Сопоставление фонокардиограммы с электрокардиограммой

 

Рисунок 10 Сопоставление фонокардиограммы с электрокардиограммой

 

Соотнося характеристики первого тона с данными электрокардиограммы, важное диагностическое значения придают времени его появления. В норме промежуток между началом зубца Q и началом первого тона на фонокардиограмме составляет не более 0,06 с, а его увеличение свидетельствует о патологии.

Второй тон сердца – диастолический тон. Во втором тоне различают те же части, что и в первом тоне.Второй тон сердца характеризует закрытие клапанов легочной артерии и аорты. Он лучше слышен во втором межреберье справа и слева от грудины, то есть в точках, наиболее близких к основанию сердца. В отличие от первого тона, второй имеет два компонента, идущих от каждого клапана. Эти звуки можно различить и ухом, и на аппарате. Особенно хорошо это явление заметно у худощавых лиц, подростков и детей.

Практически всегда одновременно с фонокардиограммой регистрируется и электрокардиограмма, позволяющая чётко определить систолический и диастолический интервалы. В России для записи фонокардиограммы используются различные аппараты: трёхканальный электрокардиограф (072) с фонокардиографическим блоком, двухканальный фоноэлектрокардиограф ФЭКП-2, аппарат «Мингограф» (фирмы Сименс, ФРГ), а также шестиканальный аппарат «Физиограф» и некоторые другие.

Первая звуковая волна возникает от закрытия аортального клапана, она громче, и амплитуда ее может превышать звук с клапана легочной артерии в полтора-два раза. Это связано с тем, что в аорте давление намного выше, нежели в легочной артерии. Следующий звук появляется при «захлопывании» створок клапана легочной артерии, а интервал до его появления не должен превышать 0,06 сек, иначе можно говорить о расщеплении второго тона. На электрокардиограмме в момент появления второго тона уже заканчивается зубец Т либо от момента его окончания прошло максимум 0,4 секунды.

Третий и четвертый тоны сердца регистрируются на фонокардиограмме довольно редко. При их выявлении не стоит делать поспешных выводов, а говорить о патологии можно только после детального обследования. В норме третий тон может присутствовать у субтильных взрослых, детей и подростков, он состоит из звуков, образуемых колебанием стенок желудочков, поэтому изменения сердечной мышцы вполне могут сопровождаться его появлением.

Стоит отметить, что возникновение третьего тона связано с физической нагрузкой, что часто происходит у здоровых людей. Выслушать его проблематично, а запись происходит в низкочастотном диапазоне.

Четвертый тон определяется редко, но, в отличие от третьего, чаще свидетельствует о патологии. На электрокардиограмме он появляется после максимума зубца Р, этот шум малоамплитудный и низкочастотный.

О патологии свидетельствует уменьшение или увеличение амплитуды звуковых волн, изменение их продолжительности, появление дополнительных шумов.

Уменьшение интенсивности первого тона (аускультативно – ослабление звука) обнаруживается при:

-недостаточности митрального клапана, когда створки его разрушены воспалительным процессом, атеросклерозом, закрытие их неполное и не дает должной силы звуковой волны;

-стенозе с отложением солей кальция, укорочением створок митрального клапана, при патологии хорд, препятствующей полному закрытию отверстия;

-снижении сократительной функции левого желудочка при миокардиодистрофиях, кардиомиопатии, хронической ишемической болезни, ревматическом миокардите.

Помимо сердечной патологии, ослабление первого тона могут вызвать и другие причины, которые следует учитывать. В их числе – лишний вес, эмфизема легких, выпотной плеврит в левой половине грудной клетки, перикардит.

При некоторых заболеваниях первый тон может даже усилиться. Это явление характерно для анемии, тиреотоксикоза, митрального стеноза. Расщепление первого тона на два звука, идущих от обоих предсердно-желудочковых клапанов, характерно для блокады ножек пучка Гиса, стеноза обоих клапанов.

Второй тон сердца, подобно первому, тоже может усиливаться или ослабляться. Увеличение амплитуды его компонентов проявляется при артериальной или легочной гипертензии, уплотнении створок клапана аорты при сифилисе, в норме – у молодых худощавых индивидов. Ослабление второго тона может говорить о недостаточности аортального клапана, снижении кровотока по легочной артерии.

Третий и четвертый тоны могут появляться при:

-инфаркте миокарда;

-гипертонии;

-атеросклеротическом кардиосклерозе с тяжелой недостаточностью сердца и перегрузкой правого предсердия.

При ишемии миокарда значение имеет не изолированное выслушивание третьего тона, а наличие у пациента характерных изменений на электрокардиограмме. Третий тон обычно появляется до зубца Р, а в случае ишемии врач отметит характерные признаки в виде депрессии сегмента ST, подъема зубца Т, нарушений проводимости внутри желудочков и т. д.

Третий и четвертый тон создают так называемый ритм галопа, который свидетельствует о тяжелой патологии – инфаркте, пороке клапана, миокардите, выраженной гипертонии.

 

Рисунок 11 Типичные изменения на фонокардиограммы при клапанной патологии

 

Таки образом, фонокардиография представляется самым ценным методом, позволяющим детально оценить всю гамму звуков, воспроизводимых сердцем. Их сопоставление с клиническими данными и аускультативной картиной дает исключительный объем информации для диагностики сердечной патологии как у взрослых, так и у детей.

Пациент, получив на руки результат того или иного исследования, обычно тут же прилагает усилия к самостоятельной его расшифровке. Если в случае анализов крови это можно, хоть и худо-бедно, но сделать самостоятельно, то фонокардиография – метод, лежащий за гранью возможностей обывателя. Для интерпретации данных нужно освоить метод аускультации, основы которого преподают в университетах, а опыт нарабатывается практикой к области кардиологи и терапии.

 

 

Обработка фонокардиограммы

 

Фонокардиограмма – квазипериодический сигнал. Современные микропроцессоры позволяют обрабатывать фонокардиограмму. Для более точного выделения фаз сердечного цикла на фонокардиограмме используется электрокардиограмма, однако современные микропроцессоры позволяют обрабатывать фонокардиограмму без электрокардиограммы.

Возможности обработки фонокардиограммы:

-определение частоты сердечных сокращений;

-выявленные нарушений в фонокардиограмме и их отдельная запись;

-возможность отдельной записи фонокардиограммы с шумами или(и) тонами.

Частота сердечных сокращений определяется как величина обратная временному расстоянию между двумя рядом стоящими первыми тонами (формула 4.1).

 

Где

 

Выявление нарушений осуществляется экспертной системой в том числе в экспертных системах, использующих нейронные сети, путём сравнения фонокардиограммы с эталонной.

Запись отдельных тонов или(и) шумов осуществляется путём цифровой фильтрации микропроцессором.

 

Проект фонокардиограф

 

В результате использования беспроводного устройства снятия биоакустических сигналов сердечно-сосудистой системы структурная схема принимает вид, показанный ниже на рисунке 12.

 

Рисунок 12 Структурная схема фонокардиографа

 

В составе микропроцессора не включается аналогово-цифровой преобразователь звукового аналогового сигнала в цифровой, потому что используется цифровой микрофон.

Реализация фонокардиографа по такой структурной схеме даёт мне ряд преимуществ. Сопряжение с компьютером осуществляется без блока сопряжения посредством wifi,Bluetooh.

 

Микрофон
Диапазон частот	10-20000 Гц
Чуствительность
Выходной импенданс	1 кОм при 1 кГц
Потребление	0,1 мА
Питание	1,1-10 В
Нелинейность	±3 дБ
Усилитель
Количество независимыхх каналов
Входное сопротивление	1 ТОм
Частота пропускания	3 МГц
Напряжение смещения	3 мВ
Коэффициент гармонических искажений	0,01%
Коэффициент ослабления синфазных помех	86 дБ
АЦП
Разрядность	16 бит
Частота дискретизации	48кГц
Абсолютная погрешность	±2 МЗР
Интегральную нелинейность	±0,5 МЗР
Быстродействие	до 15 тыс. выборок/с

 

Данный фонокардиограф позволяет ставить два или более микрофона в различных точках грудной клетки и оценивать взаимные отклонения фонокардиограмм по времени и амплитуде.

 

Рисунок 13 Структурно-функциональная схема связи фонокардиографа и компьютера

 

Фонокардиограф передаёт данные на сервер, обрабатывающий их, а пользователь-кардиолог на персональной электровычислительной машине видит результат обработки фонокардиограммы экспертной системой.