Оборудование

Фонокардиография (ФКГ) — метод графической регистрации звуковой симптоматики, проявляющейся при аускультации сердца. ФКГ разрабатывалась с целью объективизации информации о тонах и шумах сердца. Помимо графического изображения данных и возможности сохранения записи для ее оценки в динамике, преимуществом ФКГ перед аускультацией является синхронная запись с электрокардиограммой (ЭКГ), которая позволяет выявлять временны́е соотношения между звуковыми и электрическими процессами в сердце, а также регистрировать низкочастотные звуковые феномены, например III и IV тоны, которые плохо улавливаются человеческим слухом.
В прошлом нередко подчеркивалось, что ФКГ не позволяет передать все богатство и разнообразие «тембровой» характеристики тонов и шумов (например, такие характеристики, как «грубый», «нежный», «дующий», «скребущий»). Однако в последние годы развитие цифровых технологий и внедрение математических методов анализа данных существенно расширили возможности характеризовать тоны и шумы сердца по их акустическим компонентам, структуре, частоте и интенсивности.
При этом такие достоинства ФКГ, как неинвазивность, безопасность, отсутствие противопоказаний, сравнительно недорогое оборудование, создают предпосылки для ее применения в условиях телемедицины в целях дистанционного биомониторинга, в том числе в системах домашней медицины. Возможность осуществлять удаленное наблюдение за пациентами, автоматическая передача информации об их состоянии в телемедицинский центр, организация экстренного реагирования при ухудшении физиологических показателей представляются особенно актуальными для больных с сердечной недостаточностью (СН).
Оборудование. В последние годы как в нашей стране [1—3], так и за рубежом [4] появляется все больше сообщений о создании систем удаленного беспроводного мониторинга данных ФКГ. Как правило, подобные системы отличаются малым размером, высокой пропускной способностью, низкой стоимостью, возможностью уменьшения звуковых помех с помощью шумоподавителя. Подобные системы могут быть реализованы на основе персонального компьютера, ноутбука [5], смартфона с внешним микрофоном [6]. Компактность аппаратного решения и беспроводной характер регистрации позволяют использовать их как в домашних условиях (что удобно для пожилых больных и людей с ограниченными возможностями здоровья), так и при физических нагрузках и в чрезвычайных ситуациях. Общим недостатком ряда подобных систем является отсутствие синхронной записи ЭКГ, что может затруднять определение фаз сердечного цикла, особенно при тахикардии.
В МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2006—2009 гг. была разработана технология построения многоуровневых частотно-временны́х вейвлет-представлений (от английского «wavelet» — «небольшая волна» — математическая функция, позволяющая анализировать различные частотные компоненты данных) акустических сигналов сердца (акустокардиограмм, или «звуковых портретов» сердца), которые позволяют выявлять тончайшие особенности тонов и шумов [7]. В 2009 г. проект «Акустокардиограф» получил Национальную премию России в области кардиологии «Пурпурное сердце». Для дистанционной обработки цифровых фонокардиограмм был создан портал АКУСТОКАРД (http://acustocard.ru), который позволяет обрабатывать фонокардиограммы, зарегистрированные в форматах WAV или mp3, загружаемые через Интернет. В ходе опытной эксплуатации Интернетпортала были построены «звуковые портреты» сердца с использованием фонокардиограмм, представленных на сайтах крупных медицинских центров России и США. На рисунке
Акустокардиограммы аортальной регургитации (а) и аортального стеноза (б). Воспроизведено с разрешения автора [7].приведены примеры таких акустокардиограмм («звуковых портретов» сердца).
Наибольший опыт клинического применения накоплен для так называемого метода акустической кардиографии (Audicor, Inovise Medical, Inc., Portland, OR) [8]. Этот метод позволяет, используя два бифункциональных датчика в положениях V₃ и V₄ и 2 электрода на конечностях, синхронно регистрировать звуки сердца и ЭКГ. Звуковая информация обрабатывается с помощью технологий перезаписи вейвлет-сигналов (используется математический подход, позволяющий анализировать частотные компоненты — «вейвлет»). Разработана также аналогичная система амбулаторного мониторинга (Audicor AM), в которой устройство и процесс сбора данных сходны с обычным холтеровским монитором. Методика акустической кардиографии позволяет выявлять низкочастотные III и IV тоны сердца, в том числе у пациентов с избыточной массой тела, а также рассчитывать некоторые показатели фазового анализа сердечного цикла, например, время электромеханической активации EMAT (систолический временно́й интервал, определяемый как время от начала комплекса QRS до максимального отклонения I тона), и % EMAT (отношение EMAT к интервалу R—R). Был проведен целый ряд исследований, в которых эти показатели сопоставлялись с данными инвазивного исследования и эхокардиографии (ЭхоКГ).