Comparison of vectorcardiographic parameters with structural-functional state of the right ventricle in patients with pulmonary hypertension

Full Text

Введение Легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) - это син- дром, характеризующийся прогрессирующим ремодели- рованием малых легочных артерий и артериол, что при- водит к повышению легочного сосудистого сопротивле- ния и в итоге - правожелудочковой сердечной недоста- точности. По общепринятому определению ЛАГ диагно- стируют при среднем давлении в легочной артерии более 25 мм рт. ст., давлении заклинивания менее или равном 15 мм рт. ст. и легочном сосудистом сопротивлении более 3 единиц Вуда [1]. Несмотря на существенный прогресс в лечении ЛАГ, достигнутый в последние годы, она остается тяжелым заболеванием с высокой смертностью. Правожелудочковая недостаточность является основ- ной причиной смерти пациентов с ЛАГ, при этом функ- ция правого желудочка (ПЖ) - один из основных факто- ров, определяющих функциональный класс и выживае- мость больных. Функция ПЖ потенциально может быть улучшена за счет эффективной терапии. Тем не менее о механизмах правожелудочковой недостаточности при ЛАГ известно довольно мало [2, 3]. Эхокардиография (ЭхоКГ) - наиболее широко приме- няемый неинвазивный метод для оценки функции ПЖ, является относительно дорогим и трудоемким, требует высокой квалификации специалистов, а также при его ис- пользовании сталкиваются с трудностями у пациентов с плохим ультразвуковым окном. Обычные ЭхоКГ-крите- рии имеют низкую чувствительность и специфичность при диагностике гипертрофии ПЖ [4]. Было показано, что векторкардиографический желудочковый градиент (VG) может быть полезным для обнаружения перегрузки ПЖ и оценки ее тяжести [5, 6]. Было также обнаружено, что VG имеет прогностическое значение в отношении смертности у пациентов с ЛАГ [7]. Тем не менее в доступ- ной литературе нет данных о взаимосвязи между VG и функцией ПЖ. Целью исследования было оценить взаимосвязь между VG- и ЭхоКГ-параметрами систолической и диастоличе- ской функции ПЖ у лиц с ЛАГ. Материалы и методы Пациенты В исследование были включены 30 лиц с ЛАГ, у которых были зарегистрированы цифровые электрокардиограм- мы (ЭКГ) и проведено комплексное ЭхоКГ-исследование. Критерии включения: наличие ЛАГ, подтвержденное кли- ническими и инструментальными данными, включая ка- тетеризацию правых отделов сердца (среднее давление в легочной артерии более 25 мм рт. ст., давление заклини- вания менее 15 мм рт. ст.); наличие цифровой ЭКГ и ком- плексного ЭхоКГ-исследования. Критерии исключения: легочная гипертензия при патологии левых отделов сердца (2-я группа - легочная гипертензия по классифи- кации Всемирной организации здравоохранения - ВОЗ); плохое ультразвуковое окно. Идиопатическая ЛАГ была установлена у 25 пациентов. Четверо больных представ- ляли другие подгруппы 1-й группы ЛАГ по классифика- ции ВОЗ: ЛАГ при заболеваниях соединительной ткани (системная склеродермия) была выявлена у 2 пациентов, ЛАГ при врожденном пороке сердца (дефект межпред- сердной перегородки) - у 1 больного и ЛАГ при порталь- ной гипертензии - у 1 пациента. У 1 больного была обна- ружена хроническая тромбоэмболическая легочная ги- пертензия (4-я группа по классификации ВОЗ). Все паци- енты получали терапию в соответствии с международны- ми стандартами. Эхокардиография Комплексное ЭхоКГ-исследование, включающее ткане- вую допплерографию, проводили с применением ультра- звукового аппарата экспертного уровня (Vivid 7; GE, США) в положении пациента лежа на левом боку. Все измерения были сделаны в соответствии с действующими рекоменда- циями Американского общества эхокардиографии [8]. Си- столическое давление в легочной артерии (СДЛА) опреде- лялось как сумма транстрикуспидального градиента давле- ния и давления в правом предсердии. Давление в правом предсердии определялось от 5 до 15 мм рт. ст. в зависимо- сти от диаметра нижней полой вены и степени ее коллаби- рования на вдохе. Толщина передней стенки ПЖ (ТПС ПЖ), переднезадний размер ПЖ (ПЗР ПЖ); средин- ный поперечный размер (СПР) ПЖ, базальный попереч- ный размер (БПР) ПЖ и продольный размер - ПР (длин- ник) ПЖ оценивались в парастернальной и апикальной четырехкамерной позициях в В-режиме в конце диастолы. Систолическая функция ПЖ оценивалась путем расчета фракционного изменения площади ПЖ (FAC), систоличе- ской экскурсии фиброзного кольца трикуспидального клапана (TAPSE) и скорости систолического пика трикус- пидального кольца по данным импульсной тканевой мио- кардиальной допплерографии (ТМД) в области свободной стенки ПЖ (S'). Диастолическая функция ПЖ оценивалась путем расчета пиковой скорости в фазу раннего диастоли- ческого наполнения и пиковой скорости в фазу позднего диастолического наполнения и их соотношения (E/A) с помощью импульсной волновой допплерографии, а также скорости пика раннего диастолического наполнения по данным ТМД от трикуспидального кольца в области сво- бодной стенки ПЖ (Е'). Глобальная продольная деформа- ция ПЖ (LS) определялась с помощью технологии двумер- ного стрейна (Speckle Tracking Imaging). Электрокардиография Цифровые ЭКГ были зарегистрированы с использова- нием стандартной конфигурации электродов в 12 отведе- ниях на коммерчески доступном электрокардиографе («Атес Медика», Россия), с частотой дискретизации 500 Гц. Десятисекундные записи усреднялись в один карсти исправления начала и конца зубца Р, комплекса QRS и волны Т была синтезирована векторкардиограмма (ВКГ) путем умножения 8 независимых ЭКГ-отведений I, II и V1-V6 на матрицу Kors для преобразования ЭКГ в ВКГ [9]. Полученный ортогональный комплекс обрабатывался с помощью программного обеспечения, разработанного в ФГБУ РКНПК и ФГБУН ИППИ РАН. Были проанализирова- ны следующие параметры: амплитуда максимального пространственного вектора QRS (QRSmax), желудочковый градиент (VG) - вектор с компонентами X, Y, и Z (интег- ралами за период QRST в отведениях X, Y и Z ВКГ); про- странственный угол между интегральными векторами QRS и Т (угол QRS-T). В соответствии с рекомендациями Американской ассоциации сердца ось Х была направлена справа налево, ось Y - в краниокаудальном направлении, а ось Z - в переднезаднем направлении. Статистический анализ Данные были проанализированы с помощью статисти- ческого программного обеспечения MedCalc, версия 12.7.8 (MedCalc Software BVBA, Остенде, Бельгия). Непре- рывные переменные представлены в виде среднее ± стан- дартное отклонение (SD), качественные переменные - в процентах. Чтобы определить взаимосвязь между пере- менными, был проведен корреляционный анализ Пирсо- на. Были рассмотрены два уровня статистической значи- мости, т.е. p<0,005 и p<0,05. Результаты Характеристики больных на момент обследования представлены в табл. 1. Данные представлены как среднее значение ± SD или количество случаев (в процентах). Класс NYHA - функ- циональный класс по классификации New-York Heart As- sociation. Значения исследуемых показателей ЭхоКГ представле- ны в табл. 2. Все пациенты имели тяжелую ЛАГ (СДЛА>50 мм рт. ст.). Параметры ЭхоКГ свидетельствовали о гипертрофии и дилатации ПЖ, нарушении систолической и диастоличе- ской функции ПЖ. Параметры левого желудочка (ЛЖ) не превышали границы нормы. В табл. 3 приведены значе- ния изучаемых ВКГ-параметров. Коэффициенты корреляции между ВКГ- и ЭхоКГ-пара- метрами приведены в табл. 4. Таким образом, можно сделать вывод, что у пациентов с ЛАГ: 1) VG-Х и угол QRS-T коррелируют с СДЛА, размера- ми ПЖ, параметрами систолической и диастолической функции ПЖ; 2) VG-Y (проекция VG на ось Y) коррелиру- ет с параметрами систолической и диастолической функ- ции ПЖ; 3) QRSmax коррелирует с СДЛА и БПР ПЖ. Обсуждение С теоретической точки зрения VG - это мера эффектов, производимых локальными вариациями процесса воз- буждения и особенно локальными вариациями в длитель- ности возбужденного состояния. Если бы все желудочко- Таблица 1. Характеристики пациентов на момент обследования Характеристика Значение Возраст, лет 38,0±10,9 Женский пол 26 (87%) Класс NYHA I 3 (10%) II 9 (30%) III 14 (47%) IV 4 (13%) ЧСС, уд/мин 74,2±12,5 Примечание. ЧСС - частота сердечных сокращений. диокомплекс. После ручной проверки и при необходимо- Таблица 2. Значения исследуемых показателей ЭхоКГ Показатель Среднее значение ± SD СДЛА, мм рт. ст. 98,6±25,7 ТПС ПЖ, мм 0,801±0,241 ПЗР ПЖ, мм 3,89±0,71 СПР, мм 4,37±0,94 БПР, мм 4,54±0,68 ПР, мм 7,23±0,84 TAPSE, см 1,392±0,330 FAC, % 20,7±7,2 TDI-S’, см/с 7,11±1,89 TDI-E’, см/с -5,25±3,14 LS, % -15,2±8,9 КДР ЛЖ, мм 4,05±0,52 ТМЖП, мм 0,91±0,10 ТЗС ЛЖ, мм 0,85±0,08 ФВ ЛЖ, % 64,4±5,5 Примечание. TDI-S’- пиковая систолическая скорость трикуспидального кольца при импульсной тканевой допплерографии (TDI) в области свободной стенки ПЖ; TDI-E’ - пиковая скорость в фазу раннего диастолического наполнения, определенная с помощью TDI от трикуспидального кольца в области свободной стенки ПЖ; КДР - конечно-диастолический размер; ТМЖП - толщина межжелудочковой перегородки; ТЗС - толщина задней стенки; ФВ - фракция выброса. ное значение. Это указывает на то, что в некоторых ча- стях желудочков интенсивность или продолжительность процесса возбуждения должна быть больше, чем в других. VG направлен от областей с большей продолжитель- ностью процесса возбуждения (т.е. потенциала действия) к областям с меньшей продолжительностью процесса возбуждения. Основным источником VG является не- однородная длительность процесса реполяризации, т.е. разница в продолжительности потенциалов действия в разных частях желудочков. В настоящем исследовании значения VG и его про- екций на оси Х, Y и Z были очень близки к полученным у пациентов с ЛАГ [5, 6]. Компонента VG-X (проекция VG на ось X) имела статистически значимые, но умеренные корреляции с толщиной стенки ПЖ и СДЛА, что также со- гласуется с указанными в списке литературы результата- ми [5, 6]. Компонента VG-X также коррелировала с разме- рами и параметрами систолической и диастолической функции ПЖ. Компонента VG-Y также имела статистиче- ски значимые корреляции с СПР ПЖ и параметрами си- столической и диастолической функции ПЖ, в том чис- ле LS. Ранее было показано, что VG-Х имеет обратную корреляционную связь с массой ПЖ (r=-0,323; р=0,048) [5], тенденцию к обратной корреляционной связи с ко- нечно-диастолическим объемом ПЖ (r=-0,308, p=0,067) и обратную корреляционную связь со средним ДЛА (r=-0,49); р<0,001 [6]. Очевидно, что есть и другие факто- ры, влияющие на VG-X и другие компоненты VG. В на- стоящем исследовании изучалось, имеются ли связи меж- ду VG и параметрами систолической и диастолической функции ПЖ. Мы предполагали, что у больных с нарушенной систолической функцией по сравнению с нормальными испытуемыми такие взаимоотношения могут Таблица 3. Значения изучаемых ВКГ-параметров Показатель Среднее значение ± SD QRSmax, мВ 1,50±0,62 Амплитуда VG, мВмс 35,5±17,1 VG-X, мВмс 10,9±25,3 VG-Y, мВмс 16,2±16,8 VG-Z, мВмс 8,9±12,9 Угол QRS-T, ° 120,4±46,3 Примечание. VG-Z - проекция VG на ось Z. быть более выраженными. Пространственный угол QRS-T характеризует согласо- ванность или же рассогласованность процессов де- и ре- поляризации. Одинаковая полярность комплексов QRS и зубцов Т в большинстве отведений обычно приводит к относительно малым значениям угла QRS-T, в то время как относительно большие значения угла QRS-T наблю- даются, когда в большинстве отведений комплекс QRS и зубец Т имеют противоположную полярность. Неодно- кратно было показано, что пространственный угол QRS-T имеет большое диагностическое и прогностическое значение. В нашем исследовании значения пространственного угла QRS-T были умеренно повышены у пациентов с ЛАГ Таблица 4. Коэффициенты корреляции между ВКГ- и ЭхоКГ-параметрами QRSmax Амплитуда VG VG-X VG-Y Угол QRS-T СДЛА 0,58* -0,30 -0,60* -0,34 0,67* ТПС 0,25 -0,15 -0,61* -0,29 0,44** ПЗР 0,33 -0,43** -0,50* -0,42** 0,54* БПР 0,51* -0,40** -0,36 -0,41** 0,57* СПР 0,42** -0,62* -0,56* -0,59* 0,75* TAPSE -0,30 0,48* 0,17 0,32 -0,59* FAC -0,13 0,65* 0,50** 0,51* -0,66* TDI-S’ -0,28 0,58* 0,32 0,53* -0,67* TDI-E’ 0,38* -0,65* -0,48 -0,56* 0,63* LS 0,14 -0,47** -0,40 -0,62* 0,52** *p<0,005; **p<0,05. по сравнению с нормальными пределами [10]. Простран- ственный угол QRS-Т также коррелировал не только с СДЛА и размерами ПЖ, но и параметрами систолической и диастолической функции ПЖ. В последние годы пространственный угол QRS-T при- влекает особое внимание, так как было показано, что он имеет важное прогностическое значение в разных по- пуляциях [11]. Необходимо отметить, что в нашем иссле- довании пространственный угол QRS-T коррелировал с TAPSE и LS, т.е. ЭхоКГ-параметрами, которые, как показа- но, имеют прогностическое значение у лиц с ЛАГ [2, 12]. По-видимому, VG и угол QRS-T отражают изменения в неоднородности потенциала действия желудочков, свя- занные с ремоделированием ПЖ у пациентов с ЛАГ. Ограничением нашего исследования было то, что в него были включены только больные с тяжелой ЛАГ. У пациен- тов с умеренно повышенным СДЛА и у практически здо- ровых лиц VG и угол QRS-T могут иметь более тесные от- ношения с какими-либо другими факторами, а не с систо- лической функцией, поэтому необходимы дальнейшие исследования. С другой стороны, с клинической точки зрения оценка систолической функции ПЖ особенно вые потенциалы действия имели одинаковую величину и длительность, общая площадь желудочкового комплекса (QRS и Т) была бы равна нулю. Тем не менее в норме пло- щадь желудочкового комплекса QRSТ имеет положительважна у пациентов с тяжелой ЛАГ. Существует еще один аспект проблемы. Международ- ная рабочая группа по ЭКГ-диагностике гипертрофии ЛЖ [13, 14] рекомендует сосредоточить усилия на механизмах изменения ЭКГ при гипертрофии желудочков, кото- рые потенциально могут дать дополнительную информа- цию о патогенезе заболевания. Что касается гипертро- фии ЛЖ, то новая концептуальная модель ЭКГ-диагности- ки уже обсуждалась в деталях [15], в том числе электрофи- зиологические аспекты электрического ремоделирова- ния [16] и результаты моделирования [17]. Гипертрофия ПЖ представляет собой интересный объект для изучения механизмов изменений ЭКГ, так как диапазон нагрузки на ПЖ значительно шире, чем при гипертрофии ЛЖ. Тем не менее материалов, касающихся изменений ЭКГ при ги- пертрофии ПЖ по сравнению с гипертрофией ЛЖ, мень- ше. Было показано, что балльная шкала Батлера-Леггетта коррелирует с массой и индексом массы ПЖ у пациентов с ЛАГ [18], но она имела ограниченное значение для выявления объемной перегрузки ПЖ у взрослых с дефектом межпредсердной перегородки [19]. Уточнение механиз- мов ремоделирования ПЖ у больных с систолической дисфункцией ПЖ может дать дополнительную информа- цию о патогенезе заболевания. Выводы У пациентов с тяжелой ЛАГ было продемонстрировано наличие статистически значимых корреляций ВКГ-пара- метров (VG, пространственный угол QRS-T) и ЭхоКГ-па- раметров систолической и диастолической функции ПЖ. Возможное применение этих ВКГ-параметров как кос- венного показателя функции ПЖ у лиц с ЛАГ, а также ме- ханизмы их взаимосвязей и функции ПЖ требуют даль- нейшего исследования.

About the authors

E V Blinova

Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation

121552, Russian Federation, Moscow, 3-ia Cherepkovskaia, d. 15a

T A Sakhnova

Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: tamara-sahnova@mail.ru
121552, Russian Federation, Moscow, 3-ia Cherepkovskaia, d. 15a

M A Saidova

Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation

121552, Russian Federation, Moscow, 3-ia Cherepkovskaia, d. 15a

A S Loskutova

Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation

121552, Russian Federation, Moscow, 3-ia Cherepkovskaia, d. 15a

G V Ryabykina

Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation

121552, Russian Federation, Moscow, 3-ia Cherepkovskaia, d. 15a

O A Arkhipova

Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation

121552, Russian Federation, Moscow, 3-ia Cherepkovskaia, d. 15a

T V Martynyuk

Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: trukhiniv@mail.ru
121552, Russian Federation, Moscow, 3-ia Cherepkovskaia, d. 15a

V G Trunov

A.A.Kharkevich Institute for Information Transmission Problems of RAS

127051, Russian Federation, Moscow, Bol'shoi Karetnyi per., d. 19, str. 1

E A Aidu

A.A.Kharkevich Institute for Information Transmission Problems of RAS

127051, Russian Federation, Moscow, Bol'shoi Karetnyi per., d. 19, str. 1

I E Chazova

Russian Cardiological Scientific-Industrial Complex of the Ministry of Health of the Russian Federation

121552, Russian Federation, Moscow, 3-ia Cherepkovskaia, d. 15a

References

Supplementary files