Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Клиническое применение эхокардиографии в оценке ремоделированного левого желудочка. Обзор литературы 10
Глава 2. Клиническая характеристика обследованных больных и методы исследования 29
2.1. Клиническая характеристика оперированных больных 30
2.2. Клиническая характеристика неоперированных больных 32
2.3. Методы исследования 34
2.3.1. Оценка геометрии полостей сердца 34
2.3.2. Оценка объемных показателей камер сердца 37
2.3.3. Оценка систолической и диастолической функции 37
2.3.4. Оценка клапанной недостаточности 41
2.3.5. Оценка длительности фаз сердечного цикла 42
2.3.6. Оценка посленагрузки 42
2.3.7. Статистическая обработка результатов исследований... 43
Глава 3. STRONG Сравнительный анализ эхокардиографических показателей
у пациентов с ДКМП в динамике STRONG 45
Глава 4. Анализ эхокардиографических показателей у пациентов с положительными и отрицательными результатами операции реремоделирования ЛЖ 66
Заключение 79
Выводы 86
Практические рекомендации 87
Список литературы 88
- Клиническая характеристика оперированных больных
- Оценка геометрии полостей сердца
- Оценка систолической и диастолической функции
- Оценка длительности фаз сердечного цикла
Введение к работе
Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) является одной из основных причин летальности при заболеваниях сердечно-сосудистой системы. Второе место в качестве этиологического фактора ХСН принадлежит дилатационной кардиомиопатии, смертность от которой достигает более 15% в год (C.Shannwell, F.Schoebel, 2001). В результате дилатационной кардиомиопатии (ДКМП) наблюдаются достоверные изменения анатомических структур сердца, которые приводят к прогрессированию ХСН (В.Г.Флоря, 1997; С.Н.Терещенко, 2001; В.И.Шумаков с соавт., 2003).
Единственным радикальным методом лечения кардиомиопатии является трансплантация сердца (В.И.Шумаков с соавт., 2003). Альтернативой служат: парциальная вентрикулэктомия (R. Batista, J.Verde, 1997), имплантация экстракардиального каркаса (Б.А.Константинов с соавт., 2002; W. Konertz, S.Dushe, Н. Hotz, 2001;), использование устройства «Миосплинт» (McCarthy РМ, 2000).
В РНЦХ РАМН разработан новый метод геометрической реконструкции сердца, который заключается в уменьшении диаметра полости левого желудочка за счет формирования складки из части его свободной стенки с последующей имплантацией экстракардиально расположенного сетчатого каркаса (Б.А.Константинов, А.В.Коротеев, В.А.Сандриков и др., 2001).
Разработка новых хирургических технологий в лечении дилатационной кардиомиопатии и отсутствие данных ближайших и отдаленных наблюдений за оперированными больными послужили основанием для проведения данного научного исследования. Первостепенная роль в оценке функционального состояния сердца и выявлении его ремоделирования при ДКМП отводится эхокардиографии
(Г.Э. Кузнецов, 2002; Ю.Н. Беленков с соавт., 2003; Ю.А.Васюк, 2003). Отсутствие объективных данных по оценке состояния сердца до и после реремоделирования левого желудочка у больных ДКМП и определяет актуальность данного исследования.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: Разработать критерии
эхокардиографической оценки анатомических особенностей левого желудочка и функции сердца у больных дилатационнои кардиомиопатиеи до и после хирургической коррекции.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:
1. Оценить исходную степень выраженности геометрической и
функциональной перестройки левого желудочка в результате
ремоделирования сердца у больных дилатационнои кардиомиопатиеи.
2. Определить характер и выраженность изменения
эхокардиографических показателей в ближайшем и отдаленном
послеоперационном периодах у больных дилатационнои кардиомиопатиеи.
Проанализировать эхокардиографические показатели у больных дилатационнои кардиомиопатиеи с положительными и отрицательными результатами операции геометрической реконструкции сердца.
Разработать протокол эхокардиографического обследования больных дилатационнои кардиомиопатиеи с учетом геометрической перестройки левого желудочка.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
Впервые в нашей стране разработан оптимальный протокол обследования и последующей обработки данных для определения анатомии у больных ДКМП с помощью эхокардиографии.
Произведена оценка результатов новых видов хирургического лечения, разработанных в РНЦХ РАМН, у пациентов с дилатационной кардиомиопатией.
Доказана значимость динамического наблюдения у пациентов с ДКМП до и после операции геометрической реконструкции сердца. Улучшение насосной функции сердца у больных ДКМП после реремоделирования левого желудочка наблюдается в результате прекращения дальнейшей дилатации сердца в диастолу.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ
РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
В результате проведенного исследования разработана и внедрена в клиническую практику комплексная оценка функционального состояния левого желудочка у пациентов с дилатационной кардиомиопатией, основанная на эхокардиографических методах исследования.
Показана степень изменения эхокардиографических показателей в ближайшем и отдаленном послеоперационном периодах у больных ДКМП. Необходим динамический контроль с помощью эхокардиографии за изменением полостей сердца в ближайшем и отдаленном послеоперационном периодах.
На основании анализа исходных показателей и динамического наблюдения за изменением параметров гемодинамики после хирургического вмешательства выявлены эхокардиографические критерии риска послеоперационной летальности.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ
Материалы и основные положения работы доложены и обсуждены на следующих конференциях:
3-е научные чтения, посвященные памяти Е.Н.Мешалкина, Новосибирск, 2002 г.
симпозиум Актуальные вопросы эхокардиографии, Санкт-Петербург, 2002 г.
4-й съезд Российской Ассоциации специалистов ультразвуковой диагностики в медицине, Москва, 2003 г.
9-й Всероссийский съезд сердечно-сосудистых хирургов, Москва, 2003 г.
- Совместная конференция отдела хирургии сердца, отдела
клинической физиологии, кардиореанимации РНЦХ РАМН, 2004 г.
ПУБЛИКАЦИИ
По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ
Результаты диссертационного исследования внедрены в клиническую практику отдела хирургии сердца и отдела клинической физиологии, функциональной и лучевой диагностики Российского научного центра хирургии РАМН.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя. Работа изложена на 103 страницах машинописного текста и иллюстрирована 18 рисунками и 18 таблицами. Библиографический указатель содержит 58 отечественных и 90 зарубежных авторов.
***
Считаю своим долгом выразить благодарность академику Борису Алексеевичу Константинову за предоставленную возможность учиться и работать в возглавляемом им Российском научном центре хирургии, созданном Борисом Васильевичем Петровским.
Приношу сердечную благодарность и признательность моим научным руководителям Сандрикову Валерию Александровичу и Коротееву Алексею Васильевичу за постоянное руководство работой, ценные замечания и понимание.
Особую благодарность хотелось бы выразить сотрудникам лаборатории эхокардиографии, а именно Аксюк Марии Анатольевне, Фокиной Ольге Александровне и Кузнецовой Людмиле Митрофановне за оказанную помощь в работе, практические рекомендации и ценные советы.
Считаю своим приятным долгом выразить искреннюю
благодарность всему коллективу отделения клинической физиологии, функциональной и лучевой диагностики РНЦХ РАМН за помощь и поддержку.
Клиническая характеристика оперированных больных
Комплексное эхокардиографическое обследование проводилось всем больным при госпитализации в стационар, на фоне медикаментозной терапии. Оперированные больные исследовались через 10 дней, 3, 6, 9, 12 месяцев, 1,5 и 2 года после операции. 24 (56%) больным из обследованной группы за период с июня 2001г. по декабрь 2003г. в отделении хирургического лечения заболеваний миокарда РНЦХ РАМН было выполнено хирургическое реремоделирование левого желудочка сердца в сочетании с коррекцией клапанной недостаточности, реваскуляризацией миокарда и имплантацией экстракардиального каркаса.
Среди оперированных больных 22 (92%) мужчины и 2 (8%) женщины в возрасте от 11 до 62 лет (40,1 ± 12,4 лет). 62,4% больных относились к возрастным группам от 31 до 50 лет (табл.2). Экстракардиальный каркас (ЭКК) был установлен 5 пациентам. 9 пациентам была выполнена складка и установка ЭКК, 3 пациентам операция была дополнена аортокоронарным шунтированием, 2 -протезированием митрального клапана (МК), а 1 пациенту было выполнено протезирование аортального клапана (АК). пациентам была выполнена операция по методике «миосплинт» и установлен ЭКК, при этом у 4 пациентов в сочетании с протезированием митрального клапана, у 1 с аортокоронарным шунтированием и у 1 с пластикой трикуспидального клапана. 1 пациенту был установлен ЭКК и выполнена пластика МК. 1 пациенту был установлен ЭКК и выполнено протезирование МК; 1 пациенту был установлен ЭКК и выполнена пластика ТК. 1 пациенту был установлен ЭКК в сочетании с протезированием МК и пластикой ТК.
Показаниями к операции послужили: у 18 (75%) больных -идиопатическая дилатационная кардиомиопатия, у 6 (25%) - сочетание дилатационной кардиомиопатии и ишемической болезни сердца.
Все 24 (100%) пациента этой группы имели недостаточность кровообращения, клинически соответствующую НК-П А-Б стадии. К III функциональному классу по классификации NYHA относились 5 (21%) больных, IV - у 19 (79%). Срок декомпенсации кровообращения составил 2,4 ± 1,24 лет (от 8 мес. до 6 лет). УЗ пациентов (12,5 %) в полости ЛЖ был обнаружен тромб.
Среди сопутствующих заболеваний у 1 больного был выявлен Luis, по поводу которого в клинике кожных и венерических болезней был проведен соответствующий курс лечения.
Митральная недостаточность в той или иной степени выраженности выявлена у всех 24 (100%) больных. У 8 пациентов -1 степень митральной недостаточности, у 9 - II степень митральной недостаточности, у 5 - III степень, у 2 - IV степень.
Трикуспидальная недостаточность имела место у 18 (75%) больных: I степень трикуспидальной недостаточности отмечена - у 12 больных, II степень у 4 , III степень у 1 больного и IV степень у 1 больного.
У 17 (85%) больных отмечались электрокардиографические признаки нарушений ритма и проводимости. У 6 (25%) пациентов зафиксирована мерцательная аритмия.
При ультразвуковой оценке состояния малого круга кровообращения практически у всех пациентов отмечено умеренное увеличение среднего давления в легочной артерии (Рла - 21,5 ± 5,75 мм рт.ст). У 4 больных зафиксирована I степень легочной гипертензии, у 5 больных - II степень легочной гипертензии.
Всем 24 (100%) больным в дооперационном периоде был проведен курс медикаментозной терапии, направленной на восстановление функции сердечно-сосудистой системы. Использовали следующие группы препаратов: ингибиторы АПФ, мочегонные препараты, сердечные гликозиды, бета-адреноблокаторы, антикоагулянты непрямого и прямого действия, метаболические препараты, восстановительная терапия иммунного статуса. Такая терапия, как правило, стабилизировала системное кровообращение и позволяла уменьшить признаки хронической сердечной недостаточности.
Оценка геометрии полостей сердца
Всем пациентам проводилось комплексное эхокардиографическое исследование, включающее одно- (М), двухмерный (В) режимы, допплерэхокардиографию в импульсном и постоянноволновом режимах, цветное допплеровское картирование. Исследование проводилось при поступлении в РНЦХ РАМН, за 3 дня до операции (после проведенной терапии), через 10 дней , 3, 6, 9, 12 месяцев, 1,5 и 2 года после операции на аппаратах Sequioa - 256 (США), Aloka - SSD - 5500 (Япония). Использовался секторный электронный датчик с частотой ультразвука 3-3,5 МГц, с одновременной регистрацией одного стандартного отведения ЭКГ.
Для оценки анатомии и функционального состояния сердца оценивали геометрию правых и левых камер сердца с определением основных показателей внутрисердечной гемодинамики: объемные параметры камер сердца, скоростные показатели, параметры, характеризующие сократительную функцию сердца и показатели, характеризующие посленагрузку.
Оценка геометрии полостей сердца
Из стандартной парастернальной позиции по длинной оси в М-режиме измеряли конечный-диастолический (КДР) и конечный-систолический (КСР) размеры полости левого желудочка, толщину межжелудочковой перегородки (МЖП) и задней стенки (ЗС) левого желудочка в систолу и диастолу и их экскурсии, размер левого предсердия (ЛП), расстояние от пика «Е» движения передней створки митрального клапана до межжелудочковой перегородки (Е-МЖП), конечный диастолический размер правого желудочка (ПЖ) и толщину передней стенки правого желудочка в диастолу (ТПСПЖ), а также размер правого предсердия (ПП). Масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ, г) рассчитывали по методике R.Devereux 1986; D.Reindell, 1988: ММЛЖ = 1,04((КДР+ТЗСЛЖд+ТМЖПд)3 КДР)3) 14, где ТЗСЛЖд - толщина задней стенки левого желудочка в диастолу, ТМЖПд - толщина межжелудочковой перегородки в диастолу;
Индекс массы миокарда ЛЖ (иММЛЖ, г/м2) рассчитывался по формуле Дюбуа (Du Bois, 1916): иММЛЖ=ММЛЖ/8, где S - площадь поверхности тела, м".
По разработанной в РНЦХ РАМН методике (В.А.Сандриков, А.В.Коротеев, 2001) для изучения процессов ремоделирования из апикального доступа полость левого желудочка условно делили на равные части тремя поперечными линиями, измеряли их в диастолу и систолу, а также измеряли размер левого желудочка по длине от фиброзного кольца Для изучения геометрии левого предсердия измеряли длинник и поперечник левого предсердия. Также оценивался длинник и поперечник правого предсердия.
Индекс толщины стенок (ИТС) левого желудочка рассчитывали по формуле, предложенной Я.Л.Орловой, 1997:
ИТС = (МЖПд + ЗСд)/КДР, где МЖПд - толщина межжелудочковой перегородки в диастолу, ЗСд - толщина задней стенки в диастолу, КДР -конечный-диастолический размер. Индекс сферичности в диастолу (ИСд) определяли следующим образом: ИСд= КДР/L, где L - продольный размер ЛЖ от основания митрального клапана до верхушки левого желудочка в диастолу.
Индекс сферичности в систолу (ИСс) определяли следующим образом: ИСс = KCP/L, где L - продольный размер ЛЖ от основания митрального клапана до верхушки левого желудочка в систолу (Ю.А. Васюк, 2003).
Конечный систолический (КСО) и конечный диастолический объемы (КДО) левого желудочка, фракцию изгнания (ФИ) определяли из апикального доступа в В-режиме по методу Sympson (C.Otto, A.Pearlman, 1995). Рассчитывали индексы конечного систолического (иКСО) и конечного диастолического (иКДО) объема (мл/м2): иКДО= КДО/S; иКСО= KCO/S, где S - площадь поверхности тела, м .
Основным показателем в кровообращении является ударный объем (УО). В данной работе эффективный объем (УОэфф) левого желудочка определялся с помощью Допплер-ЭхоКГ как произведение поперечного сечения аорты и интеграла линейной скорости кровотока через данное сечение:
УОэфф=8 х VTI (L.Hatle, B.Agelsen, 1985), где S - площадь поперечного сечения сосуда. Полученные данные использовались и для расчета индекса ударного объема (иУО). Используя значение УО и частоты сердечных сокращений (ЧСС) рассчитывался сердечный выброс (СВ, л/мин): СВ= ЧСС УО. Сердечный индекс: СИ = CB/S (л/мин/м2).
Оценка систолической и диастолической функции
Конечный систолический (КСО) и конечный диастолический объемы (КДО) левого желудочка, фракцию изгнания (ФИ) определяли из апикального доступа в В-режиме по методу Sympson (C.Otto, A.Pearlman, 1995). Рассчитывали индексы конечного систолического (иКСО) и конечного диастолического (иКДО) объема (мл/м2): иКДО= КДО/S; иКСО= KCO/S, где S - площадь поверхности тела, м .
Основным показателем в кровообращении является ударный объем (УО). В данной работе эффективный объем (УОэфф) левого желудочка определялся с помощью Допплер-ЭхоКГ как произведение поперечного сечения аорты и интеграла линейной скорости кровотока через данное сечение:
УОэфф=8 х VTI (L.Hatle, B.Agelsen, 1985), где S - площадь поперечного сечения сосуда. Полученные данные использовались и для расчета индекса ударного объема (иУО). Используя значение УО и частоты сердечных сокращений (ЧСС) рассчитывался сердечный выброс (СВ, л/мин): СВ= ЧСС УО. Сердечный индекс: СИ = CB/S (л/мин/м2).
Фракция изгнания (ФИ) левого желудочка рассчитывалась, как уже было упомянуто, по методу Симпсона в В-режиме из апикального доступа.
Используя значения переднезаднего диаметра левого желудочка, рассчитывали фракцию укорочения (ФУ, %): ФУ= КДР-КСР/КДР 100 % (Geigy Scientific Tables, 1990). Средняя скорость циркулярного укорочения волокон миокарда (MVCF, cir/sec): MVCF=0 y/ET (Geigy Scientific Tables, 1990), где ET - время изгнания.
При наличии митральной регургитации рассчитывали скорость нарастания давления в полости левого желудочка (dp/dt, мм рт.ст./с) в начале периода изгнания (рис. 3). Для этого в постоянноволновом режиме регистрировалась струя митральной регургитации и измерялся интервал (t, с) между двумя точками, имеющими скорость 1 и 3 м/с (Н.Шиллер с соавт., 1993): dp/dt= 36-4/t.
Систолическая функция правого желудочка оценивалась по движению фиброзного кольца трикуспидального клапана - систолической экскурсии плоскости кольца трикуспидального клапана (СЭПКТК), которое отражает движение свободной стенки ПЖ. СЭПКТК записывали в формате М-режима под контролем 2-мерного изображения. У больных с синусовым ритмом вычисляли среднее значение из Зх сердечных циклов, у больных с мерцательной аритмией - из 5-8 циклов.
Из апикальной четырехкамерной позиции оценивали: Площадь конечного диастолического изображения ПЖ (площадь КД ПЖ), площадь конечного систолического изображения ПЖ (площадь КС ПЖ), рассчитывали фракцию изменения площади ПЖ по формуле:
Фракция изменения площади ПЖ = (Площадь КД ПЖ - Площадь КС ПЖ/Площадь КД ПЖ) 100 %. (E.Vitolo, D.Castini, 1988). Границы эндокарда в конце диастолы и в конце систолы обводились вручную.
С помощью импульсно-волнового допплера исследовались потоки в аорте и легочной артерии. Измерялись скоростные показатели: максимальная и средняя скорости (Vmax и MnV, м/с); временные показатели: время ускорения (AT, мс), время изгнания (ЕТ, мс), а также отношение времени ускорения к времени изгнания (АТ/ЕТ).
Диастолические свойства ЛЖ исследовали путем изучения спектра трансмитрального диастолического потока. Определялись: максимальная скорость трансмитрального диастолического потока в период раннего наполнения ЛЖ (Ve, м/с); максимальная скорость трансмитрального диастолического потока в период позднего наполнения ЛЖ (Va, м/с); Е/А -отношение максимальных скоростей потоков в период раннего и позднего наполнения, время замедления потока раннего диастолического наполнения ЛЖ (DT, мс) (А.Г.Овчинников и др.,2002).
Аналогично изучению левого желудочка диастолическая функция правого желудочка оценивалась путем изучения транстрикуспидального кровотока.
Используя полученное значение времени потока раннего диастолического наполнения ЛЖ (DT), рассчитывали «жесткость» ЛЖ (К, мм рт. ст./мл) по формуле, предложенной P.Marino, W.Little С. et al, 2002: К= 70/(DT - 20).
Скорость распространения потока крови в левом желудочке (PrVel, см/с) измеряли по наклону раннего диастолического потока при одновременном включении М-режима и режима цветового допплеровского картирования из четырехкамерной позиции (рис. 4).
Оценка длительности фаз сердечного цикла
Анализировалась длительность основных фаз сердечного цикла: время наполнения левого желудочка (DT), время изоволюмического напряжения (IVCT), время изгнания (ЕТ), время изоволюмического расслабления (IVRT) (С.Otto et al.,1995). Эти измерения выполнялись в импульсноволновом допплеровском режиме при одновременной регистрации аортального и трансмитрального кровотока из апикального доступа. Измерение проводилось в выходном тракте левого желудочка максимально близко к створкам аортального клапана (для оптимальной регистрации спектра аортального кровотока) с учетом лишь осцилляции начала и окончания трансмитрального кровотока.
При нарушениях ритма - мерцательной артимии, частой экстрасистол и и, узловом ритме и т.д., - бывает затруднительно оценить не только структуру цикла, но и гемодинамику. Данное обстоятельство вызвало необходимость исследования не одного сердечного цикла, а 5-8 циклов, с последующим усреднением полученных данных. Мы также учитывали то обстоятельство, что у больных с недостаточностью клапанного аппарата не существует истинных фаз изоволюмического сокращения и расслабления, поэтому мы принимаем полученные разультаты условно, с поправкой на ошибку измерения.
Максимальное систолическое давление в легочной артерии определялось по потоку трикуспидальной недостаточности. Определение максимальной скорости регургитирующего потока позволяет вычислить транстрикуспидальный градиент. Сумма транстрикуспидального градиента и давления в правом предсердии равна максимальному систолическому давлению в легочной артерии. Давление в ПП принимают равным 5 мм рт. ст. при условии, что коллабирование нижней полой вены после глубокого вдоха составляет более 50%, 15 мм рт.ст. - при неполном коллабировании просвета, 20 мм рт.ст. - когда просвет нижней полой вены не реагирует на фазы дыхания (В.В.Митьков, В.А.Сандриков, 1998).
Среднее систолическое давление в легочной артерии определяли методом импульсной допплерэхокардиографии по временным показателям систолического потока в выходном тракте правого желудочка как отношение времени ускорения кровотока к длительности изгнания из правого желудочка (Kitabatake, 1983).
Степень легочной гипертензии (ЛГ) оценивалась по классификации Kirklin J.W. (1971): максимальное систолическое давление в легочной артерии делилось на систолическое артериальное давление. В норме это отношение считается равным 0,25 - 0,3. I степень ЛГ - 0,31 - 0,45, II степень - 0,45 - 0,75, III степень 0,75.
Расчет систолического меридионального миокардиального стресса (МСс, г/см2) производился по формуле, предложенной Ю.А. Васюк, 2003: МСс= 0,334 АДс КСР/ЗСс (1 + ЗСс/КСР), где АДс - систолическое артериальное давление, ЗСс - толщина задней стенки ЛЖ в систолу.
Основной целью анализа результатов было выяснение наличия статистически значимых различий в значениях эхокардиографических параметров, характеризующих состояние миокарда правых и левых отделов сердца и кровообращения на фоне консервативного лечения, до и после операции. Для этого по выборке пациентов проводился парный двухвыборочный t-тест Стьюдента с целью проверки значимого различия средних для исследуемых выборок. Данный тест не предполагает обязательного равенства дисперсий для генеральных исследований совокупностей обеих выборок, что существенно превышает таковой после операции. Распределения вероятностей значений параметров предполагались нормальными по физиологическим соображениям, так как на формирование значений этих параметров оказывает влияние большое число одновременно действующих разнородных факторов.
При сравнении средних для различных групп пациентов в зависимости от равенства или неравенства дисперсий выборок (проверялось с помощью F-теста) проводился гомо- или гетероскедастический t-тест Стьюдента.
Информативность эхокардиографических параметров оценивалась по их статистическим характеристикам - они ранжировались по значениям t-статистики. Параметры, которые соответствовали большие значения t-статистики (т.е. большие значения разницы средних значений, нормированной на дисперсии выборок), считались более информативными.
