Прогнозирование результатов коррекции дисфункции сердца у больных с признаками ремоделирования левого желудочка Морозова, Наталия Александровна

Введение к работе

Актуальность проблемы. Единство структуры и функции прослеживается повсеместно в биологии и медицине. Любой процесс является следствием изменения структуры и причиной появления новой структуры, которая, в свою очередь, приводит к возникновению новой функции. Термин «ремоделирование» означает процесс переустройства существующей структуры, когда происходит ее полное изменение, присоединение нового материала или утрата [В. Г. Флоря, 1997]. Под ремоделирова-нием сердца понимают изменение структурно-геометрических характеристик поврежденных и неповрежденных участков миокарда в ответ на повреждающую перегрузку или утрату части жизнеспособного миокарда. Понятие ремоделирования, предложенное Pfeffer М. и Braunwald Е. в 1990 году для обозначения изменений, наступающих в сердце после инфаркта миокарда, в последующем было расширено и распространено на всех больных с хронической недостаточностью кровообращения. В настоящее время доказано, что в результате включения компенсаторных механизмов возникают изменения структуры и геометрии желудочков, которые на определенном этапе становятся самостоятельным патогенетическим фактором в про-грессировании сердечной недостаточности и способствуют развитию необратимых изменений в миокарде, когда нарушается функциональная способность ремоделированного сердца. Роль геометрии сердца в его функционировании бесспорно доказывается эффективностью операций аневризмэктомий, направленных на восстановление внутренней архитектоники желудочка и структуры потока крови [Л. А. Бокерия с соавт.,1996].

Изучение процессов ремоделирования актуально с точки зрения возможности их обратимости. Заболевания сердца, при которых разработаны методы эффективного лечения, казалось бы, представляют в этом плане решенную проблему. К таким болезням относятся пороки клапанов сердца и нарушения ритма. Однако, на определенном этапе в миокарде наступают такие изменения, при которых устранение гемодинамическои причины ремоделирования уже не может повлиять на его последствия. Изучение этой проблемы представляет особую актуальность в нашей стране, где по данным многих кардиохирур-

гических центров до сих пор высок процент больных, находящихся за гранью «операбельности» [Б. А. Константинов с соавт., 1990; Е. Н. Мешалкин, Е. Е. Литасова, 1995; А. В. Евтушенко, В. М. Шипулин, 1997; В. С. Щукин, Р. Г. Кулешова, 1997]. В связи с этим представляется актуальным выделение критериев обратимости процесса ремоделирования, которые могли бы служить ориентиром в оценке степени хирургического риска в ближайшем послеоперационном периоде и возможных результатов отдаленного периода. С этой целью проводились научные исследования, показавшие прогностическую ценность размеров сердца, фракции выброса, кардиоторакального индекса, продолжительности искусственного кровообращения (А. В. Павлов с соавт., 1996; Г. Н. Окунева, 1997; F. Craus et al.,1989; J.Fernandez et al., 1994; J. J. Morris et al.,1994; Y. Logeasis et al., 1994; H. M. Connoly et al., 1997). Тем не менее тема сохраняет свою актуальность по следующим причинам:

имеются определенные противоречия в оценке значений критериев неудовлетворительного течения послеоперационного периода;

прогностическая ценность клинических и инструментальных показателей не абсолютна, их значение может изменяться по мере усовершенствования технологий операций, анестезиологического обеспечения, применения современных препаратов, влияющих на течение ремоделирования;

целесообразна их комплексная оценка;

появление новых диагностических технологий требует изучения прогностической значимости полученной информации.

Цель исследования. По данным динамического изучения процессов ремоделирования левого желудочка разработать критерии прогнозирования дисфункции сердца и результатов лечения больных с пороками клапанов сердца и искусственными водителями ритма.

Задачи исследования:

1. Разработать систему прогнозирования острой миокарди-альной дисфункции в раннем послеоперационном периоде у больных с пороками клапанов сердца в зависимости от выраженности нарушений структуры и функции левого желудочка.

1. Изучить возможности прогнозирования течения ремоде-лирования сердца в отдаленном периоде после операций протезирования клапанов.

2. Оценить состояние структуры и функции сердца у больных с брадиаритмиями и влияние на них кардиостимуляции.

3. Определить предикторы миокардиальной дисфункции у больных с пороками клапанов сердца и брадиаритмиями при естественном течении процесса и хирургическом вмешательстве.

4. Оценить влияние ингибиторов АПФ на течение ремодели-рования левого желудочка у больных с протезами клапанов сердца и имплантированными ЭКС.

6. Разработать и внедрить алгоритмы прогнозирования
миокардиальной дисфункции у больных с различными формами
пороков клапанов сердца.

Научная новизна. Впервые изучено состояние структуры и геометрии сердца у больных с пороками клапанов и брадиаритмиями в зависимости от степени выраженности ремодели-рования левого желудочка до и после операции и проведена их комплексная оценка как предикторов миокардиальной дисфункции. Изучена прогностическая значимость структурно-геометрических и функциональных показателей левого желудочка в комплексе с клиническими факторами и с учетом особенностей предоперационной подготовки. Показаны особенности влияния ингибиторов АПФ на показатели структуры и геометрии у больных с дилатацией левого желудочка в зависимости от соответствия его объема и массы. Выделены критерии обратимости процесса ремоделирования у больных с пороками клапанов сердца. Проведена сравнительная оценка результатов определения структурно-геометрических показателей левого желудочка методами магнитно-резонансной томографии и эхокардиографии. Изучено влияние на структурно-геометрические показатели левого желудочка постоянной однокамерной кардиостимуляции и некоторых медикаментов.

Практическая значимость заключается в возможности использования полученных результатов в работе кардиологических и кардиохирургических отделений и центров. Составленные на основании полученных результатов таблицы и алгорит-

мы позволяют оценить риск предстоящей операции для конкретного больного и вероятность ее эффективности. На этой основе возможно усовершенствование отбора больных на операцию и подготовки к ней. Полученные результаты позволяют оптимизировать сроки хирургического вмешательства и снизить госпитальную летальность, а также материальные затраты за счет уменьшения числа заведомо неэффективных операций. Результаты работы позволяют совершенствовать ведение больных с искусственными водителями ритма с целью коррекции дисфункции сердца и предотвращения дальнейшего процесса ремоделирования.

Положения, выносимые на защиту:

1. Структурно-геометрические показатели левого желудочка могут служить предикторами миокардиальной дисфункции у больных с пороками клапанов сердца.

2. Скорость развития миокардиальной дисфункции определяется соответствием толщины стенок левого желудочка его дилатации.

3. Комплексная оценка показателей структуры, геометрии и функции сердца позволяет прогнозировать результаты хирургического и медикаментозного лечения пороков клапанов сердца и брадиаритмий.

4. Обратное развитие ремоделирования определяется его выраженностью к моменту коррекции дисфункции сердца

5. Критерии перехода адаптивного ремоделирования в патологическое различны при разных заболеваниях.

6. Изменения показателей структуры и геометрии при бра-дикардиях и постоянной кардиостимуляции связаны с основным заболеванием и не имеют аритмогенной природы, а также связи с типом и давностью кардиостимуляции.

Внедрение в практику. Результаты работы внедрены в виде методических рекомендаций «Прогнозирование исходов операций убольных с пороками клапанов сердца в зависимости от выраженности ремоделирования левого желудочка», содержащих таблицы и алгоритмы прогнозирования хирургического риска, в практику работы Омского кардиохирургического центра, доложены на врачебных конференциях и съездах. Результаты работы по проведению медикаментозного лечения у больных с

имплантированными водителями ритма внедрены в практику работы городского кардиологического диспансера, аритмологи-ческого кабинета поликлиники областной клинической больницы и кардиохирургического центра.

Апробация работы: Материалы диссертации доложены на: научной сессии НИИ патологии кровообращения МЗ и МП РФ "Современные технологии хирургической коррекции пороков сердца с учетом их естественного развития (проблемы и решения)" (г. Новосибирск, 1995); Всероссийском симпозиуме и рабочем совещании "Современное состояние и перспективы реабилитации больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями в России" (Москва, 1995); Сибирском симпозиуме по электростимуляции и хирургическому лечению аритмий и сердечной недостаточности (Томск, 1996); 1-й Северо-Западной научно-практической конференции по проблемам Внезапной смерти (Санкт-Петербург, 1996); конференции "Современные методы ультразвуковой диагностики заболеваний сердца, сосудов, внутренних органов" (Москва, 1996); III Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 1996); региональной научно-практической конференции "Медикаментозное лечение нарушений ритма сердца" (Томск, 1997); II Российской научно-практической конференции "Реабилитация больных с сердечнососудистыми заболеваниями" (Москва, 1997); I Конгрессе ассоциации кардиологов стран СНГ (Москва, 1997); Первой ежегодной сессии научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 1997); Международном симпозиуме "Реконструктивные операции на клапанах сердца" (Москва, 1997); на 16-м Международном симпозиуме по сердечнососудистой хирургии (Австрия, 1998); III Международном конгрессе по электрокардиостимуляции (Санкт-Петербург, 1998).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 40 печатных работ.

Структура и объем. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), изложения материалов и методов (глава 2), результатов собственных исследований (главы 3, 4, 5, 6), заключения (глава 7), выводов, практических рекомендаций,

списка литературы, приложения. Работа изложена на 221 странице машинописного текста, включая 82 таблицы и 29 рисунков.

Автор выражает признательность коллективам отделений кардиохирургии (зав. - к. м. н. В. Н. Цеханович), функциональной диагностики (зав. - Т. Г. Ходус). ангиографии и внутрисердечных методов обследования (зав. - Г. И. Ситников), радиологии (зав. -к. м. н. А. С. Бабичев) и руководству Омской областной клинической больницы (гл. врач - к. м. н. А. Г. Малыхин), коллективу отдела функциональной диагностики (зав. - В. М. Семченко) и руководству Омского диагностического центра (гл. врач - В. К. Стороженко), на базах которых проходило исследование, врачам И. А. Воробьевой, Е. В. Швецовой, к. м. н. В. Н. Цехановичу, к. м. н. Ю. Т. Игнатьеву, С. Ю. Четверикову, Г. И. Ситникову, к. м. н. В. Б. Лоенко за непосредственное участие в проведении обследования больных.

Характеристика материала

За период с 1985 по 1998 г.г. на базе отделения сердечной хирургии (зав. - к. м. н. В. Н. Цеханович), функциональной диагностики (зав. - Т. Г. Ходус), ангиографии (зав. - Г. И. Ситников), радиологии (зав. - к. м. н. А. С. Бабичев) Омской областной клинической больницы (гл. врач - к. м. н. А. Г. Малыхин) и отдела функциональной диагностики (зав. - В. М. Семченко) Омского Диагностического центра (гл. врач - В. К. Стороженко) обследовано 776 больных в возрасте от 10 до 82 лет. Соответственно характеру кардиальной патологии и способу хирургического лечения больные были разделены на 5 групп. Степень недостаточности кровообращения классифицировали согласно рекомендациям Нью-Йоркской ассоциации кардиологов.

Больные с митральными пороками

Обследовано 199 больных с митральными пороками (мужчин - 87, женщин - 112), средний возраст - 43,9±0,7 года. Больных с митральными стенозами (трансмитральный градиент (ТМГ) -12 мм рт. ст. и более, митральная регургитация (MP) - 0-1-й степе-

ни) было 39, с митральной недостаточностью (MP 2-й -3-й степени, ТМГ менее 12 мм рт. ст.) - 53, с сочетанными пороками (ТМГ - 12 мм рт ст и более, MP 2-3-й степени) - 107. К функциональному классу (ФК) 2 была отнесена одна больная, к ФК 3- 99, к ФК 4 - 99. Десяти больным, имевшим выраженную гипертрофию ЛЖ (ММИ больше 150 тім²), на этапе подготовки к операции в течение месяца назначали рамиприл (тритаце фирмы Hoechst, Германия) в дозе 2,5 мг/сутки. Тринадцати больным проведена рентгено-контрастная ангиография, 20 - магнитно-резонансная томография. Ранний послеоперационный период прослежен у всех больных. В отдаленном периоде (от 6 месяцев до 13 лет) обследовано 125 больных. 24 больным с протезами клапана, у которых сохранялась выраженная дилатация ЛЖ (КДР 5,9 см и более), имеющим ФК 4, после операции в сроках от 1 года до 6 лет проведено лечение рамиприлом в дозе 2,5 - 5,0 мг/сутки в течение шести месяцев.

Больные с пороками аортального клапана

Обследовано 129 больных с аортальными пороками (мужчин

102, женщин - 27). Средний возраст составил 41,57+1,1 года (от 10 до 64 лет). Больных с ФК 3 было 87, с ФК 4-42. Больных с аортальными стенозами (трансаортальный градиент (ТАГ) 50 мм рт. ст. и более, аортальная регургитация (АР) 0 -1-й степени было 18 человек; с преобладанием недостаточности - 87; с сочетанными пороками - (ТАГ более 50 мм рт. ст. АР 2-3 степени)

24. По данным анамнеза средняя длительность заболевания составила 13,7 ± 1,1 года. Ранний послеоперационный период был прослежен у всех больных. В отдаленном периоде в разных сроках обследовано 97 больных. Десять больных получали лечение рамиприлом, который начинали принимать в дозе 2,5 мг/сут за месяц до операции и продолжали - в течение года после операции.

Больные с пороками митрального и аортального клапана

В группу больных с митрально-аортальными пороками включено 48 человек (мужчин - 25, женщин - 23). Средний возраст составил 43,1 ±1,1 года (от 23 до 58 лет). Больных с ФК 3 было 19, с ФК 4- 29. В отдаленном периоде в разных сроках обследовано 25 пациентов.

Больные с брадиаритмиями

В группу больных с брадикардиями было включено 27 больных (мужчин - 13, женщин- 14), поступивших в отделение сердечной хирургии для имплантации ЭКС. В группу не включали больных с частыми синкопальными состояниями (возникающими неоднократно в течение часа); с ЧСС ниже 35; больных, состояние которых было близко к нетранспортабельному; имевших ожирение 3-4 степени или эмфизему легких. Средний возраст больных составил 66,5+1,2 года (от 53 до 80 лет). У всех больных причиной брадикардии была ИБС. Больных с СССУ было 11 человек, с АВБ -16. Инфаркт в анамнезе имели 6 человек, артериальной гипертензией страдали 7. Средняя ЧСС составила 42,6+1,2 удара в минуту.

Больные с имплантированными электрокардиостимуляторами (ЭКС).

Проведено клиническое обследование 400 больных, оперированных в разные годы. В группу для проведения ЭхоКГ было включено 95 человек с однокамерными ЭКС (мужчин - 48, женщин - 47). Предсердная кардиостимуляция проводилась 30 больным, желудочковая - 65. Средний возраст больных составил 62,3±1,0 года. Средний уровень систолического АД -145,3±2,5 мм рт ст, диастолического - 91,6 ± 2,1 мм рт ст. Давность постоянной кардиостимуляции колебалась от двух недель до 12 лет.

Группу сравнения составили 8 человек старше 60 лет (мужчин - 2, женщин - 6, средний возраст - 66,1 ±2,2 года) без клиники заболеваний сердца бронхолегочной системы, нормальными массой тела и АД.

В качестве нормальных показателей использованы данные Мухарлямова Н. М. (1987) и Беленкова Ю. Н. с соав'т. (1996).

Методы исследования:

Общеклинические методы включали сбор анамнеза, полное общеклиническое обследование, оценку выраженности степени недостаточности кровообращения.

Инструментальные методы

Электрокардиографию (ЭКГ) выполняли по традиционной методике в 12 отведениях с помощью электрокардиографов MINGOGRAF- 420 фирмы "SIEMENS - ELEMA" (Щвеция), MEDILOG - EX-CEL фирмы "OXFORD" (Англия). Измеряли интервалы, амплитуду зубцов, подсчитывали степень удлинения интервала QRST в процентах, сумму зубцов R и S в V1 и V6, в V2 и V5.

Эхокардиографию (ЭхоКГ) осуществляли в реальном режиме времени с помощью аппарата ULTRAMARK -9 HDI фирмы "ATL" (США) с цветной допплерографией. Исследование ЛЖ включало:

1. Измерение конечно-диастолического (КДР) и конечно-систолического размеров (КСР) из парастернального доступа по короткой оси; площади ЛЖ в диастолу и систолу из апикальной четырехкамерной позиции; длинной оси ЛЖ в диастолу и систолу из апикальной четрырехкамерной позиции; толщины задней стенки ЛЖ (ЗСЛЖ) и межжелудочковой перегородки (МЖП) в диастолу из парастернальной позиции; времени (dt) и скорости увеличения давления в полости ЛЖ (dp/dt) с помощью постоянно-волнового исследования митральной регургитации; максимальных скоростей заполнения ЛЖ в раннюю диастолу и в систолу предсердия (М1 и М2) с помощью допплеровского исследования трансмитрального кровотока в импульсном режиме в приносящем тракте ЛЖ.

2. Определение расчетных показателей: переднезаднего укорочения; конечно-диастолического (КДО, мл) и конечно-систолического объемов (КСО, мл) ЛЖ по формуле "площадь-длина" и их индексов к площади поверхности тела; ударного объема ЛЖ (УО, мл); фракции выброса ЛЖ (ФВ,%); массы миокарда ЛЖ (ММЛЖ, г) по формуле R. Devereux (1987) и индекса к площади поверхности тела; систолическое утолщение ЗСЛЖ и МЖП (%); степени укорочения окружности (Vcf); индекса относительной толщины стенок ЛЖ (2H/D); индекса сферичности (ИС); миокардиального стресса (МС, дин/см² ); предсердно-желудочкового отношения; отношения пиковых скоростей трансмитрального кровотока (М1/М2).

Исследование митрального клапана включало М-модальное, двухмерное и допплеровское (в том числе цветное) сканирования из парастернального и апикального доступа в различных позициях. Оценивали площадь митрального отверстия планиметрически в парастернальной позиции короткой оси ЛЖ и с помощью допплеровского исследования максимальной скорости трансмитрального кровотока (по величине времени полуспада градиента давления); степень диастолического градиента между левым предсердием и желудочком (ТМГ) - по максимальной скорости раннего трансмитрального кровотока; степень митральной регургитации методом цветного допплеровского сканирования.

Исследование аортального клапана проводили в двухмерном режиме из парастернального доступа в позиции по длинной и короткой осям ЛЖ и апикального доступа, в М-модальном режиме и с помощью постоянно-волнового допплеровского сканирования. Оценивали: максимальную скорость аортального кровотока в аорте и выносящем тракте ЛЖ в постоянно-волновом режиме из апикальной позиции; максимальный и средний градиенты между ЛЖ и аортой, степень аортальной недостаточности по величине времени полуспада градиента давления.

Правый желудочек (ПЖ) исследовали из парастернальной и апикальной четырехкамерной позиции. Измеряли поперечный и продольный размер, площадь продольного сечения, максимальные скорости заполнения его в раннюю диастолу и в систолу правого предсердия. Трикуспидальный клапан исследовали из парастернального доступа по длинной оси ПЖ, по короткой оси на уровне основания сердца и из апикальной четырехкамерной позиции. Измеряли скорость трикуспидальной регургитации в постоянно-волновом режиме из апикальной четырехкамерной позиции длинной оси ПЖ для определения давления в легочной артерии.

Исследование левого предсердия (ЛП) включало: 1) измерение площади ЛП в диастолу и систолу из апикальной четырехкамерной позиции; длины в диастолу и систолу из апикальной четырехкамерной позиции; переднезаднего (поперечного) размера ЛП в диастолу и систолу из парастернальной позиции;

2) определение расчетных показателей: объема ЛП в диастолу и систолу по формуле площадь-длина, индекса объема ЛП к площади поверхности тела; объема опорожнения ЛП; фракции опорожнения ЛП.

Исследование внутрисердечной гемодинамики с определением давления в полостях сердца и в легочной артерии, объемов и ФВ ЛЖ и ПЖ и степени регургитации проводили на ан-гиографическом комплесе ADVANTIX LCV фирмы GEMS. Объемные параметры желудочков подсчитывали по методу "площадь-длина".

Магнитно-резонансную томографию (МРТ) проводили на магнитно-резонансном томографе MAGNETOM-OPEN фирмы SIEMENS (Германия) со сверхпроводящим магнитом с напряженностью магнитного поля 0,2 Тесла. Исследование выполняли синхронно с ЭКГ. Измеряли поперечный и продольный размер ЛЖ в систолу и диастолу; толщину ЗСЛЖ в систолу и диастолу; высчитывали индексы 2H/D, ИС, МС.

Математические методы

1. Оценка информативности (I) и диагностических коэффициентов (ДК) 162 признаков анамнеза, клиники и вспомогательных методов обследования по формуле Кульбака:

Р{ХІІА2)

І(Хі)=ДК(ХІ)* (P(Xi/A1) - Р(Хі/А2)),

где і - номер признака;

Хі- конкретный признак;

Р (ХІ/А1) - условная вероятность признака X у умерших;

Р (ХІ/А2) - условная вероятность признака X у перенесших операцию;

ДК-диагностический коэффициент;

I - информативность.

Мы считали признаки информативными (прогностически значимыми), если информативность достигала 1,0 и более.

A2 < Сумма ДК < А1

A2 = \0Lg ^a

1-/3

где A1 - порог ошибки первого рода;

А2 - порог ошибки второго рода;

а - допустимый процент ошибочных прогнозов благоприятного исхода;

/3 - допустимый процент ошибочных прогнозов летального

исхода.

2. Последовательный метод Вальда, при котором выбор диагностической гипотезы делают путем суммирования ДК до достижения порогов ошибок первого или второго рода (при допустимой ошибке в 5% до суммы ДК 12,79).

3. Метод Байеса, позволяющий оценить вероятность события при наличии того или иного симптома (в нашем случае оценить вероятность летального исхода при наличии того или иного признака анамнеза или клиники)

В*А F =

В*А+(1-А)*С

F - вероятность летального исхода при наличии данного признака;

А - априорная вероятность летального исхода, в нашем случае введена частота летальных случаев в 1994-1997 г. в отделении кардиохирургии Омской областной клинической больницы для каждого вида порока;

В - частота встречаемости признака в группе умерших;

С - частота встречаемости признака в группе выживших.

4. Методы вариационной статистики с подсчетом средних значений и ошибок средних, ошибок относительных величин, критерия достоверности различий по Стьюденту, коэффициента корреляции по формуле Пирсона и ошибки коэффициента корреляции с определением порогов доверительных уровней по таблицам.