Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Взаимосвязь сердечной недостаточности и фибрилляции предсердий (обзор литературы) 12
1.1. Эпидемиология сердечной недостаточности и фибрилляции предсердий 12
1.2. Сердечная недостаточность: факторы риска, классификация. Предикторы возникновения и механизмы развития фибрилляции предсердий и сердечной недостаточности 15
1.3. Методы оценки состояния левого предсердия 27
ГЛАВА 2. Материалы и методы 30
2.1. Клиническая характеристика больных 30
2.2. Характеристика методов и организация исследования 35
2.3. Статистическая обработка 39
ГЛАВА 3. Анатомо-функциональные особенности левого предсердия у пациентов с сердечной недостаточностью и фибрилляцией предсердий 41
3.1. Анатомические особенности левого предсердия у пациентов с сердечной недостаточность 41
3.2. Насосная и проводящая функции левого предсердия у пациентов с сердечной недостаточностью 49
3.3. Изменения резервуарной функции левого предсердия у пациентов с сердечной недостаточностью 56
3.4. Прогнозирование развития фибрилляции предсердий на фоне сердечной недостаточности 59
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов 64
Выводы 74
Практические
Рекомендации 76
Список
Литературы 77
- Эпидемиология сердечной недостаточности и фибрилляции предсердий
- Сердечная недостаточность: факторы риска, классификация. Предикторы возникновения и механизмы развития фибрилляции предсердий и сердечной недостаточности
- Клиническая характеристика больных
- Анатомические особенности левого предсердия у пациентов с сердечной недостаточность
Введение к работе
Актуальность проблемы
Фибрилляция предсердий (ФП) является одним из наиболее распространенных нарушений ритма сердца. Вероятность развития данного нарушения ритма в общей популяции составляет 0,5-1% [77]. Наличие ФП сопряжено с увеличением заболеваемости, смертности и затрат на лечение [62]. Сердечная недостаточность (СН) также вносит значимый вклад в увеличение этих показателей так установлено, что уже более 5 миллионов жителей США в настоящее время страдают СН [6]. Эти два состояния тесно взаимосвязаны между собой, а сочетание СН и ФП значительно ухудшает прогноз пациента, чем наличие только одного из этих заболеваний [59].
Взаимосвязь ФП и СН длительное время была предметом изучения, и, несмотря на многочисленные исследования, в большинстве случаев ФП и СН до сих пор не выявлен генетический дефект, приводящий к развитию данных состояний.
Для подбора адекватного метода лечения у пациентов с СН, а также для прогнозирования вероятности развития ФП у таких пациентов используются различные клинико-инструментальные признаки. Наиболее часто для прогнозирования развития ФП оценивается увеличение размеров левого предсердия (ЛП). В частности, в 1955 году была продемонстрирована взаимосвязь между увеличением этой камеры сердца и возникновением ФП у пациентов с пороком митрального клапана [38]. Позднее было продемонстрировано, что у пациентов с асимметричной перегородочной гипертрофией, возникновение ФП возникало редко (3%) при диаметре ЛП менее 40 мм, в то время как при диаметре предсердия более 40 мм это нарушение ритма встречалось с вероятностью 54% [52]. В последующем большие проспективные исследования показали, что увеличение ЛП является независимым фактором развития ФП [132, 134].
В исследованиях, с использоваванием М-режима эхокардиографии (Эхо-КГ) для оценки размеров ЛП, как одного из показателей его ремоделирования, было показано, что увеличение ЛП возникает у всех пациентов с сердечнососудистыми заболеваниями и что выявление его ремоделирования помогает в предсказании сердечнососудистых осложнений, таких как ФП [51, 134]. Поскольку в результате ремоделирования ЛП все более отклоняется от сферической формы, более точную оценку размеров ЛП можно произвести, используя данные об объемах ЛП [51], а не рутинное измерение диаметра предсердия.
Функция ЛП включает в себя три компонента. Во-первых, ЛП выполняет функцию резервуара, аккумулирующего кровь из легочных вен во время систолы левого желудочка (ЛЖ). Во-вторых, во время фазы раннего диастолического заполнения ЛЖ ЛП действует как кондуит (проводник). В-третьих, ЛП действует как насос во время его систолы, внося до 25% в ударный объем ЛЖ, как результат его активного опустошения во время конечной фазы желудочковой диастолы. Активный вклад ЛП возрастает во время левожелудочковой систолической/ диастолической дисфункции и хронической СН.
Небольшое количество работ посвящено оценке функции ЛП и изменения ее при различных заболеваниях в том числе, и не кардиологического характера [59, 81]. Практически все из найденных публикаций оценивают функцию ЛП при каком-либо одном заболевании.
Однако, как СН так и ФП вносят значительный вклад не только в анатомическое ремоделирование предсердия, но и в значительной степени влияют на его функцию. Кроме того, до сих пор остается неизвестным, какой компонент (анатомический или функциональный) страдает больше у пациентов с СН и есть ли какие-либо эхокардиографические маркеры облегчающие прогнозирование ФП у пациентов с СН, что позволило бы адекватно изменить терапию и повлиять на ход течения заболевания.
Цель исследования
Разработать диагностические критерии прогнозирования фибрилляции предсердий у больных с сердечной недостаточностью на основании анатомо-функциональных особенностей левого предсердия.
Задачи исследования
1. Оценить показатели, характеризующие анатомические особенности левого предсердия у пациентов сердечной недостаточностью и определить их изменения на фоне развивающейся фибрилляции предсердий.
2. Определить функциональные показатели работы левого предсердия на фоне сердечной недостаточности и их изменение у пациентов с развивающейся фибрилляцией предсердий.
3. Сопоставить используемые в повседневной клинической практике показатели оценки левого предсердия на фоне сердечной недостаточности с объемными характеристиками левого предсердия у данной группы пациентов.
4. Исследовать возможности выявления предикторов развития фибрилляции предсердий у пациентов с сердечной недостаточностью при помощи эхокардиографии.
Научная новизна
Выявлены изменения анатомо-функциональных характеристик левого предсердия, способствующих развитию фибрилляции предсердий у больных сердечной недостаточностью.
Установлено, что объемные показатели левого предсердия достоверно изменяются у всех пациентов с сердечной недостаточностью, однако только индекс минимального объема левого предсердия увеличивается не только на фоне сердечной недостаточности, но и достоверно увеличивается у пациентов с развивающейся фибрилляцией предсердий на фоне сердечной недостаточности по сравнению с пациентами, сохранившими синусовый ритм на фоне сердечной недостаточности.
Функциональные показатели работы левого предсердия изменяются не только на фоне сердечной недостаточности, но также достоверно снижаются на фоне развивающейся фибрилляции предсердий у пациентов с сердечной недостаточностью по сравнению с пациентами сохранившими синусовый ритм, что может использоваться с прогностической целью.
Практическая значимость
Разработан метод, позволяющий прогнозировать развитие фибрилляции предсердий у пациентов на фоне сердечной недостаточности на основе эхокардиографических показателей, сочетающий в себе доступность методик для практикующего врача и безопасность для пациента. Совокупность показателей позволяет с высокой достоверностью определять прогноз в отношении фибрилляции предсердий у пациентов на фоне сердечной недостаточности.
При прогнозировании фибрилляции предсердий на фоне сердечной недостаточности во внимание должны приниматься в первую очередь изменения со стороны функциональных показателей работы левого предсердия.
Получены данные, подтверждающие низкую информативность рутинных методов эхокардиографической оценки левого предсердия у пациентов при сердечной недостаточности в отношении аритмологического прогноза.
Положения, выносимые на защиту
Анатомо-функциональные показатели левого предсердия изменяются на фоне сердечной недостаточности и развивающейся фибрилляции предсердий.
Характерные изменения анатомо-функциональных показателей левого предсердия на фоне сердечной недостаточности позволяют выявить пациентов с высоким риском развития фибрилляции предсердий.
Показатели, используемые в повседневной, практике для прогнозирования развития фибрилляции предсердий, не обладают достаточной предсказательной ценностью у пациентов с сердечной недостаточностью.
Внедрение результатов исследования
Основные положения исследования применяются в практической работе отделения функциональной диагностики АНО «Поликлиника Петербургского Метрополитена» и включены в лекции программы обучения ординаторов 1-Й года обучения ФГУ «Федерального центра сердца крови и эндокринологии им В.А. Алмазова Росмедтехнологий»
Апробация работы и публикации
Материалы выполненного исследования представлены на Конгрессе по Сердечной Недостаточности 2007 (Heart Failure Congress 2007, Гамбург, Германия), Ш Международном
Симпозиуме по интервенционной аритмологии, Москва, Россия. По результатам диссертации опубликовано 7 печатных работ (из них 4 полнотекстных печатных статей и 3 тезисов).
Эпидемиология сердечной недостаточности и фибрилляции предсердий
В отечественных и зарубежных исследованиях значительное внимание уделяется пароксизмальным наджелудочковым тахикардиям. Доля ФП и трепетания предсердий (ТП) среди всех нарушений ритма составляет 40% [1]. До сегодняшнего дня ФП остается наиболее частым нарушением ритма, требующим лечения [87]. Риск развития данного нарушения ритма в течение жизни в общей популяции составляет 0,5-1% [77] и сопровождается повышением смертности и расходов на госпитализацию [62].
Фрамингемское исследование (Framingham Study) до сих пор остается наиболее полным источником, дающим представление о возникновении и распространенности данного нарушения ритма в общей популяции [18, 142, 143]. С каждым годом количество пациентов с ФП увеличивается. По данным исследования, опубликованного в 1982 году, ФП среди лиц старше 22 лет выявлялась в 2% случаев и встречалась чаще у мужчин (2,2%), чем у женщин (1,7%). При этом распространенность данного нарушения ритма у лиц до 59 лет составляла 0,5%, в то время как у пациентов 80-89 лет ФП встречалась в 8,8% [41]. Так по данным 2000 года ФП зарегистрирована у 2,3 миллионов жителей США [47], что составляет 8% граждан этой страны. В других работах упоминается, что ФП встречается у жителей США в возрасте старше 65 лет в 5% случаев [83].
По мнению Ryder К.М. распространенность ФП в США и Европе примерно одинаковая, в странах азиатского региона и в Африке распространенность ФП несколько меньше. Авторы объясняют это тем, что средняя продолжительность жизни в европейских странах выше в сравнении с развивающимися странами [107].
Наличие у пациентов ФП ассоциируется с приблизительно двукратным увеличением смертности, что в значительной степени, обусловлено развитием инсульта и прогрессированием СН. Так, в исследовании Manitoba Follow-Up Study было показано, что в случае развития ФП риск инсульта возрастал в 2 раза, в то время как риск развития застойной СН возрастал в 3 раза, а показатель общей летальности на фоне данного нарушения ритма увеличивался в 1,3 раза [67].
Известно, что СН также вносит значимый вклад в увеличение смертности и связана с повышением расходов на здравоохранение, в частности в настоящее время от этого заболевания страдает около 5 миллионов жителей США [2, 24, 60], и около 1-2% людей во всем мире [44, 118]. СН также как и ФП является заболеванием поражающим преимущественно людей старшей возрастной категории, так среди пациентов в возрасте старше 65 лет это заболевание встречается у 6-10% [22, 25, 50, 69, 72, 89, 92, 102, 104] или у каждого пятого старше 40 лет [14, 77].
Каждый год примерно двое из тысячи пациентов выписываются из стационаров с диагнозом СН, что составляет примерно 5% всех госпитализаций, а также может являться единственной и основной причиной госпитализации пациентов в возрасте старше 65 лет [9, 13, 26, 70, 90, 109, 119]. Количество госпитализаций по причине СН до сих пор остается колоссальным, и расходы на данных пациентов в европейских странах составляет до 2% средств от общих расходов на здравоохранение [9, 13, 26, 70, 90, 109, 117, 119]. Даже при оценке структуры обращений поликлинических пациентов, на долю СН приходится больше обращений, чем обращений по поводу стенокардии [91]. Необходимо также отметить, что качество жизни на фоне СН снижается более чем при других хронических сердечных заболеваниях [55].
Установлено, что смертность от СН составляет около 30-40% в течение первого года заболевания и возрастает до 60-70% в течение последующих 5 лет из-за ухудшения течения СН или внезапно (наиболее вероятно за счет развития желудочковых нарушений ритма) [14, 27, 104]. Проведенные Эхо-КГ исследования пациентов симптомной СН показали, что примерно половина пациентов с данным заболеванием имеет сохраненную функцию ЛЖ [57]. Необходимо отметить, что эпидемиология симптомной СН со сниженным сердечным выбросом отличается от эпидемиологии СН с сохраненным сердечным выбросом.
Сердечная недостаточность: факторы риска, классификация. Предикторы возникновения и механизмы развития фибрилляции предсердий и сердечной недостаточности
Традиционно считается, что анатомические характеристики ЛП рассматриваются как предикторы развития тех или иных осложнений сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе СН и ФП. В проведенной работе была оценена значимость изменений анатомических показателей ЛП у пациентов с впервые возникшей ФП на фоне существующей СН.
В таблице 7 представлены основные анатомические параметры, характеризующие ЛП, у пациентов вошедших в исследование.
При оценке использовалось сравнение анатомических характеристик изучаемых групп пациентов не только по отношению к контрольной группе сходных по возрасту пациентов без признаков сердечно-сосудистой патологии, но и между собой. Оценка анатомических показателей в группах начиналась с оценки диаметра ЛП.
Численность первой группы составила 19 человек, из которых было 5 женщин (26,3%). Диаметр ЛП в данной группе составил 4,55±0,84 см (р 0,05) с разбросом величин данного показателя от 2,95 см (что является вариантом нормы) до 5,40 см. У пяти пациентов из данной группы (26,3%) диаметр ЛП укладывался в нормальные значения данного показателя (2,0 -4,0 см).
Были проанализированы индексы объемных показателей в данной группе. Оценивая индекс максимального объема в данной группе, было установлено, что данный показатель составил 45,09±20,33 мл/м2 (р 0,05) с разбросом величин от 19,12 мл/м до 106,57 мл/м . Индекс минимального объема в данной группе составил 31,98±18,53 мл/м2 (р 0,05), с разбросом величин от 11,64 мл/м до 93,13 мл/м . Индекс Р-объема в данной группе составил 39,37±19,8 мл/м2, где р 0,05. В данной группе по этому показателю также отмечался разброс величин от 13,81 мл/м2 до 101,51 мл/м2.
Те же показатели были измерены и во второй группе пациентов: с подтвержденной СН и сохранившимся СР за время периода наблюдения. Эта группа, состоящая из 18 человек, в которую вошли 4 женщины (22,2%).
Показатели диаметра ЛП в данной группе оказались 4,79±0,68 см с разбросом показателей от 3,80 см до 6,10 см. Количество пациентов, с нормальными значениями диаметра ЛП (2,0-4,0 см) составило 4 человека или 22,2% от общего числа группы.
При оценке объемных показателей были получены следующие показатели: индекс максимального объема ЛП в данной группе составил 51,00±12,10 мл/м2 (р 0,05) с разбросом величин от 34,28 мл/м2 до 69,41 мл/м2. Несмотря на то, что разброс величин был меньшим, по сравнению с первой группой, среднее значение по данному показателю было больше во второй группе. Оценивая индекс минимального объема в группе, были получены следующие показатели: индекс минимального объема ЛП в среднем по группе составил 22,37±8,03 мл/м2 (р 0,05) с разбросом величин от 11,36 мл/м до 33,16 мл/м . Индекс Р-объема в среднем составил 34,02±10,30 мл/м2 (р 0,05), где разброс величин составлял 17,90 мл/м до 60,01 мл/м .
Контрольная группа являлась наиболее многочисленной, и в нее вошли 47 человек, сходного с пациентами из первых двух групп возраста, без признаков сердечно-сосудистых заболеваний. В группу вошло 20 женщин, что составило 42,6% от общего числа группы, таким образом, количество женщин в данной группе было больше чем в остальных, исследуемых группах.
Показатели диаметра ЛП в данной группе были на уровне 4,12±0,43 см. При оценке объемных показателей были получены следующие показатели: индекс максимального объема ЛП в данной группе составил 29,75±7,02 мл/м2 (р 0,05), индекс минимального объема в группе составил 9,86±3,81 мл/м2 (р 0,05), индекс Р-объема в среднем составил 17,98±5,64 мл/м2 (р 0,05).
Клиническая характеристика больных
Основными функциями ЛП считаются насосная, резервуарная и проводниковая функции. Одной из задач исследования являлось оценка изменения функций ЛП на фоне развивающейся ФП у пациентов с СН.
В таблице 8 отражены функциональные характеристики работы ЛП во всех группах пациентов. ЛП выполняет проводниковую функцию (функцию кондуита) во время фазы раннего диастолического наполнения ЛЖ. Характеристикой, отражающей проводниковые способности ЛП, является фракция пассивного опустошения ЛП, формула расчета которой приведена в соответствующем разделе, данный показатель измеряется в процентах.
Фракция пассивного опустошения в группе ФП составила 13,78±9,36% с разбросом величин от 4,40% до 31,00%. Тот же показатель в группе СН без аритмии составил 33,52±8,39% с разбросом показателей от 13,5% до 47,77 %. Следует отметить, что не только среднее значение показателя во второй группе было выше, чем в первой, но и значения, отражающие максимальные и минимальные значения в группах существенно отличались. Для сравнения, та же фракция у пациентов контрольной группы составила 40,03±7,06%, этот показатель был не только больше, чем у пациентов в первой группе, но и превосходил таковой во второй группе.
Выполненная статистическая обработка с попарным сравнением величин позволила подтвердить, что фракция пассивного опустошения была достоверно ниже у пациентов с развившейся в последствии ФП, не только по сравнению с контрольной группой, но и по сравнению с пациентами с СН, у которых сохранился СР.
Не менее значимой функцией ЛП является насосная функция, на фоне снижения систолической и диастолической функции ЛЖ эта функция ЛП становится крайне важной. В исследовании была оценена данная функция не только внутри изучаемых групп, но также было проведено сравнение с контрольной группой для исключения влияния на полученные данные не только СН, но и возраста. Показателем, характеризующим насосную функцию ЛП, является фракция активного опустошения ЛП. Формула для расчета данного показателя приведена в соответствующем разделе.
Фракция активного опустошения в первой группе составила 19,40±13,02% с разбросом величин внутри группы от 2,18% до 37,10%. Показатели фракции активного опустошения в группе сохраненного синусового ритма составили 34,98±9,88% с разбросом величин от 15,29% до 47,72%. Для сравнения тот же показатель в контрольной группе составил 45,83±7,85%. Равно как и в случае с проводниковой функцией ЛП, отличались не только средние величины между группами, но и максимальные и минимальные значения в исследуемых группах значительно различались между собой. Попарные сравнения между группами подтвердило достоверное снижение насосной функции ЛП не только в сравнении с контрольной группой, но и между группами.
Одной из наиболее важных функций ЛП является резервуарная функция. Возможность ЛП осуществлять эту функцию является важным показателем, характеризующим сердечный выброс. Показателем, отражающем способность ЛП к сокращению и расслаблению, является индекс расширения ЛП, представляющий собой отношение разницы между максимальным и минимальным объемом предсердия к минимальному объему, выраженное в процентах. Формулу для расчета показателя можно найти в соответствующем разделе.
Полученные результаты значимо различались между группами. ИРЛП в первой группе составил 50,37±37,58% (8,84-172,00%), во второй группе индекс расширения составил 139,43±44,29% (47,53-222,26%).
Так же, как и в случае с показателями, отражающими другие функции ЛП, отмечалось достоверное снижение резервуарной функции пациентов первой группы не только в сравнении с контрольной (ИРЛП в контрольной группе
Анатомические особенности левого предсердия у пациентов с сердечной недостаточность
Таким образом, диаметр ЛП не может считаться предиктором ФП у пациентов старшего возраста, поскольку увеличение переднезаднего размера предсердия у таких пациентов происходит не только вследствие заболеваний, таких как ФП и СН, но и на фоне естественного старения. СН вносит значительный вклад в изменения диаметра ЛП и развивающаяся на ее фоне ФП уже не оказывает столь выраженного влияния на данный показатель.
Более четкое представление об анатомических особенностях ЛП можно получить, используя объемные характеристики ЛП, потому что они дают представление о предсердии не за счет одного переднезаднего размера, но отражают трехмерные размеры предсердия. Эта разница становится более очевидной по мере дилатации ЛП и может быть довольно значительной. Кроме того, с возрастом предсердие становится менее сферическим, что также отражается на достоверности переднезаднего размера предсердия.
При сравнении всех объемных показателей изучаемых групп с контрольной были получены достоверные данные, свидетельствующие об увеличении всех объемных показателей по отношению к контрольной, что говорит о влиянии СН, на размеры ЛП. Однако при сравнении изучаемых групп между собой разница в результатах не была столь очевидной.
В отношении индексов максимального и Р-объемов достоверного увеличения в группе ФП по сравнению с группой СР на фоне СН получено не было. Индексы Р-объема составили 39,37±19,86 мл/м2 в группе ФП и 34,02±10,30 мл/м2 во второй изучаемой группы. Цифры индексов в первой группе были несколько больше таковых во второй, однако эта разница не была статистически достоверной. В отношении индекса максимального объема также была получена статистически недостоверная разница между показателями. В первой группе этот индекс составил 45,09±20,33 мл/м , а во второй 51,00±12,10 мл/м . Обращает на себя внимание тот факт, что показатели в группе СР превышали таковые в группе ФП. Представляется, что это связано с преобладанием пациентов с перенесенным инфарктом миокарда во второй группе, что отразилось на значении данного показателя, поскольку максимальный объем зависит от функционального состояния ЛЖ.
Сложность оценки данных по индексам объемов ЛП состоит в том, что в настоящее время не разработаны стандартизованные показатели, позволяющие определить критические значения индексов объемов ЛП. В работах, где исследовались объемы ЛП, они обычно сравнивались между группами. Прогнозирование также основывалось на сравнительном анализе показателей между группами без ссылки на точные значения [128]. Некоторые авторы пытались установить нормы для данных показателей. Например, в качестве клинически значимого параметра использовали показатель индекса максимального объема более 32 мл/м" [85] поскольку этот показатель больше на два значения стандартного отклонения нормального среднего объема по данным Schiller et al. [110]. Однако зачастую эти данные противоречат результатам, полученным в данном исследовании, поскольку оценивают риск развития ФП, не принимая в расчет сопутствующие заболевания и возраст. В данном исследовании средний возраст пациентов во всех группах был старше 65 и развитие ФП и анатомо функциональные показатели оценивались на фоне уже существующей СН. Представляется, что такой выбор пациентов для исследования более приближен к тому, с чем приходится сталкиваться в повседневной практике, поскольку процент пациентов старше 60 лет с СН значителен. В нашем исследовании данные по индексу максимального объема в контрольной группе были менее 32 мл/м2 (29,75±7,02), в то время как в изучаемых группах этот показатель был больше этого показателя (45,09±20,33 мл/м2 в первой и 51,00±12,10 мл/м во второй группе). Сравнительных величин для оценки индексов минимального и Р-объемов в доступной литературе не встречалось. Учитывая, неоднозначность имеющихся литературных и полученных данных, более подробно были изучены функциональные показатели работы предсердия у пациентов.
Были изучены фракции ЛП, характеризующие функциональное состояние. Фракции, как величины относительные, дают более точное представление об изучаемом объекте, чем объемы.
Основная задача ЛП - модулирование заполнения ЛЖ за счет выполнением ЛП резервуарной функции во время систолы желудочков, проводниковой функции во время диастолы и активного сокращения или насосной функции во время фазы активного сокращения ЛП.
