Велоэргометрия

Велоэргометрия (ВЭМ) — диагностический метод электрокардиографического исследования для выявления латентной (скрытой) коронарной недостаточности и определения индивидуальной толерантности к физической нагрузке с применением возрастающей ступенчатой физической нагрузки, выполняемой исследуемым на велоэргометре.

Велоэргометрия
Проведение нагрузочных тестов на велоэргометре
MeSH	D025401
Медиафайлы на Викискладе

В основе данного метода лежит тот факт, что ишемия миокарда, возникающая при физической нагрузке у лиц страдающих ИБС, сопровождается характерными изменениями на ЭКГ (депрессией или элевацией сегмента ST, изменениями зубцов Т и/или R, нарушениями сердечной проводимости и/или возбудимости, связанными с физической нагрузкой).
Велоэргометрия относится к пробам с дозированной физической нагрузкой, среди которых известны также степ-тест и тредмил. При выполнение степ-теста обследуемый поочерёдно наступает на две ступеньки, высотой 22,5 см. Проба на тредмиле представляет собой бег на движущейся дорожке с меняющимся углом уклона.

Оборудование

Велоэргометр

Велоэргометр представляет собой особый вид велотренажера или беговой дорожки, который, в отличие от последнего, способен точно дозировать нагрузку. Различают велоэргометры с механической и электрической тормозной системой.

• В случае механической тормозной системы нагрузка регулируется силой трения кожаного ремня, который прижат к наружной поверхности колеса велосипеда или системой тормозных колодок. При выполнении пробы на таком велоэргометре необходимо соблюдать скорость вращения педалей — 60 оборотов в минуту, так как при увеличении скорости увеличивается мощность выполняемой нагрузки, а при снижении скорости — мощность снижается.
• В велоэргометрах с электрической тормозной системой торможение обеспечивается перемещением в электромагнитном поле проводника (металлическая полоса на наружной части колеса). При работе на таком велоэргометре, скорость вращения может варьировать в пределах от 30 до 70 оборотов в минуту, при этом мощность нагрузки будет постоянной.

Велоэргометр более дешев, занимает меньше пространства, при работе на нём меньше шума, чем при использовании беговой дорожки. Также при работе на нём, в отличие от беговой дорожки движения верхней половины тела менее выражены, что облегчает запись ЭКГ и контроль АД.

Методика снятия ЭКГ и контроля АД

Запись ЭКГ ведётся в 12 отведениях (модифицированные отведения Mason-Likar). Электроды на руках располагают ближе к плечам (или на область ключиц), а электроды, которые обычно располагают на ногах, помещают на область подвздошных костей или в поясничной области, возможна также их фиксация на спину в области лопаток (что удобно для фиксирования многоразовых электродов).

Необходимо до начала теста записать ЭКГ больного в покое лежа на спине.

Расположение электродов должно быть указано в заключении.

При компьютерной обработке ЭКГ есть возможность провести быстрый динамический анализ степени депрессии сегмента ST (ST-level), площади (ST-integral), наклона ST (ST slope), индекса ST/ЧСС и т. д.

При измерении АД автоматизированными устройствами следует ожидать погрешностей при измерении ДАД, а также погрешностей, связанных с движением, поэтому рекомендуется перепроверять показания АД мануальным методом, а при регистрации патологической реакции АД, оно должно перепроверяться вторым сотрудником, проводящим тестирование.

Показания к проведению исследования

Диагностика ишемической болезни сердца

• Класс I (проведение теста обязательно): взрослые лица (включая пациентов с исходной полной блокадой правой ножки пучка Гиса на ЭКГ покоя или исходной депрессией сегмента ST менее 1 мм) со средней предтестовой вероятностью ИБС, рассчитанной с учётом пола, возраста и клинических симптомов;
• Класс IIА (проведение теста необязательно, но информативно): стенокардия Принцметала;
• Класс IIB (проведение теста необязательно, но информативно): пациенты с высокой вероятностью ИБС, рассчитанной на основании пола, возраста и клинических симптомов. Пациенты с низкой вероятностью ИБС, рассчитанной на основании пола, возраста и клинических симптомов. Принимающие дигоксин пациенты с исходной депрессией сегмента ST менее 1 мм. Пациенты с ЭКГ-признаками гипертрофии левого желудочка при исходной депрессии сегмента ST менее 1 мм
• Класс III (проведение теста необязательно и неинформативно):

— синдром предвозбуждения (WPW-синдром);

— ритм постоянного желудочкового кардиостимулятора;

— исходная депрессия ST на 1 мм и более;

— полная блокада левой ножки пучка Гиса.

Пациенты с доказанной ИБС (документированным инфарктом миокарда, или предшествующей коронарографией, подтверждающей наличие значимого сужения коронарных сосудов). Тестирование у этих пациентов может проводиться с целью стратификации риска и оценки прогноза.

Диагностика при нарушениях ритма

• Класс I (проведение теста обязательно):

Идентификация соответствующих параметров настройки у пациентов с частотно-адаптивными кардиостимуляторами. Оценка врождённой полной атрио-вентрикулярной блокады у пациентов, планирующих увеличить двигательную активность или участвующих в соревновательных видах спорта (Уровень доказательности: С)

• Класс IIА (проведение теста необязательно, но информативно):

Оценка пациентов с аритмией, предположительно провоцирующейся физической нагрузкой. Оценка эффективности медикаментозной, хирургической или абляционной терапии у пациентов с нагрузочно-индуцируемой аритмией (включая фибрилляцию предсердий).

• Класс IIB (проведение теста необязательно, но информативно):

Оценка одиночных желудочковых экстрасистол у пациентов среднего возраста без других симптомов наличия ИБС. Оценка атриовентрикулярной блокады 1 степени или 2 степени первого типа (периоды Венкебаха), блокады правой ножки пучка Гиса, блокады левой ножки пучка Гиса или одиночной экстрасистолии у молодых пациентов, планирующих участие в соревновательных видах спорта (Уровень доказательности: С).

• Класс III (проведение теста необязательно и неинформативно): рутинное обследование молодых пациентов с одиночными экстрасистолами.

Нагрузочное тестирование при клапанных пороках сердца

• Класс I (проведение теста обязательно): для оценки функциональных возможностей у больных с хронической аортальной регургитацией с сомнительными симптомами в анамнезе.
• Класс IIА (проведение теста необязательно, но информативно): у пациентов с хронической аортальной регургитацией, планирующих заниматься спортом для оценки функциональных возможностей; перед планируемым протезированием клапанов у больных с хронической ауортальной регургитацией и дисфункцией левого желудочка с безсимптомным или малосимптомным течением.
• Класс IIВ (проведение теста необязательно, менее информативно): у больных с клапанными пороками сердца для оценки функциональных возможностей.
• Класс III (проведение теста необязательно и неинформативно): для диагностики ИБС у больных с пороками сердца без выраженной симптоматики пороков или при возникновении на ЭКГ в покое признаков перевозбуждения, депрессии сегмента ST > 1 мм, полной блокады левой ножки пучка Гиса.

Нагрузочное тестирование лиц после инфаркта миокарда

• Класс I (метод информативен): перед выпиской для определения уровня допустимых физических нагрузок, оценки эффективности медикаментозного лечения и прогноза и проведения реабилитации (субмаксимальную нагрузочную пробу можно проводить через 4 — 6 суток после инфаркта миокарда, максимальную нагрузочную пробу проводят через 3 — 6 недель после инфаркта миокарда (после выписки).
• Класс IIA (метод скорее информативен, чем нет): после выписки для определения допустимого уровня физических нагрузок или после реваскуляризации для проведения реабилитации.
• Класс IIB (информативность подлежит сомнению): при следующих исходных изменения на ЭКГ: полная блокада левой ножки пучка Гиса, синдром WPW, гипертрофия левого желудочка, признаки насыщения дигоксином, желудочковая элетрокардиостимуляция, исходная депрессия ST более 1 мм.
• Класс III (неинформативен или даже вреден): тяжёлые сопутствующие заболевания, укорачивающие продолжительность жизни или препятствующие реваскуляризации миокарда, декомпенсированная сердечная недостаточность, аритмии и внесердечные заболевания, приводящие к ограничению физической активности.

Противопоказания

Абсолютные

• Острый инфаркт миокарда (по разным источникам ВЭМ противопоказана от 2 суток до 14 дней при неосложненном и до 3 недель при осложненном).
• Нестабильная стенокардия
• Аритмии, не поддающиеся медикаментозной коррекции с нарушением гемодинамики
• Клинически значимый аортальный стеноз
• Тяжёлая сердечная недостаточность, не поддающаяся медикаментозной коррекции
• Тромбоэмболия лёгочной артерии или инфаркт лёгкого
• Подозрение на расслаивающую аневризму аорты
• Миокардит, перикардит, эндокардит или подозрение на их наличие
• Тяжёлые инфекции, почечная недостаточность, тиреотоксикоз, лихорадочные состояния и другие тяжёлые заболевания, которые могут повлиять на выполнение пробы или обостриться на фоне её проведения
• Психические заболевания, делающие невозможным выполнение пробы

Относительные

• Стеноз ствола левой коронарной артерии или эквивалентное ему поражение
• Клапанные пороки сердца с умеренной степенью стенозирования
• Повышение систолического артериального давления до 200 мм рт. ст. или диастолического артериального давления до 110 мм. рт. ст.
• Гипокалиемия, гипомагниемия и др. электролитные нарушения
• Неадаптивная электрокардиостимуляция
• Атриовентрикулярная блокада II степени и выше
• Желудочковая экстрасистолия с частыми, парными экстрасистолами
• Аневризма левого желудочка
• Сахарный диабет, тиреотоксикоз, гипотиреоз и т. д. в стадии декомпенсации
• ВИЧ, гепатит и другие хронические инфекции
• Болезни опорно-двигательного аппарата, коллагенозы, неврологические заболевания, при которых физическая нагрузка может привести к обострению
• Поздние сроки беременности и её осложения
• Гипертрофическая кардиомиопатия и другие заболевания, приводящие к обструкции выносящего тракта желудочков
• Психические заболевания, затрудняющие проведение пробы

К противопоказаниям по мнению отечественных авторов следует отнести миопию высокой степени, склонность к обморокам, варикозное расширение вен и тромбофлебит.

Предсказательная ценность результата пробы

В основе ЭКГ пробы с физической нагрузкой лежит тот факт, что возникшая при физической нагрузке ишемия миокарда сопровождается снижением сегмента ST ниже изолинии. Чувствительность и специфичность пробы зависит от правильного подбора больных для исследования.

Теорема Байеса утверждает, что предсказательная ценность результата пробы для больного зависит от априорной вероятности заболевания — чем она выше, тем выше вероятность того, что положительная проба не будет ложноположительной.
Априорная вероятность ИБС в зависимости от возраста, пола и жалоб

Возраст	Пол	Типичная стенокардия	Нетипичная стенокардия	Боль в груди, не похожая на стенокардию	Нет боли в груди
30-39	мужской женский	средняя средняя	средняя очень низкая	низкая очень низкая	очень низкая очень низкая
40-49	мужской женский	высокая средняя	средняя низкая	средняя очень низкая	низкая очень низкая
50-59	мужской женский	высокая средняя	средняя средняя	средняя низкая	низкая очень низкая
60-69	мужской женский	высокая высокая	средняя средняя	средняя средняя	низкая низкая

Подготовка больного

Рекомендации по медикаментозным препаратам

Вопрос об отмене лекарственных средств, влияющих на сердечно-сосудистую систему решается с лечащим врачом. Если их отмена не была произведена, то названия, дозы и кратность приёма лекарственных средств должны быть указаны в заключении.

• Нужно учитывать, что отмена антиангинальных средств значительно повышает чувствительность пробы. В то же время резкая отмена их (например β-блокаторов может вызвать рикошетную тахикардию. Чтобы этого не произошло следует отменять данные препараты постепенно в течение нескольких дней.
• Дигоксин и другие сердечные гликозиды отменяют за две недели, так как он затрудняет интерпретацию результатов пробы.
• Антагонисты кальция, нитраты и В-блокаторы отменяют не менее чем за 48 часов / или 5 периодов полувыведения согласно инструкции.
• Дозу клофелина необходимо снижать в течение недели с отменой за 24 часа до пробы.

Приём нитроглицерина короткого действия допускается за 3 часа до пробы.

• Полностью отменять гипотензивную терапию нельзя, иначе это спровоцирует гипертонический криз и может явиться причиной отмены процедуры. Иногда накануне проведения теста при недостаточном снижении Ад оставшимися гипотензивными препаратами возможен прием Каптоприла 8 мг или Моксонидина 0,2 мг под язык.
• Антикоагулянты и противодиабетические лекарственные средства не отменяются.

Рекомендации по режиму больного

• Не рекомендуется есть, курить, пить кофе и алкоголь за 3 часа до пробы
• В день исследования должны отсутствовать физические нагрузки
• Проведение пробы рекомендуется в удобной для физических упражнений одежде и обуви
• Больной должен позаботится, чтобы после проведения пробы его отвезли домой родственники (если больной амбулаторный)
• С собой иметь список принимаемых препаратов

Выбор протокола нагрузки

Протоколы отличаются по типам нарастания нагрузки (непрерывная и ступенчатая) и наличию или отсутствию пауз отдыха (прерывистые). Рекомендуется выбирать такой протокол теста, при котором планируемый критерий прекращения достигается за 8 — 12 минут работы. Такое время с одной стороны позволяет оценить адекватность гемодинамических параметров и обеспечить преимущественно аэробный характер нагрузки с другой стороны. При выборе максимально подходящего протокола для пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями можно использовать Индекс Активности Университета Дюка Однако в последние годы всё чаще используют «рэмп»-протоколы, при которых нагрузка возрастает каждые 20, 15 или 12 секунд на 5 Вт, то есть на 15, 20, 25 Вт/мин. Достоинством этого метода является то, что большинство лиц при его использовании достигают прекращения нагрузки за оптимальное время.

Расчет нагрузки

• Способ расчета максимальной ЧСС можно использовать следующий (упрощенный): 220 — возраст пациента в годах = ЧСС в минуту. Зарубежные руководства не рекомендуют использовать максимальную ЧСС в качестве критерия для прекращения нагрузки. Максимальным считают такой тест, при котором пациентом достигнуто максимальное утомление или появляются симптомы, требующие прекращения нагрузки.
• При проведения субмаксимальной нагрузочной пробы, критерием прекращения нагрузки будет достижение субмаксимальной ЧСС, которая рассчитывается по формуле Г. М. Яковлева: ЧСС = ЧСС в покое + К (215-возраст-ЧСС в покое). К — коэффициент поправки, он составляет 0,9 для спортсменов, 0,8 для здоровых, 0,7 для больных, 0,6 для перенёсших ИМ.

Критерии прекращения нагрузки

Абсолютные

• Снижение систолического артериального давления на 10 мм рт. ст. и более от исходного, несмотря на увеличение нагрузки, в сочетании с другими признаками ишемии
• Появление или усиление стенокардитической боли средней и выраженной интенсивности
• Нарушение координации, головокружение, предсинкопэ и другие неврологические нарушения
• Бледность кожных покровов, цианоз (признаки гипоперфузии)
• Технические трудности мониторирования систолического артериального давления или ЭКГ
• Устойчивая желудочковая тахикардия
• Подъём ST на 1 мм и более (кроме V1 и aVR)
• Депрессия сегмента ST >= 4 мм

Относительные

• Снижение САД на 10 мм и более от исходного, если нет других признаков ишемии
• Горизонтальная или косонисходящая депрессия ST более 2 мм; изменение ЭКГ
• Политопная желудочковая ЭС, желудочковые «триплеты», суправентрикулярные тахикардии, AV блокады и брадиаритмии
• Появление внутрижелудочковых блокад, которые сложно отдифференцировать от желудочкой тахикардии
• Появление выраженной одышки, хрипов в лёгких, утомления, боли и слабости в мышцах ног
• Нарастающая боль в груди
• Повышение САД более 250 мм рт. ст. и/или ДАД более 115 мм рт. ст.

А также по мнению отечественных авторов к относительным противопоказаниям следует отнести

• Отсутствие адекватного прироста САД начиная с 3 ступени нагрузки
• Учащение или появление экстрасистолии с частотой 1:10 и чаще, а также появление парной желудочковой ЭС
• Достижение расчётной максимальной или субмаксимальной ЧСС
• Осторожность врача

Восстановительный период

Снижение нагрузки нужно производить постепенно для предотвращения ваготонических реакций в виде значительного снижения АД и брадикардии — вращение педалей при отсутствии сопротивления должно производится в течение 40-60 секунд после окончание теста. Постнагрузочное наблюдение должно продолжаться в течение 6-8 минут, если же за это время показатели АД, ЧСС и ЭКГ не вернулись к исходным значениям, то — до их нормализации. Однако при наблюдении за пациентом в положении лёжа, то, в случае паталогической реакции на нагрузку в 85 % в течение 4 — 5 минут эти изменения появляются. Поэтому лучше, если в восстановительном периоде больной будет сидеть.

Интерпретация полученных результатов

• Патологические изменения АД и общего состояния больного описаны в разделе «критерии прекращения нагрузки». Рассмотрим изменения ЧСС и ЭКГ.
• Изменения ЧСС:

Сравнительно высокая ЧСС на фоне сумбаксимальной нагрузки или в восстановительном периоде может быть следствием детренированности, длительного постельного режима, анемии, метаболических нарушений, а также в ранние сроки после ИМ и хирургического вмешательства на коронарных сосудах.
Сравнительно низкая ЧСС при проведении субмаксимального теста может быть при хорошей физической подготовке, как результат действия лекарств.

• Изменения ЭКГ: появление депрессии или элевации (подъёма) сегмента ST

Современные принципы интерпретации ЭКГ:

• Депрессия сегмента ST при ишемии обычно возникает в боковых отведениях (I,V4-V6)
• При наличии зубцов Q изменения могут быть лишь в отдельных отведениях, например в II и в V2
• Одновременные изменения в нижних и боковых отведения свидетельствуют о тяжелой ишемии
• Изолированные в нижних и передних отведениях часто оказываются ложными
• По отведениям, в которых возникает депрессия ST нельзя судить о локализации ишемии
• Депрессия сегмента ST без стенокардии указывает на нетяжелое поражение коронарных артерий и низкий риск осложнений
• Депрессия сегмента ST не имеет клинического значения при блокаде левой ножки пучка Гиса, приёме сердечных гликозидов, после коронарного шунтирования, после ИМ с патологическими зубцами Q, при гипертрофии ЛЖ, синдроме WPW, желудочковой электрокардиостимуляции.
• Подъём ST в отведениях, где есть патологические зубцы Q, указывает на ИМ или аневризму ЛЖ
• Подъём ST в отведениях, где нет патологических зубцов Q, указывает на трансмуральную ишемию соответствующей области

На неблагоприятный прогноз указывают:

• Падение САД во время нагрузки ниже исходного уровня
• Стенокардия, ограничивающая физическую нагрузку
• Косонисходящая депрессия сегмента ST, особенно в восстановительном периоде
• Стойкая депрессия сегмента ST в восстановительном периоде

Проба считается неинформативной, если ЧСС не достигло порога субмаксимальной ЧСС и при этом не было выявлено ишемических изменений ЭКГ, а также при исходных изменениях на ЭКГ, затрудняющих интерпретацию изменений сегмента ST.

Коррекция лечения по результатам нагрузочного теста

Тест может быть использован для титрования доз кардиотропных препаратов до желаемого уровня, для чего используют парные пробы. Обе части теста проводятся в один день. Первая часть проводится на фоне отмены терапии. После прекращения теста по ЭКГ или клиническим критериям, больной принимает исследуемый препарат и на фоне его максимального действия проводится вторая часть пробы в том же режиме. Разовая доза медикамента считается эффективной, если после её приёма время до появления критериев прекращения пробы (снижения сегмента ST или появления приступа стенокардии) увеличилось на 2 минуты и более.

Осложнения

Встречаются редко, чаще у больных ИБС (сердечно-сосудистые осложнения).

• Сердечно-сосудистые осложнения:острый коронарный синдром, остановка кровообращения, аритмии: мерцательная аритмия, желудочковая тахикардия, фибрилляция желудочков, нарушения проводимости, сердечная недостаточность, разрыв аневризмы аорты, артериальная гипо и гипертония.
• Легочные осложнения: бронхоспазм (при бронхиальной астме физического усилия),пневмоторакс, анафилактические реакции физического усилия, обострения хронических легочных заболеваний.
• Желудочно-кишечные осложнения: рвота, боли в животе, понос
• Неврологические осложнения: головокружения, обмороки, инсульты
• Осложнения со стороны опорно-двигательного аппарата

Литература

• Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг.
• Первая медицинская помощь. — М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г.
• Энциклопедический словарь медицинских терминов. — М.: Советская энциклопедия. — 1982—1984 гг.
• Тавровская Т. В. «Велоэргометрия» Практическое пособие для врачей. — СП 2007
• «Кардиология» под редакцией Б. Гриффин, Э. Тополь 2004 г.
• Полтавская М. Г. Пробы с физической нагрузкой у больных с хронической сердечной недостаточностью/ Сердце: журн. практикующих врачей. — 2003ю -Т.2., № 2.- С. 83-81.
• Аронов Д. М. Функциональные пробы в кардиологии /Д. М. Аронов, В. П. Лупанов. — 2-е изд. — М., 2003—296 с.
• Кудряшев В. Э. Количественная оценка нарушений кровообращения (пробы с физической нагрузкой)/В. Э. Кудряшев, С. В. Иванов, Ю. В. Белецкий. — М.: Медицина, 2000. — 224с.
• Михайлов В. М. Нагрузочное тестирование под контролем ЭКГ: велоэргометрия, тредмил-тест, степ-тест, ходьба/В. М. Михайлов. — Иваново: А-Гриф, 2005
• Кудряшев В. Э. Количественная оценка нарушений кровообращения (пробы с физической нагрузкой)/ В. Э. Кудряшев, С. В. Иванов, Ю. В. Белецкий. — М.: Медицина, 2000. — 224с