таких дiагностичних методiв, як ехокардiографiя (ЕхоКГ), комп'ютерна томографiя, здавалося б посунули дiагностичне значення аускультацп для хвороб серця на другий план. Однак, аускупьта^я е оперативним i економiчно вигщним методом, вщмова вщ неТ призводить до втрати важливоТ дiагностичноТ шформацп безпосередньо бтя лiжка патента. Вона мае важливе самостшне значення та суттево доповнюе ЕхоКГ, е пщставою для призначення ЕхоКГ. Досвщчений лкар за допомогою аускультацп може поставити остаточний дiагноз, обфунтовано призначити додатковi дослщження. Так, щоб зрозум^и походження i значення серцевого шуму, потрiбно спочатку його класифкувати, спираючись на аускультативн характеристики, по™ спщ розглянути у свп~л даних допперехокардiографiчного дослщження [1]. Однак, метод суб'ективний, результати суттево залежать вщ особливостей звукового сприйняття та реестрацп, вщ досвщу лкаря.
M.E.Tavel вже у 1996 роц прогнозував вдосконалення методiв аускультацп, зокрема розвиток електронноТ аускультацп, яка б усунула суб'ективнють та дозволила покращити реестрацю запис i аналiз низькочастотних звуш. Природно, що розвиток засобiв електронноТ аускультацп викликав нову хвилю доспщжень в цьому напрямку. Портативн електронн стетоскопи стали доступними для лкарськоТ практики разом iз засобами запису сигналiв та Тх штерпретацп.
Особливо важливе значення мають методи електронноТ аускультацп у педiатрiТ та неонатопогп. Постнатальне становлення гемодинамки у новонароджених характеризуеться наявнютю рiзноманiтних серцевих шумiв.
Так iз 408 ехокардюграм, записаних у 350 немовлят у шсляпологових палатах, серцевi шуми були наявн у 58%. Серед д^ей iз шумами 26% мали нормальну ехокардюграму, у 2% виявлено структуры аномалп серця, у 38% були незначн структуры аномалп серця, у 34% мали мюце перехщш змши кровооб^у [2]. За шшими даними, у 36% новонароджених iз виявленими в першi 48 годин життя «невинними» серцевими шумами, у вiцi 6 тижнiв виявляли структуры аномалп серця [3]. У недоношених д^ей з гестацшним вком менш нiж 32 тижнi шум на момент закриття артерiапьноТ протоки може бути ознакою стенозу плок пегеневоТ артерiТ, недiагностованого ранiше ехокардiографiчно [3].
Завдяки епектроннiй аускупьтацiТ стае зрозумтою фiзiопогiя формування серцевих звуюв, вiдповiднiсть мiж певними видами звуюв та хворобами серця.
Головною проблемою е диферен^а^я шумiв мiж "невинними" й такими, що свщчать про певну патолопю, кпасифiкацiя визначених серцевих звуш [4,5,6]. Запежно вiд класифкацп серцевих шумiв, пропонуеться тактика дш стосовно пацiента [7].
Такi пщходи до анапiзу серцевих звукiв мають якюний характер i запишаються суб'ективними, осктьки не спираються на числовi параметри серцевих звукiв. Можливим е за допомогою цифрових методiв отримати кшькюш характеристики серцевих звукiв. Спираючись на об'ективн показники, iз застосуванням частотно-часових методiв анапiзу будуються дiагностичнi критерiТ.
Так, рекомендовано звуки, у яких систолiчний шум займае бтьше 80% тривалосН або якщо BiH мютить штенсивш складовi з частотами бiльше 200 Гц, вважати патолопчними [8]. Ще одним прогностичним критерiем можуть бути часовi характеристики та вiдносна штенсивнють шумiв [9, 10]. Для виключення неоднозначностi показникiв та критерпв, необхщы специфiчна пiдготовка та вузькоспецiалiзоване програмне забезпечення.
Метою проведеного дослщження був аналiз аудiограм, отриманих за допомогою електронно! аускультацп у здорових доношених новонароджених, у яких пренатально не було дiагностовано будь-яких вроджених аномалш розвитку серця.
Матерiали та методи дослщжень
Для запису аудiограм використовувався цифровий стетоскоп Thinklabs Model ds32а+, який не вiдрiзняеться вiд традицшного зовнi та акустично. Стетоскоп повнютю електронний (Electronics end Electronics, EEE) i не мютить акустичних провщниш звуку. Спецiальнi гучномовцi вмонтованi безпосередньо в кшець навушникiв i оптимiзованi для вiдтворення звукiв серця. Стетоскоп дозволяе робити запис звуку на цифровi пристро! (диктофон Sony-ICD-UX71) паралельно iз звичним для лiкаря акустичним контролем через звичн навушники стетоскопа.
Аускульта^я та запис серцевих звуш здiйснювався пiд час сну або за умови вщсутносп крику та пщвищенот рухливостi дитини.
Запис виконувався у 5 стандартних точках: дтянка верхiвки серця (мiсце для вислуховування морального клапану), II мiжребер'я бтя правого краю грудини (звуковi явища iз клапану аорти, висхiдна частина аорти), II мiжребер'я бiля лiвого краю грудин (звуковi явища iз клапану легенево! артерп), нижня третина грудини бтя мюця прикрiплення мечоподiбного вiдростка до грудини, трохи праворуч вщ середньо! грудно! лiнiT (звуковi явища iз тристулкового клапану), III-IV мiжребер'я бiля лiвого краю грудини або точка Боткша-Наунша-Ерба (звуковi явища з уах клапанiв серця, найкраще з аортального).
Тривалють запису у кожнiй точцi становила бтя 5 секунд для отримання 6-10 серцевих ци^в. Вислуховування виконувалося електронним стетоскопом у режимi пщсилення звуку та звуженого сектора вислуховування iз одночасним записом на диктофон. Разом iз аускультацiею виконувалася доплерехокардiографiя на ультразвуковому апаратi фiрми MyLab. Паралельно iз записом проводилася диференцшована пульсоксиметрiя пульоксиметром UTAS 0XY100.
Перегляд, редагування, обробка запису виконувалася у програмi Thinklabs Phonocardiophy powered by Audacity. Аудюграми аналiзувалися вiзуально з метою виявлення характерних особливостей та вщмшностей мiж ними.
Були обстежен 44 доношених новонароджених дiтей iз термiном гестаци при народженнi вщ 37 до 41 тижнiв, масою тiла вiд 2300 грам до 4050 грам, вком вiд 24 до 72 годин життя, у яких пренатально не було виявлено будь-яких структурних аномалш серця при ультразвуковому обстеженш. При аналiзi аудюграм увага зверталася на ампл^уду й форму 1-го та 2-го тошв, повторюванють тх форми, наявнiсть систолiчних й дiастолiчних шумiв.
Результати роботи та обговорення
При проведены доплерехокардiографiчних дослщжень виявленк у 4-х д^ей вродженi вади серця (2 дефекти мiжшлуночковоT перетинки (ДМШП), дефект мiжпередсерднот перетинки (ДМПП), двостулковий аортальний клапан iз клапанним стенозом аорти), причому дефект мiжшлуночковоl перетинки у одже! дитини та двостулковий аортальний клапан iз клапанним стенозом аорти супроводжувала вiдкрита артерiальна протока; у 15-ти д^ей - вiдкриту артерiальну протоку (ВАП), у 5-ти - трикуспщальну регурптацш, у 1-T дитини - ознаки незначно! дилатаци правих вщд^в серця. У всiх новонароджених функцюнувало овальне вiкно. Показники диференцшованот пульсоксиметрп були в межах 96-100 %
Встановлювалася вiдповiднiсть мiж особливостями аудюграм та виявленими особливостями доплерехокардiографiчних даних.
Узагальнеж результати вiдображенi у таблиц 1.
Таблиця 1
Частота аудiографiчних феноменiв в групах dimeü з pi3HUMU ехографчними зна^дками
Групи дтей Вроджеш вади серця n=4 Вiдкрита артерiальна протока n=15 Трикуспщальна Регурпта^я n=5 Дилата^я правих вщдтв серця (незначна) N=1 Вщсутнють змш за даними ЕхоКГ n=19
Частота особливостей 4 - 9,1% (2,3 -18,2%) 15 - 34,1% (20,5 - 47,7%) 5 - 11, 4% (2,3 - 20,5%) 1 - 2,3% (0 - 6,8%) 19 - 43,2% (29,5- 56,8%)
Низька амплггуда тошв 1 - 6,7% (0,0 - 18,8%) 1 - 5,3% (0,0 - 15,8%)
Висока амплггуда I тону 1 - 6,7% (0,0 - 18,8%) 2 - 10,5% (0,0 - 26,3%)
Висока амплгтуда II тону 1 - 6,7% (0,0 - 18,8%) 2- 10,5% (0,0 - 26,3%)
непостiйна амплггуда I тону 3 - 20,0% (0,0 - 37,5%) 2 40% 1 100% 5 - 26,3% (10,5- 47,4%)
Непостшна амплггуда II тону 2 - 13,3% (0,0 - 31,3%) 1 20% 3- 15,8% (0,0 - 31,6%)
розширення III, IV складових I тону 2 (з ВАП) 50% 6 - 40,0% (13,3 - 62,5%) 2 40% 1 - 5,3% (0,0 - 15,8%)
Систстчний Шум 4 100% (2 - 13,3% (0,0 - 31,3%) 3 60% 4 - 21,1% 5,3 - 42,1%
дiастолiчний шум 1 (з ВАП) 25% 2 - 13,3% (0,0 - 31,3%) 6 - 31,6% 10,5- 52,6%
Систоло- д1астол1чний Шум 11 - 73,3% (46,7 - 87,5%) 2 40% 1 100% 1 - 5,3% 0,0 - 15,8%
Наявнiсть III тону 1 (з ДМПП) 25% 2 - 13,3% (0,0 - 31,3%) 1 20% 1 - 5,3% 0,0 - 15,8%
Наявнють IV тону 1 100% 3 - 15,8% 0,0 - 31,6%
Прим1тка. Вказан абсолютна кльксть дтей з виявленими акустичними феноменами, х в'дсоток в груп'1, та дов1рчий нтервал з дов1рчою ймов1рнютю 0,95.
В rpyni д^ей з дiагностованими ВПС (qBi дитини з дефектами мiжшлуночковоT перетинки (ДМШП), одна дитина з дефектом мiжпередсердноT перетинки (ДМПП), одна дитина з двостулковим аортальним клапаном iз клапанним стенозом аорти) виявлеш певш особливостi аудiограм. Рееструвалось розширення III, IV складовоТ I тону (2 дитини), причому розширення вщзначалося тодi, коли вади супроводжувалися ВАП (двостулковий аортальний клапан з ВАП, ДМШП з ВАП). Вади супроводжувалися постшним систолiчним шумом (3 д^ей), 1 дитина мала постiйний систоло-дiастолiчний шум (двостулковий аортальний клапан iз клапанним стенозом аорти з ВАП). Даний аускультативний феномен частше, шж в групi дiтей з вщсутнютю ехографiчних змiн (p=0,067, пiдрахунок критерш Фiшера). Вказанi аускультативнi феномени рееструвались лише за допомогою електронноТ аускультацп. Слiд звернути увагу на те, що вказаш особливостi аудiограм потребують особливоТ уваги до пацiента й обстеження на ЕхоКГ.
Вщкрита артерiальна протока дiагностувалась у значноТ групи з 15 д^ей i супроводжувалася непостiйною амплiтудою I, II, тошв (3 дiтей), тiльки першого тону (1 дитина), низькою амплiтудою тошв (1 дитина), високоамплiтудними I, II, тонами (1 дитина), розширенням III, IV складовоТ I тону (6 д^ей). Даний аускультативний феномен дiагностувався часпше, нiж в групi д^ей з вiдсутнiстю ехографiчних змiн - p= 0,0189, пiдрахунок критерiю Фшера. У всiх 15 дiтей були наявш серцевi шуми, виявленi за допомогою електронноТ аускультацп: систоло-дiастолiчний шум у 11 д^ей (даний аускультативний феномен дiагностувався частiше, шж в групi дiтей з вщсутнютю ехографiчних змiн - p= 0,001, пщрахунок критерiю Фiшера),тiльки систолiчний у 2 дiтей, тiльки дiастолiчний у 2 дiтей.
Зважаючи на частоту проявiв особливостей аудiограм, звертають увагу такi ознаки, як наявнють електронно-аускультативного вiдображення систолiчно-дiастолiчного шуму, або розширення 1-го тону, як можуть свiдчити про вiдкриту артерiальну протоку.
Трикуспщальна регургiтацiя, що виявлена у 5 д^ей, супроводжувалася непостiйною ампл^удою I тону (у 2 д^ей), непостiйною амплiтудою II тону (1 дитина), розширенням III, IV складовоТ I тону (2 д^ей).
Ознаки незначноТ дилатаци правих вiддiлiв серця, виявлеш у 1 дитини, супроводжувалися рiзноамплiтудним I тоном та непостшним систоло-дiастолiчним шумом.
Серед дiтей з вщсутшми особливостями ЕхоКГ-картини (19 д^ей) лише у 3-х новонароджених не в^^чались аудiографiчнi феномени. Для шших найбiльш характерними були непостiйнi дiастолiчний або систолiчний шум, непостiйна ампл^уда I тону.
Висновки
Електронна аускульта^я iз подальшою комп'ютерною оцiнкою аудюграм значно розширюе дiагностичнi можливостi класичноТ аускультацiT, яка е оперативним, доступним, економiчно вигiдним методом дiагностики. Постнатальне становлення гемодинамки у новонароджених характеризуеться наявнютю рiзноманiтних серцевих шумiв. Тому дуже важливо визначитися вже на етап пологового стацiонару з Тх характером.
Дослiдження дозволило встановити певш вщповщносп мiж наявними структурними аномалiями та особливостями становлення гемодинамiки та даними доплерехокардюграфи. НайбтьшоТ' уваги потребують д^и, у яких на аудюграмах спостерiгаються розширення I-го тону та/або систоло-дiастолiчний шум. Непостiйнiсть ампл^уди I-го тону та/або непостiйний дiастолiчний, непостiйний систолiчний шуми не були пов'язаш iз структурними аномалiями серця.
Хоча ктькють спостережень вроджених вад серця невелика, слщ звернути увагу на те, що наявнють постшного систолiчного шуму або постiйного систоло-дiастолiчного шуму при електроннiй аускультацп у кл^чно асимптоматичних дiтей потребуе особливоТ уваги до патента i проведення ЕхоКГ.
Отримаш оцiнки мають характер якiсних оцшок i потребують подальшого уточнення на бтьших
варках. Однак простота самого методу, м^мальы витрати кош^в й часу для проведення дослщжень дозволяють рекомендувати Т'х до практичного застосування.
Подальшi дослщження полягають у розширеннi вибiрки та застосування ктькюних методiв, якi дозволять отримати об'ективш показники для тих якюних оцiнок, що застосовувалися у данш роботi.
Лiтература
1. Tavel M.E. Cardiac auscultation / M.E. Tavel // Circulation, vol. 93, no. 6. - pp. 1250-1253, Mar, 1996. - Online. - Available :
2. http://dx.doi.org/10.1161/01 .cir.93.6.1250
3. Singh A. Benefits of predischarge echocardiography service for postnatal heart murmurs / A. Singh, T. Desai, P. Miller, and S. V. Rasiah // Acta Paediatrica, Aug. 2012. - vol. 101, no. 8. - pp. e333-e336, Online. - Available: http://dx.doi.org/10.1111/j.1651-2227.2012.02687.x
4. Arlettaz R. Natural history of innocent heart murmurs in newborn babies: controlled echocardiography study. Archives of disease in childhood. Fetal and neonatal edition / Arlettaz R., Archer N., Wilkinson A.R. - 1998. - V. 78 (3). - P. 405-410.
5. Syamasundar P. Rao, Evaluation of cardiac murmurs in children / P. Syamasundar. - 1991. - vol. 58, no. 4. - pp. 471-491. Online. -Available: http://dx.doi.org/10.1007/bf02750930
6. Pelech A.N. The physiology of cardiac auscultation / A.N. Pelech // Pediatric Clinics of North America. Dec. - 2004. - vol. 51, no. 6. - pp. 1515-1535. - Online. - Available: http://dx.doi.org/10.1016/j.pcl.2004.08.004
7. Etoom Y. Evaluation of children with heart murmurs / Y. Etoom, S. Ratnapalan // Clinical Pediatrics. - Feb. - 2014. - vol. 53, no. 2. - pp. 111117. - Online. - Available : http://dx.doi.org/10.1177/0009922813488653
8. Naik R.J. Teenage heart murmurs / R.J. Naik, N.C. Shah // Pediatric Clinics of North America. - Feb. - 2014. - vol. 61, no. 1. - pp. 1-16. -Online. - Available : http://dx.doi.org/10.1016/j.pcl.2013.09.014
9. Noponen A.L. Phono-spectrographic analysis of heart murmur in children / A.L. Noponen, S. Lukkarinen, A. Angerla [et al.] // BMC Pediatrics. - Jun. - 2007. vol. 7, no. 1. - pp. 23-30. - Online. - Available : http://dx.doi.org/10.1186/1471-2431-7-23
10. Sabarimalai Manikandan M. Robust heart sound activity detection in noisy environments [Electronics Letters] / M. Sabarimalai Manikandan, K.P. Soman. -2010. - vol. 46, no. 16. - pp. 1100-1110. - Online. - Available : http://dx.doi.org/10.1049/el.2010.1201
11. Kumar D. Noise detection during heart sound recording using periodicity signatures / D. Kumar, P. Carvalho, M. Antunes [et al.] // Physiological Measurement. - May 2011. - vol. 32, no. 5. - pp. 599-605. - Online. - Available : http://dx.doi.org/10.1088/0967-3334/32/5/008.
Реферат
РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЬЮТЕРНОГО АНАЛИЗА СЕРДЕЧНЫХ ЗВУКОВ ЗДОРОВЫХ ДОНОШЕННЫХ НОВОРОЖДЕННЫХ Шелевицкая А.И., Мавропуло Т.К., Шелевицкая. В.А.
Ключевые слова: электронная аускультация, структурные аномалии сердца, сердечные шумы, врожденные пороки сердца, открытый артериальный проток.
Вступление. Аускультация является оперативным и экономически выгодным методом. Электронная аускультация устраняет субъективность, позволяет улучшить регистрацию, запись сердечных звуков. Цель: анализ аудиограмм, полученных с помощью электронной аускультации у здоровых доношенных новорожденных, у которых пренатально не диагностированы врожденные аномалии развития сердца, в сопоставлении с доплерехокардиографией и пульсоксиметрией.Материалы и методы. Для записи аудиограмм использовался цифровой стетоскоп Thinklabs Model DS32 +, ультразвуковой аппарат My Lab, пульоксиметр UTAS OXY 100. Обследованы 44 доношенных новорожденных детей в возрасте от 24 до 72 часов жизни, у которых пренатально не были обнаружены структурные аномалии сердца. Анализировалась амплитуда и форма 1-го и 2-го тонов, повторяемость их формы, наличие систолических и диастолических шумов. Результаты. Выявлено 4 врожденных порока сердца, 15 открытых артериальных протока, 5 трикуспидальных регургитаций. Установлено соответствие между аудиограммами и данными допплерэхокардиографии. Выводы. Пристального внимания требуют дети, у которих на аудиограммах наблюдаются расширение I-го тона и / или систоло-диастолический шум (возможен ОАП) Наличие постоянного систолического шума или постоянного систоло-диастолического шума у клинически бессимптомных детей может свидетельствовать о врожденном пороке сердца.
Summary
COMPUTER-ASSISTED ANALYSIS OF HEART SOUNDS OF HEALTHY TERM INFANTS Shelevitskaya A.I., Mavropulo T.K., Shelevitskaya V.A.
Keywords: electronic auscultation, cardiac structural abnormalities, heart murmur, Mngenital heart diseases.
Introduction. Auscultation is an expeditious and cost-effective method. Electronic auscultation eliminates subjectivity and improves registration and recording heart sounds. Objective: To analyze audiogram obtained by e-auscultation in healthy full-term newborns who were diagnosed prenatally to have no congenital anomalies of the heart, in comparison with Doppler echocardiometry and pulse oximetry. Materials and methods. To record audiograms the following equipment were used as digital stethoscope Thinklabs Model DS32 +, ultrasound machine My Lab, pulloximeter UTAS OXY 100. The study involved 44 full-term newborn infants aged from 24 to 72 hours of life, which were not prenatally detected to have structural abnormalities of the heart. The parameters of studying were the following: the amplitude and shape of the 1st and 2nd tones, their reiteration of their shape, systolic and diastolic murmurs. Results. We diagnosed 4 cases of congenital heart defects, 15 cases of patent ductus arteriosus, 5 cases of tricuspid regurgitation. The correspondence between the audiogram and Doppler echocardiometry has been established. Conclusions. Special attention should be paid to the children whose audiograms show the expansion of I-tone and / or systolic-diastolic murmur. Persistent systolic murmurs or systolic-diastolic murmurs in clinically asymptomatic children may indicate congenital heart diseases
