Анализ новых расчётных эхокардиографических показателей на клиническом примере типичного пациента с тромбоэмболией лёгочной артерии умеренно-высокого риска ранней смерти



Тромбоэмболия лёгочной артерии (ТЭЛА) – это причина смертности 0,1–0,5 % населения всего земного шара, которая по данным эпидемиологического наблюдения не имеет тенденции к снижению в ближайшее время [1–4].

Около одной трети пациентов с ТЭЛА погибают внезапно, как правило, до поступления в стационар [5, 6]. Остальные госпитализируются с крайне вариабельными и неспецифическими клиническими и лабораторно-инструментальными проявлениями [7, 8]. Это затрудняет своевременную диагностику ТЭЛА, определение истинной тяжести заболевания и назначение адекватной терапии. В настоящее время для определения тяжести течения и прогнозирования исходов ТЭЛА широко используются данные уровня плазменной концентрации маркеров повреждения миокарда и перегрузки правых отделов сердца по результатам эхокардиографии (ЭхоКГ) [9]. Однако достоверность и этих методов является предметом дискуссии [10–12].

Всё это свидетельствует о недостаточной эффективности существующих методов выявления и лечения пациентов и обуславливает поиск дальнейших диагностических и прогностических критериев [13, 14].

Цель: демонстрация на клиническом наблюдении работоспособности устанавливаемых при помощи эхокардиографии расчётных объёмов трикуспидальной регургитации, давления в лёгочной артерии, градиента давления и работы сердца на клапане лёгочной артерии.

Материалы и методы

На основании законов элементарной физики, используя формулу течения жидкости через отверстие малого диаметра, визуализировав ширину потока крови на клапане лёгочной артерии и зная ударный объём сердца, был рассчитан градиент давления на клапане лёгочной артерии ( △ Рла) (рис. 1):

△ Рла = (УО2 • 103)/(7,6 • r4), где △Рла - расчётный градиент давления на клапане лёгочной артерии, мм рт. ст.; УО – ударный объём сердца за одну систолу, мм; r – радиус ширины потока крови на клапане лёгочной артерии, мм.

Рисунок 1. Пример определения при ЭхоКГ диаметра ширины потока крови через клапан лёгочной артерии (ПЖ – правый желудочек, ЛА – лёгочная артерия, dла – диаметр ширины потока крови на клапане лёгочной артерии)

Figure 1. An example of determining the diameter of the width of the blood flow through the pulmonary artery valve during EchoCG (ПЖ – right ventricle, ЛА – pulmonary artery, dла – diameter of the blood flow width on the pulmonary artery valve)

Учитывая, что широко применяемая в эхокар-диграфии формула для расчёта систолического давления в лёгочной артерии в действительности определяет давление в полости правого желудочка (Рпж), путем вычитания из данного параметра рассчитанного градиента давления на клапане лёгочной артерии, определялось давление в лёгочной артерии (Рла):

Рла = Рпж - △Рла, где Рла – расчётное давление в лёгочной артерии, мм рт. ст.; Рпж – давление в правом желудочке, которое в настоящее время рассчитывается как «систолическое давление в лёгочной артерии», мм рт. ст.; △Рла - расчётный градиент давления на клапане лёгочной артерии, который определяется по установленной ранее формуле, мм рт. ст.

Согласно законам физики была определена работа правого желудочка на клапане лёгочной артерии (Ала), которая рассчитывалась как произведение △ Рла и объёма проходящей за одну систолу крови, ударного объёма сердца (УО), определяемая как работа сердца на клапане лёгочной артерии:

Ала = 133,3-УО-10-6-^Рла, где Ала – работа на клапане лёгочной артерии, Дж; УО – ударный объём сердца за одну систолу, мл;

△ Рла - расчётный градиент давления на клапане лёгочной артерии, который рассчитывается по установленной ранее формуле, мм рт. ст.

При помощи эхокардиографии на основании формулы течения жидкости через отверстие малого диаметра также определяли объём трикуспидальной регургитации (Vтр), использование которого, по нашим данным, более информативно, чем определение степени регургитации (рис. 2):

• 2 △ Ртк

Утр = цпг2 -------,

Р где Vтр – объём крови, вытекающий через трикуспидальное отверстие за одну систолу в правое предсердие, мл; µ – коэффициент сжатия струи, равный для малых отверстий 0,62; r – радиус потока крови через трикуспидальный клапан, мм; △ Ртк - градиент давления на трикуспидальном клапане, которое в настоящее время рассчитывается при ЭхоКГ по упрощённой формуле Бернули, Па; ρ – плотность крови, равная 1060 кг/м3.

Рисунок 2. Пример определения при ЭхоКГ диамерта тока крови через трикуспидальный клапан во ввремя систолы желудочка с последующим расчётом объёма трикуспидальной регургитации (ПЖ – правый желудочек, ПП – правое предсердие, dтк – диаметр потока крови через трикуспидальный клапан)

Figure 2. An example of determining the blood flow through the tricuspid valve during ventricular systole during echocardiography, followed by calculating the volume of tricuspid regurgitation (ПЖ – right ventricle, ПП – right atrium, dтк – diameter of the blood flow through the tricuspid valve)

Проведён анализ значимости этих показателей, при котором установлено следующее:

• 1.    Чем ниже градиент давления на клапане лёгочной артерии, тем, закономерно, выше тяжесть состояния, так как уменьшается объём крови, выбрасываемой в лёгочный ствол. У пациентов со смертельным исходом заболевания данный показатель был до 10 мм рт. ст, у гемодинамически значимых – до 20 мм рт. ст., у пациентов с клинически и инструментально мало- и асимптомной ТЭЛА – более 20 мм рт. ст.

• 2.    В норме Рла колебалось в диапазоне от 0 до 12 мм рт. ст., а чем выше был данный показатель, тем более выражено протекало заболевание. Повышение давления в лёгочной артерии более чем в 4 раза от верхних пороговых значений было сопряжено со смертельным исходом.

• 3.    Работа правого желудочка на клапане лёгочной артерии в норме составляла 0,2–0,3 Дж, а её снижение свидетельствовало о тяжести заболевания и наступлении смерти при значениях меньше 0,1 Дж.

• 4.    Объём трикуспидальной регургитации у пациентов без лёгочной гипертензии составлял 15–20 мл. Данный показатель зависел от расширения диаметра потока регургитации и повышения давления в правом желудочке. Чем было больше полученное расчётное значение, тем была более выражена правожелудочковая сердечная недостаточность.

Описание клинического наблюдения

Пациент К., 49 лет, поступил в стационар 05.08.2022 г. с установленным на догоспитальном этапе тромбозом глубоких вен правой нижней конечности (тибиальный сегмент, подколенная вена, поверхностная бедренная вена). Из анамнеза известно, что около 7 дней беспокоила одышка при физической нагрузке, которая скачкообразно прогрессировала. В день госпитализации отметил пре-синкопальное состояние, что побудило обратиться в поликлинику, откуда был госпитализирован в стационар.

При осмотре предъявлял жалобы на одышку, слабость. Общее состояние было тяжелым. Кожный покров – чистый, физиологической окраски. Отёков не было. Аускультативно дыхание жёсткое, без хрипов. Частота дыхательных движений в по- кое 28 раз в минуту. Сатурация кислорода артериальной крови без оксигенотерапии 94 %. Тоны сердца приглушены, ритм правильный, шумов не было. Пульс был 97 ударов в минуту, ритмичный. Артериальное давление фиксировалось на уровне 115/70 мм рт. ст. Живот мягкий, безболезненный при пальпации. Печень не выступала из-под края рёберной дуги.

В течение первых нескольких часов пребывания в стационаре были определены уровни плазменной концентрации тропонина и мозгового натрийуретического пептида, выполнены общеклинические и биохимические исследования крови, электрокардиография, эхокардиография, ультразвуковое ангиосканирование вен нижних конечностей, КТ-ангиопульмонография.

Получены следующие данные.

В общем и биохимическом анализе крови все показатели были в пределах референсных значений, кроме: фибриногена – 4,88 г/л; Д-димера – 6,85 нг/мл; тропонина I – 0,07 нг/мл (при верхней границе референсных показателей до 0,02 нг/мл), N-концевого прогормона мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP) – 2694 пг/мл.

На электрокардиограмме: ритм синусовый с частотой сердечных сокращений 98 ударов в минуту. Электрическая ось сердца вертикально расположена. Глубокие зубцы S в I и Q в III отведениях. Отрицательные зубцы Т в III, aVF, V1–V4. Неполная блокада правой ножки пучка Гиса.

При ЭхоКГ: расширение правых камер сердца составляло до 4,3 см в 4-камерной позиции (отношение размера правого желудочка к левому 1,2). Гипокинез верхушечного сегмента свободной стенки правого желудочка. Трикуспидальная регургитация 2 ст. Расширение нижней полой вены до 22 мм с коллабированием её на вдохе менее 50 %. Систолическое давление в лёгочной артерии 55–60 мм рт. ст. Ударный объём – 49 мл за систолу. Полученные результаты были использованы для расчётов искомых показателей по ранее определённым формулам при установленном диаметре потока крови на трикуспидальном клапане во время систолы желудочков – 8 мм и на клапане лёгочной артерии – 24 мм (рис. 3).

При КТ-ангиопульмонографии с внутривенным контрастным болюсным усилением препаратом Оптирей 350 в дозе 100 мл диагностированы тромботические массы во всех долевых артериях с внутрисосудистой обструкцией более 50 %, с распространением на 2, 3, 4, 6, 7, 9 сегментарные артерии справа и 1, 2, 3, 8, 9 слева.

Учитывая клиническую картину, результаты лабораторных и инструментальных исследований, у пациента диагностирована тромбоэмболия лёгочной артерии умеренно-высокого риска ранней смерти согласно критериям Европейского общества кардиологов. Таким пациентам возможно как проведение тромболитической терапии, так и антикоагулянтной терапии. У пациента не было противопоказаний к системному тромболизису, поэтому была выполнена тромболитическая терапия с оценкой в динамике данных уровня плазменной концентрации тропонина и мозгового натрийуретического пептида, электрокардиография, эхокардиография, ультразвуковое ангиосканирование вен нижних конечностей, КТ-ангиопульмонографии.

Уровень плазменной концентрации тропонина I – 0,03 нг/мл (при верхней границе референсных показателей до 0,02 нг/мл), N-концевого прогормона мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP) – 1057 пг/мл.

Рисунок 3. Эхокардиографическое определение расчётного градиента давления на клапане лёгочной артерии у пациента с тромбоэмболией лёгочной артерии (ПЖ – правый желудочек, ЛА – лёгочная артерия, dла – диаметр ширины потока крови на клапане лёгочной артерии)

Figure 3. Echocardiographic determination of the pressure gradient on the pulmonary artery valve in a patient with pulmonary embolism (ПЖ – right ventricle, ЛА – pulmonary artery, dла – diameter of the blood flow width on the pulmonary artery valve)

Электрокардиограмма: ритм синусовый с частотой сердечных сокращений 69 ударов в минуту. Электрическая ось сердца вертикально расположена. Отрицательные зубцы Т в V1–V4. Неполная блокада правой ножки пучка Гиса.

ЭхоКГ: правые камеры сердца до 3,6 см в 4-камерной позиции (отношение размера правого желудочка к левому 0,78). Гипокинез верхушечного сегмента свободной стенки правого желудочка стал менее выражен. Трикуспидальная регургитация 2 ст. Расширение нижней полой вены до 21 мм с коллабированием её на вдохе более 50 %. Систолическое давление в лёгочной артерии 47 мм рт. ст. Ударный объём – 68 мл за систолу. Диаметр потока крови на клапане лёгочной артерии не изменился и составил – 24 мм, а на трикуспидальном клапане уменьшился до 6 мм.

Ультразвуковое ангиосканирование вен нижних конечностей: уровень тромбоза прежний.

При КТ-ангиопульмонографии с внутривенным контрастным болюсным усилением препаратом Оптирей 350 в дозе 100 мл определяются тромботические массы в верхней и нижней правой долевых артериях справа и слева с распространением на 2, 3, 9 сегментарные артерии справа и 3, 8, 9 слева.

Субъективно пациент стал отмечать улучшение самочувствия в виде менее выраженной слабости и значительного уменьшения одышки.

Как видно, клинически состояние пациента после тромболитической терапии улучшилось, уменьшился объём тромботического поражения лёгочного артериального русла, снизились в динамике уровни плазменной концентрации маркеров повреждения миокарда, но не выражено уменьшились проявления перегрузки правого желудочка по данным эхокардиографии согласно общепринятым критериям.

Так, осталась неизменной 2 степень трикуспидальной регургитации, однако при оценке объёма трикуспидальной регургитации согласно формуле течения жидкости через отверстие малого диаметра было отмечено снижение этого показателя на 38,7 % – с 62 мл до тромболитической терапии до 38 мл после неё. Таким образом, можно утверждать, что оценка объёма трикуспидатьной регургитации, в отличие от её степени, более наглядно отражает динамику внутрисердечного тока крови, а также выражает её в числовом эквиваленте.

Градиент давления на клапане лёгочной артерии до лечения составлял 16 мм рт. ст., что укладывается в диапазон пациентов с ТЭЛА с гемодинамически значимым объёмом поражения лёгочных артерий. После проведения системного тром-болитзиса этот показатель стал 31 мм рт. ст., что соответствует более лёгкому течению заболевания и меньшей степени перегрузки правого желудочка. Это же подтверждается и при определении давления в лёгочной артерии, которое составляло 40 мм рт. ст. до тромболитической терапии и 16 мм рт. ст. после. Данная динамика свидетельствует о значительном снижении сопротивлению тока крови из правого желудочка в лёгочную артерию.

Расчётная работа правого желудочка на клапане лёгочной артерии до тромболитической терапии составляла 0,13 Дж, что близко к значениям, при которых заболевание приобретает жизнеугрожающий характер. После системного тромболизиса этот показатель стал 0,28 Дж, что свидетельствует о нормализации кровотока через клапан лёгочной артерии.

Заключение

На данном клиническом примере продемонстрировано, что новые подходы определения тяжести и динамики состояния, основанные на расчётных показателях внутрисердечной гемодинамики, более информативны и наглядны, отражают тяжесть заболевания и выраженность гемодинамических расстройств.