Structural and functional characteristics of the right heart chambers in young patients with sarcoidosis

Full Text

Введение. При современном уровне развития диагностической аппаратуры сложностей в диагностике выявления саркоидоза не возникает, однако помимо заболевания легких и внутригрудных лимфатических узлов (ВГЛУ) у пациентов отмечается поражение сердца, которое может быть как первичным, вследствие поражения самого миокарда и структур сердца саркоидозными гранулемами, так и вторичным за счет сдавливания легочной артерии ВГЛУ и фиброзирования стенки сосудов легких. Кроме того, сердце при саркоидозе может вовлекаться в патологический процесс вследствие поражения легких с развитием легочной гипертензии (ЛГ) и формированием легочного сердца. По данным А.Г. Чучалина и др. [4], D.H. Bernie et al. [5], в том числе на основании аутопсий, частота встречаемости гранулем в сердце составляет от 5 до 25%, тогда как вторичное поражение сердца при саркоидозе (за счет ЛГ) встречается с большей вероятностью [2].

Эхокардиография (ЭхоКГ) является одной из самых распространенных неинвазивных методик обследования сердца. В большинстве исследований эхокардиография у пациентов, страдающих саркоидозом легких, выполнялась только в покое. На данный момент все более доступным становится углубленное исследование сердца как в состоянии покоя, так и на фоне физической нагрузки (ФН) с помощью стресс-ЭхоКГ-пробы для выявления изменений в сердце, отсутствующих в покое, т. е. в условиях активной жизнедеятельности человека с целью предупреждения осложнений, оценки прогноза для жизни и трудовой деятельности. Так, по данным A. van Riel et al. [12], исследовавших изменения давления в легочной артерии у здоровых лиц на пике ФН, систолическое давление в легочной артерии (СДЛА) нарастало в среднем на15,3±12,6 мм рт. ст., а среднее давление в легочной артерии (СрДЛА) – на 10±8,1 мм рт. ст., причем значения СрДЛА сильнее коррелировали с истинными значениями давления в легочной артерии, полученными при катетеризации сердца. Пороговые значения для рассматриваемых показателей составили: СДЛА ≥34 мм рт. ст., СрДЛ≥21 мм рт. ст., ∆СрДЛА≥10 мм рт. ст. с большей чувствительностью и специфичностью при определении СрДЛА (82 и 36% для СДЛА; 91 и 55% для СрДЛА соответственно). Однако при учете динамики изменения давления в легочной артерии на каждые10 Вт нагрузки чувствительность обоих показателей была сравнимой и составила 91% при пограничном значении СДЛА≥1,9 мм рт. ст. и СрДЛА≥1,4 мм рт. ст. соответственно.

Цель исследования. Оценить показатели правых камер сердца и давления в легочной артерии у лиц молодого возраста, страдающих саркоидозом легких I–II стадий, в покое и на фоне физической нагрузки и сопоставить с аналогичными показателями здоровых лиц.

Материалы и методы. Обследованы 99 человек в возрасте 25–44 лет, из них 66 человек (42 мужчины и 24 женщины), страдающих саркоидозом легких I–II ст., составили основную группу (ОГ); 33 здоровых, некурящих человека (24 мужчины и 9 женщин) – контрольную группу (КГ). Критерием включения в ОГ являлось наличие гистологически подтвержденного саркоидоза легких при отсутствии патологии по другим органам и системам, не связанной с саркоидозным процессом.

ЭхоКГ-исследования проводились на аппарате«Vivid E9» компании «General Electric» (Соединенные Штаты Америки – США) с использованием «секторного» датчика с частотой 1,7–4,6 МГц, при измерении фракции выброса (ФВ) в 3D-режиме использовался «секторальный объемный» датчик с частотой 1,5–4 МГц.

Нагрузочные пробы выполнялись с помощью стресс-системы «Cardiosoft» на горизонтальном велоэргометре «e-Bike» фирмы «General Electric» (США). Пациенты КГ и ОГ обследовались по общему протоколуначиная с мощности нагрузки, составляющей 50 Вт, и с увеличением нагрузки на 25 Вт каждые 2 мин. Критериями завершения пробы для всех обследуемых являлось достижение субмаксимальной частоты сердечных сокращений (ЧСС) при отсутствии жалоб пациента и появления патологических изменений по данным электрокардиограммы (ЭКГ), ЭхоКГ и патологического повышения артериального давления (АД). Субмаксимальная ЧСС рассчитывалась индивидуально в зависимости от возраста, массы тела и роста обследуемого.

В соответствии с рекомендациями Американской ассоциации эхокардиографии (ASE) и Европейской ассоциации сердечно-сосудистой визуализации (EACVI,2015) [10], в покое оценивались следующие показатели правых камер сердца: выходной тракт правого желудочка (ПЖ) на дистальном и проксимальном уровнях (ВТПЖ1 и ВТПЖ2), размер ПЖ на базальном уровне вапикальном четырехкамерном сечении (ПЖб), толщинасвободной стенки правого желудочка (сПЖ), конечнодиастолический объем ПЖ в 3D-режиме (КДО ПЖ 3D), конечно-систолический объем ПЖ в 3D-режиме (КСО ПЖ 3D), ФВ ПЖ в 3D-режиме (ФВ ПЖ 3D), глобальная продольная деформация правого желудочка (GLS ПЖ), систолическая скорость экскурсии трикуспидального кольца (S’тк), индекс объема правого предсердия (иОПП), амплитуда систолической экскурсии трикуспидального кольца в М-режиме (TAPSE), расчетное систолическое давление в легочной артерии (СДЛА). Определение СДЛА осуществлялось согласно рекомендациям ASE, Европейской ассоциации по эхокардиографии (EAE) и Канадского общества по эхокардиографии (CSE, 2010) с помощью измерения скорости струи трикуспидальной регургитации и давления в ПП по формуле: СДЛА=pТР+РПП, где Рпп – давление в ПП в мм рт. ст.; рТР – максимальный градиент давления скорости струи ТР [3]. Нормальным считали значение СДЛА в покое до 36 мм рт. ст. согласно рекомендациям Европейской ассоциации кардиологов и Европейской респираторной ассоциации (ESC/ERS,2016) [7]. Расчет среднего давления в легочной артерии в покое и на пике ФН производился по формуле: СрДЛА=0,61×СДЛА+2 мм рт. ст. (ESC/ERS, 2009).

На фоне ФН проводился анализ следующих показателей: GLS ПЖ, S’тк, TAPSЕ и СрДЛА, СДЛА.

Обработка полученных в ходе исследования данных проведена с помощью пакета программ статистического анализа информации Statistica 10.0. Параметры для переменных с нормальным распределением описаны в виде среднеарифметической средней и стандартного отклонения (М±SD). Нормальность распределения оценивали по критерию Shapiro – Wilk’s. Для сравнения количественных параметров использовался критерий Mann – Whitney. Корреляционный анализ оценивали с помощью критерия Spearman. Уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным менее 0,05.

Результаты и их обсуждение. Различий по показателям ВТПЖ1,ВТПЖ2и ОПП в группах не выявлено. Толщина свободной стенки ПЖ в ОГ была больше, чем в КГ (3,6±0,86 и 4,17±1,05 мм соответственно; р=0,01), однако значения не выходили за пределы нормы, представленные в рекомендациях ASE/EACVI (2015). Размеры ПЖ на базальном уровне в ОГ в состоянии покоя были выше, чем в КГ (34,98±4,2 и 32,12±4,48 мм соответственно; р=0,007), таблица 1.

 

Таблица 1

Средние значения показателей правых камер сердца в группах в покое, М±SD

Показатель	КГ	ОГ	р
ВТПЖ1, мм	29,8±4,28	30,67±4,38	нз
ВТПЖ2, мм	20,73±3,39	21,23±3,27	нз
ПЖб, мм	32,12±4,48	34,98±4,2	0,005
сПЖ, мм	3,6±0,86	4,17±1,05	0,01
иОПП, мл/м2	22±6,03	23,5±7	нз
КДО ПЖ 3D, мл	48,15±12,58	42,39±7,83	нз
КСО ПЖ, 3D, мл	22,51±6,38	20,49±4,03	нз
ФВ ПЖ 3D, %	52,21±3,62	49,75±7,47	нз

Примечание: нз – различия статистически незначимы, p>0,05.

 

ФВ ПЖ в 3D-режиме, как и КДО и КСО ПЖ в покое в группах статистически не различалась, и её значения были в пределах нормы, представленной в рекомендациях ASE/EACVI (2015), т. е. ФВ ПЖ составляла не менее 45% (рис 1).

 

Рис. 1. Результаты ЭхоКГ здорового мужчины 35 лет в покое (а): ФВ ПЖ в 3D-режиме=55,4%; пациента К. 35 лет, страдающего саркоидозом легких II стадии, в покое (б): ФВ ПЖ в 3D-режиме=52,1%

 

Исходя из полученных результатов, очевидно, что глобальная продольная деформация ПЖ в КГ и ОГ как в покое, так и на фоне ФН находятся в пределах нормальных значений (> –20%) согласно ASE/EACVI, 2015. В состоянии покоя статистических различий по данному показателю между группами не выявлено (р=0,27). Показатели GLS ПЖ у пациентов, страдающих саркоидозом, на фоне нагрузки снижаются (табл. 2; рис. 2,3) в отличие от здоровых лиц, у которых отмечается увеличение глобальной продольной деформации ПЖ (от –24,1±2,7 до –25,1±3; р=0,002). Важным является тот факт, что, несмотря на отсутствие различий в группах по GLS ПЖ в покое, на высоте нагрузки отмечается статистически значимое снижение GLS ПЖ у пациентов, страдающих саркоидозом легких (р=0,00001).

 

Таблица 2

Сравнительная характеристика эхокардиографических показателей в группах в покое и при физической нагрузке, М±SD

Показатель	КГ		p1	ОГ		p2	p3 покой	p4 ФН
Показатель	покой	ФН		покой	ФН
GLS ПЖ, %	-24,1±2,7	-25,1±3	0,002	-22,8±3,4	-21,2±4,7	0,004	нз	0,00001
S’тк, м/с	0,15±0,03	0,20±0,04	<0,0001	0,15±0,02	0,19±0,03	<0,0001	нз	нз
TAPSE, мм	25,4±3,9	31,1±4,7	<0,0001	24,3±4,7	29±5,5	<0,0001	нз	нз
СДЛА, мм рт. ст.	24,8±5,2	32,9±10,1	0,0008	28,5±8,3	48,4±14,4	<0,0001	0,03	<0,0001
СрДЛА, мм рт. ст.	17,1±5,2	22,1±8,2	0,0008	19,4±7,1	31,5±10,8	<0,0001	0,03	<0,0001

Примечание: р1 – различие между показателями в покое и на фоне ФН в КГ; р2 – различие между показателями в покое и на фоне ФН в ОГ; р3 – различие между показателями КГ и ОГ в покое; р4 – различие между показателями КГ и ОГ, на фоне ФН, р < 0,05; нз – различие статистически незначимо, p>0,05.

 

Рис. 2. Результаты стресс-ЭхоКГ здорового мужчины 37 лет: а – в покое (GLS ПЖ= –28,1%); б – на фоне ФН (GLS ПЖ= –30,2%)

 

Рис. 3. Результаты стресс-ЭхоКГ пациента Л. 37 лет, страдающего саркоидозом легких II стадии: а – в покое (GLS ПЖ= –27,4%); б – на фоне ФН (GLS ПЖ= –19,6%)

 

При анализе дополнительных показателей систолической функции ПЖ значимых различий S’тк в покое и на фоне ФН не выявлено. При этом S’тк и TAPSE в обеих группах закономерно возрастают на фоне нагрузки.

Расчетное СДЛА в покое у пациентов, страдающих саркоидозом, оказалось несколько выше, чем у здоровых лиц (28,5±8,3 и 24,8±5,21 мм рт. ст.; р=0,03), однако, согласно рекомендациям (ESC/ERS, 2016), эти значения не выходили за пределы нормы. На фоне ФН СДЛА у пациентов, страдающих саркоидозом, увеличивалось в большей степени, чем в КГ (см. табл. 2). В КГ в покое верхний квартиль СДЛА составляет 29 мм рт. ст., на фоне ФН – 38 мм рт. ст. В ОГ эти показатели значительно выше: значение верхнего квартиля для СДЛА в покое 35 мм рт. ст., на фоне ФН – 62 мм рт. ст. Таким образом, с учетом верхнего квартиля КГ СДЛА было превышено у пациентов, страдающих саркоидозом легких, в 79% случаев.

Верхний квартиль СрДЛА на фоне ФН у здоровых лиц составил 25,2 мм рт. ст. и был превышен в основной группе в 79% случаев (по аналогии с СДЛА). По данным G. Kovacs [9], предложено диагностировать стресс-индуцированную легочную гипертензию при превышении показателя СрДЛА >30 мм рт. ст. Учитывая эти данные, увеличение СрДЛА >30 мм рт. ст. выявлено у 48 % молодых лиц, страдающих саркоидозом. Таким образом, размеры ПЖ на базальном уровне значимо различаются между обследуемыми ОГ и КГ, однако они не выходят за границы нормы согласно рекомендациям ASE/EACVI (2015) [10]. При этом толщина свободной стенки ПЖ несколько больше у пациентов, страдающих саркоидозом легких, что может свидетельствовать о начальных признаках гипертрофии ПЖ вследствие нагрузки давлением на ПЖ.

Известно, что достоверным параметром сократимости ПЖ является определение ФВ в 3D-режиме [10, 11]. Однако показатели ФВ у здоровых лиц и пациентов, страдающих саркоидозом, в покое не различались. Достоверного различия показателей GLS ПЖ в КГ и ОГ в покое также не выявлено, их значения находились в пределах нормы. В отличие от здоровых лиц, где GLS ПЖ на фоне нагрузки возрастала в среднем на 5%, у пациентов, страдающих саркоидозом, отмечалось снижение GLS ПЖ на 7% при стресс-ЭхоКГ. Учитывая полученные данные, необходимо определять GLS на фоне ФН в качестве возможного раннего предиктора снижения систолической функции ПЖ при саркоидозе, т. е. до возникновения клинических симптомов и изменения ЭхоКГ-показателей в покое.

Также установлено, что у пациентов, страдающих саркоидозом легких, СДЛА и СрДЛА в состоянии покоя значимо не отличались от КГ, однако на фоне ФН нарастают до патологических значений по сравнению со здоровыми лицами (рис. 4), у которых данный показатель незначительно увеличивался, но оставался в пределах нормальных значений. Среднее значение СДЛА в покое в КГ составило 24,8±5,2 мм рт. ст. (верхний квартиль – 29 мм рт. ст), в то время как на фоне ФН давление в легочной артерии составило 32,9±10,1 (верхний квартиль – 38 мм рт. ст). С учётом полученных данных у 38% обследуемых ОГ выявлено повышение давления в легочной артерии в покое и у 79% – на фоне ФН, что превышает верхний квартиль КГ.

 

Рис. 4. Показатели СДЛА в покое и на фоне ФН в группах

 

На основании полученных результатов (значимое повышение давления в легочной артерии на фоне ФН) и отсутствия клинических проявлений (жалоб на одышку у пациентов ОГ) обоснованным является измерение давления в легочной артерии (СрДЛА, СДЛА) при нагрузочных пробах всем пациентам, страдающих саркоидозом легких, на ранних стадиях для исключения возможной субклинической легочной гипертензии.

Выводы

1. Общепринятые показатели исследования (ВТПЖ1, ВТПЖ2, ПЖб, сПЖ, S’тк, иОПП, TAPSE) не способствуют получению дополнительной информации о состоянии правых камер сердца у молодых пациентов, страдающих саркоидозом легких I–II стадий, и не могут полноценно отображать функцию ПЖ. Данные рекомендованного экспертами ASE/ EACVI (2015) определения ФВ ПЖ в 3D-режиме в покое также достоверно не различались в группах, что свидетельствует в пользу отсутствия значимых нарушений глобальной сократимости ПЖ у молодых лиц, страдающих саркоидозом легких, на ранних стадиях.
2. В отличие от здоровых лиц, у пациентов, страдающих саркоидозом, выявлено снижение глобальной продольной деформации ПЖ при ФН на 7%, что может свидетельствовать о ранних нарушениях сократительной функции ПЖ, которые трудно верифицировать при выполнении обычной ЭхоКГ, вследствие чего обоснованным является использование нагрузочных проб.
3. У пациентов, страдающих саркоидозом легких, повышаются СДЛА и СрДЛА, в связи с чем при ЭхоКГ необходимо определять давление в легочной артерии, в том числе на фоне ФН, при которой давление в легочной артерии возрастает в 79% случаев до патологических значений, по сравнению со здоровыми лицами, у которых данный показатель при нагрузке незначительно повышается. Все это подтверждает наличие субклинической легочной гипертензии у пациентов, страдающих саркоидозом легких, уже на ранних стадиях заболевания.
4. Использование ЭхоКГ, в том числе стресс-ЭхоКГпробы, является доступной методикой в клинической практике, которая может способствовать выявлению ранней дисфункции миокарда и «скрытой» легочной гипертензии (с помощью определения GLS ПЖ и СДЛА, СрДЛА) и которую следует включать в перечень обязательного алгоритма обследования молодых пациентов, страдающих саркоидозом легких I–II стадий.

About the authors

S. Yu. Bartosh-Zelenaya

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Author for correspondence.
Email: ira_evsikova@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg

I. A. Evsikova

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov; City Hospital No. 40

Email: ira_evsikova@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

V. I. Novikov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: ira_evsikova@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg

T. V. Nayden

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: ira_evsikova@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg

O. P. Mamaeva

City Hospital No. 40

Email: ira_evsikova@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg

S. G. Shcherbak

City Hospital No. 40

Email: ira_evsikova@mail.ru
Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files