BAZETT'S FORMULA. BACKGROUND OF THE ISSUE

Full Text

Введение В своей фундаментальной работе Malik M., ссылаясь на одну из публикаций, иронично подметил, что «эту статью явно реже читают, чем цитируют» [1]. Что же говорить об авторах, ставших классиками. Одним из таких классиков можно назвать Генри К. Базетта, на статью которого от 1920 г. ссылаются те, кто использует в своих исследованиях формулу . В 2013 г. данная публикация заняла второе место по библиометрическому показателю «общее цитирование» [2]. Формулу определения корригированного интервала QT (QTc) сегодня называют формулой Базетта. Но, как оказалось, в самой цитируемой статье Генри К. Базетта «Анализ временных соотношений электрокардиограмм» [3] данная формула отсутствует. Цель исследования - поделиться историческими этапами формирования научной мысли, конечным результатом которой стало появление формулы Базетта. История вопроса Генри Катберт Базетт (1885-1950 гг.) - выдающийся физиолог первой половины XX в. (Henry K. Bazett). Его научным направлением поначалу явилась физиология терморегуляции, что, возможно, было связано с личным жизненным опытом, полученным во время первой мировой войны и едва не приведшем будущего учёного к гибели. Генри К. Базетт, находясь во Франции, служил в Королевском армейском медицинском корпусе. Был награждён Военным крестом, трижды положительно упомянут в донесениях, а после демобилизации в 1918 г. - произведен в офицеры был удостоен Ордена Британской Империи. Находясь на передовой, в первом же сражении у реки Ипр он слёг с приступом острого аппендицита. Базетта прооперировали прямо во фронтовой палатке, дренировав аппендикулярный абсцесс. Состояние больного было расценено врачами как крайне тяжёлое. Предполагалось, что он не выживет. Во время контратаки германских солдат умирающего Базетта решили не эвакуировать, оставив без присмотра в неотапливаемой палатке, где его, замерзающего, позднее отыскал товарищ по части, который смог доставить раненого в базовый госпиталь. Впоследствии Базетт очень заинтересовался влиянием холода на формирование раневого шока, а также действием пониженной температуры на организм. Позже, работая на кафедре физиологии Пенсильванского университета, молодой исследователь все потенциально опасные экспериментальные методы первоначально апробировал на себе. В частности, это касалось катетеризации термопарами практически всех доступных сосудов (за исключением внутренней сонной артерии), с целью определения температурных градиентов. Кроме того, Базетт внёс большой вклад в организацию Международного союза физиологических наук. Не случайно один из островов Антарктиды назван его именем [4]. Это небольшой остров, расположенный на -66,3º южной широты и 67,1º западной долготы. Официальная запись гласит: «Назван UK-APC (Британским комитетом по топонимам Антарктики) в честь Генри К. Базетта, американского физиолога, пионера исследований температурной чувствительности и физиологии терморегуляции человеческого тела»[5]. Как видно из документа, информация о знаменитой формуле в нём тоже отсутствует. Авторы данной статьи и сами, подобно другим исследователям, могли бы механически сослаться на упомянутую публикацию Базетта от 1920 г., если бы не желание получить ответ на некоторые методические вопросы. Знакомство с первоисточником не только требовало прояснить истоки «формулы Базетта», но также обращало внимание на результаты деятельности первопроходцев физиологических знаний, через проникновение в глубины научного поиска, на фундаменте которого выстроена современная биомедицинская наука. Итоги исследования явились для нас своего рода откровением и, возможно, открытием, ставшим стимулом для рождения новых идей. Итак, уже в первом абзаце своей статьи Базетт пишет: «В предварительной попытке (которая требует значительной модификации) определить по записям артериального давления относительное влияние деятельности сердца и вазоконстрикции я предположил, что может потребоваться оценить продолжительность систолы желудочков при различной частоте сердечных сокращений» (здесь и далее, если не указано другое - цитаты из Bazett H.C., 1920[3]). Необходимость определения зависимости продолжительности механической систолы желудочков от частоты сердечных сокращений (ЧСС) привлекла внимание автора к ЭКГ, потому что: «Электрические записи предпочтительнее механических, поскольку легче обеспечить их точность». Используя электрокардиограммы, Базетт оценивал зависимость электрической систолы от продолжительности сердечного цикла несмотря на то, что в его бытность эти формы деятельности сердечной мышцы уже были известны как различные. Первыми, кто опубликовал формулу зависимости продолжительности систолы желудочков от квадрата длительности сердечного цикла стали Lombard W.P. и Cope O.M. (1919 г.) [6]. Собственную формулу исследователи вывели из данных анализа пульсовой волны от сонной артерии, которая выглядела следующим образом: 1) , где: S = систола, K = константа и R = частота пульса (HR). Константа зависит от положения тела в пространстве и предлагалась для 3-х положений - стоя, сидя и лежа: 28,5, 26 и 25 соответственно. Это исследование и анализ результатов Базетт включил в статью, но с оговоркой: «Я независимо пришёл к такому же соотношению систолы к квадратному корню цикла ещё до публикации их результатов». Формула Базетта выглядит вроде бы по-другому, но связана с предыдущей: 2) , где константа K, имеющая значение 0,343, но может быть получена из формулы 1) методом нехитрых преобразований и с рядом терминологических уточнений: Если предположить, что - это константа из формулы Базетта, а при K = 25 выражение и учесть, что соотношение , как известно, используется для определения длительности сердечного цикла, выраженного в секундах (cycle), то получаем формулу, которую и предложил Генри К. Базетт: Базетт использовал данные Lombard W.P. и Cope O.M., подставив их в формулу 2) для определения величины K. Полученные значения оказались меньше по величине, чем выявленные «электрическим способом». Автор обоснованно предположил, что эти различия связаны с периодом напряжения, длительность которого не отражается в записях с пульсовой волны. Напомним, что то были первые годы XX в., чтобы в очередной раз восхититься глубиной научной мысли учёных, живших в те времена. И ещё один нюанс: константа K в формуле 2) соответствует продолжительности систолы при ЧСС в 60 уд/мин, что подтверждается и данными Waller A.D. [7], на которые ссылается Базетт. Но если преобразовать формулу так, чтобы требовалось устанавливать значение K, то вновь получим знакомое выражение: «Одной из целей данной статьи является установление такой связи систолы с квадратным корнем сердечного цикла» - так Базетт определил для себя научную задачу, решение которой и стало содержанием его публикации, а по сути фундаментом для появления такого понятия как «корригированный интервал QT». Собственно идея вычисления корригированного интервала QT и его обозначение как QTc принадлежит Taran L.M. и Szilagyi N. В своей публикации от 1947 г. авторы так обосновали необходимость предлагаемого подхода: «Продолжительность интервала QT сильно варьируется в зависимости от продолжительности сердечного цикла. Следовательно, чтобы узнать, является ли данный Q-T нормальной длины или нет, нужно знать нормальную длину для конкретной частоты. Это выражается формулой Базетта:[8] » 3) В связи с чем, конкретной частотой стала ЧСС в 60 уд/мин, при которой кардиоцикл равен 1 с. Таким образом, авторы сами обозначили свою формулу как «формула Базетта». Позже Taran L.M. и Szilagyi N., подыскивая маркер для оценки активности ревмокардита у детей, продемонстрировали перспективность предложенного ими подхода. И это несмотря на скептические взгляды ряда авторитетных исследователей на клиническое значения расчёта интервала QT. Современная «формула Базетта» выведена в парадигме простой логики: какова продолжительность интервала QT при ЧСС = 60 уд/мин, если, например, в конкретном исследовании интервал QT= 0,324 с, а ЧСС = 78 уд/мин, RR при ЧСС = 78 уд/мин ≈ 0,769 с, а при ЧСС = 60 уд/мин = 1 с? Составляем пропорцию: , или, так как корень из единицы равен единице, а размерность в секундах под корнями сокращаются, то = 0,369 с. Выполненные действия наглядно объясняют, почему интервал QT можно подставлять в формулу и в мс, ведь размерность показателя в числителе не меняется. Но длительность интервала RR в знаменателе выражается только в секундах. Заключение Представленное историческое исследование происхождения «формулы Базетта» показало, что при упоминании формулы более корректно ссылаться на публикацию Taran L.M. & Szilagyi N., 1947 [8], в то время как сами авторы, предложившие понятие QTc и метод его вычисления сделали ссылку в своей работе на публикацию Bazett H.C. [3], как на первоисточник, что за ними стали повторять и другие исследователи. Так уж сложились обстоятельства и уже нет смысла бороться за первенство. Тем не менее, следует знать имена авторов, кому современная медицина обязана своими современными достижениями.

About the authors

A. O Kozmidiadi

Intelico Systems LLC

Email: kozmid@yandex.ru
научный сотрудник ООО «Интелико Системс», Республика Беларусь 12, 2nd Per. Timoshenko, 220018, Minsk, Republic of Belarus

E. N Dubovik

Kordis Medical Center LLC

Email: kukudubovik@gmail.com
врач функциональной диагностики ООО Медицинский центр «Кордис», Республика Беларусь 125, Aerodromnaja St., 220018, Minsk, Republic of Belarus

A. V Evseev

Smolensk State Medical University

Email: hypoxia@yandex.ru
доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной физиологии, заведующий научно-исследовательским центром ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России 28, Krupskoj St., 214019, Smolensk, Russia

E. A Chernysheva

Smolensk State Medical University

Email: chernysheva.e.andreeva@mail.ru
преподаватель кафедры нормальной физиологии ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России 28, Krupskoj St., 214019, Smolensk, Russia

L. L Lyamec

Smolensk State Medical University

Email: lll190965@yandex.ru
кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой физики, математики и медицинской информатики ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет» Минздрава России 28, Krupskoj St., 214019, Smolensk, Russia

References

Supplementary files