Деформация левого желудочка у больных с ишемической и дилатационной кардиомиопатией по данным ультразвуковой технологии "след пятна"

Клиника систолической сердечной недостаточности, дилатация полости ЛЖ, диффузные аномалии движения стенок ЛЖ в двухмерном режиме и снижение фракции выброса (ФВ) ЛЖ менее 40% – это признаки, которые характерны как для больных с ДКМП, так и для пациентов с ИКМП. Хотя двухмерный режим эхокардиографии (ЭхоКГ) используется в оценке объемов полостей ЛЖ, систолической и диастолической функций ЛЖ, нарушений локальной сократимости, тем не менее, не представляется возможным по вышеуказанным показателям различить эти два состояния. Как известно, ФВ ЛЖ в большей степени характеризует изменения полости ЛЖ и не всегда является отражением миокардиальной контрактильности. В настоящее время с позиции контрактильности ЛЖ рассматривают деформацию миокарда [26]. Деформацию мышечного волокна (в систолу) относительно его первоначальной длины (в диастолу) называют англоязычным определением “strain” и выражают в процентах. Скорость изменения длины мышечного волокна, то есть градиент скорости деформации данного мышечного волокна, соответственно, назван “Strain Rate”.

В каждом сердечном цикле сердце подвергается трехмерной деформации (в продольном, поперечном направлениях и по окружности) [9, 26]. Субэндокардиально расположенные слои миофибрилл обеспечивают продольную деформацию, субэпикардиальные – укорочение по окружности (циркумференциальное укорочение) и эффект “скручивания” ЛЖ [25]. Силы, приводящие к продольной деформации и по окружности, возникающие в разных слоях, действуют совместно и приводят к уменьшению эндокардиальной поверхности ЛЖ в двух направлениях. Показано, что увеличение полости ЛЖ приводит к снижению деформации миокарда ЛЖ в продольном направлении [17].

До настоящего времени не проведено сопоставление деформационных свойств ЛЖ между пациентами с ДКМП и ИКМП. В связи с вышесказанным возникает вопрос, существуют ли различия в деформационных свойствах ЛЖ между пациентами с ДКМП и ИКМП.

Цель исследования: оценить деформацию ЛЖ в продольном, поперечном направлении и по окружности в систолу и в диастолу у больных с ДКМП и ИКМП.

Материал и методы

В анализ включены 26 больных с ИКМП и 15 пациентов с ДКМП в возрасте от 30 до 68 лет с признаками хронической сердечной недостаточности, соответствующими III–IV функциональному классу, согласно Нью-Йоркской кардиологической ассоциации (NYHA) [3], с синусовым ритмом на электрокардиограмме (ЭКГ). Больные с ДКМП были моложе пациентов с ИКМП (p=0,006). На момент исследования пациенты не различались по медикаментозному лечению, частоте сердечных сокращений. Включение больных в группу пациентов с ДКМП и ИКМП выполнено на основании результатов коронаро-вентрикулографии. Клиническая характеристика пациентов приведена в таблице 1.

У всех включенных в исследование пациентов, по данным двухмерной ЭхоКГ, регистрировались сферическая форма полости ЛЖ, диффузный гипокинез, акинез верхушечных сегментов и ФВ ЛЖ менее 40%. По индексу нарушения локальной сократимости больные ИКМП статистически значимо не различались от пациентов ДКМП. У всех больных регистрировалась в той или иной степени диастолическая дисфункция ЛЖ (табл. 2).

Критериями включения больных в это исследование служили: ФВ ЛЖ менее 40%, конечный диастолический объем (КДО) ЛЖ (оцениваемый по Simpson) 180 мл и болеe; индекс нарушения локальной сократимости (ИНЛС) 2 и более; ширина комплекса QRSЭКГ менее 100 мс, для ДКМП – неизмененные коронарные артерии по данным ангиографии и нормальный уровень артериаль-

Таблица 1

Клиническая характеристика больных с дилатационной и ишемической кардиомиопатией

Показатели	ДКМП (n=15)	ИКМП (n=26)
Половое соотношение, муж./жен.	11/4	24/2
Возраст, годы	47,70±11,15	56,60±5,18
Стенокардия напряжения III–IV функционального класса, n	0	26
Функциональный класс хронической сердечной недостаточности (NYHA):IIIIV	96	188
Частота сердечных сокращений, уд./мин	80,46±5,07	78,84±7,33
Систолическое АД, мм рт. ст.	102,12±5,01	122,42±10,05
Диастолическое АД, мм рт. ст.	71,04±2,01	74,12±6,02
Артериальная гипертония, n	0	21
Нарушение толерантности к углеводам, n	0	8
Cахарный диабет, 2-й тип, n	0	11
Медикаментозная терапия: Диуретики, n	15	26
Бета-адреноблокаторы, n	15	26
Ингибиторы АПФ, n	11	23
Блокаторы рецепторов А2, n	4	3
Антагонисты альдостерона, n	14	24
Сердечные гликозиды, n	2	7

Таблица 2

Эхокардиографические показатели у больных с дилатационной и ишемической кардиомиопатией

Показатели ДКМП (n=15) ИКМП (n=26) МЖП, мм 7,07±0,52 7,89±0,42 ЗСЛЖ, мм 8,08±0,67 8,30±0,73 КДО (Simpson) на уровне 4 камер, мл 277,60±43,98 269,67±40,41 КСО (Simpson) на уровне 4 камер, мл 201,50±21,07 202,59±47,69 ФВ ЛЖ на уровне 4 камер,% 27,73±6,58 25,54±4,56 КДО(Simpson) на уровне 2 камер, мл 307,00±51,79 278,90±40,74 КСО (Simpson) на уровне 2 камер, мл 251,44±39,77 205,19±55,24 ФВ ЛЖ на уровне 2 камер,% 17,52±2,42 26,74±4,24 ФВ ЛЖ (автоматическое определение) 16,80±5,35 17,82±6,60 Индекс нарушения локальной 2,53±0,11 2,60±0,27 сократимости, усл. ед. Левое предсердие, мл Диастолическая дисфункция ЛЖ: 105,00±30,07 107,00±30,67 1-й тип 3 4 2-й тип 8 13 3-й тип 4 9 Emitr/Em, усл. ед. 18,957±6,47 18,384±6,07 ного давления (АД), для ИКМП – стенозирующий коронарный стеноз левой коронарной артерии и/или трех коронарных артерий. У всех больных, включенных в это исследование, получено письменное информированное согласие на выполнение ЭхоКГ и анализ эхокардиограмм в режиме off-line.

Критериями исключения являлись наличие аневризмы верхушки или стенки ЛЖ, ФВ ЛЖ 40% и более, перенесенная реваскуляризация миокарда (аортокоронарное шунтирование или стентирование коронарной артерии), толщина стенок ЛЖ 10 мм и более, наличие блокады левой и/или правой ножки пучка Гиса.

Исследования выполнены на ультразвуковых системах VIVID 7 exp. и VIVID 7 Dimension (GE Healthcare) с использованием матричных секторных фазированных датчиков M3S (1,5–4,0 MHz) и M4S (1,5–4,3 MHz). Во время ЭхоКГ регистрировались ЭКГ и АД с помощью автоматической системы Bosotron-2 (фирмы “Bosch+Sohn”, Германия). ЭхоКГ в двухмерном режиме выполнена по стандартной методике из парастернальной (по короткой оси ЛЖ на уровнях фиброзного кольца митрального клапана, папиллярных мышц и верхушки) и апикальной позиций (на уровне 4 и 2 камер и по длинной оси ЛЖ). Конечный диастолический и конечный систолический объемы (КДО и КСО), ФВ ЛЖ вычислялись с использованием метода Simpson из апикальной позиции на уровне 4 и 2 камер [4, 15]. ФВ ЛЖ рассчитывали с использованием метода Simpson из апикальной позиции на уровне 4 и 2 камер автоматически с использованием опции “autoEF”. Индекс нарушения локальной сократимости рассчитывали по степени сократимости каждого из 19 сегментов, то есть, использовали модицифицированную 18-сегмен-тную модель ЛЖ [2], а верхушку ЛЖ относили к 19-му сегменту. При этом за нормальную сократимость принимали 1 балл, 2 балла соответствовали гипокинезии, 3 балла – акинезии и 4 балла – дискинезии. Сумму баллов делили на общее число исследуемых сегментов. Поскольку сегменты с недостаточно четкой границей эндокарда не учитывались, то в это исследование включали больных только с хорошей визуализацией эндокарда ЛЖ всех сегментов. Кроме того, определяли длинник ЛЖ на уровне 4 камер, диаметр ЛЖ – на уровне папиллярных мышц для расчета индекса сферичности, а во время систолы на уровне 2 камер – поперечник на уровне папиллярных мышц и середины верхушечных сегментов с последующим расчетом индекса конусности.

В качестве показателя глобальной систолической функции ЛЖ оценили показатель глобальной деформации и скорости деформации во время систолы в продольном направлении (Global Longitudinal Stain/Strain Rate) и по окружности (Global Circumferential Strain/Strain Rate) [22]. В режиме кинопетли регистрировали три сердечных цикла и затем выполняли оценку деформационных свойств миокарда ЛЖ в каждом сердечном цикле с помощью новой ультразвуковой технологии – двухмерной Speckle Tracking Imaging с использованием soft-программы (Echopac PC, GE Healthcare). Двухмерные изображения ЛЖ, зарегистрированные из апикальной и парастернальной позиций в серошкальном изображении (при частоте кадров 36 и более в секунду), автоматически “замора- живались” в конце систолы. Проводилось оконтурирова-ние границ эндокарда, и “автоматически” получали изогнутый М-режим, кривые Strain (%) и Strain Rate (с–1) от сегментов и кривую глобальной деформации ЛЖ. По кривым, полученным из апикальной позиции на уровне 4 и 2 камер и по длинной оси ЛЖ (рис. 1 на 2-й стр. обложки), рассчитывали глобальную деформацию в продольном направлении (Global Longitudinal Strain) в период систолы и скорость глобальной деформации в период систолы (Global Longitudinal Strain Rate) и ранней диастолы (Global Longitudinal Strain Rate Е).

По кривым, полученным из парастернальной позиции на уровне фиброзного кольца митрального клапана, папиллярных мышц и верхушечных сегментов, оценивали глобальную деформацию по окружности (Global Circumferential Strain/Strain Rate).

Кроме того, из апикальных позиций по кривым оценивали деформацию каждого сегмента в продольном и поперечном направлении (рис. 2 на 2-й стр. обложки).

Проверка гипотезы о гаусовском распределении по критериям Колмогорова–Смирнова в форме Лиллиефор-са (Lilliefors) и Шапиро–Уилка (Shapiro–Wilk) отвергала эту гипотезу, поэтому был выполнен тест Манна–Уитни (Manna–Whitney U). Оценка корреляционных связей между парами количественных признаков осуществлялась с использованием непараметрического рангового коэффициента Спирмена. Результаты представлены в виде M±SD (где М – среднее арифметическое, SD – среднеквадратичное отклонение), медианы и нижнего и верхнего квартилей. Во всех процедурах статистического анализа критический уровень значимости p принимался равным 0,05.

Результаты и обсуждение

Значения глобальной деформации и скорости глобальной деформации ЛЖ в продольном направлении в систолу и в период ранней диастолы снижены у пациентов обеих групп, и это является логичным, поскольку величина деформации ЛЖ коррелирует с ФВ ЛЖ [22, 26]. Не выявлено статистически значимых различий в величинах глобальной деформации и скорости глобальной деформации в продольном направлении в систолу между пациентами с ДКМП и ИКМП (табл. 3).

Следует отметить отсутствие различий в значениях деформации каждого из 19 сегментов в продольном направлении между пациентами обеих групп. Величины скоростей глобальной деформации ЛЖ (Global Longitudinal Strain RateE) в продольном направлении в период ранней диастолы также статистически значимо не различались.

Анализ взаимосвязей глобальной деформации ЛЖ в продольном направлении с показателями геометрии полости ЛЖ между пациентами обеих групп выявил наличие корреляционной связи с индексом сферичности (ДКМП-Global Longitudinal Strain: r=–0,69; p=0,038; Global Longitudinal SR: r=–0,69; p=0,03; ИКМП-Global Longitudinal Strain: r=–0,76; p=0,002; Global Longitudinal SR: r=–0,72; p=0,007) и отсутствие связей с индексами нарушения локальной сократимости и конусности.

Глобальная деформация ЛЖ по окружности (Global Circumferential Strain) на уровне базальных сегментов

Таблица 3

Значения глобальной деформации левого желудочка в продольном направлении (Global Longitudinal Strain/Strain Rate) в систолу и диастолу у больных ишемической и дилатационной кардиомиопатией

Показатели

Пациенты

M±SD

Медиана

Нижняя квартиль

Верхняя квартиль

Различия по Mann-Whitney U test (U,Zadjusted; p)

На уровне 4 камер

Global Longitudinal Strain, %	ДКМП (n=15) ИКМП (n=26)	–5,10±2,50 –4,55±3,09	–6,240 –4,100	–7,000 –5,300	–3,500 –3,130	126,000 –1,436; 0,150
Global Longitudinal Strain Rate, с–1	ДКМП (n=15)	–0,30±0,10	–0,340	–0,390	–0,200	124,000
	ИКМП (n=26)	–0,26±0,12	–0,230	–0,320	–0,180	–1,481; 0,138
Global Longitudinal Strain RateE, с–1	ДКМП (n=15)	0,28±0,24	0,380	0,140	0,480	135,000
	ИКМП (n=26)	0,22±0,19	0,270	0,090	0,340	–1,173; 0,240

На уровне 2 камер
Global Longitudinal Strain, %	ДКМП (n=15)	–4,71±1,60	–5,250	–5,940	–3,400	96,000
	ИКМП (n=26)	–4,44±1,83	–4,200	–5,000	–3,105	–1,543; 0,122
Global Longitudinal Strain Rate, с–1	ДКМП (n=15)	–0,25±0,13	–0,255	–0,310	–0,140	104,5
	ИКМП (n=26)	–0,22±0,09	–0,225	–0,280	–0,140	–0,821; 0,411
Global Longitudinal Strain RateE, с–1	ДКМП (n=15)	0,27±0,13	0,250	0,170	0,410	60,000
	ИКМП (n=26)	0,20±0,12	0,170	0,100	0,240	–1,752; 0,079
По длинной оси левого желудочка
Global Longitudinal Strain, %	ДКМП (n=15)	–5,48±3,21	–5,100	–6,200	–3,590	107,000
	ИКМП (n=26)	–5,14±2,70	–4,120	–5,630	–3,280	–0,723; 0,469
Global Longitudinal Strain Rate, с–1	ДКМП (n=15)	–0,30±0,21	–0,285	–0,440	–0,060	123,000
	ИКМП (n=26)	–0,28±0,13	–0,280	–0,320	–0,170	–0,114; 0,908
Global Longitudinal Strain RateE, с–1	ДКМП (n=15)	0,37±0,23	0,300	0,230	0,630	72,000
	ИКМП (n=26)	0,20±0,15	0,165	0,110	0,250	–2,057; 0,039

Таблица 4

Показатели глобальной деформации (Global Circumferential Strain) и скорости глобальной деформации (Global

Circumferential Strain Rate) левого желудочка на уровне базальных сегментов, папиллярных мышц и верхушки у больных ишемической и дилатационной кардиомиопатией

Показатели	Пациенты	M±SD	Медиана	Q25	Q75	Различия по Mann–Whitney U test (U,Zadjusted; p)
Global Circumferential Strain	ДКМП (n=15)	–3,98±2,16	–3,420	–5,470	–2,300	113,000
base, %	ИКМП (n=26)	–6,04±3,09	–5,380	–7,340	–4,380	–2,083; 0,037
Global Circumferential Strain	ДКМП (n=15)	–2,32±8,12	–0,220	–0,480	–0,090	109,000
Rate base, c–1	ИКМП (n=26)	–3,75±9,46	–0,350	–0,410	–0,240	–2,198; 0,027
Global Circumferential Strain	ДКМП (n=15)	–3,55±0,73	–3,560	–4,300	–3,000	28,500
PM, %	ИКМП (n=26)	–4,57±2,13	–4,890	–5,780	–2,190	–1,606; 0,108
Global Strain Rate PM, c–1	ДКМП (n=15)	0,237±0,082	–0,210	–0,280	–0,170	28,5
	ИКМП (n=26)	0,182±0,202	–0,230	–0,280	–0,110	–1,606; 0,111
Global Circumferential Strain	ДКМП (n=15)	–3,39±1,44	–3,500	–4,380	–2,500	157,000
Apex, %	ИКМП (n=26)	–5,08±4,56	–3,440	–5,160	–2,440	–0,463; 0,642
Global Circumferential Strain	ДКМП (n=15)	–0,15±0,16	–0,180	–0,280	–0,110	154,000
Rate Apex, c–1	ИКМП (n=26)	–0,25±0,19	–0,210	–0,280	–0,140	–0,539; 0,589

оказалась статистически значимо ниже на 65,89% при ДКМП по сравнению с величиной глобальной деформации ЛЖ у лиц с ИКМП (табл. 4), а скорость глобальной деформации по окружности ЛЖ в период ранней диастолы статистически значимо не различалась между пациентами обеих групп. Глобальная деформация и скорость глобальной деформации (Global Circumferential Strain/Global Circumferential Strain Rate) в период систолы и диастолы на уровне папиллярных мышц и верхушечных сегментов были сниженными и статистически значимо не различались между пациентами с ДКМП и ИКМП.

Можно предположить, что при ДКМП и ИКМП в субэндокардиальном слое изменения мышечных волокон носят однотипный характер, и поэтому значения глобальной деформации ЛЖ в продольном направлении статистически значимо не различались. Деформация ЛЖ в систолу по окружности, как известно, обусловлена контрактильностью субэпикардиального слоя [25]. Следовательно, можно полагать, что при ДКМП по сравнению с ИКМП в большей степени снижена контрактильность субэпикардиальных мышечных волокон. Однако остается непонятным, почему выявленные различия в деформации ЛЖ по окружности касаются только базального уровня, и эти различия в деформации миокарда отсутствовали на уровне папиллярных мышц и верхушечных сегментов.

Анализ значений деформации и скорости деформации каждого из 19 сегментов ЛЖ в поперечном направлении не выявил статистически значимых различий в частоте регистрации сегментов с нарушением Strain (то есть за сегмент с нарушенной деформацией в поперечном направлении принимали сегмент с отрицательным значением Strain). В сегментах, у которых деформация была сохранена (то есть Strain в поперечном направлении был положительный), значения Strain и Strain/Rate в каждом сегменте были сниженными и статистически значимо не различались между пациентами обеих групп.

Полученные нами данные, касающиеся снижения деформации в сегментах ЛЖ в продольном и поперечном направлениях, согласуются с данными литературы [13, 16, 17, 19, 30]. Однако, несмотря на участие разных этиологических факторов и механизмов в формировании дилатации и снижении контрактильности ЛЖ, нами не выявлено различий в значениях деформации миокарда между пациентами обеих групп. Вероятно, это можно объяснить тем, что по ФВ ЛЖ эти две группы пациентов не различались, а деформации ЛЖ как в продольном, так и поперечном направлениях коррелируют с ФВ ЛЖ, измеряемой как во время вентрикулографии [26], так и с помощью двумерной ЭхоКГ [6, 18, 26].

Не выявлено статистически значимых различий в частоте регистрации сегментов с постсистолической деформацией в продольном направлении между пациентами обеих групп. Отсутствие различий в частоте регистрации сегментов с постсистолической деформацией в продольном направлении у больных с верифицированной ишемической болезнью сердца (ИБС) и у пациентов без ИБС были получены S. Shimoni c соавт. [23].

Обнаружены различия в частоте регистрации сегментов с постсистолической деформацией в поперечном направлении в верхушечных сегментах передней стенки и МЖП. В этих сегментах, кровоснабжаемых ПНА, постсистолическая деформация в поперечном направлении регистрировалась у 20 (76,92%) из 26 больных с ИКМП и ни в одном случае у пациентов с ДКМП.

Феномен постсистолической деформации в настоящее время не ясен, поскольку постсистолическая деформация в продольном направлении может регистрироваться как у практически здоровых лиц, так и у пациентов с патологией сердца [26, 29, 31]. Предполагается, что постсистолическая деформация является маркером регионарной миокардиальной дисфункции [20, 28, 31] и чаще всего регистрируется у лиц со сниженной деформацией в систолу в продольном направлении. Показано, что постсистолическая деформация не соотносится с зонами кровоснабжения стенозированной коронарной артерии [20]. Вероятно, регистрируемое в поперечном направлении постсистолическое утолщение сегмента ЛЖ является следствием взаимодействия между сегментами с различной контрактильностью и скоростью релаксации [1]. Скорее всего, отсутствие постсистолического утолщения сегментов у пациентов с дилатацией ЛЖ и низкой ФВ ЛЖ будет в том случае, если у всех сегментов будет одинаковая способность к контрактильности. Поскольку постси- столическая деформация в верхушечных сегментах ЛЖ не регистрировалась ни в одном случае среди пациентов с ДКМП, то можно полагать, что данные верхушечные сегменты обладали одинаковой способностью к контрактильности. У больных с ИКМП постсистолическая деформация в поперечном направлении в верхушечных сегментах передней стенки и МЖП свидетельствовала о различной способности этих сегментов к контрактильности, и скорее всего, это различие в контрактильности обусловливалось ишемией миокарда. В пользу этого положения свидетельствуют данные литературы. В частности, данный феномен был зарегистрирован в сегментах, имевших характер движения, характеризующийся как гипо- и акинез при остром инфаркте миокарда [8, 10, 11, 29], после проведения реперфузионной терапии [12, 27] и во время ишемии, обусловленной коронарной окклюзией [5, 11, 14]. Зарегистрированная постсистолическая деформация в базальных и средних сегментах как при ДКМП, так и ИКМП, скорее всего, обусловливалась различной способностью каждого сегмента ЛЖ к контрактильности [7, 21, 24, 31].

Выводы

• 1.    У больных с ДКМП глобальная деформация ЛЖ по окружности на уровне базальных сегментов (Global Circumferential Strain_MV и Global Circumferential Strain Rate_MV) в систолу снижена по сравнению со значениями этих показателей у пациентов с ИКМП; не обнаружено различий в глобальной деформации ЛЖ в продольном направлении.

• 2.    Выявлены различия в частоте регистрации сегментов с постсистолической деформацией в поперечном направлении в верхушечных сегментах передней стенки и МЖП. В этих сегментах постсистолическая деформация в поперечном направлении зарегистрирована у 76,92% больных с ИКМП и ни в одном случае у пациентов с ДКМП.