Количественная оценка локальной сократимости миокарда при ишемической болезни сердца Гусева Олеся Андреевна

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы 14

1.0. Распространенность ишемической болезни сердца 14

2.0. Кровоснабжение сердца в зависимости от типов кровоснабжения сердца 15

2.1. Кровоснабжение левого желудочка 15

2.2. Кровоснабжение правого желудочка 17

3.1. Эхокардиографическая оценка систолической функции левого и правого желудочков 18

3.1.1. Визуальная оценка сократимости 18

3.1.2. Полуколичественная оценка систолической функции 19

3.1.3. Косвенные методы оценки глобальной систолической функции 21

3.1.4. Количественная оценка глобальной систолической функции 29

3.1.5 Количественная оценка сократимости миокарда в тканевом режиме 31

3.1.5.1. Сравнение тканевого допплеровского режима (TDI) 32

и режима тканевого следа (STI) 32

3.1.5.2. Оценка глобальной и локальной систолической функции 44

правого желудочка в тканевом режиме 44

3.1.5.3. Внутрижелудочковая диссинхрония, как критерий атеросклеротического поражения коронарного русла 46

3.2. Возможности стресс-эхокардиографии 51

в диагностике ишемической болезни сердца 51

3.2.1. Количественная стресс-ЭхоКГ 53

3.3. Инвазивные методы диагностики ишемической болезни сердца 56

3.3.1. Коронарография 56

3.3.2 Внутрисосудистое ультразвуковое исследование 58

3.3.3 Оптическая когерентная томография 59

3.3.4 Методика определения фракционного резерва кровотока 61

ГЛАВА 2. Материалы и методы 63

2.1. Критерии включения и исключения

2.2. Методы исследования пациентов 64

2.2.1. Анализ клинической картины заболевания 64

2.2.2. Общее обследование

2.2.2.1. Определение антропометрических показателей 67

2.2.2.2. Измерение артериального давления 68

2.2.3. Исследование сердечно-сосудистой системы 68

2.2.3.1. Эхокардиография 68

2.2.3.3. Коронароангиография 72

2.3. Характеристика пациентов 73

2.4. Статистический анализ 77

ГЛАВА 3. Результаты исследования 78

3.1. Показатели эхокардиографии в покое 78

3.3. Характеристика поражения коронарного русла по данным коронарографии 82

3.4. Данные стресс - эхокардиографии 82

3.4.1. Гемо динамические параметры нагрузочного теста 82

3.4.2. Показатели эхокардиографии на высоте нагрузки 84

3.4.3. Данные показателей тканевого доплеровского режима 86

3.4.3.1 Характеристика показателей.. 86

систолической скорости движения миокарда 86

3.4.3.2. Характеристика показателей 93

максимальной систолической скорости деформации 93

3.4.3.3. Характеристика максимальной систолической деформации 102

3.5. Алгоритм диагностики поражения коронарных артерий ПО

3.5.1. Алгоритм диагностики поражения ПО

передней межжелудочковой ветви левой коронарной артерии ПО

3.5.2. Алгоритм диагностики поражения правой коронарной артерии 114

3.5.3. Алгоритм диагностики поражения 116

огибающей ветви левой коронарной артерии 116

3.6. Характеристика показателей внутрижелудочковой диссинхронии в диагностике поражения коронарных артерий 120

ГЛАВА 4. Обсуждение результатов исследования 123

Заключение 128

Выводы 130

Практические рекомендации 131

Перспективы дальнейшей разработки темы 132

Список литературы

• Эхокардиографическая оценка систолической функции левого и правого желудочков
• Анализ клинической картины заболевания
• Характеристика поражения коронарного русла по данным коронарографии
• Характеристика показателей внутрижелудочковой диссинхронии в диагностике поражения коронарных артерий

Введение к работе

Актуальность темы исследования

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) продолжает оставаться ведущей причиной смертности населения трудоспособного возраста. По данным ВОЗ в 2012 г. смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в мире составила 17,5 млн человек (31%), из них 7,4 млн (13,2%) умерло от ИБС (ВОЗ, 2013). В России в 2010 г. смертность составила около 420 человек на 100 тыс. населения [Шальнова С.А. и соавт., 2012]. В Европе от ИБС умирает около 2 млн человек каждый год [European Cardiovascular Disease Statistics, 2012].

Предотвратить преждевременные сердечно-сосудистые события позволит
ранняя диагностика ишемических изменений миокарда. Определение
глобальной и локальной систолической функции сердца с помощью
эхокардиографии является одной из основных задач у пациентов с
предполагаемой и верифицированной ИБС. Существующие методы

исследования систолической функции имеют ограничения и недостатки. Так, визуальная оценка сократимости миокарда является субъективной, т.к. зависит от опыта и визуального восприятия исследователем сократимости миокарда. Полуколичественная оценка глобальной сократимости левого желудочка (ЛЖ) в виде индекса локальной сократимости миокарда, также является субъективной, т.к. опирается на визуальную оценку локальной сократимости [Lang R.M. et al., 2005, 2015; Рыбакова М.К. и соавт., 2008]. Количественные показатели оценки систолической функции миокарда, такие, как митрально-септальная сепарация (EPSS), скорость нарастания давления в желудочках (dP/dt), индекс работы миокарда (MPI), скорость систолического движения латеральной части митрального и трикуспидального колец (S’, TAM) и др., позволяют только косвенно судить о глобальной сократимости миокарда и не способствуют получению полноценной информации о локальной сократимости миокарда [Lang R.M. et al., 2005, 2015; Rudski L.G. et al., 2010, Рыбакова М.К. и соавт., 2008].

Нагрузочная эхокардиография или стресс-эхокардиография (стресс-ЭхоКГ) в диагностике ИБС обладает высокой чувствительностью (80-85%) и специфичностью (84-86%) [Fox K. et al., 2006; Montalescot G. et al., 2013]. Стресс-ЭхоКГ позволяет оценить как глобальную, так и локальную сократимость миокарда, но в клинической практике, как правило, опирается на визуальную оценку сократимости миокарда и зависит от опыта исследователя.

Таким образом, качественное изучение движения миокарда имеет существенные недостатки, т.к. напрямую зависит от восприятия кинеза глазами специалиста и его опыта. С целью избавления от визуального субъективизма в настоящее время разрабатываются количественные методы исследования ишемии. Количественные параметры диагностики ишемии миокарда в тканевом режиме с использованием скорости движения миокарда (S’), деформации (S) и скорости деформации (SR) могут способствовать выявлению

наиболее ранних и скрытых нарушений локальной сократимости, невидимых глазом и объективно дополнить визуальную оценку.

Степень разработанности темы исследования

В настоящее время представлено небольшое количество научных исследований с немногочисленными группами по количественной оценке ишемических изменений миокарда. В имеющихся данных литературных источников, описываются различные данные о количественных показателях локальной сократимости миокарда с использованием тканевого режима [C.F. Madler et al., 2003, A. Zagatina et al., 2007, S. Hoffmann et al., 2010, S. Shimoni et al., 2011, R. Agarwal et al., 2012]. Несмотря на неоднородность результатов научных исследований, в них наблюдалась закономерная динамика показателей количественной оценки движения миокарда – снижение скоростных и увеличение временных параметров в ишемизированных участках миокарда. Вариабельность полученных значений количественных показателей движения миокарда этих научных работ, возможно, связана с использованием в исследованиях различных видов нагрузки при проведении нагрузочной пробы (фармакологической и физической); оборудования и его программного обеспечения; режимов, применяемых при получении количественных параметров или их сочетания; выбираемых вариантов изучения локальной сократимости, методов статистической обработки и др. [Kuznetsova T. et al., 2008, Dalen H. et al., 2010; Zghal F. еt al., 2011, Yingchoncharoen T. еt al., 2013].

Установление количественных критериев диагностики ишемических
изменений миокарда в бассейне поражения коронарных артерий и разработка
алгоритма определения преимущественного вовлечения коронарной артерии
также важно для дополнения визуальной оценки сократимости с целью
объективизации полученных данных. По литературным данным предложены
различные модели для установления вовлеченности коронарной артерии у
пациентов с многососудистым значимым поражением коронарного русла
[C.F. Madler et al., 2003, A. Zagatina et al., 2007]. Однако, установленных
алгоритмов выявления ишемии миокарда определенного бассейна

кровоснабжения и пороговых значений параметров локальной сократимости миокарда в научной литературе не предложено.

Существующие в настоящее время, научные исследования по количественной оценке ишемии имеют неоднозначные результаты и большую вариабельность показателей, что указывает на целесообразность дальнейших исследований в этой области и актуальность настоящей работы.

Цель исследования

Оценить локальную сократительную функцию сердца с использованием количественных параметров в тканевом допплеровском режиме, а также разработать алгоритм определения поражения коронарных артерий у пациентов с ишемической болезнью сердца.

Задачи исследования

1. Изучить локальную систолическую функцию левого и правого желудочков с использованием скорости движения миокарда (S’), деформации (S) и скорости деформации (SR) в тканевом допплеровском режиме (TDI) у пациентов с ИБС и здоровых лиц при проведении стресс-эхокардиографии с физической нагрузкой.

2. Определить показатели S’, S и SR в TDI у пациентов с ИБС со значимым (более 50%) и незначимым (менее 50%) поражением коронарных артерий в покое и на высоте физической нагрузки.

3. Разработать алгоритм определения преимущественного вовлечения коронарной артерии у пациентов с многососудистым атеросклеротическим поражением и оценить его диагностическую значимость.

4. Установить количественные критерии диагностики ишемии миокарда в бассейне поражения коронарных артерий у больных ИБС.

5. Оценить внутрижелудочковую диссинхронию сокращения стенок ЛЖ и установить пограничные значения у пациентов со значимым и незначимым поражением коронарного русла.

Научная новизна исследования

6. Доказано, что значения максимальной систолической скорости движения миокарда (S’), деформации (S) и скорости деформации (SR) снижаются, а время до достижения пиков максимальных систолических значений данных показателей увеличивается у пациентов с многососудистым атеросклеротическим поражением коронарных артерий. Количественная характеристика показателей зависит от значимости поражения коронарного русла в покое и на высоте нагрузки.

7. Показано преимущество количественных критериев диагностики поражения той или иной коронарной артерии при интерпретации результатов стресс-ЭхоКГ у пациентов с многососудистым поражением коронарного русла по сравнению с визуальной оценкой сократимости миокарда.

8. Установлены индексы внутрижелудочковой диссинхронии сокращения стенок ЛЖ при значимом и незначимом многососудистом поражении коронарного русла.

Теоретическая и практическая значимость работы

Проведенное исследование подтвердило наличие взаимосвязи между количественными показателями сокращения миокарда и значимостью (более и менее 50%) атеросклеротического поражения коронарного русла. Наблюдается снижение скоростных и увеличение временных параметров движения миокарда. Было выявлено, что все скоростные показатели, систолическая скорость движения миокарда (S’max), скорость деформации (SRmax) и деформация (Smax) указывают на значимое поражение коронарных артерий, а S’max и SRmax позволяют установить незначимое поражение коронарного русла на высоте физической нагрузки. В покое наблюдается снижение значений S’max и SRmax в большем количестве сегментов левого и правого желудочков

у пациентов с поражением коронарного русла более 50% по сравнению со здоровыми лицами. Незначимое поражение коронарного русла в покое можно выявить только с помощью S’max. Деформация (S) не позволяет определить атеросклеротическое поражение в покое. Дифференцировать поражение менее и более 50% возможно только при использовании SRmax на высоте нагрузки. Использование показателей асинхронности сокращения сегментов: времени до достижения пиков максимальных систолических S'max, SRmax и Smax (tS’max, tSRmax, tSmax) также позволяет установить значимое поражение коронарного русла на высоте нагрузки. В покое на поражение коронарного русла более 50% указывает только tSmax. Незначимое поражение позволяют установить tSRmax, tSmax, в меньшей степени tS’max по сравнению с группой контроля на пике нагрузки. Установить значимость поражения коронарного русла у пациентов со значимым и незначимым стенозированием коронарного русла возможно с помощью tSmax на пике нагрузки.

В исследовании были разработаны алгоритмы определения вовлечения в атеросклеротический процесс коронарной артерии, в которых установлены задействованные сегменты и пороговые значения количественных параметров движения миокарда, отражающие поражение той или иной артерии при многососудистом поражении коронарного русла.

Одним из практических результатов исследования является выявление внутрижелудочковой диссинхронии ЛЖ у пациентов как со значимым, так и незначимым поражением коронарного русла на высоте нагрузки. В работе определены пороговые значения индексов внутрижелудочковой диссинхронии – TS’max для поражения коронарного русла более 50% и TSRmax для поражения коронарного русла менее 50%.

Результаты настоящего исследования имеют практическую значимость. Разработанный алгоритм определения вовлечения коронарной артерии и рассчитанные пороговые значения показателей движения миокарда могут быть использованы для оценки локальной сократимости миокарда и установления бассейна поражения коронарного русла при проведении стресс-ЭхоКГ в клинической практике.

Методология и методы исследования

Для включения в рандомизированное исследование были обследованы пациенты с клиническими проявлениями ИБС, находившиеся на стационарном лечении в клинике им. Э.Э. Эйхвальда ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И.И. Мечникова Минздрава России или на амбулаторном приеме в ООО «Медика» в период с 2011 по 2013 гг.

Критериями включения в исследование являлись: подписанное пациентом информированное согласие на участие в исследовании; клинические проявления и/или установленный диагноз ИБС; сохраненная глобальная систолическая функция ЛЖ.

Критериями исключения были: кардиомегалия; нарушения ритма высокой градации; нарушения проводимости высокой степени; наличие искусственных

водителей ритма; тяжелые поражения клапанного аппарата; наличие противопоказаний к выполнению нагрузочного теста; в соответствии с рекомендациями AСС/AНА (2002); морбидное ожирение; хроническая болезнь почек IV–V стадии; активные воспалительные заболевания, выраженные электролитные нарушения, психические нарушения, сахарный диабет в фазе суб- и декомпенсации; заболевания щитовидной железы: гипо- и гипертиреоз.

У всех пациентов было проанализировано клиническое течение ИБС на
момент проведения нагрузочной пробы. Оценивались наличие и

функциональный класс (ФК) стенокардии напряжения по классификации Канадской кардиологической ассоциации (CCS) 1976 г. [L. Campeau, 2002]; наличие и функциональный класс (ф.к.) сердечной недостаточности по классификации Нью-Йоркской ассоциации сердца (NYHA), 1964 г.; наличие в анамнезе инфаркта миокарда (ИМ), сахарного диабета; наличие, степень артериальной гипертензии и стадия гипертонической болезни, риск сердечнососудистых осложнений; медикаментозная терапия. Пациентам выполнялся ряд инструментальных исследований: 1) ЭКГ в 12 отведениях; 2) трансторакальная эхокардиография (ЭхоКГ); 3) стресс-ЭхоКГ с физической нагрузкой; 4) коронароангиография (КАГ).

Трасторакальная ЭхоКГ выполнялась с целью оценки размеров и объемов камер сердца, массы миокарда ЛЖ (ММЛЖ), глобальной и локальной сократимости левого и правого желудочков. Нормальные значения размеров и показателей систолической функции левого и правого желудочков рассматривались в соответствии с международными рекомендациями ASE/EACI (2015). Эхокардиографию проводили с помощью ультразвукового аппарата Vivid 7 (General Electric, USA) с использованием секторального датчика M4S с частотой 1,5-4,0 мГц. В двухмерном режиме у всех обследуемых измеряли конечно-диастолические и конечно-систолические диаметры и объемы ЛЖ (КДО, КСО), площади правого желудочка (ПЖ), толщину межжелудочковой перегородки (МЖП) и задней стенки ЛЖ. Определяли ММЛЖ в двухмерном режиме по формуле площадь-длина и относительную толщину стенок. Для всех полученных линейных размеров, объемов, площадей, ММЛЖ рассчитывали их индексы к площади поверхности тела (ППТ).

Глобальную систолическую функцию оценивали количественно путем измерения фракции выброса (ФВ) ЛЖ по модифицированному методу Симпсона и фракционного изменения площади (FAC) ПЖ. Косвенная оценка глобальной систолической функции ЛЖ и ПЖ проводилась с использованием показателей систолической скорости движения латеральной части митрального и трикуспидального кольца (S'мк и TAM соответственно), определяемых в тканевом допплеровском режиме (TDI).

Стресс-ЭхоКГ с физической нагрузкой выполнялась на горизонтальном велоэргометре e-Bike EL&BP (General Electric, USA). Пробы проводились с использованием программ для нагрузочных тестов GE Cardiosoft V6.73 (General Electric, USA). Перед исследованием за 2 периода полувыведения отменялись

препараты, имеющие антиангинальный эффект или способные препятствовать приросту ЧСС при нагрузке. Начальная нагрузка составляла 50 Ватт, с последовательным увеличением на 25 Ватт каждые 2 минуты до достижения критериев прекращения пробы в соответствии с рекомендациями AСС/AНА (2002). Во время пробы производилась непрерывная регистрация ЭКГ в 12-ти стандартных отведениях, оценивались артериальное давление и показатели ЧСС. Изображения сердца, синхронизированные с ЭКГ, были записаны в 4-х стандартных сечениях (продольном и поперечном парастернальном, 2-х и 4-хкамерном сечениях) с использованием функции «Tissue Synchronization Imaging (TSI) visible» для Q-анализа в покое и на высоте нагрузки (в течение 1-ой минуты этапа восстановления). Все изображения сохранялись в цифровом формате в режиме «кинопетли».

Нарушения регионарной сократимости оценивались в 22-х сегментах ЛЖ и
ПЖ при сравнении изображений в покое и на высоте нагрузки. Оценка
нарушений сократимости проводилась как качественно, так и с применением
количественных методов анализа локальной сократимости ЛЖ и ПЖ в TDI. В
верхушечных 4-х и 2-хкамерном сечениях сердца off-line измерялись
максимальные систолические скорость движения миокарда (S' max),

деформация (Strain, S max) и скорость деформации (Strain Rate, SR max) в покое и на высоте физической нагрузки, прирост данных показателей на пике нагрузки и время от начала зубца Q на ЭКГ до достижения пиков данных показателей (tS' max, tS max, tSR max). Показатели S' были измерены в 10-ти сегментах: базальном и срединном сегментах МЖП, боковой, нижней и передней стенок ЛЖ и свободной стенки ПЖ. Значения S и SR дополнительно оценивались в верхушечных сегментах тех же стенок ЛЖ и ПЖ.

Был рассчитан индекс внутрижелудочковой диссинхронии ЛЖ, как максимальная разница времени от начала зубца Q на ЭКГ до пиков S'max, SRmax, Smax между 8-мью оцениваемыми сегментами в покое и на высоте нагрузки.

Коронароангиография была выполнена по методу М.Р. Judkins, 1967 г. в
течение 93±73 дней после проведения стресс-ЭхоКГ независимым

интервенционным кардиологом. По данным КАГ оценивалось количество пораженных артерий, а также локализация и значимость стеноза [S. Windecker et al., 2014]. Была определена принадлежность пораженной артерии к бассейну кровоснабжения сегментов ЛЖ и ПЖ тремя магистральными коронарными артериями – передней межжелудочковой ветвью (ПМЖВ) и огибающей ветвью (ОВ) левой коронарной артерии (ЛКА), правой коронарной артерией (ПКА).

Статистическая обработка полученных данных была проведена с
применением статистического пакета Statistica, версия 8.0 (Stat Soft Inc., USA).
Полученные параметры описаны с использованием средних значений и
стандартных отклонений. Для сравнения нескольких групп использовался
дисперсионный анализ (ANOVA). Для описания непараметрических

переменных был применен критерий Mann-Whitney. Для разработки алгоритма

установления поражения какой-либо из коронарных артерий и определения его
чувствительности и специфичности использовался метод классификационных
деревьев. Зависимость между степенью поражения коронарных артерий и
индексом внутрижелудочковой диссинхронии сокращения стенок ЛЖ
устанавливалась методом логистической регрессии. Для установления
пороговых значений показателя индекса диссинхронии и оценки

чувствительности и специфичности использовался метод ROC-анализа.

Положения, выносимые на защиту

9. Количественные показатели локальной сократимости миокарда, определенные с помощью тканевого допплеровского режима при исследовании в покое и на высоте физической нагрузки, характеризуют наличие и значимость поражения коронарного русла.

10. Количественные критерии диагностики ишемии миокарда позволяют определить бассейн вовлеченной коронарной артерии у пациентов с многососудистым атеросклеротическим поражением коронарного русла.

11. Индекс внутрижелудочковой диссинхронии движения стенок ЛЖ может служить критерием как значимого, так и незначимого поражения коронарного русла на высоте физической нагрузки.

Степень достоверности и апробация результатов исследования

Степень достоверности результатов проведенных исследований

определяется достаточным объемом выборки обследованных пациентов, а также, использованием современных инструментальных методов обследования и подтверждена адекватными методами статистической обработки данных.

Основные результаты диссертации были представлены на Всероссийской
научно-практической конференции с международным участием «Современные
технологии функциональной и ультразвуковой диагностики в клинической
медицине» (Санкт-Петербург, 2011, 2014, 2015 гг.); на Всероссийской
конференции «Функциональная диагностика-2012» (Москва, 2012); American
Society of Echocardiography 23rd annular scientific session: Cardiovascular
imaging: A disease and a patient (Washington, USA, 2012); Euroecho and other
modalities 2012 (Athens, Greece, 2012); на Всероссийской научно-практической
конференции и образовательном семинаре с международным участием
«Оптимальная медикаментозная терапия в кардиологии» (Санкт-Петербург,
2013, 2014, 2015); на 4-ой Санкт-Петербургской школе по диагностике и
лечению атеросклероза: заседании Санкт-Петербургского

эхокардиографического клуба (Санкт-Петербург, 2014); на Конгрессе Российской ассоциации радиологов (Москва, 2014).

Основные положения диссертации отражены в 20 опубликованных печатных работах, 3 из которых опубликованы в журналах ВАК РФ.

Результаты исследования внедрены в научно-учебный процесс кафедры
функциональной диагностики ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И.И. Мечникова
Минздрава России, в лечебно-диагностическую работу отделения

функциональной диагностики клиники им. Э.Э. Эйхвальда СЗГМУ

им. И.И. Мечникова и ООО «Медика».

Личное участие автора в получении результатов

Автором непосредственно проводился отбор пациентов для включения в
исследование, клинико-анамнестическое обследование, выполнялись

эхокардиография и стресс-эхокардиография, качественный и количественный анализ сократимости миокарда, статистический анализ показателей.

Структура и объем диссертации

Эхокардиографическая оценка систолической функции левого и правого желудочков

Проведенное исследование подтвердило наличие взаимосвязи между количественными показателями сокращения миокарда и значимостью (более 50% и менее 50%) атеросклеротического поражения коронарного русла. Наблюдается снижение скоростных и увеличение временных параметров движения миокарда. Было выявлено, что только систолическая скорость движения миокарда (S ) и скорость деформации (SR) на высоте нагрузки указывают на значимое поражение коронарных артерий. В покое также наблюдается снижение значений S и SR в большем количестве сегментов левого и правого желудочков у пациентов с поражением коронарного русла более 50%. В тоже время было установлено, что деформация (S) не позволяет выявить атеросклеротическое поражение, как в покое, так и на пике нагрузки. Незначимое поражение коронарного русла можно установить с помощью S на высоте физической нагрузки, а дифференцировать поражение менее и более 50% возможно только при использовании SR на высоте нагрузки. Использование показателей асинхронности сокращения сегментов, времени до достижения пиков максимальных систолических S , SR и S (tS max, tSRmax, tSmax), также позволяет установить значимое поражение коронарного русла на высоте нагрузки. Незначимое поражение позволяют установить tSRmax, tSmax, в меньшей степени tS max по сравнению с группой контроля. Установить значимость стенозирования коронарных артерий между группами пациентов со значимым и незначимым поражением коронарного русла с помощью параметров движения миокарда не представляется возможным.

В исследовании были разработаны алгоритмы определения вовлечения в атеросклеротический процесс коронарной артерии, в которых установлены задействованные сегменты и пороговые значения количественных параметров движения миокарда, отражающие поражение той или иной артерии при многососудистом поражении коронарного русла.

Одним из практических результатов исследования является выявление внутрижелудочковой диссинхронии ЛЖ у пациентов со значимым поражением коронарного русла на высоте нагрузки. В работе определены пороговые значения индексов внутрижелудочковой диссинхронии - TSRmax, TSmax.

Полученные данные существенно дополняют традиционную визуальную оценку сократимости миокарда и способствуют количественной объективизации поражения коронарного бассейна.

Результаты настоящего исследования имеют практическую значимость. Разработанный нами алгоритм определения вовлечения коронарной артерии и рассчитанные пороговые значения показателей движения миокарда могут использоваться для оценки локальной сократимости миокарда и установления бассейна поражения коронарного русла при проведении стресс-эхокардиографии в клинической практике.

Методология и методы исследования В рандомизированное исследование было включено 132 пациента. Основную группу составили 105 пациентов с известным или предполагаемым поражением коронарных артерий в возрасте 56±9 лет (35-80 лет). В контрольную группу были включены 27 здоровых лиц без клинических, ЭКГ и стресс-эхокардиографических (стресс-ЭхоКГ) признаков поражения коронарных артерий в возрасте 53±5 лет (44-64 лет). Исследование было одобрено локальным этическим комитетом. У всех пациентов было проанализировано клиническое течение ИБС на момент проведения нагрузочной пробы. Оценивалось наличие и функциональный класс (ФК) стенокардии напряжения по классификации Канадской кардиологической ассоциации (CCS), 1976 г. [L. Campeau, 2002]; наличие и ФК сердечной недостаточности по классификации Нью-Йоркской ассоциации сердца (NYHA), 1964 г.; наличие в анамнезе инфаркта миокарда (ИМ), сахарного диабета; наличие, степень артериальной гипертензии (АГ) и стадия гипертонической болезни, риск сердечно-сосудистых осложнений; медикаментозная терапия. Пациентам выполнялся ряд инструментальных исследований: 1) ЭКГ в 12 отведениях; 2) трансторакальная эхокардиография (ЭхоКГ); 3) стресс-ЭхоКГ с физической нагрузкой; 4) коронароангиография (КАГ).

Трасторакальная ЭхоКГ выполнялась с целью оценки размеров и объемов камер сердца, массы миокарда, глобальной и локальной сократимости левого и правого желудочков (ЛЖ, ПЖ).

Стресс-ЭхоКГ с физической нагрузкой выполнялась на горизонтальном велоэргометре e-Bike EL&BP (General Electric, USA). Пробы проводились с использованием программ для нагрузочных тестов GE Cardiosoft V6.73 (General Electric, USA). Оценивались локальная сократимость миокарда в покое и на высоте физической нагрузки визуально и с помощью количественных параметров движения миокарда в тканевом допплеровском режиме (TDI), таких как, максимальная систолическая скорость движения миокарда (S max), деформация (Strain, S max) и скорость деформации (Strain Rate, SR max), прирост данных показателей на нагрузке и время от начала зубца Q на ЭКГ до достижения пиков данных показателей (tS max, tS max, tSR max). Изучался уровень достигнутой физической нагрузки и параметры, отражающие гемодинамический ответ на физическую нагрузку (изменение ЧСС и АД).

Анализ клинической картины заболевания

На значения S и SR потенциально могут оказать влияние специфические для каждого пациента факторы (пол, возраст, раса, этническая принадлежность, антропометрические характеристики); гемодинамические факторы (частота сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление (АД); толщина стенок ЛЖ, а также программное обеспечение оборудования. Авторы отметили снижение значений S и SR с увеличением возраста и выше значения S у женщин за исключением пациентов старше 60 лет. [Kuznetsova Т. et al., 2008, Dalen Н. et al., 2010; Zghal F., 2011]. В исследовании Т. Yingchoncharoen et al. (2013), полученные значения глобальной S значимо не отличались в зависимости от программного обеспечения оборудования (р=0,98) [Yingchoncharoen Т. et al., 2013]. Но в некоторых исследованиях такие различия были установлены. GRS имеет высокую внутрисследовательскую вариабельность показателей, в отличие от GLS из-за измерения в поперечном сечении и особенностей программного обеспечения [Oxborough D., 2012; Yingchoncharoen Т. et al., 2013]. Значения SR, полученные в режиме STI были значительно ниже SR в TDI и при сочетанном использование режимов, а значения S наоборот [DalenH. et al., 2010]. Было установлено, что значения GLS и GLSR больше с увеличением цифр АД (р=0,01) [Yingchoncharoen Т. et al., 2013; Marwick Т.Н. et al., 2009]. В исследовании Т. Kuznetsova et al. (2008) установили, что регионарные продольный и радиальный S и SR снижаются при увеличении массы миокарда Л Ж (р 0,0001). Также, значения регионарной продольной S снижаются при увеличении соотношения талия/бедро (р=0,001), а радиальной S при увеличении массы тела (р=0,002) [Kuznetsova Т. et al., 2008]. В исследовании C.Y. Wong et al. (2004) также наблюдалось снижение S и продольной регионарной и глобальной S у пациентов с ожирением (р 0,001).

При поражении коронарного русла значения всех показателей, как глобальных, так и локальных (S , S, SR) по сравнению со здоровыми снижаются. И чем больше степень стеноза, тем ниже данные значения. Наиболее чувствительны к ишемии субэндокардиально расположенные продольные волокна миокарда, поэтому измерение продольной S может являться наиболее чувствительным показателем диагностики ишемии как в TDI, так и в 2DSTI [Т. Biering-Sorensen et al., 2014; D.E.Montgomery et al., 2011]. Значения регионарных продольных S в режиме TDI, в отличие от STI зависят от взаимодействия с соседними сегментами и самого движения сердца. [Т. Biering-S0rensenetal.,2O14].

В исследовании Т. Biering-S0rensen et al. (2014) у пациентов с диагнозом стабильной стенокардии без кардиологического анамнеза и сохраненной ФВ в режиме STI значения GLS, оцененные в 18 (GLSi8) и 12 (GLSi2) сегментах ЛЖ и регионарных систолической и ранней диастолической SR (SRc, Sre) были значительно снижены по сравнению с пациентами без значимого поражения коронарных артерий (схема 1.4). Значение GLS12 -18,4% с 0,74 чувствительностью и 0,58 специфичностью, является независимым предиктором наличия значимого поражения коронарного русла ( 70%). Сочетание значения GLS12 -18,4% и индекса Дюка 2,13 увеличивает риск наличия выраженного поражения коронарного русла и составляет 75%. Диагностическая ценность теста с ФН в сочетании с определением GLSi2 значительно выше (р=0,007). GLSi2 при поражении коронарных артерий в данном исследовании по сравнению с нормальными значениями, полученными Н. Dalen et al. (2010) выше (приблизительно на 1%) в связи с использованием другого программного обеспечения для расчета данного показателя. Значения RLS были ниже в сегментах, кровоснабжаемых пораженной коронарной артерией (схема 1.4). У пациентов с поражением ствола ЛКА более 70% значения регионарных RLS верхушечных сегментов выше, чем при значимом поражении ОВ и ПМЖВ (-19,8% и -17,0% соответственно, р=0,012) как и значения GLSl2 (-17,1% и -16,8% соответственно, р=0,73). Значения GLSi2 ( 18,4%) и RLS верхушечных сегментов ( 18,5%) указьшают поражение ствола ЛКА при значимом поражении ОВ и ПМЖВ. Отсутствие снижения GLSi2 и повышения RLS верхушечных сегментов 93% со специфичностью 82% и чувствительностью 58% указывает на отсутствие поражения ствола ЛКА.

В исследовании S. Shimoni et al. (2011) значения GLS, RLS, узловой S (гистографический анализ), определенные в режиме 2D STI были достоверно ниже у пациентов с поражением коронарного русла более 50% по сравнению с группой контроля. Значения GLS ниже -19,7%, RLS - -12,6%, узловой S - -13,9 % свидетельствуют о поражении коронарного русла.

Значения GLS12 тем ниже, чем большее количество артерий поражено (GLS12 = -16,3% - при поражении 3-х артерий; -16,7% при поражении 2-х артерий; -18,0% - при поражении 1-ой артерии; -18,8% - без поражения коронарных артерий (р 0,001). Показатели GLSi2 и GLSi8 обладают хорошей внутри- и межисследовательской воспроизводимостью. Большей воспроизводимостью обладают RLS базальных и срединных сегментов, в отличие от верхушечных [Biering-Sorensen Т. et al., 2014].

Схема 1.4. Значения регионарных продольных деформаций у пациентов со значимым и незначимым поражением коронарной артерии. ОВ — огибающая ветвь левой коронарной артерии, ПК А — правая коронарная артерия, ПМЖВ — передняя межжелудочковая ветвь левой коронарной артерии. Взято с изменениями из Biering-S0rensen Т. et ah, 2014.

В исследовании J. Choi et al. (2009) изучали систолические GLS и RLS в 2D STI у пациентов с поражением ствола ЛКА более 50%, 3-х и 2-х сосудистым поражением более 70%. Самые низкие значения GLSie были получены у пациентов с высоким риском сердечно-сосудистых событий (поражение ствола ЛКА или 3-х сосудистое поражение) по сравнению с 2-х сосудистыми пациентами и группой контроля (-18,0%, -19,4%, -22,0%, соответственно; р 0,001). Подобная ситуация отмечалась и с RLS. Причем значения RLS снижались от верхушки к основанию сердца (таблица 1.10). По мнению авторов, значения RLS верхушечных сегментов не следует учитывать в диагностике значимого поражения ствола ЛКА в виду того, что верхушка совершает ротационные движения в дополнение к продольному сокращению и состоит из циркулярно направленных волокон, а следовательно, сокращается по короткой оси [Winter R., 2007; Choi J. et al., 2009]. Значения GLS и RLS в данной работе оказались выше, чем в исследовании Т. Biering-S0rensen et al., 2014, что вероятно связано с использованием режима автоматического обведения контура эндокарда (AFI).

Но по данным D.E. Montgomery et al. (2011) значения GLS больше -19%, GSR - больше -0,97 с"1 указывают на поражение коронарного русла менее 50%, более -17% и -0,84 с"1 - больше 50%, а более -16% и -0,83.

В исследовании F. Jamal et al. (2002) у пациентов с острым ИМ регионарные значения систолической S в режиме TDI были достоверно ниже по сравнению с группой контроля (р 0,05), но не различались у пациентов с наличием и без нарушений локальной сократимости. Значения продольных систолических S и SR были значительно ниже в сегментах с нарушенной локальной сократимостью (-0,8 с"1 и -13%, соответственно). По данным КАТ степень стенозирования коронарных артерий составила более 70%. Таким образом, S и SR позволяют выявить наличие «невидимой глазом» ишемии миокарда у пациентов с 70% стенозами коронарных артерий.

Характеристика поражения коронарного русла по данным коронарографии

Синхронность сокращения сегментов миокарда, так же как и локальная сократимость вносит вклад в глобальную сократительную способность миокарда.

Патологическая диссинхрония — одно из проявлений процесса ремоделирования сердца, которая может возникать на доклиническом этапе и служить предиктором развития ИБС [Anandl.S., 1997; ГолуховаЕ.З. и соавт., 2009]. В основе дисфункции ремоделированного желудочка лежит массивное отложение коллагена, увеличение силы растяжения, истончение и удлинение миокардиоцитов, нарушение сократительной способности в зоне инфаркта [Pfeffer М.А., Braunwald Е., 1990; Anand I.S., 1997]. При этом скорость и степень их укорочения значительно снижены, что обусловливает уменьшение систолического утолщения стенки пораженных миокардиальных сегментов по сравнению с сохранными отделами. Тем не менее, нарушение сократимости ЛЖ нельзя считать основополагающим моментом в снижении его насосной функции.

Ишемизированные и сохранные зоны значительно различаются не только по степени систолического утолщения, но и по последовательности сокращения и расслабления волокон миокарда. В связи с появлением зон ишемического повреждения у больных ИБС возникают очаги с гетерогенной проводимостью в соседних зонах миокарда. В случае ИМ возникает медленное проведение, связанное с изменением структуры ткани, в которых происходит рассеивание импульса.

Таким образом, изменение электрофизиологических свойств ишемизированных и некротизированных участков миокарда вносит свой вклад в нарушение их последовательности возбуждения в миокарде. В результате, возникает и нарастает кинетическая асинхронность между поврежденными и интактными отделами миокарда, требующая значительных энергетических затрат с использованием коронарного резерва. На фоне неполноценного коронарного кровотока регионарная механическая перегрузка, сопровождающаяся напряжением и растяжением стенки ЛЖ, приводит к нарушению сегментарной сократимости и кинетики отдаленных участков неинфарцированного миокарда: не только тех, которые перфузируются пораженными коронарными артериями, но и тех, кровоснабжение которых остается нормальным. Исключение из активного сокращения более или менее обширного участка миокарда и «экспансия» рубца приводят к регионарной механической неоднородности [Ю.В. Белов, 2003].

В процессе постинфарктного ремоделирования важна не только степень структурно-геометрической перестройки ЛЖ, но и функциональные нарушения, лежащие в основе изменения механической активности ЛЖ - локальная сократительная дисфункция (механическое ремоделирование), возникающая самостоятельно и не зависящая от одновременно начинающегося изменения структурно-геометрических свойств ЛЖ. В основе этой дисфункции - нарушение сократительной способности и удлинение миокардиоцитов в зоне инфаркта, в результате чего ишемизированные и сохранные зоны значительно различаются по степени систолического утолщения и по последовательности сокращения и расслабления волокон миокарда, что приводит к кинетической асинхронности между поврежденными и интактными отделами стенки ЛЖ и регионарной механической неоднородности. В свою очередь, регионарная механическая перегрузка, сопровождающаяся напряжением и растяжением стенки ЛЖ, на фоне неполноценного коронарного кровотока приводит к нарушению сегментарной сократимости и кинетики отдаленных участков неинфарцированного миокарда. Сила, развиваемая миокардиальными волокнами при асинхронном их сокращении, меньше, чем в случае синхронного сокращения. Наличие зон пораженного миокарда обусловливает снижение насосной функции ЛЖ в целом, приводя к постепенной гипоконтрактильности всего миокарда.

Ишемическое ремоделирование ЛЖ развивается не только после ИМ. Часто оно связано с наличием зон хронической ишемии (гибернации) и/или зон преходящей ишемии и характеризуется прежде всего протяженностью асинергии и степенью нарушения кинетики стенки, выраженностью дилатации желудочка и изменением толщины его стенки.

В настоящее время наиболее распространенным в изучении внутри- и межжелудочковой асинхронии является режим TDI. Метод позволяет измерять временное соотношение между электрической активацией (при одновременной регистрации ЭКГ) и сокращением миокарда для количественной оценки желудочковой диссинхронии. За начальную точку принимают начало комплекса QRS или зубец R. Главным ограничением импульсно-волнового допплера является неспособность измерения интервалов различных сегментов в течение одного сердечного цикла, в отличие от новых миокардиальных допплеровских методик -Strain Rate Imaging (SRI, технология «Philips») и Tissue Synchronization Imaging (TSI, режим Tissue Velocity Imaging, технология «GE»). При SRI и TSI используются различные настройки для исследования сократимости миокарда. Они предполагают наличие постпроцессинговой обработки изображений.

Преимуществом методик SRI и TSI является возможность измерения диссинхронии противоположных стенок ЛЖ (горизонтальная диссинхрония) и различных сегментов той же стенки (вертикальная диссинхрония) на данном изображении, на том же сердечном цикле. Они позволяют отличить активное сокращение миокарда от пассивного. TSI - метод ЭхоКГ, кодирующий в цветовом режиме интервалы от начала QRS до пика систолических скоростей. Он позволяет визуализировать межсегментарную диссинхронию. Принцип анализа достаточно прост: при нормальном интервале он кодируется зеленым цветом; при интервале от 150 до 300 мс - желтым, а при более 300 мс -красным цветом.

Важно отметить, что значения миокардиальных скоростей, полученные в импульсно-волновом режиме (TDI), выше, чем в режиме off-line (SRI). Импульсный режим позволяет измерить пиковую скорость, режим цветового допплеровского картирования — еще и среднюю скорость движения выбранных участков миокарда [Голухова Е.З. и др., 2009].

Так, в исследовании Ю.А. Васюк, 2008 при сравнении гипокинетичных, акинетичных и нормокинетичных сегментов у пациентов с ИБС с ПИКС по сравнению со здоровыми лицами наряду со снижением систолической скорости движения миокарда в зонах нарушения локальной сократимости отмечалось достоверное увеличение временных интервалов от вершины зубца R на ЭКГ до систолической скорости движения миокарда (172±59 мс и 154±53 мс в сравнении со 144±50 мс, р 0,05; 163±55мс в сравнении 144±50мс, р 0,05 соответственно). Такое «запаздывание» систолы отмечалось и в большинстве нормокинетичных сегментов у больных с ПИКС по сравнению с показателями группы здоровых лиц (163±55мс и 144±50 мс соответственно, р 0,05; 520±92мс и 503±45 мс соответственно; р 0,05).

Показатели движения миокарда в неповрежденных сегментах ЛЖ у больных с ПИКС уменьшаются при снижении общей сократительной способности ЛЖ [Alam М., 1992]. Для того, чтобы учесть этот фактор, сравнивали подгруппу больных с ПИКС с сохраненной ФВ ( 50%) и контрольную группу, где было выявлено, что значения систолической скорости движения миокарда также были достоверно снижены, а время до достижения скорости движения миокарда увеличено. Описанные изменения показателей тканевой допплерографии были выявлены не только в гипоакинетичных, но и в визуально нормокинетичных сегментах больных с ПИКС.

Характеристика показателей внутрижелудочковой диссинхронии в диагностике поражения коронарных артерий

При анализе iSmax г в покое у 1-ой и 2-ой групп (поражение коронарного русла менее 50%) были выявлены достоверно большие значения в верхушечном и срединном сегментах нижней стенки ЛЖ и верхушечном сегменте свободной стенки ПЖ. На высоте ФН при сравнении тех же групп значение tSmax р было достоверно больше в верхушечном сегменте МЖП и нижней стенки, срединном и верхушечном сегментах передней стенки, базальном сегменте свободной стенки ПЖ (таблица 3.10; схема 3.15).

При сравнении 2-ой группы и здоровых лиц достоверное увеличение tSmax р наблюдалось в базаіьном, срединном и верхушечном сегментах МЖП. боковой и нижней стенок, в базальном и срединном сегментах передней стенки, верхушечном сегменте свободной стенки ПЖ (таблица 3.10; схема 3.16). Значимых различий tSmax г в покое выявлено не было (таблица 3.10).

Схема 3.15.Сравнснис времени до пика максимальной систолической деформации миокарда в 1 и 2 группах в покое (tSmax г) и на высоте физической нагрузки (tSmax р). Синими треугольниками показано достоверное увеличение tS max г и tS max р в группе со значимым поражением по сравнению с незначимым поражением коронарного русла.

Схема 3.1 б.Сравнение времени до пика максимальной систолической деформации миокарда в 2 и 3 группах (ISmax г) и на высоте физической наїрузки (tSmax р). Синими треугольниками показано достоверное увеличение tS max г и tS max р в группе с незначимым поражением коронарного русла по сравнению с группой контроля.

Время до достижения пика деформации (IS max) у пациентов с поражением коронарного русла более и менее 50% увеличивалось практически во всех анализируемых сегментах на высоте ФН по сравнению с группой контроля. Показатель tS max в группах со значимым и незначимым поражением отличалось только в 5-ти сегментах. В покое только у пациентов с поражением коронарного русла более 50% было выявлено увеличение St в большинстве сегментов. В остальных группах достоверных отличий выявлено не было.

При анализе показателей Smax и tSmax наблюдается увеличение tSmax на высоте ФН практически во всех сегментах у пациентов с атеросклеротическим поражением коронарного русла. В покое наблюдается увеличение tSmax в большом количестве сегментов в группе с поражением коронарного русла более 50%. Достоверных различий tSmax в группах со значимым и незначимым поражением коронарного русла практически не выявлено. Снижение Smax выявлено в большем количестве сегментов только у пациентов с поражением коронарного русла более 50% на высоте ФН.

С целью выявления поражения той или иной коронарной артерии нами была предпринята попытка установления взаимосвязи и ее значимости для показателей S5, SR, S каждого сегмента ЛЖ и ПЖ и вовлеченной артерии с помощью метода классификационных деревьев.

Рассматривая значимость того или иного критерия в создании алгоритма, при поражении ПМЖВ полученные значения S на пике нагрузки в базальном сегменте передней стенки составили не более 7 см/с, причем данный показатель был значим только для мужчин. Если данный показатель у лиц мужского пола оказывался выше 7 см/с, то следует учитывать время до достижения пика (tS ) в этом же сегменте, которое составляет более 158 мс (схема 3.17).

На поражение ПМЖВ может также указывать значение tS на высоте ФН в апикальном сегменте МЖП больше 335 мс. Если данное значение меньше 335 мс, то учитываем tS в базальном сегменте передней стенки, которое было достоверно увеличено у мужчин, и составило больше 285 мс (схема 3.18). стресс-ЭхоКГ на высоте нагрузки мужской пол

Алгоритм диагностики поражения передней межжелудочковой артерии с использованием максимальной систолической деформации (Smax).

При рассмотрении показателей SR на поражение ПМЖВ указьшают значения SR больше -1,23 с"1 в срединном сегменте МЖП и tSR больше 135 мс в верхушечном сегменте МЖП у мужчин также на высоте нагрузки. Если значения SR меньше -1,23 с"1, то необходимо учитывать возраст пациента, который может составлять старше 62 лет. Если возраст младше 62 лет, то следует рассмотреть SR базального сегмента передней стенки ЛЖ, который уже в покое составил больше -0,6 с"1 (схема 3.19).

В полученных алгоритмах для каждого показателя движения миокарда учитьшался мужской пол, женский пол не был выявлен при статистическом анализе. оресс- ЭхоКГ на высоте нагрузки Алгоритм диагностики поражения передней межжелудочковой артерии с использованием максимальной систолической скорости деформации (SRmax).

При построении обобщенного алгоритма для всех количественных показателей оценки поражения одной из ведущих коронарных артерий ПМЖВ, в первую очередь, учитывают значения SR больше -1,23 с"1 в срединном сегменте МЖП, затем tS в верхушечном сегменте МЖП больше 335 мс на высоте ФН. Далее для объективизации поражения ПМЖВ, следует вернуться к количественным значениям тканевых параметров в покое, где при условии значения S меньше 2,5 см/с в срединном сегменте передней стенки ЛЖ можно утверждать о вовлеченности в атеросклеротическии процесс и значимости поражения ПМЖВ. Дополнительным показателем поражения ПМЖВ также является S на высоте нагрузки больше -12,3% в верхушечном сегменте МЖП (схема 3.20). Все эти показатели в приведенной последовательности с высокой чувствительностью (92%) и специфичностью (88%) способствуют количественному подтверждению визуального, полу количественного стрессЭхоКГ-исследования и клинических проявлений ИБС и могут быть использованы в рутинной деятельности врача-кардиолога, врача функциональной диагностики с целью уточнения вовлеченности ПМЖВ и необходимости своевременного направления пациента на реваскуляризацию.

При поражении ПКА прирост S на пике нагрузки в базальном сегменте свободной стенки ПЖ меньше 1,5 см/с. Если прирост больше 1,5 см/с, то следует учитьшать значение tS в этом же сегменте, которое должно быть меньше 40 мс и возраст старше 63 лет (схема 3.21). При анализе S на наличие поражения ПКА ориентируемся на базальный сегмент нижней стенки ЛЖ на высоте ФН. Если значение S в базальном сегменте нижней стенки составляет меньше -12,6%, то учитываем значение tS в базальном сегменте свободной стенки ПЖ больше 325 мс. Если S в базальном сегменте нижней стенки больше -12,6%, то учитываем значение tS в этом же сегменте. Если tS меньше 270 мс, то значение S в срединном сегменте нижней стенки должно составлять больше -17%. Если данное значение больше 270 мс, то учитываем в покое значение S в базальном сегменте нижней стенки больше -35% (схема 3.22). При рассмотрении показателей SR на поражение ПКА указывает значения SR больше -2,4 с"1 в срединном сегменте свободной стенки ПЖ на высоте ФН и в покое SR больше -0,92 с"1 в базальном сегменте МЖП у мужчин (схема 3.23).