Наговицын А.В., Годило-Годлевский В.А., Пономаренко К.В.

ФГУ «7 Центральный военный клинический авиационный госпиталь МО РФ» г. Москва, Россия

Стратегия и тактика медицинского обеспечения безопасности полетов сводится к недопущению больного летчика в полет, выявлению в процессе экспертных обследований начальных стадий болезней, своевременному ограничению интенсивности летной деятельности.

Повышение летно-технических характеристик новых летательных аппаратов (мощности двигателя, излучающих характеристик локационных станций, квантовых генераторов и пр.) увеличивает вероятность поражающего действия на организм человека отрицательных факторов перегрузок с многократным перераспределением жидкостных сред организма, электромагнитного поля, гипоксии, вибрации, гиподинамии, перепадов температур и барометрического давления, вредных примесей во вдыхаемом воздухе, нередко являющихся пусковым звеном в развитии той или иной патологии, приводящей в ряде случаев к медицинской дисквалификации летчика.

Для летной профессии категория «здоровье» напрямую связана с безопасностью жизни экипажа и пассажиров. Как следствие этого, в авиации создана строго упорядоченная система врачебного контроля, включающая отбор, экспертизу и динамическое наблюдение, подтвердившая свою эффективность за 87 лет своего существования. Об этом свидетельствует: низкий процент предпосылок к летным происшествиям по медицинским причинам (не более 1%), отсутствие дисквалификации летного состава по причине профессиональных заболеваний, более низкий удельный вес первичной обращаемости летного состава по сравнению с другими категориями. Вместе с тем более подробное рассмотрение данной проблемы выявляет некоторые негативные явления, требующие своего анализа. Прежде всего, сюда следует отнести устойчивую тенденцию к снижению летного долголетия, «омоложение» и расширение структуры нозологических форм болезней, являющихся причиной дисквалификации (В.А. Пономаренко).

Несмотря на разработку многочисленных рекомендаций по профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, данная патология по-прежнему остается наиболее частой причиной признания специалиста не годным к летной работе. По данным Центральной врачебно-летной комиссии МО РФ, за период 2002-2005 гг. сохраняется рост случаев дисквалификации летного состава, связанных с клинической манифестацией заболеваний внутренних органов, в первую очередь сердечно-сосудистой системы. Так, в 2002 г. «артериальная гипертензия», «органические заболевания сердечной мышцы и сосудов сердца» явились причиной дисквалификации 19,0% освидетельствованных лиц, а в 2005 г. данный показатель составил уже 20,4%. При этом, по данным Р. Корнеева, Е. Синьгова,  средний возраст пилота гражданской авиации, признанного не годным к летной работе составляет 48,5 лет, то среди летчиков ВВС 1/3 всех дисквалифицированных относится к возрастной группе от 31 до 35 лет, т.е. пилоты гражданской авиации в среднем летают на 15 лет больше, чем их коллеги в ВВС. Возникает социальная дилемма: для обеспечения безопасности полетов необходимы классные профессионалы, что достигается опытом, а в жизни опыт - это возраст, летный стаж, а утрата здоровья напрямую связана со стажем работы (В.А. Пономаренко).

Из этого следует, что в медицинском обеспечении профессионального здоровья летного состава  необходимо акцентировать внимание не только на экспертизе состояния здоровья, но и на его сохранении, т.е. не на поиске рубежа «перехода здорового человека в больного», а на увеличении резервов здоровья.

В сравнении с постоянным ростом технических возможностей современных образцов авиационной техники, недостаточно разрабатываются  новые методы динамического медицинского контроля за лицами летных специальностей, способы выявления доклинических отклонений здоровья. Не принимая  во внимание специальные методики, доступные, в основном на этапе госпитального звена, состояние здоровья летного состава в повседневной деятельности оценивается применением методов: антропометрии, термометрии, измерения артериального давления на лучевой артерии и электрокардиографии покоя (ЭКГ-покоя). Несмотря на свою столетнюю историю, классический метод анализа ЭКГ-покоя, остается наиболее востребованным и широко используемым в мире. Однако усовершенствование современных ЭКГ-анализаторов, появление методов компьютерного анализа ЭКГ-сигналов, по-прежнему, оставляет актуальным вопрос низкой чувствительности и специфичности (по данным А. Верткина, И. Мартынова - 65% и 80%) электрокардиографических изменений в диагностике ишемической болезни сердца (ИБС).

Следует отметить, что основные цели диагностики на госпитальном этапе сосредоточены на повышении детализации, тогда как главной проблемой догоспитального этапа является своевременность и достоверность выявления самого факта прогностически неблагоприятных изменений. Разработка методов кардиоскрининга, при их высокой практической востребованности, всегда тормозилась противоречивостью требований предъявляемых к данным устройствам: 1. Скрининговый прибор должен быть оперативным, т.е. обеспечивающим приемлемый показатель пропускной способности при массовых обследованиях, при этом процедура не должна иметь каких-либо специальных подготовительных мероприятий, дополнительного стационарного оборудования; 2. клиническая интерпретация результатов должна быть доступна врачу общей практики; 3. чувствительность и специфичность прибора к различению состояний норма-патология должны быть не менее 75-85%, т.е. соизмеримы со средними показателями госпитального диагностического оборудования; 4. доступная стоимость прибора.

Очевидно, что почти все требования в той или иной степени взаимно противоречивы. Наиболее труднопреодолимым является противоречие между требованием достоверности, с одной стороны, и требованием к оперативности. В практике разработки диагностических инструментальных средств почти всегда действует «обратная закономерность» - чем выше достоверность диагноза, тем сложнее и дороже конструкция прибора.

В этой, на первый взгляд, безальтернативной ситуации существует направление анализа низкоамплитудных случайных колебаний, возникшее далеко за рамками ЭКГ-анализа. Данные методы широко и успешно используются в естественных науках и технических приложениях при оценке устойчивости сложных нелинейных систем. Наиболее полно указанные методы применяются  в новой области прикладной физики, которую чаще всего называют нелинейной физикой или теорией хаоса.

Используя принципы анализа хаотических колебаний, применяемых в других научно-технических областях, был создан компьютерный кардиоанализатор «КардиоВизор-06с» (ООО «Медицинские компьютерные системы», г. Москва), относящийся к новому поколению приборов для кардиоскрининга, основанному на технологии контроля низкоамплитудных колебаний ЭКГ-сигнала. Подробно основные принципы работы прибора описаны в пособии для врачей «Использование прибора КардиоВизор-06с для скрининговых обследований», разработанном в  Российском кардиологическом научно-производственном комплексе.

Принцип метода основан на оценке существующих в норме и патологии низкоамплитудных колебаний ЭКГ-сигнала, выявляющихся на всем протяжении кардиоцикла. Выводимая на экран информация о результатах анализа дисперсий колебаний амплитуд де- и реполяризации предсердий и желудочков состоит из предложенной авторами новой электродинамической модели миокарда - «квазиэпикарда» или «портрета сердца», ряда интегральных индикаторов, заключения и детализации данных. Фактическая выраженность отклонений  оценивается интегративным индикатором изменения миокарда (ИИМ), получившим название «Миокард», изменяемым в диапазоне от 0% до 100% и  являющимся главным маркером клинической интерпретации заключения.

В нормальном состоянии эпикард на «портрете сердца» имеет зеленый цвет, а при отклонениях дисперсионных характеристик соответствующая зона меняет цвет от зеленого до красного  в зависимости от выраженности изменений. Текст заключения содержит данные о наличии патологических изменений и рекомендации по дальнейшим действиям.

В целях изучения возможности использования ЭКГ-анализатора «КардиоВизор» в выявлении пограничных состояний и патологии сердечно-сосудистой системы у летного состава и оценки перспективы его использования в авиационной медицине  на базе госпиталя госпиталь в  январе-апреле 2006 года было  проведено обследование 74 мужчин летного состава ВВС РФ.

На первом этапе  использовались технические и программные средства устройства «КардиоВизор».  По результатам  проведенного исследования с его применением  обследуемый контингент был распределен на 2 группы. В  первую (экспериментальную) группу вошли лица летного состава, у которых показания интегрального индикатора «Миокард» (ИИМ) составили более 15%, имеющие анамнестические указания на наличие патологии сердечно-сосудистой системы. Вторую (контрольную) группу составили условно здоровые лица, не имеющие каких-либо анамнестических и физикальных признаков заболеваний сердца, значения результирующего ИИМ находились в диапазоне от 0% до 15%, при этом цветовая индикация квазиэпикарда имела зеленую окраску. На втором этапе выполнено физикальное и лабораторно-инструментальное обследование, направленное на верификацию имеющейся патологии, с использованием данных ЭКГ-покоя в 12 общепринятых отведениях, нагрузочной ВЭМ-пробы, эхокардиографии (Эхо-КГ), лабораторных показателей. На третьем этапе исследования проведено сопоставление полученных результатов и данные обработаны при помощи пакета статистических программ «Statistica 6». Результаты исследования представлены в виде средних значений, среднеквадратичных отклонений, медианы и интерквартильного размаха соответствующих величин. Для оценки значимости различий между полученными данными использован t-критерий Стьюдента, различия считались достоверными при р<0,05.

В экспериментальную группу вошли 37 летчиков в возрасте от 35 до 47 лет (М(s)= 39,6 (7,6) лет) при   стаже  летной работы  22,0 (7,2) г. и  среднем налете - 1329 ч. По результатам обследования выявлены следующие клинические состояния: ишемическая болезнь сердца (ИБС) выявлена у 6 (16,2%) обследованных лиц, кардиосклероз (атеросклеротического и миокардитического генеза), сопровождающийся нарушением сердечного ритма и проводимости, диагностирован в 7 (18,9%) случаях, некоронарогенные заболевания миокарда - у 2 (5,4%), артериальная гипертензия  - у 15 (40,5%) и  проявления хронической сердечной недостаточности отмечены - у 5 (13,5%) человек. Из сопутствующей патологии заболевания опорно-двигательного аппарата определялись у 27 (72,9%) обследованных, сопровождавшиеся в 20% умеренным болевым синдромом, заболевания желудочно-кишечного тракта - у 17 (45,9%), ожирение - у 15 (40,5%) обследованных лиц. Показатель интегрального индекса «Миокард» в группе летного состава с заболеваниями сердечно-сосудистой системы (Ме и интерквартильный размах) составил 21% (от 17% до 25%).

В контрольную группу вошли 37 летчиков, в возрасте от 24 до 48 лет (М(s) = 37,2 (6,6) г.), стаж летной работы которых составил 19,4 (6,4) года, а средний налет - 1518 ч. По результатам проведенного обследования выявлены следующие клинические состояния:  5 (13,5%) обследованнм  вынесено заключение  «здоров»,   19 (51,3%) человек  имели рентгенологические признаки патологии опорно-двигательного аппарата, не сопровождавшиеся клиническими проявлениями, а  у 5 (13,5%) летчиков диагностирована патология желудочно-кишечного тракта в виде хронического гастродуоденита без признаков обострения, а у 9 (24,3%) обследованных избыточная масса тела. Показатель «Миокард» в контрольной группе (Ме и интерквартильный размах) составил 14% (от 12% до 15%).

При анализе результатов установлено, что среди пациентов первой группы повышение ИИМ коррелировало с ростом дисперсионных отклонений в G3-G7 и G9 компонентах, характеризующих процессы де- и реполяризации желудочков, гипертрофию миокарда. Следует отметить зависимость величины ИИМ от степени клинической значимости патологии. Так, среди пациентов с ИБС данный показатель (Ме и интерквартильный размах) составил 26% (от 21% до 41%), артериальной гипертензией - 23% (от 19% до 27%), атеросклеротическим (миокардитическим) кардиосклерозом - 19% (от 17% до 21%), при этом уровень изменений ИИМ при ИБС достоверно отличается от аналогичного показателя регистрируемого при кардиосклерозе (р=0,03).

Анализ цветовых характеристик построения «портрета сердца» показал, что у представителей контрольной группы картина «квазиэпикарда» в большинстве случаев была представлена зеленым цветом, во всех анализируемых зонах, причем  в единичных случаях регистрировались очаги желтого и розового цвета, преимущественно в зонах, характеризующих процесс деполяризации желудочков. Напротив, у пациентов 1 группы, имеющих установленную сердечно-сосудистую патологию, «портрет сердца» характеризовался распространенными зонами различных оттенков красного цвета  в анатомических областях «квазиэпикарда», характеризующих процессы де- и реполяризации желудочков и межжелудочковой перегородки, с изменением окраски окружающих областей от светло-зеленого до белого цвета. При этом, чем больше регистрировалась площадь окрашенная красным цветом, тем больше отмечалась выраженность отклонений дисперсионных характеристик. Обращает также внимание, что развитие нарушений сердечного ритма характеризовалось изменением окраски в зоне 3, являющейся интегральным индикатором ритма сердца. Возможность анализа классической ЭКГ в 6 отведениях позволяет оценить вид и характер аритмии, сопоставить данные ЭКГ с результатами дисперсионного анализа. Следует отметить, что у пациентов с верифицированной коронарной болезнью сердца, имеющих выраженные отклонения ИИМ и интенсивное красное окрашивание значительной поверхности «портрета сердца», отсутствовали традиционные ЭКГ-признаки ишемии миокарда. Данный факт, по мнению авторов метода, связан с изменением дисперсионных характеристик низкоамплитудных колебаний уже при незначительных метаболических изменениях в миокарде, что позволяет оценить состояния миокарда еще на ранних стадиях развития заболевания.

Исходя из этого, оценка анатомических зон, площади распространения, а также цветовых характеристик изменения окраски «портрета сердца», позволяет проводить быструю визуальную оценку «метаболизма» миокарда, с выделением из обследуемого контингента групп требующих коррекции состояния или дополнительного обследования.

На величину интегрального показателя изменений миокарда в 1 группе оказывали влияние также следующие факторы: повышенная масса тела, так среднее значение индекса массы тела (ИМТ) в 1 группе составило 28,4 кг/м², а во второй - 26,5 кг/м² (р=0,02); диастолическая дисфункция миокарда, увеличение конечно диастолического размера левого желудочка (р=0,03), диастолического и систолического объема по данным Эхо-КГ; неспецифические изменения ЭКГ-покоя, в виде снижения амплитуды зубца Т в отведениях характеризующих потенциалы левого желудочка. По результатам лабораторного обследования, достоверных различий в биохимических показателях крови среди групп получено не было.

При оценке функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы выявлено, что мощность последней ступени нагрузки при выполнении велоэргометрической пробы была значимо выше среди практически здоровых лиц. Так, в 1 группе данный показатель (М (s)) составил 145 (27) Вт, во 2 группе - 163 (19) Вт (р=0,03). Существенных различий по результатам выполнения ортостатической пробы выявлено не было, при этом снижение адаптационных реакций, проявляющееся замедлением восстановления показателей гемодинамики до исходных величин, чаще встречалось среди обследуемых 1 группы. Выявленные отличия, вероятно, обусловлены различием в степени поражения органов сердечно-сосудистой системы среди исследуемых групп.

Способность прибора к разделению состояний нормы и патологии изучалась на вышеуказанной выборке, строго верифицированной. Показатели чувствительности и специфичности прибора составили 61% и 81% соответственно. Следует отметить, что встречались портреты некоторых пороков сердца, кардиосклероза схожие с ишемическими изменениями по цветовому паттерну, однако это не повлияло на специфичность разделения норма-патология.

Следует считать, что метод дисперсионного картирования позволяет проводить неинвазивную оценку состояния миокарда у больных с различными видами патологии. Прибор «КардиоВизор» в портативной комплектации соответствует современным требованиям, предъявляемым к устройствам для скрининга, обладая высокой пропускной способностью (время обследования одного пациента 1-3 минуты и возможностью  выполнения обследования   непосредственно на рабочем месте обследуемого в положении сидя без снятия верхней одежды.

 Прибор может обслуживаться лицом, обладающим начальными навыками работы с персональными ЭВМ, с последующим анализом полученных результатов врачом общей практики.

Выводимая на экран дисплея информация («портрет сердца», дисперсионные характеристики, заключение, а также классическая ЭКГ в 6 отведениях)  позволяет проводить анализ состояния миокарда по нескольким критериям. Компьютерная реконструкция портрета сердца  в виде цветовой индикации позволяет оператору визуально оценивать и быстро реагировать на динамику в состояния миокарда. Достаточно высокие показатели чувствительности и специфичности, сопоставимые с классической ЭКГ, высокая воспроизводимость и индивидуальность результатов у разных пациентов позволяют осуществлять динамический контроль за состоянием сердечно-сосудистой системы на амбулаторном этапе, своевременно реагировать на развитие доклинических состояний и  обострение хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Прибор не ставит диагноз! Назначение прибора - выявление пограничных состояний и предупреждение о наличии выраженной патологии.

Таким образом, прибор «КардиоВизор» является новым методом скринингового обследования. Быстродействие, простота управления, доступность получаемой информации, а также возможность формирования базы данных позволяют использовать его в медицинских пунктах авиационных частей в ходе динамического наблюдения за состоянием здоровья летного состава.

С целью повышения чувствительности и специфичности метода для разных клинических групп  следует продолжить  дальнейшие клинические исследования с привлечением здорового контингента и лиц летного состава с  клинической патологией и  доклиническими состояниями. Кроме этого, необходимо провести исследование по оценке возможности использования данного метода при выполнении летным составом нагрузочных тестов, моделирующих воздействие основных факторов полета с целью определения функциональных резервов сердечно-сосудистой системы, что в конечном итоге должно повысить качество экспертной оценки состояния здоровья летного состава.