PARAMETERS OF THE MYOCARDIAL DEFORMATION OF THE LEFT VENTRICLE IN PATIENTS WITH CHRONIC HEART FAILURE WITH PRESERVED LEFT VENTRICULAR EJECTION FRACTION

Full Text

Введение Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) является актуальной проблемой современной медицины в связи с широкой распространенностью, злокачественностью течения и неблагоприятным исходом [20]. ХСН представляет собой синдром, характеризующийся комплексом характерных клинических симптомов (одышка, утомляемость, снижение физической активности, отеки нижних конечностей и др.), связанных с неадекватной перфузией органов и тканей в покое или при нагрузке и задержкой жидкости в организме и обусловленных в первую очередь ухудшением способности сердца к наполнению или опорожнению за счет структурных и функциональных нарушений миокарда, а также дисбаланса вазоконстрикторных и вазодилатирующих нейрогуморальных систем [11, 42, 44]. По данным Национальных рекомендаций ОССН, РКО и РНМОТ по диагностике и лечению ХСН 2012 (четвертый пересмотр), наиболее частыми причинами развития СН являются артериальная гипертензия (АГ) - 88 % случаев и ишемическая болезнь сердца (ИБС) - 59 % случаев. Эти же причины определены и в Европейских рекомендациях по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности 2016 г. [38]. Выделяют СН с сохраненной фракцией выброса (ФВ), определяемую как диастолическую сердечную недостаточность, и СН со сниженной ФВ левого желудочка (ЛЖ) (ФВ < 40 %). Пациенты с ФВ ЛЖ 39-40 % представляют собой так называемую «серую зону», такую СН называют СН с промежуточной ФВ ЛЖ [6]. Более половины больных (56,8 %) с клиническими признаками ХСН имеют практически нормальную сократительную способность ЛЖ (ФВ ЛЖ ≥ 50 %) [6]. Оценка функционального состояния миокарда у пациентов с ХСН остается одной из основных диагностических задач. Рутинное ультразвуковое исследование сердца не дает полного представления о состоянии сократительной и диастолической функции миокарда. Появление новых современных ультразвуковых и магнитно-резонансных методик позволило установить, что при СН-СФВ ЛЖ нарушается не только диастолическая, но и систолическая функция миокарда ЛЖ, которая не выявляется при обычной ЭхоКГ. Для доказательства этого на сегодняшний день постоянно ведется поиск наиболее точных и быстрых, доступных новых ультразвуковых технологий и методов диагностики [33]. В настоящее время широкое распространение получает speckle-tracking (speckle - пятно, метка; tracking - отслеживание) эхокардиографии (ЭхоКГ). Спекл-трекинг ЭхоКГ - современная эффективная методика оценки глобальной и локальной кинетики и деформации миокарда [36, 41]. Благодаря технологии двухмерного отслеживания пятен серой шкалы (speckle tracking) можно анализировать все виды деформации миокарда на разных уровнях, что позволяет оценивать физиологию сокращения и расслабления миокарда [28, 29, 35]. Эта технология использует уникальную ультразвуковую картину, которая создается в результате отражения, преломления и рассеивания ультразвука при его проникновении в ткани [4]. С появлением ультразвуковой технологии speckle-tracking стало возможным более детальное изучение регионарной систолической и диастолической функции сердца [23-25]. В настоящее время технология speckle-tracking в основном используется для оценки систолической функции левого желудочка, при этом представлено недостаточно работ по ее использованию для оценки диастолической функции. Изучение изменений параметров деформации миокарда с целью оценки глобального и регионального функционального состояния левого желудочка методами тканевого допплера и speckle-tracking стали важными методами количественной оценки функции миокарда, которые проводились многими специалистами не только у здоровых пациентов, но и при различных заболеваниях сердца [2, 3, 8-10, 13, 14, 39, 40, 45]. У пациентов с ХСН выявлено снижение сегментарной ФВ ЛЖ, отмеченное в ишемизированных (по данным коронарографии) сегментах и более выраженное у пациентов с распространенным поражением коронарных артерий. В базальных отделах (перегородочном и боковом) и среднем перегородочном сегменте средние величины этих показателей в группе больных с ХСН были достоверно ниже, чем в группе здоровых лиц [7]. Таким образом, неинвазивный ультразвуковой метод исследования speckle-tracking эхокардиография позволяет выявлять признаки нарушения деформации миокарда, являющиеся проявлением снижения систолической функции при различных синдромах и заболеваниях, в том числе при сердечной недостаточности с сохраненной фракцией выброса. Материалы и методы исследования Нами было обследовано 76 пациентов с ХСН-СФВ I-IIa стадии (классификация Стражеско - Василенко) I-III функционального класса (ФК) по NYHA в возрасте от 50 до 69 лет, среди них 47 мужчин и 29 женщин. ХСН-СФВ у данных больных возникла на фоне АГ и ИБС. Контрольную группу составили 30 здоровых лиц. ХСН-СФВ диагностировали, основываясь на Национальных рекомендациях ОССН, РКО и РНМОТ по диагностике и лечению ХСН (четвертый пересмотр, 2012 г.) и Рекомендациях по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности 2016 г. Европейского общества кардиологов [11, 42]. Все пациенты подписывали добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Критерии включения были следующими: возраст 50-80 лет, ХСН-СФВ I-IIа стадии, I-II ФК по NYHA, возникшая на фоне АГ и ИБС. В исследование не включались пациенты, перенесшие инфаркт миокарда, имеющие аневризму левого желудочка, нарушения ритма и тяжелую легочную патологию. Невозможность оптимальной визуализации также являлась критерием исключения. Пациентам проводилось общеклиническое обследование с оценкой клинического состояния по шкале ШОКС (модификация В.Ю. Мареева, 2000) [11]. Для определения функционального класса СН использовали тест с шестиминутной ходьбой. Всем пациентам была проведена эхокардиография по стандартной методике в М-, В- и допплеровском режимах на ультразвуковой системе Vivid E9 производства General Electric Healthcare (США). Оценку сократительной способности левого желудочка проводили, измеряя следующие показатели: конечный диастолический объем (КДО, мл), конечный систолический объем (КСО, мл), ударный объем (УО, мл), фракцию выброса (ФВ, %), фракцию укорочения (∆S, %), минутный объем крови (МОК, л/мин). Вычисляли ММ ЛЖ, индексировали показатели [1, 12, 14, 18, 22, 26, 32]. Диастолическую функцию ЛЖ изучали, проводя исследование в импульсноволновом и тканевом импульсноволновом допплеровском режимах и измеряли максимальную скорость раннего диастолического наполнения (Е), максимальную скорость позднего диастолического наполнения (А), отношение скоростей раннего и позднего диастолического наполнения (Е/А), время замедления раннего трансмитрального кровотока (dtE), продолжительность фазы изоволюмического расслабления (IVRT) [12], время замедления раннего трансмитрального кровотока (dtE), среднюю скорость движения фиброзного кольца митрального клапана в раннюю диастолу (еʹ) [19, 21, 34, 38]; рассчитывали значения соотношения максимальной скорости наполнения левого желудочка (пика Е трансмитрального потока) и максимальной скорости движения фиброзного кольца митрального клапана (МК) (среднее значение пика еʹ) в фазу ранней диастолы - Е/еʹ, отношение скоростей раннего и позднего диастолического наполнения (Е/А). Выявленные изменения диастолической функции распределяли соответственно классификации нарушений диастолического расслабления [38]. Перед началом speckle-tracking ЭхоКГ проводилась запись кинопетель с параллельной регистрацией ЭКГ. Кинопетля состояла из трех последовательных сердечных циклов, с частотой кадров 72 в секунду. Запись проводили в двух-, четырехкамерных позициях и позиции по длинной оси ЛЖ из верхушечного доступа во время задержки пациентом дыхания. Во время записи особое внимание уделялось получению корректных срезов ЛЖ и четкой визуализации всех сегментов ЛЖ, границ эндокарда и эпикарда. С помощью технологии speckle-tracking ЭхоКГ и использования программного обеспечения EchoPAC оценивались показатели глобальной и посегментарной продольной деформации (стрейн) и скорости деформации (стрейн-рейт) ЛЖ. После обработки всех изображений значения систолического продольного стрейна и стрейнрейта для каждого сегмента отображались на 17-сегментной модели ЛЖ («бычий глаз»). Результаты исследования В нашем исследовании мы провели оценку систолической функции ЛЖ у пациентов с ХСН-СФВ с использованием методики speckle-tracking ЭхоКГ. У данных больных ХСН-СФВ возникла на фоне АГ и ИБС. У всех обследованных нами больных имелись клинические симптомы СН (одышка при физической нагрузке, пастозность или отеки голеней). По результатам теста с шестиминутной ходьбой для определения функционального класса СН пациенты распределились следующим образом: 26,6 % - I ФК, 48,3 % - II ФК, 25,2 % - III ФК. Показатели, используемые для оценки систолической функции ЛЖ, и их значения, представлены в табл. 1. Кроме вышеуказанных показателей, также рассчитывали конечно-систолический объем левого предсердия (КСО ЛП) и индексировали это значение относительно площади поверхности тела (иКСО ЛП). У больных ХСН-СФВ и КСО ЛП составил 42 ± 8 мл/м2, у здоровых - 32 ± 3 мл/м2 (р ≤ 0,01). По результатам исследования у всех 76 больных с ХСН-СФВ выявлена диастолическая дисфункция (ДД). По мере прогрессирования сердечной недостаточности ухудшались показатели диастолы. У 58 больных выявлена диастолическая дисфункция по типу нарушенной релаксации (dtE 273,4 ± 65 ms; E/A 0,75 ± 0,05; E/eʹ 6,91 ± 1,92), а у 18 - по псевдонормальному типу (dtE 181,2 ± 14 ms; E/A 1,37 ± 0,39; E/eʹ 10,81 ± 0,95). Показатели диастолической функции ЛЖ в зависимости от функционального класса представлены в табл. 2. При проведении статистического анализа выявлена достоверная корреляция между показателями диастолической функции ЛЖ (E/eʹ) и размером ЛП, а именно - с объемом ЛП (r = 0,623, р < 0,01). Полученная корреляция позволяет судить о взаимосвязи состояния диастолической функции миокарда ЛЖ и размера левого предсердия. По мере нарастания диастолической дисфункции происходит увеличение объема левого предсердия. При изучении глобальной продольной деформации было установлено, что у пациентов с ХСН-СФВ имеет место небольшое снижение глобального систолического продольного стрейна (-16,56 ± 2,75 % против -21,1 ± 1,83 % в группе здоровых лиц) и стрейн-рейта (-0,77 ± 0,16 с-1 против -1,20 ± 0,18 с-1) ЛЖ. Различия при сравнении с контрольной группой были достоверными (р < 0,05). Согласно данным некоторых исследователей, по мере прогрессирования функционального класса сердечной недостаточности снижение глобального систолического стрейна становится более выраженным [38]. Анализ глобальной циркулярной и радиальной деформации показал, что по сравнению с продольной глобальной деформацией происходит менее значительное снижение стрейна (-15,63 ± 4,8 % против 21,4 ± 6 %) и стрейн-рейта (-1,4 ± 0,22 с-1), (p < 0,05) глобальной циркулярной деформации ЛЖ, а также отсутствуют значимые различия параметров деформации радиального стрейна. Установлена положительная достоверная корреляция между значением систолического продольного стрейна миокарда ЛЖ и объемом ЛП (r = 0,602, р < 0,01). В табл. 3 представлены значения показателей глобального систолического продольного стрейна, полученные в каждой изучаемой позиции, а также среднее значение для левого желудочка, в зависимости от ФК СН. Проанализировав полученные данные, мы установили, что достоверное (р < 0,05) при сравнении со здоровыми лицами снижение стрейна и стрейн-рейта у больных с ХСН-СФВ происходит в базальном переднеперегородочном (-13,8 ± 2,79 % и -0,76 ± 0,03 с-1 против -17,9 ± 3,75 % и 1,08 ± 0,09 с-1 соответственно) и базальном переднебоковом (-14,55 ± 3,68 % и -0,81 ± 0,11 с-1 против -20,6 ± 2,34 % и -1,3 ± 0,29 с-1) сегментах. В остальных сегментах показатели деформации были в пределах нормы. Обсуждение результатов В нашем исследовании оценивались систолическая и диастолическая функции миокарда, а также показатели деформации ЛЖ у пациентов с ХСН-СФВ, возникшей на фоне АГ или сочетания АГ и ИБС. Обследуемая группа пациентов была сопоставима по полу и возрасту с контрольной группой лиц, не имеющих заболеваний сердечно-сосудистой системы. По данным стандартной ЭхоКГ, у всех пациентов, принимающих участие в исследовании, была выявлена диастолическая дисфункция ЛЖ. При изучении показателей диастолической функции наибольший интерес вызывает применение тканевой миокардиальной допплерографии (ТМД) и расчет значения отношения максимальной скорости раннего диастолического наполнения трансмитрального кровотока к средней скорости ранней диастолической волны движения фиброзного кольца митрального клапана (E/eʹ), так как в последние годы эта методика стала востребованной благодаря наличию у нее ряда преимуществ. В работе Е.В. Базаевой и др. говорится, что ТМД позволяет оценивать не только глобальную продольную функцию (систолическую и диастолическую), но и регионарную функцию ЛЖ даже в тех случаях, когда при визуальной оценке это не представляется возможным [5]. Проводя анализ полученных в ходе исследования результатов, следует отметить, что при рутинной ЭхоКГ признаков нарушения систолической функции миокарда ЛЖ у пациентов с ХСН-СФВ выявлено не было, поэтому для более детального изучения работы сердца нами была использована технология speckle-tracking, благодаря которой удалось выявить ухудшение показателей продольной глобальной и посегментарной деформации. Использование speckle-tracking эхокардиографии позволило определить, что по мере увеличения ФК СН отмечалось достоверное снижение продольного систолического стрейна, при этом ФВ ЛЖ оставалась в пределах нормы. Эти результаты соответствуют данным D.A. Morris et al., в работах которых говорится, что снижение продольной систолической функции ЛЖ у больных с ХСН-СФВ свидетельствует о нарушении глобальной сократительной функции миокарда ЛЖ [37]. Снижение продольного систолического стрейна, возможно, связано с тем, что, по мнению H. Pavlopoulos et al., S. Brucks et al. и M. Kasner et al., в патогенезе ХСН-СФВ большую роль играет нарушение продольной систолической функции ЛЖ [27, 30, 39]. Можно предположить, что сохранению нормальной ФВ способствует вращение ЛЖ, которое является компенсаторным механизмом [42], противодействующим продольной систолической дисфункции ЛЖ [42]. Об этом свидетельствуют исследования D.A. Morris et al. (2015) отмечающих, что показатели вращения ЛЖ при ХСН-СФВ остаются в пределах нормы, таким образом поддерживая ФВ. В нашем исследовании у обследуемых пациентов при сравнении со здоровыми лицами показатели циркулярной деформации ЛЖ были снижены незначительно, а различия параметров деформации радиального стрейна отсутствовали, что соответствует данным других работ. Полученные данные соответствуют результатам исследования Y. Mizuguchi et al. [35], считающих, что наиболее ранним и надежным маркером доклинических нарушений сократимости и релаксации левого желудочка является изменение продольной деформации миокарда, поскольку из трех направлений движения миокарда нарушения прежде всего выявляются в продольном направлении. Результаты нашего исследования согласуются с данными Sengelov et al. (2015), свидетельствующими том, что глобальный и посегментарный систолический стрейн и стрейн-рейт обладают высокой информативностью, предпочтительностью в оценке функционального состояния миокарда и диагностики нарушений на ранних стадиях СН и у больных с СН с сохраненной фракцией выброса [43]. Выводы 1. У всех больных ХСН-СФВ выявлено нарушение диастолической функции по типу нарушенной релаксации и по псевдонормальному типу. Диастолическая дисфункция по типу нарушенной релаксации наблюдается преимущественно у пациентов с ХСН I-II ФК, диастолическая дисфункция по псевдонормальному типу выявлена только у пациентов с ХСН III ФК. 2. Примение технологии speckle-tracking ЭхоКГ при изучении показателей деформации миокарда у больных ХСН-СФВ позволяет проводить количественную оценку локальной и глобальной сократимости ЛЖ и позволяет выявлять ранние нарушения сократительной способности миокарда ЛЖ. 3. У пациентов с ХСН-СФВ выявлено значимое, по сравнению с группой здоровых лиц, снижение продольной деформации и скорости деформации миокарда ЛЖ. Показатели циркульной деформации снижены незначительно. По мере увеличения ФК СН происходит снижение значений глобальной продольной деформации и скорости деформации. 4. При сравнении со здоровыми лицами снижение стрейна и стрейн-рейта у больных с ХСН-СФВ происходит в базальном переднеперегородочном сегментах. 5. У всех больных ХСН-СФВ имеется нарушение диастолической функции ЛЖ, более выраженное при III ФК СН. Конфликт интересов отсутствует. Таблица 1 / Table 1 Показатели сократимости миокарда левого желудочка Indices of the left ventricle myocardial contractility Функциональный класс СН Показатели сократимости миокарда левого желудочка КДО, мл КСО, мл ФВ, % ∆S, % ФК I, n = 20 49,5 ± 2,2 32,0 ± 2,6 62,8 ± 6,3 31,8 ± 1,3 ФК II, n = 37 51,7 ± 1,7 31,0 ± 2,5 63,9 ± 4,9 32,9 ± 1,9 ФК III, n = 19 54,2 ± 1,8 33,2 ± 1,9 60,9 ± 2,9 31,0 ± 2,3 Контрольная группа, n = 30 49,9 ± 3,2 31,5 ± 2,3 64,3 ± 2,8 33,2 ± 2,6 Примечание. КДО - конечный диастолический объем, мл; КСО - конечный систолический объем, мл; ФВ - фракция выброса, %; ∆S - фракция укорочения, %. Note. EDV - end-diastolic volume, ml; ESV - end systolic volume, ml; EF - ejection fraction, %; ∆S - fractional shortening, %. Таблица 2 / Table 2 Показатели диастолической функции левого желудочка в зависимости от функционального класса сердечной недостаточности Indices of left ventricular diastolic function in dependence to functional class of cardiac insufficiency Функциональный класс СН Показатели диастолической функции Е/А e′ lat e′ med E/e′ dtE ФК I, n = 20 0,71 ± 0,34 0,09 ± 0,007 0,061 ± 0,007 7,4 ± 0,05 270 ± 58 ФК II, n = 37 0,88 ± 0,36 0,08 ± 0,007 0,071 ± 0,006 8,3 ± 0,06 279 ± 41 ФК III, n = 19 1,31 ± 0,61 0,07 ± 0,009 0,059 ± 0,007 9,8 ± 0,09 198 ± 69 Примечание. Е/А - отношение скоростей раннего и позднего диастолического наполнения; eʹ lat - скорость движения латеральной части фиброзного кольца митрального клапана в раннюю диастолу; eʹ med - скорость движения медиальной части фиброзного кольца митрального клапана в раннюю диастолу; Е/еʹ - отношение максимальной скорости раннего диастолического наполнения трансмитрального кровотока к средней скорости ранней диастолической волны движения фиброзного кольца митрального клапана; dtE - время замедления раннего трансмитрального кровотока. Note. Е/А - the ratio between the speed of early and advanced diastolic filling; eʹ lat - speed of lateral part of mitral annulus movement to early diastole; eʹ med - speed of the medial part of the mitral annulus movement to early diastole; Е/еʹ - the ratio between maximal speed of early diastolic filling of transmitral flow to the average speed of early diastolic wave of mitral annulus; dtE - early mitral valve deceleration time. Таблица 3 / Table 3 Значения максимального продольного систолического стрейна для левого желудочка Data of the maximal longitudinal systolic strain of the left ventricle Значения максимального продольного стрейна Контрольная группа, n = 30 Функциональный класс СН ФК I, n = 20 ФК II, n = 37 ФК III, n = 19 APLAX -20,1 ± 1,9 -16,4 ± 2,8* -15 ± 1,9* -15,1 ± 3,2* 4 CH -21,2 ± 2,3 -16,9 ± 2,6* -17,6 ± 3,1 -14,9 ± 2,5 2 CH -21,2 ± 2,6 -18,6 ± 3,1 -15,5 ± 2,3* -16,0 ± 2,7* Ср. знач. для ЛЖ -20,8 ± 2,4 -17,3 ± 2,3 -16,3 ± 1,9* -15,9 ± 2,3* Примечание. APLAX - апикальная позиция по длинной сети; 4 CH - апикальная четырехкамерная позиция, 2 CH - апикальная двухкамерная позиция; * р ≤ 0,05. Note: APLAX - the apical state along the long network; 4 CH - apical four-chamber; 2 CH - apical two-chamber; * р ≤ 0.05.

About the authors

D V Vdovenko

Orenburg State Medical University

Email: dashkevich.vdv@gmail.com
Assistant Professor, Department of Internal Diseases n.a. R.G. Mezhebovsky

R A Libis

Orenburg State Medical University

Email: k_gospter@orgma.ru
Doctor of Medicine, Professor, Head of the Department of Internal Diseases n.a. R.G. Mezhebovsky

References

Supplementary files