Структурно-функциональная характеристика правых камер сердца у молодых лиц, страдающих саркоидозом легких
- Авторы: Бартош-Зеленая С.Ю.1, Евсикова И.А.1,2, Новиков В.И.1, Найден Т.В.1, Мамаева О.П.2, Щербак С.Г.2
-
Учреждения:
- Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
- Городская больница № 40
- Выпуск: Том 21, № 4 (2019)
- Страницы: 61-65
- Раздел: Статьи
- Статья получена: 17.02.2020
- Статья опубликована: 15.12.2019
- URL: https://journals.eco-vector.com/1682-7392/article/view/20663
- DOI: https://doi.org/10.17816/brmma20663
- ID: 20663
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Рассмотрены возможности оценки правых камер сердца и расчетного систолического давления в легочной артерии в покое и на фоне физической нагрузки на ранних стадиях саркоидоза легких при отсутствии клинических проявлений и явных жалоб пациентов. Установлено, что наиболее опасным состоянием при саркоидозе легких может быть прогрессирование заболевания с формированием фиброза легочной ткани и поражением сердца. Помимо первичного вовлечения сердца, которое в клинической практике наблюдается реже, встречается поражение сердца в виде перегрузки правых камер с развитием легочной гипертензии. На ранних стадиях заболевания, как правило, мало внимания уделяется обследованию сердца у пациентов, страдающих саркоидозом, из-за отсутствия клинических проявлений и жалоб, поэтому важным остается выполнение ранних диагностических мероприятий с целью предотвращения развития патологического процесса и коррекции лечения. Согласно Федеральным клиническим рекомендациям по диагностике и лечению саркоидоза (2016), эхокардиография не входит в обязательный перечень обследования пациентов, страдающих саркоидозом легких, и назначается на усмотрение лечащего врача. Существует незначительное количество работ как в отечественной, так и в зарубежной литературе по оценке правых камер сердца у пациентов, страдающих саркоидозом легких, с использованием современных эхокардиографических методик, таких как глобальная продольная деформация правого желудочка и фракция выброса в 3D-режиме. Одной из перспективных методик является определение глобальной продольной деформации миокарда, снижение которой может служить ранним предиктором дисфункции миокарда.
Полный текст
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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
Об авторах
С. Ю. Бартош-Зеленая
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
Автор, ответственный за переписку.
Email: ira_evsikova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
И. А. Евсикова
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова; Городская больница № 40
Email: ira_evsikova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург
В. И. Новиков
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
Email: ira_evsikova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
Т. В. Найден
Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
Email: ira_evsikova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
О. П. Мамаева
Городская больница № 40
Email: ira_evsikova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
С. Г. Щербак
Городская больница № 40
Email: ira_evsikova@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург
Список литературы
- Алехин, М.Н. Ультразвуковые методы оценки деформации миокарда и их клиническое значение / М.Н. Алехин. – М.: Издательский дом Видар, 2012. – 86 с.
- Баранова, О.П. Легочная гипертензия при саркоидозе органов дыхания / О.П. Баранова [и др.] // Медицинский совет. – 2014. – № 4. – С. 12–16.
- Неклюдова, Г.В. Эхокардиография при легочной гипертензии / Г.В. Неклюдова, Ж.К. Науменко // Практическая пульмонология. – 2015. – № 2. – С. 48–56.
- Чучалин, А.Г. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению саркоидоза / А.Г. Чучалин [и др.]. – 2016. – 21с.
- Birnie, D.H. Cardiac Sarcoidosis / D.H. Birnie [et al.] // Journal of the American College of Cardiology. – 2016. – Vol. 68 (4). – P. 411–421.
- Galderisi, M. Standar dization of adult transthoracic echocardiography reporting in agreement with recent chamber quantification, diastolic function, and heart valve disease recommendations: an expert consensus document of the European Association of Cardiovascular Imaging / M. Galderisi [et al.] // European Heart Journal – Cardiovascular Imaging. – 2017. – Vol. 18. – P. 1301–1310.
- Galie, N. Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension: The Joint Task Force for the Diagnosis and Treatment of Pulmonary Hypertension / N. Galie [et al.] // European Heart Journal. – 2016. – Vol. 37. – P. 67–119.
- Guazzi, M.F. Cardiopulmonary Exercise Testing: What Is its Value? / M.F. Guazzi // Journal of American College of Cardiology. – 2018. – 70 (13) – P. 1618–1636.
- Kovacs, G. An official European Respiratory Society statement: pulmonary haemodynamics during exercise / G. Kovacs [et al.] // European Respiratory Journal. – 2017. – Vol. 50. – P. 18.
- Lang, R.M. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the Аmerican society of echocardiography and the European association of cardio vascular imaging / R.M. Lang [et al.] // Journal of the American Society of Echocardiography. – 2015. – Vol. 28 (1). – P. 1–39.
- Van der Zwaan, Н.В. Right ventricular quantification in clinical practice: Two-dimensional vs. three-dimensional echocardiography compared with cardiac magnetic resonance imaging / Н.В. Van der Zwaan // European Heart Journal – Cardiovascular Imaging. – 2011. – Vol. 12 (9). – P. 656–664.
- Van Riel, A.C. Accuracy of Echocardiography to Estimate Pulmonary Artery Pressures With Exercise: a Simultaneous Invasive- Noninvasive Comparison / A.C. Van Riel [et al.] // Circulation. Cardiovascular Imaging. – 2017. – Vol. 10 (4). – P. 2856–2861.