Longitudinal contractility evaluation of left ventricular myocardium in healthy individuals

Full Text

Введение. Эхокардиография (Эхо-КГ) является одним из наиболее комплексных и монументальных исследований в кардиологии, позволяющим оценить как структурные, так и функциональные особенности сердца, а также, что немаловажно, проследить дина- мику происходящих процессов в любой момент вре- мени. Эхо-КГ может предоставить информацию для определения патогенеза, коррекции терапии, уста- новки и настройки внутрисердечных имплантируемых устройств и многого другого. Однако сама методика оценки сократительной функции миокарда (особенно сегментарной) изначально обладала большой долей субъективизма, что являлось камнем преткновения в исходной оценке и динамике развития заболеваний и преемственности ведения пациентов. Это, в свою очередь, послужило предпосылкой для создания методик количественной оценки сократительной функции миокарда. По мере развития технического прогресса раз- вивалось и эхокардиографическое оборудование, что позволило не только более детально оценивать функцию миокарда, но и расширить знания в области физиологии сердца. В начале 90-х годов XX в. в клиническую практику внедрена тканевая допплерография [6], позволившая оценивать степень изменения толщины или длины определенного участка миокарда в процентах, извест- ную как «деформация», или «стрейн». Производной от этой величины является скорость деформации, отражающая скорость укорочения или утолщения миокардиального волокна в заданный период [8]. Однако данная методика имеет ряд ограничений: воз- можна адекватная оценка лишь волокон, направлен- ных параллельно ультразвуковому лучу, а конкретный участок миокарда отследить невозможно в связи со сложным физиологическим движением сердца, что в свою очередь ведет к погрешностям в измерени- ях, поскольку в зону «интереса» попадают смежные участки миокарда. В 2009 г. представлена новая методика «speckle- tracking» для оценки деформации и её скорости, реша- ющая вышеописанные проблемы [9]. Суть методики заключается в отслеживании закодированных участ- ков миокарда (спеклов) в серошкальном изображении с последующей автоматической обработкой данных специальным программным обеспечением [1]. По- лученные данные представляются в виде графиков и полярных диаграмм. Данная методика имеет ряд преимуществ, поскольку не зависит от угла скани- рования ультразвукового луча, не требует высокой частоты смены кадров, увеличивая пространственное разрешение; методика более доступна по сравнению ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 1 (61) - 2018 117 Клинические исследования с позитронно-эмиссионной томографией и магнит- но-резонансной томографией, которые являются «золотым стандартом» в оценке деформации мио- карда, хотя имеют схожие результаты. Эта методика при необходимости может быть выполнена в палате пациента, имеет низкую внутри- и межисследователь- скую вариабельность, а также требует меньшего ко- личества времени для обработки и анализа, что имеет решающее значение при ургентных состояниях [3, 5]. На сегодняшний день в эхокардиографической практике для описания продольной сократимости миокарда используется термин «продольная де- формация», с которым всё-таки соглашаются не все физиологи. Однако данное понятие широко использу- ется врачами функциональной диагностики и специ- алистами-кардиологами. Поэтому мы также исполь- зовали термин «продольная деформация» миокарда. В медицинском сообществе широко известно та- кое понятие, как ишемический каскад. До недавнего времени Эхо-КГ могла диагностировать ишемические процессы лишь с этапа диастолической дисфункции, более ранние этапы были доступны лишь при помощи радионуклидных методов. С учётом пространствен- ного расположения волокон миокарда логично ут- верждать, что продольные волокна, расположенные субэндокардиально, наиболее уязвимы и первыми страдают при развитии ишемического процесса. Это подтверждается J. Choi et al. [4], которые доказали, что у пациентов с нарушенной продольной дефор- мацией с сохраненной фракцией выброса и без на- рушений сократимости в покое имеются значимые стенозы, выявленные при помощи коронарографии. Кроме того, доказано, что циркулярные волокна, расположенные в толще миокарда, как правило, еще длительное время сохраняют свою функцию и этим поддерживают сократительную функцию миокарда в целом. В этом, собственно, и заключаются различия между визуальной оценкой сократимости и оценкой деформации. Методика спекл-трекинг имеет ряд ограничений. Во-первых, для оценки деформации необходима хорошая визуализация, регулярный ритм, а также общепринятые нормативы, поскольку каждый про- изводитель эхокардиографического оборудования применяет различные фильтры, противодействующие рассеиванию ультразвукового луча. Влияние этих фильтров на получаемые результаты неизвестно, и, следовательно, невозможно сравнивать данные, полученные на разных аппаратах. Необходимость выполнения эхокардиографии с применением спекл-трекинг-ЭХО КГ обусловлена прежде всего попыткой определить референтные значения уровня деформации миокарда у здоровых лиц средней возрастной группы. Материалы и методы. Исследование проводи- лось среди военнослужащих, проходящих действи- тельную военную службу по контракту в Вооруженных силах Российской Федерации, поступивших в клинику пропедевтики внутренних болезней Военно-медицин- ской академии им. С.М. Кирова в рамках ежегодного углубленного медицинского обследования. Обследовано 56 пациентов, из них 48 мужчин и 8 женщин. Средний возраст составил 33,6±9,3 года. В исследование включались лица, у которых не было выявлено патологии со стороны системы кровообра- щения. Всем пациентам выполнялось ЭХО-КГ иссле- дование на аппарате GE «Vivid Е95», (Соединенные Штаты Америки) в соответствии с рекомендациями Европейской эхокардиографической ассоциации и Американского эхокардиографического общества [7]. Оценивали конечный диастолический (КДР ЛЖ) и систолический (КСР ЛЖ) размеры левого желудочка, толщину межжелудочковой перегородки (ТМЖП) и задней стенки (ТЗС) левого желудочка в диастолу. Рассчитывали массу миокарда (ММ) ЛЖ, относи- тельную толщину миокарда (ОТМ), индекс ММЛЖ, конечный диастолический объем (КДО) ЛЖ, конечный систолический объем (КСО) ЛЖ, ударный объем (УО), фракцию выброса ЛЖ (по биплановому методу Симп- сона) [7], фракцию укорочения. Определяли толщину свободной стенки правого желудочка (ПЖ), размеры ПЖ (диаметр основания ПЖ, диаметр ПЖ на уровне средней трети, а также размер ПЖ по длинной оси), диаметр легочной артерии (ЛА). Также оценивали размеры и объемы предсердий. Из- меряли переднезадний, поперечный и вертикальный размеры левого предсердия (ЛП), поперечный и вер- тикальный размеры правого предсердия (ПП), а также площадь в четырехкамерном сечении и объемы каж- дого из предсердий биплановым методом Симпсона. Затем анализировали продольную деформацию миокарда, которая определялась процентом укоро- чения волокон в каждом сегменте ЛЖ и визуализи- ровалась на приборе с помощью методики «бычий глаз» (рис.). Статистический анализ и описание результатов осуществлялись с учетом существующих требова- ний к анализу медико-биологических исследований [2]. Для анализа показателей была создана матрица данных с использованием пакета прикладных про- грамм «Statistica 5.5 for Windows». Различие считалось статистически достоверным при р≤0,05. Результаты и их обсуждение. Установлено, что у пациентов средней возрастной группы, не имеющих в анамнезе сердечно-сосудистой патологии, КСР и КДР ЛЖ составили 3,2±0,25 и 4,9±0,29 см соответ- ственно; толщина межжелудочковой перегородки - 1,02±0,14 см, толщина задней стенки ЛЖ - 0,95±0,1 см; индекс массы миокарда ЛЖ - 102,0±17,46 г/м2, при средней массе миокарда - 203,2±41,19 г; средние значения для фракции выброса ЛЖ (по Симпсону) - 64,07±4,77%. Размеры левого предсердия составили: перед- незадний (ПЗР ЛП) - 3,4±0,39 см, поперечный (ПР ЛП) - 3,7±0,26 см, вертикальный (ВР ЛП) - 4,7±0,51 см. Размеры правого предсердия составили: по- 118 1 (61) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Клинические исследования д Рис. Схематическое изображение 17-сегментной модели (система координат «бычий глаз») перечный (ПР ПП) - 3,8±0,26 см, вертикальный (ВР ПП) - 4,6±0,32 см. Среднее значение переднезадне- го размера правого желудочка составило (ПЗР ПЖ) 2,8±0,25 см, а толщины его передней стенки (ТПС ПЖ) - 0,45±0,05 см. Выявлено, что у здоровых лиц наибольшей дефор- мации подвергаются 8, 9 и 10 сегменты, являющиеся срединными переднеперегородочным, нижнепере- городочным и нижним соответственно, а также все верхушечные сегменты с 13 по 17 (табл.). Таблица Процент продольной сегментарной деформации ЛЖ у здоровых лиц, м±σ Наибольшее количество корреляционных связей выявлено между структурами миокарда и нижнепере- городочными (3-м, 9-м), а также верхушечно-перего- родочными (14-м) сегментами. Величина продольной деформации в 3-м и 9-м сегментах отрицательно коррелировала с размерами ТМЖП (r= -0,46; -0,44 со- ответственно, р<0,05), ТЗС (r= -0,45; р<0,05), индек- сом массы миокарда (r= -0,41; -0,44 соответственно, р<0,05), а также переднезадним размером ЛП (r= -0,4; -0,48 соответственно, р<0,05). Кроме того, величина продольной деформации в 14 сегменте (верхушечно- перегородочный) в дополнение к указанным связям коррелировала с переднезадним размером ПЖ (r= -0,42; р<0,05). Отрицательная корреляционная связь была вы- явлена между величинами продольной деформации во 2-5-м, 9-м и 10-м сегментах и фракцией выброса ЛЖ. Также коррелировали между собой показатели, отражающие диастолическую функцию (Е’, Е/Е’) ЛЖ с величинами продольной деформации во 2-м, 3-м, 4-м, 9-м, 10-м сегментах. При этом если для показателя Е’ корреляция была положительной (r= +0,56; р<0,05), то для Е/Е’ связь была отрицательной (r= -0,52; р<0,05). Заметим, что почти все сегменты (кроме 2-го) составляют участок сердца, кровоснабжающийся из системы правой венечной артерии. Таким образом, не все сегменты миокарда ЛЖ оказывают одинаковое влияние на насосную функ- цию сердца. Наименьшее значение у здоровых лиц имеют сегменты нижнеперегородочных отделов ЛЖ, кровоснабжаемые правой коронарной артерией. Это объясняет тот факт, что развитие тромбозов правой коронарной артерии, развитие инфаркта миокарда ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 1 (61) - 2018 119 Клинические исследования и, как следствие, выпадение данных участков из целостной работы ЛЖ не приводят к таким катастро- фическим снижениям УО ЛЖ, как в случае нарушения сократительной способности сегментов переднебо- ковой стенки ЛЖ, развивающегося при поражении передненисходящей и огибающей ветви левой коро- нарной артерии. Выявленные корреляционные связи между показа- телем продольной деформации и параметрами диа- столической функции сердца еще раз подтверждают взаимосвязь процессов сокращения и расслабления миокарда. Заключение. Спекл-трекинг и, в частности, оценка продольной деформации на сегодняшний день признаны достоверной, воспроизводимой и высокоинформативной методикой в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний не только среди европейских кардиологов, но и Американского эхо- кардиографического общества и рекомендованы к применению в повседневной клинической практике. Вместе с тем ограничивающим фактором для широко- го использования методики является отсутствие при- знанных посегментных норм продольной деформации миокарда ЛЖ. На сегодняшний день существует лишь ориентиро- вочная цифра - 20%, которая является пограничным значением для продольной деформации миокарда в каждом из сегментов. Посегментные нормы су- ществуют лишь для аппаратов «Vivid 7», однако, как указывалось выше, они не могут быть применены к другим аппаратам. Полученные нами результаты могут быть исполь- зованы как референтные значения при проведении сравнительной оценки изменений продольной дефор- мации при различной кардиоваскулярной патологии на аппаратах GE «Vivid Е95». Они также позволяют раскрыть физиологические особенности сократитель- ной способности миокарда левого желудочка, проис- ходящие в сердце как в норме, так и при патологии.

About the authors

A N Kuchmin

E P Galova

Email: galova.elena@gmail.com

D A Galaktionov

A A Kazachenko

M Yu Yaroslavtsev

K B Evsyukov

A O Gergel

A A Shevelev

References

Supplementary files