Техники анализа функции миокарда

Обновлено: 26.04.2024

В связи с растущим распространением сердечно-сосудистой патологии, в том числе и сердечной недостаточности, которая в 40-49 % не проявляется при эхокардиографии, необходимо использование и других методов оценки систолической функции левого желудочка. Сердце, выполняя насосную функцию, нагнетает кровь в сосудистую систему через систолу желудочков сердца, оценка которой может быть проведена путем анализа механической систолы с использованием эхокардиографии (фракция выброса левого желудочка - ФВ) и путем анализа электрической систолы желудочков с использованием электрокардиографии (индекс фазы плато - ФП). Наличие двух подходов в оценке систолической функции желудочков сердца обеспечивает контрольную функцию одного метода над другим и широкую доступность населения к ранней диагностике признаков систолической дисфункции миокарда. Метод оценки сократительной функции сердца с помощью электрокардиографии показал высокую корреляцию с методом оценки систолической функции левого желудочка с помощью эхокардиографии, как в диапазоне нормальных величин, так и в диапазоне сниженной систолической функции. Широкая доступность метода электрокардиографии, унифицированность исследования, обеспечивающая отсутствие субъективного влияния на результат, высокая корреляция результатов оценки систолической функции миокарда с методом эхокардиографии позволяют широко использовать оценку насосной функции сердца в медицинской практике с помощью ЭКГ.

3. Чазова И.Е., Ощепкова Е.В. Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями - проблемы и пути их решения на современном этапе // Вестник Роздравнадзора. 2016. № 5. С. 7.

6. Малов Ю.С., Борисов И.М., Галова Е.П., Яровенко И.И. Диагностические возможности электрокардиографии систолической сердечной недостаточности // Вестник Российской Военно-Медицинской академии. 2018. № 3 (63). С. 86-89.

7. Суржиков П.П. Возможности определения сократительной способности миокарда методом спироартериокардиоритмографии // Международный журнал экспериментального образования. 2014. № 11-1. С. 46-48.

9. Lang R.M., Bierig M., Devereux R.B., Flachskampf F.A., Foster E., Pellikka P.A., Picard M.H., Roman M.J., Seward J., Shanewise J., Solomon S., Spencer K.T., Sutton Martin St. John, Stewart W. Рекомендации по количественной оценке структуры и функции камер сердца» // Приложение 1 к Российскому кардиологическому журналу. 2012. № 3 (95). С. 15.

10. Бакалец Н.Ф. Сравнительный анализ хронической сердечной недостаточности с сохраненной и сниженной фракцией выброса левого желудочка // Проблемы здоровья и экологии. 2012. № 1 (31). С. 112-116.

12. Воробьев Л.В. Метод определения должного значения интервала Q-T не требующего дополнительной коррекции по ЧСС // Научное обозрение. Медицинские науки. 2019. № 2. C. 42-47.

13. Малов Ю.С. Удлинение систолы желудочков - признак нарушения сократительной функции миокарда // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2016. № 1. С. 5-7.

Актуальность патологии органов кровообращения подтверждается статистическими данными заболеваемости, согласно которым общая заболеваемость системы кровообращения выросла за период 2016-2017 гг. на 2,3 % [1].

Патология сердечно-сосудистой системы занимает первое место и по заболеваемости, и по смертности. В структуре общей смертности по последним данным заболевания сердечно-сосудистой системы на Украине составляют 66 %, в России - 57 %, и в совокупности смерть забирает жизнь до 2 млн человек ежегодно 4.

Сердечно-сосудистая система - это одна из важнейших систем жизнеобеспечения, осуществляющая доставку всего необходимого клеткам организма. Сердце, по существу, выполняет насосную функцию по перекачке крови. Насосная функция сердца может быть проанализирована с позиций механической систолы (эхокардиография - ФВ левого желудочка) и с позиций электрической систолы (ЭКГ - индекс ФП). При этом следует учитывать, что ФВ левого желудочка зависит не только от состояния систолической функции левого желудочка, но и от состояния клапанного аппарата сердца. Электрическая же систола желудочков (Q-T) отображает в конечном счете сократительную способность кардиомиоцитов миокарда в целом, нарушение которой является источником формирования сердечной недостаточности. Оценка систолической функции миокарда желудочков сердца с помощью электрокардиографии при использовании систолического показателя (СП), длительности интервала Q-T, объединении нескольких методов проводилась и ранее 7. Однако эти способы (одни без должного обоснования со стороны биофизики, электрофизиологии и гидродинамики, другие из-за высокой трудоемкости, ограниченной доступности) не получили широкого применения в медицинской практике.

В современной медицине оценка систолической функции миокарда левого желудочка традиционно проводится в основном с помощью эхокардиографии, при этом применяется показатель механической систолы желудочков - фракция выброса (ФВ) левого желудочка [8, 9]. Однако эхокардиография имеет свои ограничения в виде отсутствия широкой доступности для всего населения, зависимости от профессионализма специалиста, расположения электродов, что влияет на точность измерения. Также существует сложность измерения ФВ в условиях тахикардии, что затрудняет точную оценку динамики систолической функции миокарда левого желудочка. Поэтому актуальными являются поиск и обоснование оценки систолической функции миокарда левого желудочка с помощью показателей электрической систолы, регистрируемой на ЭКГ, которая лишена приведенных выше недостатков эхокардиографии.

Учитывая, что в 40-49 % случаев у лиц с клиническими проявлениями сердечной недостаточности регистрируются нормальные показатели ФВ [10, 11], необходим дополнительный показатель, который позволял бы не только регистрировать состоявшуюся сердечную недостаточность, но и оперативно отслеживать динамику этой функции миокарда в процессе течения и лечения болезни. Целью настоящего исследования являлась необходимость обоснования дополнительного критерия в изучении систолической функции миокарда левого желудочка с помощью электрокардиографии, имеющей широкую доступность и простоту использования, высокую достоверность результатов и лишенной субъективного влияния на измерение при любой ЧСС.

Материалы и методы исследования

В исследование были включены результаты обследования людей различного возраста (от 4 до 78 лет), которым были выполнены эхокардиография и электрокардиография. Для исследования были отобраны 140 человек, которые были разделены на две группы, состоящие из лиц с нормальными показателями ФВ (УЗИ) и электрической систолы желудочков Q-T (ЭКГ) в количестве 100 человек и лиц с нарушением ФВ и Q-T в количестве 40 человек.

В процессе исследования, используя УЗИ сердца и ЭКГ, определяли фазу выброса левого желудочка (ФВ по Симпсону), фазу изгнания (ФИ) в ЭКГ, фазу плато (ФП) в потенциале действия (ПД) с проекцией на ЭКГ и проводили их анализ на совпадение получаемых результатов в оценке систолической функции желудочков сердца.

Результаты исследования и их обсуждение

Деятельность сердца осуществляется с использованием электрических механизмов формирования сердечных сокращений. Для одиночного кардиомиоцита его активность представлена в виде потенциала действия, отображенного на рис. 1.

Рис. 1. ПД одиночного кардиомиоцита

0 - Фаза деполяризации потенциала действия одиночного кардиомиоцита - (ПД). Фаза деполяризации мембраны одиночного кардиомиоцита длится от 1-2 до 5 мс.

1 - Фаза начальной быстрой реполяризации ПД. Длительность фазы начальной быстрой реполяризации в ПД обусловлена длительностью деполяризации всех кардиомиоцитов, отображаемых на ЭКГ комплексом QRS, и занимает всю фазу 1 ПД. Деполяризация начинается с верхушки и распространяется к основанию сердца, формируя комплекс QRS, который в свою очередь отображает фазу напряжения миокарда в цикле гемодинамики сердечного сокращения.

2 - Деполяризация всего миокарда желудочков сердца в виде комплекса QRS занимает в среднем от 50 до 100 мс, в цикле гемодинамики этот период называется фазой напряжения.

3 - Фаза медленной реполяризации, или фаза плато (ФП) ПД. Длительность ФП составляет в среднем для спокойного ритма около 250 мс. В этот период осуществляется изгнание крови из желудочков сердца в аорту, при этом выполняется насосная функция сердца. Фаза изгнания состоит из двух частей: фазы быстрого изгнания, совпадающей с фазой плато (до 120 мс), которая на ЭКГ отображается сегментом ST, и фазы медленного изгнания (до 130 мс), отображаемой на ЭКГ зубцом T, где вторая его половина совпадает с фазой конечной быстрой реполяризации ПД. В норме зубец Т обычно симметричный. Сократительную способность миокарда обеспечивают ионы Ca, максимально поступающие из внеклеточного пространства и из внутриклеточных структур, содержащих депо Ca, преимущественно в фазу плато. Конец фазы плато приходится на середину зубца Т. Поскольку сокращение миокарда возможно только при посредничестве Ca и его основной метаболизм совершается в фазе плато ПД, имеется возможность оценки сократительной функции миокарда через определение процентной доли фазы плато в фазе изгнания в целом.

4 - Фаза быстрой конечной реполяризации ПД. В эту фазу ПД снижается до -95, формируя потенциал покоя и завершая фазу медленного изгнания крови. Заключительная фаза медленного изгнания совпадает с фазой конечной быстрой реполяризации ПД и отображается на ЭКГ второй половиной зубца Т.

Электрическая систола желудочков, отображаемая на ЭКГ интервалом Q-T, по сути своей отображает потенциал действия (ПД) всех кардиомиоцитов, формируя определенное соответствие между ПД и ЭКГ, которое представлено на рис. 2.

Рис. 2. Сопряжение фаз ПД с фазами гемодинамики систолы желудочков и элементов ЭКГ

Отрезок (а). Фаза асинхронного напряжения миокарда, отображаемая на ЭКГ зубцами Q и вершиной восходящего колена зубца R, длительностью 50 мс.

Отрезок (б). Фаза изометрического напряжения миокарда, отображаемая на ЭКГ нисходящим коленом зубца R и зубцом S, длительностью 30 мс.

Отрезок (а + б). Фаза напряжения миокарда, обусловленная деполяризацией кардиомиоцитов всего миокарда, отображаемая на ЭКГ комплексом QRS, а на графике ПД она совпадает с фазой быстрой начальной реполяризации с длительностью от 50 до 100 мс в зависимости от ЧСС.

Отрезок (в). Фаза асинхронного сокращения миокарда, длящаяся по времени в среднем 120 мс. Отображается на ЭКГ сегментом ST.

Отрезок (г + д). Фаза изометрического сокращения миокарда, длящаяся по времени 130 мс и отображаемая на ЭКГ зубцом Т. Граница фазы плато с фазой быстрой конечной реполяризации проходит посередине зубца Т.

Отрезок (в + г). Часть фазы изгнания, находящейся в границах фазы плато.

Отрезок (в + г + д). Вся фаза изгнания, сопряженная с фазами ПД (фаза плато и фаза конечной быстрой реполяризации), с длительностью, зависящей от ЧСС; на ЭКГ представлена интервалом S-T.

Максимальное перемещение крови из желудочков в кровеносное русло осуществляется в фазу плато и завершается в фазу быстрой конечной реполяризации ПД. Основной пул кальция и действие механизма его внутриклеточного обмена приходится на фазу плато, занимающую определенную долю в фазе изгнания, обеспечивающую выполнение сократительной функции миокарда. Зная долю фазы плато в фазе изгнания, можно оценивать состояние систолической функции миокарда желудочков сердца, используя индекс фазы плато (индекс ФП). Индекс ФП позволяет оценивать физиологический баланс между электрической активностью кардиомиоцитов (ФП) и сердечной гемодинамикой (фаза изгнания).

Индекс ФП = (ФП/ФИ) * 100 %,

где ФП (фаза плато) = Q-T-QRS-1/2T и ФИ (фаза изгнания) = Q-T-QRS.

Основной задачей сердечной деятельности является обеспечение организма должным кровотоком в зависимости от его потребности. Это достигается удержанием насосной функции в стабильном состоянии вне зависимости от изменения ЧСС, что может быть продемонстрировано примерами электрокардиограмм при разных ЧСС.

Пример 1. Две ЭКГ одного человека с ЧСС 122 и 149, отображающие постоянство индекса ФП вне зависимости от ЧСС

Пример 2. Три ЭКГ одного человека, отображающие постоянство индекса ФП вне зависимости от ЧСС

Как видно из приведенных примеров, при изменении ЧСС сохраняется временной баланс между фазой плато и фазой изгнания, отображенный в индексе ФП.

Обязательным условием, ведущим к высокой достоверности оценки систолической функции миокарда желудочков сердца с помощью ЭКГ, является нормативный баланс между фактической и должной величиной интервала Q-T (Q-T/Q-Td * 100 = 100 ± 10 %) [12].

Вышеприведенная формула расчета индекса ФП ориентирована на лиц с нормальным показателем соотношения фактического и должного интервала Q-T.

Использование для оценки систолической функции желудочков сердца индекса ФП показало высокую корреляцию с показателями фракции выброса - ФВ. В сравнительном анализе корреляции ФВ с индексом ФП приняли участие 100 человек с нормативным значением ФВ и нормальным соотношением длительности фактической электрической систолы желудочков (Q-T) с должным значением Q-T (табл. 1).

Данные сравнения усредненных значений систолической функции левого желудочка по УЗИ и ЭКГ у лиц с исходно нормальной ФВ и нормальным интервалом Q-T

Техники анализа функции миокарда

2. Шишмарев Ю.Н., Локтев А.С., Силин В.А., Метод количественной оценки сократительной функции миокарда // Военно-медицинский журнал. - 1982. - № 11. - С. 26-29.

Потребность в достоверных неинвазивных методах оценки состояния сердечно-сосудистой системы существовала с момента становления медицины, как науки. Рядом авторов не прекращаются попытки математическими моделями трансформировать параметры электрических процессов сердца в гемодинамические показатели [1, 2]. Для здравоохранения преимуществами данного метода могут стать техническая доступность, возможность трансформации в любой из существующих модульных диагностических комплексов, небольшие экономические затраты в сочетании с достаточной чувствительностью.

Цели исследования. Изучить диагностическую значимость метода спироартериокардиоритмографии для оценки сократительной способности миокарда и возможность использования его в скрининговых обследованиях.

Задачи исследования. Провести сравнительный анализ полученных результатов показателей центральной гемодинамики методом спироартериокардиоритмографии и данными эхокардиографии.

Материал и методы исследования. Набор пациентов осуществлялся в 1 клинике (терапии усовершенствования врачей) Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова в период с сентября 2011 по май 2013 года. В исследование включено в целом 230 человек в возрасте от 20 до 80 лет, с различными заболеваниями сердечно-сосудистой системы при условии хорошей визуализации камер сердца во время эхокардиологического исследования. Количество мужчин составило 155 человек, женщин - 75 обследуемых. Основным критерием включения пациентов было наличие синусового ритма на ЭКГ. Все обследуемые пациенты были разделены на 3 условные группы: в первую группу вошли 126 человек с ФВ более 55 % по Симпсону, вторую группу составили 76 человек с умеренно сниженной систолической функцией ЛЖ (ФВ 35-54 %), третью группу составили 28 человек с резко сниженной систолической функцией ЛЖ (ФВ менее 35 %). В исследование не включались больные с нарушениями ритма и проводимости.

В соответствии с целями и задачами работы, всем больным проводилось электрокардиогафия, эхокардиографическое исследование, САКР.

Прибор САКР осуществляет непрерывное неинвазивное измерение артериального давления методом «разгруженной артерии», регистрацию потоков вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, регистрацию ЭКГ, расчет гемодинамических показателей по данным ЭКГ [1] и совместный анализ этих динамических процессов.

Размеры толщины стенок, полости и объемные показатели левого желудочка по данным эхокардиографии у обследованных пациентов, Ме (25; 75 %)

Использование новых технологий оценки функции миокарда в клинической практике

Ключевыми факторами, определяющими прогноз у больных с хронической сердечной недостаточностью (СН), являются ремоделирование сердца и сократимость миокарда. Новые методы визуализации движения миокарда дали беспрецедентный толчок исследованиям в области физиологии и патологии сердца. Однако в клинической практике эти методы используются до сих пор редко. Оценка систолической и диастолической функции по результатам тканевой допплерографии, 2D-, 3D-метода слежения частиц (Speckle tracking imaging) обеспечивает данные о давлении наполнения левого желудочка, позволяет проводить дифференциальный диагноз между констриктивным перикардитом и болезнями миокарда с диастолической дисфункцией, одышкой, обусловленной кардиальными и экстракардиальными причинами, помогает понять патофизиологию диастолической и систолической СН, нарушения насосной функции левого желудочка, дает возможность мониторировать ответ на терапию у больных с СН. Анализ функции миокарда позволяет проводить раннюю диагностику, выявлять бессимптомную дисфункцию левого желудочка, определять диссинхронию, прогнозировать ответ на ресинхронизирующую терапию. В статье суммированы показатели систолической, диастолической дисфункции при различной патологии, проведена оценка механической диссинхронии с помощью тканевой допплерографии и 2D-, 3D-метода слежения частиц. Особо отмечается, что представленные методики позволяют провести количественный анализ движения миокарда. Практически все анализируемые показатели являются неспецифичными и при различной патологии изменяются однонаправленно, как и показатели ремоделирования. Цель настоящего обзора состоит в суммировании накопленных знаний в определении функции миокарда, что важно для использования в клинической практике и понимания развития метода в будущем.

Оценка диастолической функции по данным эхокардиографии обеспечивает данные о давлении наполнения левого желудочка (ЛЖ), позволяет проводить дифференциальный диагноз между констриктивным перикардитом и болезнями миокарда с диастолической дисфункцией (ДД), одышкой, обусловленной кардиальными и экстракардиальными причинами, помогает понять патофизиологию диастолической сердечной недостаточности (СН), нарушения насосной функции ЛЖ, позволяет мониторировать ответ на терапию [1—7]. ДД играет важную роль в патофизиологии СН у пациентов с сохраненной фракцией выброса (ФВ). Кроме того, выживаемость пациентов с ДД на фоне сохраненной ФВ и у больных со сниженной ФВ практически одинаковая [8, 9].

Для определения стадии ДД используют раннюю диастолическую скорость движения миокарда (е), полученную методом тканевой допплерографии, или слежения частиц. С возрастом ранняя диастолическая скорость движения миокарда уменьшается и статистически значимо коррелирует с инвазивными индикаторами релаксации ЛЖ у животных и человека. Ранняя диастолическая скорость миокарда прямо пропорциональна плотности β-адренергических рецепторов в миокарде и обратно пропорциональна степени интерстициального фиброза, количеству фактора некроза опухоли, уровню синтеза оксида азота у пациентов с ишемической болезнью сердца. Ранняя диастолическая скорость латеральной части фиброзного кольца митрального клапана (МК) больше скорости септальной части. У взрослых ранняя диастолическая скорость е снижается с возрастом. В норме диастолическая скорость движения септальной части фиброзного кольца МК ≥8 см/с и латеральной части ≥10 см/c. У пациентов моложе 60 лет нарушение релаксации ЛЖ определяется в случае, если ранняя диастолическая скорость движения миокарда е септальной части фиброзного кольца

Функциональная диагностика сердечно-сосудистой системы в амбулаторной практике

Понятие «функциональная диагностика» объединяет различные методы исследования и оценки функций органов и систем организма, которые могут проводиться как в покое (электрокардиография, электроэнцефалография, эхокардиография), так и при нагрузке (велоэргометрия и тредмилл-тест, чрезпищеводная электрокардиостимуляция, дыхательный тест при электроэнцефалографии и другие). Нагрузка подразумевает под собой искусственное создание условий, при которых исследуемый орган или система функционируют в «экстремальных» условиях, позволяющих выявить скрытые патологические изменения. В некоторых ситуациях используют нагрузочные пробы с различными лекарственными средствами, где провоцирующим фактором являются химические вещества. Самый распространенный пример - проба с лекарственными препаратами, расширяющими бронхи, при исследовании функции дыхательной системы. Отдельным классом следует выделить продолжительные по времени исследования (суточное мониторирование электрокардиограммы по Холтеру, суточное мониторирование артериального давления и др.).

Основными методами функциональной диагностики в амбулаторной практике являются стандартные исследования функций сердечно-сосудистой системы, одинаково необходимые как для первичной диагностики, так и для дальнейшего отслеживания состояния сердца и сосудов. К этим методам относятся:

Электрокардиография (ЭКГ)

Первичным, самым распространенным и часто назначаемым методом исследования функции сердца является электрокардиография (ЭКГ).

ЭКГ - это запись электрической активности сердца в покое, в данный момент времени, на бумагу или электронный носитель.

ЭКГ является основным методом диагностики патологии сердца в амбулаторно-поликлинической практике и позволяет диагностировать:

нарушения ритма сердца и внутрисердечной проводимости;
наличие гипертрофии сердечной мышцы и перегрузки различных отделов сердца, например, при пороках сердца, гипертонической болезни, сердечной недостаточности;
изменения миокарда при кардиомиопатиях, миокардите, ишемической болезни сердца, инфаркте миокарда.

Следует отметить, что электрокардиография даже в норме отличается вариабельностью, что зависит от возраста, пола, анатомических и конституциональных особенностей человека и других факторов. И именно правильная интерпретация графического отображения деятельности сердца, проводимая врачом функциональной диагностики, анализ зубцов, интервалов ЭКГ, позволяет проводить правильную клиническую оценку и дифференциальную диагностику.

ЭКГ часто используется и при неотложных клинических ситуациях, требующих экстренного лечения:

жалобах на боли в грудной клетке, под левой лопаткой, боли в левой руке, боли в эпигастральной области;
ощущении «неправильности» работы сердца (перебои в работе сердца, сердцебиение, ощущение «остановок» сердца);
внезапно возникшей одышке, ощущении нехватки воздуха;
эпизодах головокружения, потери сознания, «потемнения» в глазах для исключения кардиальной причины этих жалоб.

ЭКГ включена практически во все терапевтические программы диспансерного наблюдения, предварительные, периодические и профилактические медицинские осмотры.

С ЭКГ начинается обследование всех пациентов, предъявляющих жалобы на повышение артериального давления, имеющих указание в истории жизни (анамнезе) на наличие хронического или перенесенного острого заболевания сердца.

ЭХО-кардиографию (ЭХО-КГ)

При выявлении у пациента в ходе осмотра повышенных цифр артериального давления, расширения границ сердца, шумов при выслушивании сердца, выявлении на ЭКГ патологических изменений, а также, если на рентгенограмме органов грудной клетки видны изменения размера и формы сердца, нетипичное его расположение, или же определяются видоизмененные аорта и легочная артерия, врач назначает ультразвуковое исследование сердца: трансторакальную ЭХО-кардиографию.

ЭХО-кардиография (ЭХО-КГ, УЗИ сердца) это ультразвуковой метод исследования строения и функции сердца. Метод основан на улавливании датчиком отраженных от структур сердца ультразвуковых сигналов и преобразовании их в изображение на экране монитора. При выполнении ЭХО-КГ врач оценивает:

размеры сердца и его камер, а также давление в них,
состояние предсердий и желудочков (камер сердца) и клапанов сердца,
толщину стенок сердца, их структуру и целостность,
сократительную функцию миокарда (работу сердечной мышцы),
особенности движения крови внутри сердца через клапаны
состояние внешней оболочки сердца - перикарда
состояние легочной артерии и аорты, давление в них.

ЭХО-КГ является основным методом диагностики острых и хронических заболеваний сердца: пороков, воспалительных заболеваний клапанного аппарата сердца и его оболочек (эндокардит, перикардит). При данном исследовании также проводится оценка и уточняется степень гипертрофии миокарда, наличие дисфункции работы сердечной мышцы при ее поражении (инфаркт, миокардит), наличие тромбов в полостях сердца. Врач-кардиолог или терапевт, соотнося данные, полученные при ЭХО-КГ с клинической картиной, решают вопрос о тактике дальнейшего ведения пациента.

Суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру

В зависимости от характера течения патологического процесса, клиническая картина в текущий момент времени может не давать четких критериев для установки клинического диагноза. В этом случае врач назначает диагностические исследования, проводимые в более широком временном диапазоне, в режиме повседневной деятельности пациента, позволяющие не только провести мониторинг деятельности сердечно сосудистой системы, но и выявить те триггерные факторы, которые приводят к патологическим сдвигам. К данной группе исследований, применяемых в амбулаторной практике, относятся суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру (СМЭКГ по Холтеру) и суточное мониторирование артериального давления (СМАД).

Система суточного мониторирования ЭКГ состоит из регистратора ЭКГ (который пациент обычно носит на поясе в предлагающемся футляре) и системы электродов (проводов), присоединяющихся к телу пациента. По окончании исследования врач переносит ЭКГ данные в компьютерную программу, и после выполнения цифрового анализа, интерпретирует результаты и составляет врачебное заключение.

Показаниями для проведения суточного мониторирования ЭКГ являются:

подозрение на нарушение сердечного ритма и проводимости;
подозрение на ишемическую болезнь сердца;
оценка правильности работы искусственного водителя ритма (кардиостимулятора);
обмороки, приступы головокружения и внезапной слабости в анамнезе.

Для проведения исследования важна правильная подготовка кожи к постановке электродов: волосы в местах присоединения проводов сбриваются, кожа обезжиривается. Пациенту желательно надеть свободную удобную одежду на время обследования. Водные процедуры (принятие ванны, душа) на время СМЭКГ исключаются.

Во время исследования пациент ведет обычный образ жизни (работает, занимается спортом, гуляет), записывая все возникающие в процессе мониторинга жалобы в специальный дневник. Кроме того, в дневнике указывается возможный прием лекарств, смена видов физической активности.

Суточное мониторирование артериального давления (СМАД)

Помимо суточного мониторирования ЭКГ в амбулаторной практике часто используется суточное мониторирование артериального давления (СМАД).

Этот вид исследования первично назначается пациентам, у которых были выявлены повышенные цифры артериального давления (самостоятельно пациентом или на приеме у врача). Исследование позволяет исключить феномен «белого халата», когда повышение давления происходит только во время приема врача. При СМАД уточняется:

степень повышения артериального давления в течение суток;
преимущественное время повышения артериального давления в течение суток;
скорость утреннего повышения артериального давления;
зависимость гипертонии от физической активности пациента.

Все эти факторы влияют на прогноз риска развития сердечно-сосудистых осложнений у пациента с гипертонией (инфаркт миокарда, инсульт и др.).

Пациентам, с уже установленным диагнозом и принимающим лекарственные препараты, суточное мониторирование АД назначается для оценки эффективности проводимой терапии.

Исследование проводится в течение 24 часов. Пациенту на руку одевают манжету, сравнимую с манжетой стандартного тонометра, к которой присоединяется регистратор (принцип тот же, что и при мониторировании ЭКГ). Один раз в 15 минут в дневное время и один раз в 30 минут в ночные часы аппарат надувает манжету, проводит измерение артериального давления пациенту и записывает данные на электронный носитель внутри прибора. Пациент так же, как и при мониторировании ЭКГ, ведет дневник жалоб, приема медикаментов и физической активности. По истечении 24 часов врач переносит данные исследования в компьютер, интерпретирует результаты и выдает заключение.

Часто суточное мониторирование ЭКГ и АД проводят одновременно. Существуют современные приборы бифункционального мониторирования ЭКГ и АД, позволяющие вести одновременную запись АД и ЭКГ на один аппарат. В практическом смысле это оправдано тем, что чаще всего у пациентов нарушения деятельности сердца совпадают по времени с патологией артериального давления (например, ишемические приступы на фоне повышения АД).

Исследование СМАД не требует специфической подготовки. Для удобства пациенту рекомендуется приходить на исследование в свободной одежде. Во время мониторирования пациент ведет привычный для себя образ жизни.

В заключении следует отметить, что приведенные методы функциональных исследований являются рутинными, используемыми в амбулаторной практике для первичной диагностики патологии сердечно сосудистой системы. Дальнейшее ведение пациента определяется индивидуально, в соответствии с характером выявленных нарушений.

Информацию для Вас подготовила:

Конюхова Мария Юрьевна, терапевт, врач функциональной диагностики. Ведет прием в корпусе клиники на Бауманской.

В настоящее время сердечная недостаточность (СН) представляет собой одну из наиболее распространенных кардиологических патологий, частота которой за последние десятилетия возрастает. Существует теория, что СН представлена двумя патологическими процессами: систолической и диастолической дисфункцией. В настоящее время дифференциация между СН с сохранной фракцией выброса (HFpEF) и СН со сниженной фракцией выброса (HFrEF) основана на измерении фракции выброса (ФВ) с помощью допплеровской ЭхоКГ. Однако благодаря новым методам оценки сердечной функции, таким как измерение скорости деформации длинной оси и тканевая допплеровская визуализация, появляются новые, более корректные критерии оценки систолической функции, чем ФВ. Приведенные в данном обзоре углубленные методики — импульсно-волновая тканевая допплерография, двухмерная и трехмерная спектральная следящая ЭхоКГ, позволяют: выявлять изменения сократительных и деформационных свойств миокарда, определять ранние нарушения систолической и диастолической функции, оценивать риски как госпитализации, так и смерти по кардиальным причинам, а также рассчитывать прогноз для пациентов с HFpEF. Таким образом, HFpEF на текущем этапе можно оценивать как по различным характеристикам гемодинамического выброса и нарушению продольной сократимости левого желудочка (ЛЖ), так и по характеру ФВЛЖ отдельно от кинетики ЛЖ.

Ключевые слова: сердечная недостаточность, сохранная фракция выброса, эхокардиография, тканевая допплерография, спекл-трекинг, деформация.

E.K. Serezhina 1 , A.G. Obrezan 1,2 ,

1 IMC SOGAZ LLC, St. Petersburg
2 St. Petersburg State University

At the present day, heart failure (HF) is one of the most common cardiac pathologies, the frequency of which has been increasing over the past decades. The theory prevails that HF is not the only syndrome, but rather represented by two pathological processes — systolic and diastolic dysfunction. Nowadays, the differentiation between heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) and heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF) is based on the ejection fraction (EF) measurement by Doppler echocardiography. However, in contrast with EF measurement, new and more valid criteria for the systolic function assessment appear by virtue of cardiac function assessment, such as the long-axis strain rate measurement and tissue Doppler imaging. The in-depth techniques presented in this review, such as pulse-wave tissue Doppler, 2D and 3D speckle tracking echocardiography, allow you to: identify changes in myocardial contractility and deformity, determine early systolic and diastolic dysfunction, assess the risks of both hospitalization and death due to cardiac causes, and calculate the prognosis for patients with HFpEF. Thus, HFpEF in the current stage can be viewed both as by virtue of different characteristics of hemodynamic response and the longitudinal left ventricular (LV) contractile dysfunction, and by the LVEF analysis separately from the LV kinetics.

Keywords: heart failure, preserved ejection fraction, echocardiography, tissue Doppler, speckle tracking, deformation.
For citation: Serezhina E.K., Obrezan A.G. New imaging techniques in the diagnosis of heart failure with preserved ejection fraction. RMJ. Medical Review. 2019;1(II):52-56.

Для цитирования: Новые визуализирующие методики в диагностике сердечной недостаточности с сохранной фракцией выброса. РМЖ. Медицинское обозрение. 2019;3(1(II)):52-56.

В статье описаны новые визуализирующие методики в диагностике сердечной недостаточности с сохранной фракцией выброса. Рассмотрены такие методики как импульсно-волновая тканевая допплерография, двухмерная и трехмерная спектральная следящая ЭхоКГ.

Введение

В настоящее время сердечная недостаточность (СН) — одна из наиболее распространенных кардиологических патологий, частота которой за последние десятилетия лишь возрастает [1, 2]. Существует теория, что СН представлена двумя патологическими процессами: систолической и диастолической дисфункцией. Данная гипотеза подтверждается структурными, функциональными и молекулярными изменениями, связанными с диастолической функцией сердца [3], а также клиническими фармакологическими исследованиями, которые показывают, что у пациентов с СН с сохранной фракцией выброса (HFpEF) эффект от проводимой терапии отличен от такового у пациентов с СН со сниженной фракцией выброса (HFrEF). Это указывает на существование различных патофизиологических механизмов возникновения и прогрессирования СН [4].

Дифференцирование HFpEF и HFrEF

На данный момент дифференциальная диагностика между HFpEF и HFrEF основана на измерении фракции выброса (ФВ) с помощью допплеровской эхокардиографии (ЭхоКГ). Однако благодаря новым методам оценки сердечной функции, таким как измерение скорости деформации длинной оси и тканевая допплеровская визуализация, появляются новые, более корректные критерии оценки систолической функции, чем ФВ [5]. Таким образом, HFpEF на текущем этапе можно оценивать как по различным характеристикам гемодинамического выброса и нарушению продольной сократимости левого желудочка (ЛЖ), так и по характеру ФВЛЖ отдельно от кинетики ЛЖ [5, 6].
Согласно текущим клиническим рекомендациям Европейского сообщества кардиологов необходимыми компонентами для постановки диагноза HFpEF являются:
клиническая картина;
диастолическая дисфункция ЛЖ или структурные изменения миокарда (увеличение размеров левого предсердия и/или гипертрофия ЛЖ);
повышенный уровень натрийуретического пептида;
нормальная или немного измененная систолическая функция ЛЖ [7].
В 2018 г. профессором B. Pieske была предложена четырехступенчатая модель диагностики HFpEF.
1-я ступень — анализ симптомов, факторов риска СН, клинический анализ крови, pro-BNP, выполнение ЭКГ и стандартного ЭхоКГ;
2-я ступень — выполнение расширенного протокола ЭхоКГ (оценка вероятности наличия HFpEF по 6-балльной шкале). Если набрано более 3 баллов, то переходят к 3-й ступени исследования;
3-я ступень — стресс-ЭхоКГ (проба с физической нагрузкой);
4-я ступень — МРТ, сцинтиграфия или биопсия миокарда для определения этиопатогенеза СН [8].
Приведенные в данном обзоре углубленные визуализирующие методики позволяют: выявлять изменения сократительных и деформационных свойств миокарда, определять ранние нарушения систолической и диастолической функции, оценивать риски как госпитализации, так и смерти по кардиальным причинам, а также рассчитывать прогноз для пациентов с HFpEF.
Для количественного и качественного анализа функции миокарда при помощи визуализирующих методик необходимо понимать архитектуру волокон, компоненты деформации и движение миокарда в пространстве.

Ориентация волокон миокарда, их движение в пространстве и компоненты деформации миокарда

Архитектура волокон ЛЖ состоит из нескольких слоев. Субэндокардиальные волокна проходят в продольном направлении и закручены против часовой стрелки, волокна среднего слоя проходят продольно и закручены по часовой стрелке. Вследствие перекрестного расположения волокон этих двух слоев происходит утолщение стенки в радиальном направлении и укорочение в продольном и циркулярном направлении [9]. Существует три принципиальных компонента деформации: продольное, радиальное и циркулярное укорочение [10]. Считается, что эти плоскости деформации связаны с ориентацией волокон миокарда ЛЖ, которая преимущественно проходит в продольном направлении субэндокардиально и преимущественно в косой ориентации субэпикардиально [11].
Кроме того, к этим деформациям добавляется вращение, представляющее собой угловое смещение сегмента миокарда в поперечном направлении вокруг продольной оси ЛЖ вследствие перекрестного хода мышечных волокон. Апикальное систолическое вращение происходит в направлении против часовой стрелки и выражается в градусах с положительными значениями при просмотре из вершины. И наоборот, базальное вращение происходит по часовой стрелке с отрицательными значениями. Из-за этого возникает угловое различие между апикальным и базальным вращением [12].
Продольная деформация и скручивание желудочков могут не в равной мере влиять на их дисфункцию [13], поэтому их оценка может представлять собой ценный инструмент для клинической практики даже в случаях начальных и умеренных патологических изменений, которые не обнаруживаются при анализе классических параметров гемодинамики 17.
Профили продольных скоростей просты и малоизменяемы. Они чаще используются в функциональной диагностике ввиду их большой исследованности и валидности, в то время как профили радиальной и циркулярной деформации менее постоянны и реже используются в исследованиях.
Известно, что компонент продольной деформации миокардиальной функции реагирует быстрее, чем циркулярный или радиальный вследствие большей чувствительности эндокарда и субэндокардиальных слоев к ишемии 19.
Ввиду невозможности различить пассивную и активную деформацию на основании числовых значений нельзя делать вывод о сокращении или расслаблении миокарда [9].
Рассмотрим некоторые из визуализирующих методик.

Тканевая допплерография

Тканевая допплерография (TDI) — это надежный и воспроизводимый эхокардиографический метод, позволяющий провести количественную оценку не только глобальной и регионарной функции миокарда, но и времени миокардиальных событий [22, 23]. Существует несколько модальностей TDI.
Импульсно-волновая TDI используется для измерения пиковых скоростей миокарда и особенно хорошо подходит для измерения продольной деформации желудочков ввиду параллельности ориентации эндокардиальных волокон ультразвуковому лучу в апикальных позициях [24]. Митральные кольцевые или базальные скорости ЛЖ отражают продольную деформацию миокарда, что является важным показателем систолической и диастолической функции ЛЖ [25].
Импульсно-волновая TDI позволяет получить несколько показателей, которые имеют клиническое и прогностическое значение:
Sʹ — систолическая скорость миокарда выше базовой линии, отражающая сокращение миокарда, когда кольцевое пространство смещается к вершине;
Eʹ — ранняя диастолическая скорость релаксации миокарда ниже базовой линии, когда кольцевое пространство смещается от вершины;
Aʹ — скорость миокарда, связанная с позднедиастолическим сокращением предсердий.
Пиковая систолическая скорость миокарда, усредненная по 6 участкам вокруг митрального кольца, хорошо коррелирует с ФВЛЖ [26], а также является чувствительным маркером его слабонарушенной систолической функции даже у пациентов с нормальной ФВЛЖ или c сохраненной его систолической функцией с нарушением диастолического расслабления. Кроме того, изменение пиковой систолической скорости миокарда является маркером неблагоприятного прогноза [27].
Wang et al. [28] обнаружили, что кардиальная смертность была значительно выше, когда и Sʹ, и Eʹ были менее 3 см/с (отношение рисков [HRs] 7,5 и 5,3 соответственно), хотя в многомерном анализе Eʹ сильнее влиял на смертность, чем Sʹ.
Импульсно-волновая TDI имеет высокое временное разрешение, но не позволяет проводить одновременный анализ нескольких сегментов миокарда [24].
В режиме цветовой TDI на изображение в градациях серого накладывается информация о скоростях и направлениях движения, кодированная цветом [9, 24]. Данный режим имеет преимущество увеличенного пространственного разрешения и возможность оценки нескольких структур в одной позиции [24]. В 3D-TDI цветовой код TDI применяется в трехмерном изображении, полученном в проекции из апикального окна в трехплоскостном режиме, одновременно получаются апикальные четырех-, двух- и трехкамерные позиции. Метод 3D также позволяет оценивать диссинхронию ЛЖ путем одновременного получения TDI из всех сегментов ЛЖ в течение одного и того же сердечного цикла [29].
Хотя большинство методик TDI фокусируются лишь на измерении скоростей, некоторые исследователи использовали TDI для получения систолического и диастолического интервалов времени 32. Временными интервалами TDI, измеренными с участков (боковых или медиальных) в митральном кольце, являются (рис. 1):

IVCT — время изоволюмического сокращения (от конца волны Aʹ до начала волны S’);
ET — время выброса (от начала до конца волны Sʹ);
IVRT — время изоволюмической релаксации (от конца волны Sʹ до начала волны Eʹ).
На основе систолических и диастолических интервалов времени высчитывается индекс активности миокарда (MPI), определяемый как отношение суммы времени изоволюмического сокращения (IVCT) и релаксации (IVRT) ко времени выброса (ET). Этот показатель является простым и хорошо воспроизводимым [36, 37].
В ходе ряда исследований было определено, что увеличение MPI служит надежным предиктором ранней внутрибольничной СН у пациентов, перенесших инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST 38. Кроме того, MPI оказался независимым предиктором смертности среди населения в целом [37].
Таким образом, TDI играет фундаментальную роль в диагностике СН, поскольку клинически HFpEF неотличима от HFrEF, и требует измерения ФВ. В свою очередь, Eʹ является достоверным предиктором прогноза СН, а также используется для ее дифференциальной диагностики, поскольку отражает как систолическую, так и диастолическую функцию ЛЖ 44. Кроме того, субэндокардиальные волокна, которые ответственны за сокращение по длинной оси, могут быть более восприимчивыми к ишемии, фиброзу и гипертрофии вследствие их положения, и это объясняет, почему Eʹ является достоверным маркером СН [44].
Разработка новых методов TDI [45] обеспечила большую точность в оценке функции желудочков. M. Wang et al. [46] показали, что изменение скорости релаксации в ранней диастоле (Eʹ) является достоверным предиктором смертности по сравнению с клиническими данными и стандартной ЭхоКГ. Это измерение легко воспроизводится и делает более эффективной оценку результатов лечения пациентов с СН [46, 47].
Таким образом, TDI можно считать надежным методом количественной оценки как глобальной, так и регионарной систолической и диастолической функции ЛЖ. Полученные с помощью этого метода данные позволяют прогнозировать риски различных сердечно-сосудистых заболеваний.

Спектральная следящая эхокардиография (STE)

Заключение

Таким образом, приведенные в данном обзоре углубленные методики позволяют: выявлять изменения сократительных и деформационных свойств миокарда, определять ранние нарушения систолической и диастолической функции, оценивать риски как госпитализации, так и смерти по кардиальным причинам, а также рассчитывать прогноз для пациентов с HFpEF.

Список литературы Свернуть Развернуть

Контент доступен под лицензией Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Читайте также: