Выбор эхокардиографических показателей для определения фенотипа гемодинамики у детей после операции Фонтена

Е.Н. Орехова, https://orcid. org/0000-0002-7097-8771 С.А. Орехов, https://orcid. org/0000-0001-8279-7794 Т.В. Матановская, https://orcid. org/0000-0002-2277-8935

Дети с унивентрикулярной гемодинамикой, которые перенесли этапную коррекцию, завершившуюся операцией Фонтена, имеют существенные особенности кровообращения и нуждаются в постоянном наблюдении и лечении [1; 2]. Клинические симптомы сердечной недостаточности (СН) встречаются у детей после операции Фонтена, но варианты проявлений нарушения гемодинамики у этих больных многообразны [2; 3]. Причинами развития СН могут быть как собственно потеря контрактильности системного желудочка (СЖ), так и снижение насосной функции на фоне низкой преднагрузки, повышенной постнагрузки, нарушенной релаксации и повышенного давления наполнения СЖ, а также комбинации нескольких факторов [1; 3; 4]. После полного кавопульмонального соединения параметры систолической функции СЖ определяются не столько контрактильностью миокарда, сколько транспульмональным потоком, который, в свою очередь, зависит от легочного сосудистого сопротивления и венозного давления [4; 5].

Таким образом, перед кардиологом, наблюдающим за ребенком после операции Фонтена, стоит задача динамической и неинвазивной оценки группы параметров, способных характеризовать гемодинамический профиль пациента: контрактильность СЖ, его диастолическую функцию, легочно-сосудистое сопротивление. Все эти показатели легко получить при выполнении ангиокардиографии, однако метод инвазивен и не подходит для динамической оценки. Мультиспиральная компьютерная томография и магнитно-резонансная томография являются стандартом обследования пациентов, перенесших операцию Фонтена, предоставляют точную морфологическую информацию и более надежные объемные измерения по сравнению с эхокардиографией [6]. Однако оба метода не подходят для мониторирования данных. Таким образом, эхокардиография остается методом выбора оценки гемодинамики пациентов с функционально единственным желудочком сердца после операции Фонтена [7]. Основными гемодинамическими переменными, влияющими на функцию СЖ и его адаптацию, являются предна-грузка, постнагрузка и сократимость [8; 9]. Неинвазивные эхокардиографические параметры часто используют для характеристики таких гемодинамических характеристик, как преднагрузка (ударный индекс выходного тракта (УИ ВТ)), постнагрузка (артериальная эластичность) и сократительная и насосная функции (фракция выброса (ФВ), продольная деформация, сердечный выброс (СВ), сердечный индекс (СИ)) [8; 9]. Однако взаимосвязи этих показате- лей сложно интерпретировать у детей после операции Фонтена [8–10]. Следовательно, необходимо определить группы эхокардиографических критериев, указывающих на потенциальные причины недостаточности кровообращения у детей после полного кавопульмонального соединения, что поможет лечащему врачу понять гемодинамические особенности и индивидуальный патофизиологический механизм СН у конкретного пациента и в перспективе оптимизировать лечебную тактику.

Цель исследования — оценить различия вариантов гемодинамики и их связь с проявлениями СН у детей после операции Фонтена на основании эхокардиографических критериев.

Методы

Работу проводили в ФГБУ «ФЦССХ им. С.Г. Суханова» Минздрава России (г. Пермь). Обследовали 30 детей в возрасте 8,06 ± 4,30, Ме 6 (Min 3 – Max 17) года, рост 124,7 ± 22,5, 121 (90–175) см, масса тела 27,00 ± 14,36, 22 (12–66) кг, площадь поверхности тела 0,95 ± 0,33, 0,88 (0,60–1,75) м2, 12 мальчиков (40 %), с функционально единственным желудочком сердца после полного кавопульмонального соединения с фенестрацией экстракардиального кондуита. Исследование одобрено локальным этическим комитетом учреждения (протокол № 8 от 10.08.2020 г.). Письменное информированное согласие получено от родителей обследованных детей. Средний возраст пациентов на момент выполнения операции Фонтена 4,4 ± 1,8, 4 (2–9) года. У 17 детей (56,6 %) выявили морфологию левого СЖ, у 10 (33,3 %) — правого, у 3 (10 %) — неопределенную морфологию СЖ. В обследование не включали пациентов, имеющих: нарушение ритма сердца на момент исследования; искусственный водитель ритма; стеноз кавопульмонального соединения; деформацию или стеноз легочных артерий, легочных вен; субаортальную обструкцию; обструкцию дуги аорты; более чем незначительную аортальную недостаточность или недостаточность на предсердножелудочковом клапане более 1-й ст.; печеночную или почечную дисфункцию; неудовлетворительную эхокардиографическую визуализацию.

Функциональный класс (ФК) СН оценивали по модифицированной классификации Росса в соответствии с возрастным диапазоном (0–3 мес., 4–12 мес., 1–3 года, 4–8 лет и 9–18 лет) по 10 переменным [11]. У 25 (83,3 %) детей выявили II ФК СН, у 5 (16,6 %) — III ФК. Определяли концентрацию N-концевого мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP) в сыворотке крови методом иммунохемилюминесцентного анализа с помощью диагностической системы VITROS

ECi/ECiQ (Ortho Clinical Diagnostics, Раритан, США), линейный предел измерений 11,1–35000,0 пг/мл, референсные диапазоны для возраста 3–6 лет от 23 до 327 пг/мл, 7–14 лет от 11 до 242 пг/мл, 15–18 лет от 11 до 207 пг/мл [12]. Среди обследованных концентрация N-концевого мозгового натрийуретического пептида составила 1106,2 ± 1045,0, Ме 413 [LQ 100; UQ 7600] пг/мл. По данным пульсоксиметрии, среднее насыщение крови кислородом 91,1 ± 4,1, 92 [82; 96] %. Пациенты постоянно принимали аспирин (n = 30, 100 %), варфарин (n = 6, 20 %), каптоприл (n = 5, 16,7 %), метопролол (n = 2, 6,66 %), силденафил (n = 17, 56,6 %), спиронолактон (n = 18, 60 %).

По данным мультиспиральной компьютерной томографии сердца с контрастированием исключали нарушения в зонах кавопульмонального соединения (стенозы, тромботические массы или окклюзии), а также сужения либо компрессии легочных артерий, стенозы легочных вен, тромботические массы в камерах сердца.

Эхокардиографическое исследование в режиме 2D проводили на аппарате Аcuson SС 2000 (Siemens Medical Systems, Маунтин-Вью, США) с использованием датчиков 4V1C и 8V3, методом Симпсона рассчитали: индекс конечного систолического объема (КСО) СЖ 29,03 ± 12,07, Ме 26,9 [LQ 11,1; UQ 60,0] мл/м2; индекс конечного диастолического объема (КДО) СЖ 64,54 ± 20,88, 64,9 [27,2; 114,0] мл/м2; ФВ СЖ 54,10 ± 6,03, 55 [40; 65] %; СВ СЖ 2,26 ± 0,70, 1,95 [1,4; 4,1] л/мин; СИ СЖ 2,53 ± 0,60, 2,4 [1,57; 3,70] л/мин/м2; индекс массы миокарда СЖ 68,96 ± 13,10, 71,5 [43; 96] г/м2; фракцию изменения площади (ФИП) СЖ 44,4 ± 4,4, 45 [34; 52] %; с использованием тканевого допплера — индекс миокардиальной работы (индекс Tei) СЖ 0,52 ± 0,22, 0,6 [0,19; 0,89], с использованием технологии визуализации вектора скорости движения миокарда (англ. velocity vector imaging) — продольную деформацию СЖ -16,2 ± 4,5, -16 [-3,3; -20,0] % в соответствии с действующими рекомендациями [6–8; 13–15]. Для косвенной оценки давления наполнения СЖ оценивали соотношение Е/е′: 8,94 ± 3,30, 8,4 [4; 18]. С помощью импульсно-волнового допплера оценивали пиковую скорость волны Е предсердно-желудочкового кровотока (в м/с), отражающую скорость раннего быстрого наполнения СЖ (у пациентов с общим предсердно-желудочковым клапаном контрольный объем допплера устанавливали на уровне створок в проекции порции доминантного желудочка, при двуприточном единственном желудочке оценивали трансмитральный поток, при корригированной транспозиции маги- стральных сосудов — транстрикуспидальный кровоток). С использованием импульсно-волнового тканевого допплера измеряли раннюю диастолическую скорость движения латеральной части фиброзного кольца атриовентрикулярного клапана СЖ е′ (в м/с), вычисляя среднее значение скоростей фиброзного кольца в проекции двух стенок, ограничивающих системный желудочек [6; 7].

Кроме того, для оценки преднагрузки СЖ вычисляли ударный объем выходного тракта по формуле: диаметр субаортального тракта2 × 0,785 × интеграл линейной скорости кровотока в субаортальном тракте СЖ [9; 13; 14]. Полученное значение индексировали к площади поверхности тела для вычисления УИ ВТ СЖ: 26,98 ± 6,01, 27,7 [12,8; 38,5] мл/м2. Как параметр постнагрузки СЖ рассчитывали артериальную эластичность (англ. Arterial Elastance) по формуле: конечное систолическое давление / ударный объем (где конечное систолическое давление = систолическое артериальное давление × 0,9) [9; 10]. Средние значения артериальной эластичности в обследованной группе 3,60 ± 0,78, 3,4 [2,2; 6,0] мм рт. ст./мл. Артериальный комплаенс (англ. Arterial Compliance) вычисляли по формуле: ударный объем / пульсовое артериальное давление [9; 10]. Средние значения артериального комплаенса у обследованных детей 0,63 ± 0,26, 0,56 [0,24; 1,30] мл/мм рт. ст. Независимый от объема показатель насосной функции СЖ, конечную систолическую эластичность (англ. End-Systolic Ventricular Elastance), рассчитывали как соотношение конечного систолического давления и КСО СЖ [9; 10]. У обследованных детей средняя конечная систолическая эластичность составила 2,62 ± 0,94, 2,3 [1,4; 4,2] мм рт. ст./мл. Вентрикулоартериальную сопряженность (англ. Ventricular-Arterial Coupling) вычисляли как соотношение артериальной эластичности и конечной систолической эластичности [9; 10]. Средние значения вентрикулоартериальной сопряженности у обследованных составили 1,6 ± 0,5, 1,6 [0,8; 2,6]. Поскольку после операции Фонтена кровоток через легкие определяется транспульмональным градиентом (разницей между центральным венозным давлением и давлением в легочных венах), как косвенный показатель, отражающий легочное сосудистое сопротивление, оценивали транспульмональный градиент (ТПГ): средний градиент потока через фенестрацию кавопульмонального кондуита и предсердия получали с использованием импульсно-волнового допплера (норма 5–8 мм рт. ст.) [6; 7]. Средние значения ТПГ составили 7,4 ± 2,4, 7 [4; 13] мм рт. ст.

Кластеризация эхокардиографических параметров

График средних значений для непрерывных переменных

Число кластеров: 4                           k-средние

109876543210 ,,,,,,,,,,,, 110000000000 яинечанз еиндерс еыннавозиламроН

скедни йынчедрес ытобар йоньлаидракоим скедни тнеидарг йыньланомьлупснар

-ө- Кластер 1

-ө- Кластер 2

-ө- Кластер 3

-ө- Кластер 4

。工①еииІЛІО* йыньлаиретра ЖС ВФ

ОСК скедни яицамрофед яаньлодорп ьтсоннежярпо

Переменные

Примечание.

КСО — конечный систолический объем;

ФВ СЖ — фракция выброса системного желудочка.

Результаты

В соответствии с выполненным кластерным анализом выделили 4 подгруппы пациентов в зависимости от сгруппированных эхокардиографических

Табл. 1. Межгрупповая и внутригрупповая дисперсия эхокардиографических параметров в 4 кластерах

Переменная	Межгрупповая дисперсия (SS)	Число степеней свободы	Внутригрупповая дисперсия (SS)	Число степеней свободы	Критерий Фишера	р
Ударный индекс выходного тракта СЖ	855,767	3	195,028	26	38,02	0,00000
Е/е´	309,488	3	77,607	26	34,55	0,00000
Индекс миокардиальной работы СЖ	0,296	3	1,075	26	2,38	0,09
Фракция изменения площади СЖ	76,489	3	478,711	26	1,3	0,26
Продольная деформация СЖ	524,252	3	59,601	26	76,23	0,00000
Артериальная эластичность	5,26	3	1,74	26	3,45	0,03
Артериальный комплаенс	1,013	3	0,972	26	9,02	0,0026
Конечная систолическая эластичность	16,112	3	11,320	26	12,3	0,00003
Вентрикулоартериальная сопряженность	6,182	3	1,973	26	27,15	0,00000
Транспульмональный градиент	65,777	3	10,491	26	50	0,00005
Индекс конечного систолического объема СЖ*	904,985	3	381,928	26	20,35	0,00001
Индекс конечного диастолического объема СЖ*	1355,522	3	320,732	26	36,62	0,0001
Фракция выброса СЖ*	1175,646	3	555,854	26	18,3	0,0018
Сердечный выброс СЖ	2,38	3	14,370	26	1,44	0,25
Сердечный индекс СЖ	1	3	9,309	26	0,9	0,43
Индекс массы миокарда СЖ	217	3	4778	26	0,39	0,7

Примечание. СЖ — системный желудочек; Е/е´ — показатель, отражающий давление наполнения СЖ: отношение пиковой скорости волны предсердно-желудочкового кровотока к ранней диастолической скорости движения латеральной части фиброзного кольца атриовентрикулярного клапана СЖ; * — показатель рассчитан методом Симпсона.

параметров. Дисперсионный анализ показал существенные различия эхокардиографических показателей в кластерах (F = 37,6, р = 0,000001). В табл. 2 представлены средние значения и 95% доверительный интервал (ДИ) изученных данных в каждом кластере с величиной статистической значимости различий.

Эхокардиографические показатели 33,3 % (n = 10) пациентов отнесли к I кластеру, в котором отметили волюметрические параметры СЖ, сопоставимые с нормативными значениями при би-вентрикулярной гемодинамике: индекс КСО СЖ 25,3 ± 3,5 мл/м2, индекс КДО СЖ 60,0 ± 4,2 мл/м2. У пациентов, отнесенных к этому кластеру, были сохранены показатели насосной и систолической функций СЖ: УИ ВТ 32,6 ± 2,8 мл/м2, СВ 2,4 ± 0,5 л/мин, СИ 2,73 ± 0,67 л/мин/м2, ФВ 58,0 ± 2,9 %, ФИП 46,2 ± 4,4 %, конечная систолическая эластичность 3,65 ± 0,70 мм рт. ст./мл. Индекс массы миокарда СЖ в I кластере составил 62,6 г/м2. Характеристики продольной деформации СЖ были наиболее оптимальными: -19,04 ± 1,01 %. Суррогатный маркер, отражающий систолическую и диастолическую функции СЖ (индекс Tei), и косвенный показатель давления наполнения СЖ Е/е´ не превышали нормы, принятые в оценке левого желудочка: индекс Tei 0,3 ± 0,1; Е/е´ 5,05 ± 0,59. В пределах норматива оказались значения вентрикулоартериальной сопряженности (0,98 ± 0,10) и артериального комплаенса (0,83 ± 0,24 мл/мм рт. ст.). ТПГ, отражающий легочное сосудистое сопротивление, продемонстрировал нормальный диапазон: 5,2 ± 0,7 мм рт. ст. Таким образом, оцененные эхокардиографические показатели, которые определили в I кластере данных, можно отнести к компенсированному фенотипу гемодинамики у детей после операции Фонтена.

Эхокардиографические параметры только 3 пациентов (10 %) отнесли ко II кластеру, в котором отметили самые низкие значения насосной (СВ 2,0 ± 0,4 л/мин, СИ 2,00 ± 0,38 л/мин/м2), систолической (ФВ 40,0 ± 3,5 %, ФИП 44,6 ± 3,5 %) и контрактильной функций СЖ (продольная деформация -4,03 ± 0,87 %). В этой подгруппе выявили самые высокие значения индекса КСО СЖ среди обследованных (32,3 ± 6,6 мл/м2), тогда как индекс КДО (45,9 ± 4,5 мл/м2) не отличался значимо от данных в других

Табл. 2. Эхокардиографические параметры в соответствии с выделенными кластерами

Показатель	I кластер, n = 10	II кластер, n = 3	III кластер, n = 11	IV кластер, n = 6	H (р)
Ударный индекс выходного тракта СЖ, мл/м2	32,6 ± 2,8 [30,6; 34,6]	13,30 ± 0,64 [11,6; 19,0]	27,4 ± 1,2 [25; 28]	23,5 ± 1,2 [22; 25]
I кластер (р)		0,0001	0,001	0,0001	26,3 (0,0000)
II кластер (р)	0,00001		0,0001	0,00001
III кластер (р)	0,00001	0,00001		0,00022
IV кластер (р)	0,00001	0,0001	0,0002
Е/е´	5,05 ± 0,59 [4,6; 5,5]	8,7 ± 0,7 [7,05; 10,40]	13,2 ± 1,7 [12,07; 14,30]	9,7 ± 0,9 [8,7; 10,7]
I кластер (р)		0,000037	0,000001	0,00001	25,7 (0,0000)
II кластер (р)	0,00037		0,000001	1
III кластер (р)	0,00001	0,000027		0,00026
IV кластер (р)	0,00001	1	0,00026
Индекс миокардиальной работы СЖ	0,3 ± 0,1 [0,2; 0,3]	0,63 ± 0,20 [0,5; 0,9]	0,71 ± 0,10 [0,6; 0,8]	0,51 ± 0,10 [0,60; 0,78]
I кластер (р)		0,0008	0,0001	0,004	10 (0,001)
II кластер (р)	0,0008		1	1
III кластер (р)	0,0001	1		0,04
IV кластер (р)	0,004	1	0,04
Фракция изменения площади СЖ, %	46,2 ± 4,4 [43; 46]	44,6 ± 3,5 [36; 53]	43,4 ± 5,2 [40; 47]	43,0 ± 2,6 [40,1; 46,0]	2,7 (0,4)
Продольная деформация СЖ, %	-19,04 ± 1,01 [-19; -18]	-4,03 ± 0,87 [-6,0; -1,9]	-16,8 ± 1,9 [-18; -15]	-16,5 ± 1,4 [-18; -15]
I кластер (р)		0,000001	0,0016	0,0009	18,6 (0,0000)
II кластер (р)	0,00001		0,00001	0,00001
III кластер (р)	0,0016	0,00001		1
IV кластер (р)	0,0009	0,00001	1
Артериальная эластичность, мм рт. ст./мл	3,80 ± 0,57 [3,4; 4,2]	3,4 ± 0,6 [1,8; 5,1]	4,2 ± 0,9 [3,5; 4,8]	3,7 ± 1,2 [2,4; 4,9]	1,6 (0,63)
Артериальный комплаенс, мл/мм рт. ст.	0,83 ± 0,24 [0,65; 1,09]	0,47 ± 0,17 [0,35; 0,59]	0,56 ± 0,10 [0,43; 0,70]	0,6 ± 0,3 [0,3; 0,9]
I кластер (р)		0,004	0,075	0,36	12 (0,006)
II кластер (р)	0,004		1	1
III кластер (р)	0,0075	1		1
IV кластер (р)	0,36	1	1
Конечная систолическая эластичность, мм рт. ст./мл	3,65 ± 0,70 [3,14; 4,10]	1,86 ± 0,20 [1,2; 2,4]	1,98 ± 0,45 [1,6; 2,2]	2,4 ± 0,7 [1,7; 3,1]
I кластер (р)		0,000593	0,000004	0,001	17
II кластер (р)	0,000593		1	0,001	(0,0006)
III кластер (р)	0,000004	1		0,001
IV кластер (р)	0,003265	0,001	0,001
Вентрикулоартериальная сопряженность	0,98 ± 0,10 [0,90; 1,05]	1,81 ± 0,10 [1,6; 2,0]	2,17 ± 0,16 [1,80; 2,26]	1,48 ± 0,17 [1,3; 1,6]
I кластер (р)		0,0001	0,00001	0,00001	25,8 (0,0000)
II кластер (р)	0,0001		0,0014	0,0026
III кластер (р)	0,00001	0,0014		0,00001
IV кластер (р)	0,00001	0,0026	0,00001
Транспульмональный градиент, мм рт. ст.	5,2 ± 0,7 [4,7; 5,7]	6,5 ± 0,5 [5,2; 7,7]	7,47 ± 0,42 [6,5; 8,0]	11,6 ± 0,9 [10; 12]
I кластер (р)		0,002	0,001	0,001	25 (0,00000)
II кластер (р)	0,002		0,17	0,0001
III кластер (р)	0,001	0,17		0,0001
IV кластер (р)	0,001	0,0001	0,0001
Индекс КСО СЖ, мл/м2	25,3 ± 3,5 [23; 27]	32,3 ± 6,6 [15,8; 48,0]	15,06 ± 2,70 [13; 18]	21,80 ± 4,07 [17,5; 26,0]
I кластер (р)		0,003	0,000001	0,4	17,3 (0,001)
II кластер (р) III кластер (р)	0,0037 0,00001	0,0019	0,000001	0,0001 0,0005
IV кластер (р)	0,4	0,000001	0,0005
Индекс КДО СЖ, мл/м2	60,0 ± 4,2 [55; 65]	45,9 ± 4,5 [35; 57]	42,5 ± 2,9 [40; 44]	45,4 ± 4,4 [40,8; 49,0]
I кластер (р)		0,00004	0,0000001	0,000008	15,5 (0,0001)
II кластер (р) III кластер (р)	0,0004 0,0000001	1	1	1 0,94
IV кластер (р)	0,000008	1	0,94
Фракция выброса СЖ, %	58,0 ± 2,9 [56,0; 60,1]	40,0 ± 3,5 [30,9; 48,0]	63,7 ± 3,6 [61; 66]	54,0 ± 2,7 [51; 58]
I кластер (р)		0,00000	0,003	0,1	11 (0,0001)
II кластер (р) III кластер (р)	0,000001 0,0000001	0,00001	0,00001	0,000008 0,0019
IV кластер (р)	0,000008	0,000008	0,0019
Сердечный выброс СЖ, л/мин	2,4 ± 0,5 [2,0; 2,8]	2,0 ± 0,4 [1,5; 2,2]	2,1 ± 0,5 [1,9; 2,3]	2,3 ± 1,0 [2,0; 2,4]	1,09 (0,7)
Сердечный индекс СЖ, л/мин/м2	2,73 ± 0,67 [2,2; 3,2]	2,00 ± 0,38 [1,5; 2,0]	2,40 ± 0,45 [2,10; 2,71]	2,65 ± 0,67 [2,0; 2,3]	3,6 (0,3)
Индекс массы миокарда СЖ, г/м2	62,6 ± 12,1 [49,9; 75,0]	74,6 ± 8,3 [54; 95]	73,2 ± 10,0 [66; 85]	62,6 ± 12,0 [50; 75]	3,3 (0,34)

Примечание. Данные представлены как M ± SD [95% доверительный интервал]; р — уровень статистической значимости, полученный при множественных сравнениях между кластерами в апостериорном тесте; СЖ — системный желудочек; Е/е´ — показатель, отражающий давление наполнения СЖ: отношение пиковой скорости волны предсердно-желудочкового кровотока к ранней диастолической скорости движения латеральной части фиброзного кольца атриовентрикулярного клапана СЖ; КСО — конечный систолический объем; КДО — конечный диастолический объем.

кластерах. Индекс массы миокарда СЖ имел средние значения 74,6 ± 8,3 г/м2, однако не продемонстрировал существенной вариативности по сравнению с другими кластерами. Эхокардиографический параметр, отражающий давление наполнения СЖ, и индекс миокардиальной работы были несущественно выше, чем в I кластере (Е/е´ 8,7 ± 0,7; индекс Тei 0,63 ± 0,20). Важно, что именно в этой подгруппе артериальный комплаенс был самым низким (0,47 ± 0,17 мл/мм рт. ст.), а вентрикулоартериальная сопряженность повышена (1,81 ± 0,10). С учетом значительно сниженных параметров сократимости, преднагрузки (УИ ВТ СЖ 13,30 ± 0,64 мл/м2) при нормальном ТПГ (6,5 ± 0,5 мм рт. ст.) причиной, формирующей данный фенотип гемодинамики, вероятно, является собственно контрактильная дисфункция миокарда СЖ (гипоконтрактильный фенотип гемодинамики).

В III кластере (n = 11, 36,6 %) выявили существенно сниженный показатель преднагрузки (УИ ВТ СЖ 27,4 ± 1,2 мл/м2), самые высокие среди всех кластеров значения артериальной эластичности (4,2 ± 0,9 мм рт. ст./мл) и вентрикулоартериальной сопряженности (2,17 ± 0,16), самые низкие значения желудочковой эластичности (1,98 ± 0,45 мм рт. ст./мл) при удовлетворительных параметрах продольной деформации (-16,8 ± 1,9 %), систолической (ФВ СЖ 63,7 ± 3,6 %, ФИП 43,4 ± 5,2 %) и насосной функций СЖ (СВ 2,1 ± 0,5 л/мин, СИ 2,40 ± 0,45 л/мин/м2). Показатель, отражающий давление наполнения СЖ, и индекс миокардиальной работы имели наиболее неблагоприятные значения среди данных всех кластеров (Е/е´ 13,2 ± 1,7; индекс Теi 0,71 ± 0,10), что подтверждает существенное нарушение диастолических свойств СЖ. Волюметрические характеристики СЖ в этом кластере демонстрировали самые низкие значения (индексы КСО 15,06 ± 2,70 мл/м2, КДО 42,5 ± 2,9 мл/м2). ТПГ был в пределах нормативных значений (7,47 ± 0,42 мм рт. ст.). Таким образом, данный фенотип гемодинамики обусловлен нарушениями преимущественно диастолической функции СЖ (фенотип гемодинамики с нарушенными диастолическими свойствами системного желудочка).

В IV кластере эхокардиографических данных (n = 6, 20 %) отметили умеренно низкие волюметрические показатели СЖ (индексы КСО 21,80 ± 4,07 мл/м2, КДО 45,4 ± 4,4 мл/м2), значительно сниженный показатель преднагрузки (УИ ВТ СЖ 23,5 ± 1,2 мл/м2) при повышенных значениях вентрикулоартериальной сопряженности (1,48 ± 0,17) и давления наполнения СЖ (Е/е´ 9,7 ± 0,9). Только в этой подгруппе определили повышенный ТПГ (11,6 ± 0,9 мм рт. ст.). Параметры продольной деформа- ции СЖ (-16,5 ± 1,4 %) и систолической функции СЖ (ФВ СЖ 54,0 ± 2,7 %, ФИП 43,0 ± 2,6 %) были сохранены. Таким образом, определяющей особенностью данного фенотипа гемодинамики является повышенный ТПГ, который отражает повышенное легочно-сосудистое сопротивление, что обусловило снижение УИ ВТ СЖ (фенотип гемодинамики с повышенным легочно-сосудистым сопротивлением).

По результатам дисперсионного анализа не выявили статистически значимых различий пациентов в кластерах по морфологии СЖ (Н = 5,4, р = 0,1), полу (Н = 1,02, р = 0,79), площади поверхности тела (Н = 3,7, р = 0,28), частоте сердечных сокращений (Н = 0,9, р = 0,8), возрасту ребенка как на момент выполнения кавопульмонального соединения (Н = 1,7, р = 0,6), так и на момент обследования (H = 1,8, р = 0,5). Обнаружили различия в кластерах с различными фенотипами гемодинамики по уровню N-концевого мозгового натрийуретического пептида: в I кластере 408,1 ± 286,0 [95% ДИ 202–613] пг/мл, во II — 5406 ± 230 [95% ДИ 1000–6600] пг/мл, в III — 946,4 ± 106,0 [95% ДИ 216–1676] пг/мл, в IV — 412 ± 1079 [95% ДИ 216–1676] пг/мл. В апостериорном тесте выявили, что существенная межгрупповая вариативность по уровню N-концевого мозгового натрийуретического пептида была между фенотипами: компенсированной гемодинамики, контрактильной дисфункции (р = 0,00001), компенсированной гемодинамики и диастолической дисфункции (р = 0,001), а между фенотипом с повышенным легочно-сосудистым сопротивлением и фенотипом компенсированной гемодинамики различий не выявили (р = 0,13). У всех пациентов с компенсированным фенотипом гемодинамики, гипоконтрактильностью СЖ и нарушением диастолической функции СЖ определялся только II ФК СН, тогда как у детей с фенотипом повышенного легочно-сосудистого сопротивления II ФК СН выявили в 1 случае (16,6 %), а III ФК — в 5 случаях (83,3 %). Частота встречаемости II ФК СН была существенно ниже у пациентов подгруппы повышенного легочно-сосудистого сопротивления по сравнению с детьми из I и III кластеров (χ2 МакНемара рI–pIV = 0,01; pIII–pIV = 0,009). Различий в частоте встречаемости II ФК СН у детей с фенотипом контрактильной дисфункции СЖ и фенотипом повышенного легочно-сосудистого сопротивления не выявили (χ2 МакНемара р = 0,61).

Не выявили статистически значимой разницы в частоте приема детьми с различными фенотипами гемодинамики аспирина (его принимали все пациенты), варфарина (I кластер — 20 %, II — 33,3 %, III — 18,1 %, IV — 16,6 %, χ2 МакНемара для всех срав- нений р > 0,05), каптоприла (I кластер — 20 %, II — 0, III — 18,1 %, IV — 16,6 %, χ2МакНемара для всех сравнений р > 0,05), метопролола (I кластер — 10 %, II — 0, III — 9 %, IV — 0, χ2 МакНемара для всех сравнений р > 0,05), спиронолактона (I кластер — 60 %, II — 66,6 %, III — 63 %, IV — 50 %, χ2 МакНемара для всех сравнений р > 0,05). Выявили значимую статистическую разницу в частоте приема силденафила пациентами с компенсированным фенотипом гемодинамики и повышенным легочно-сосудистым сопротивлением (I кластер — 80 %, II — 66,6 %, III — 54,5 %, IV — 16,6 %, χ2 МакНемара pI–pIV = 0,01, для остальных сравнений р > 0,5).

Таким образом, мы выделили у обследованных детей после операции Фонтена по изученным эхокардиографическим показателям 4 фенотипа гемодинамики: I — компенсированный фенотип, при котором волюметрические параметры, систолическая и насосная функции, показатели давления наполнения и индекс миокардиальной работы СЖ, параметры пред- и постнагрузки близки к нормативным у детей с бивентрикулярным кровообращением и не повышен ТПГ. У детей со II, гипоконтрактиль-ным, фенотипом гемодинамики отмечаются низкие значения эхокардиографических показателей насосной и систолической функций СЖ, угнетена продольная деформация СЖ, снижены параметры преднагрузки и артериального комплаенса, повышена вентрикулоартериальная сопряженность при нормальных значениях, отражающих легочно-сосудистое сопротивление. III фенотип гемодинамики с нарушенными диастолическими свойствами СЖ определяют повышенное давление наполнения, низкие волюметрические параметры и значительно повышенная вентрикулоартериальная сопряженность. Отличительной особенностью IV фенотипа гемодинамики с повышенным легочно-сосудистым сопротивлением является повышенный ТПГ, снижающий преднагрузку СЖ при сохраненной его контрактильности. При I, II и III фенотипах гемодинамики определялся только II ФК СН, а при IV фенотипе выявляли пациентов со II и III ФК, причем в подгруппе фенотипа гемодинамики с повышенным легочнососудистым сопротивлением — более чем в половине случаев (у 5 из 6 детей). Уровень N-концевого мозгового натрийуретического пептида значительно повышен только у больных с гипоконтрактиль-ным фенотипом гемодинамики.

Обсуждение

T. Alsaied и соавт. в исследовании, представляющем согласованное мнение экспертов о единообразии применения терминологии для пациентов, перенесших полное кавопульмональное соединение, предлагают использовать термин «недостаточность кровообращения Фонтена» (англ. Fontan Circulatory Failure) как неспецифическое определение, описывающее дисфункцию кровообращения, избегая термина «сердечная недостаточность», если нет непосредственно систолической дисфункции (снижения ФВ СЖ менее 50 %) [16]. СН со сниженной ФВ СЖ нередко встречается у взрослых пациентов, перенесших операцию Фонтена [1; 3; 4; 16]. Не вызывает сомнения, что функционально единственный желудочек сердца предрасположен к систолической и/или диастолической дисфункции в силу неоптимальной структуры, геометрии, дезадаптив-ного ремоделирования, продолжающегося в течение этапов паллиативной хирургии [1; 17]. Однако собственно контрактильная дисфункция у детей после операции Фонтена развивается нечасто: 73 % имеют нормальную ФВ СЖ, что продемонстрировано и в нашей небольшой группе обследованных детей [1; 2; 16]. С другой стороны, причиной развития дисфункции СЖ и прогрессирования симптомов, ассоциированных с СН у пациентов без структурно-анатомических нарушений в контуре кавопульмонального соединения, могут быть и повышенное легочно-сосудистое сопротивление, и сниженная преднагрузка, и нарушения диастолической функции системного желудочка [4; 8; 16].

В исследованной группе детей с гетерогенными характеристиками эхокардиографических данных мы выделили 4 фенотипа гемодинамики с существенно различными значениями параметров, характеризующих индивидуальные особенности кровообращения. Показатели каждого фенотипа представляют собой группу параметров, присущих конкретному пациенту на момент обследования. Различная патофизиология кровообращения Фонтена обусловила каждый из фенотипов: снижение сократимости СЖ — гипоконтрактильный, нарушение релаксации и повышенная жесткость СЖ — фенотип с диастолической дисфункцией СЖ, снижение транспульмонального кровотока — фенотип повышенного легочно-сосудистого сопротивления. Вероятно, у детей с компенсированным фенотипом гемодинамики адаптационные механизмы и/или оптимальная медикаментозная терапия определили отсутствие значимых негативных изменений изученных эхокардиографических параметров на момент получения данных. Нельзя исключить, что в более старших возрастных группах после операции Фонтена гемодинамические профили будут иметь смешанный характер и их будет больше четырех.

Интересным обнаружением среди обследованных пациентов была разнонаправленная ассоциация между уровнем N-концевого мозгового натрийуретического пептида и III (самого высокого в этой когорте больных) ФК СН: максимальную концентрацию N-концевого мозгового натрийуретического пептида выявили у детей с гипоконтрак-тильным фенотипом гемодинамики, а самый высокий процент больных с III ФК СН — в подгруппе фенотипа повышенного легочно-сосудистого сопротивления. Таким образом, клинические проявления СН были более выражены у пациентов с гемодинамикой повышенного легочно-сосудистого сопротивления, несмотря на то что систолическая функция СЖ у них была сохранена, тогда как в кластере с гипоконтрактильным типом гемодинамики и, соответственно, сниженной систолической функцией клинически симптомы СН были выражены меньше, чем у детей с повышенным легочно-сосудистым сопротивлением. Вероятно, уровень N-концевого мозгового натрийуретического пептида у детей после операции Фонтена связан с проявлением собственно миокардиальной дисфункции, как и при двухжелудочковой гемодинамике, а клинические проявления СН после полного кавопульмонального соединения отражают совокупный вклад большого спектра патофизиологических механизмов, в частности повышенного легочно-сосудистого сопротивления, что субъективно проявляется типичными для СН симптомами, однако может быть не связано первично со снижением контрактильности СЖ. A.C. Egbe и со-авт. на когорте взрослых пациентов (n = 261), перенесших операцию Фонтена, показали, что сочетание высокого легочно-сосудистого сопротивления и низкого СВ — самый неблагоприятный гемодинамический вариант, ассоциированный с риском неблагоприятных исходов [4]. С учетом полученных нами результатов можно предположить, что сочетание интегральных эхокардиографических параметров: повышенного ТПГ, сниженного УИ ВТ, повышенного индекса вентрикулоартериальной сопряженности, несмотря на сохраненную контрактильность СЖ, — представляет собой гемодинамический профиль высокого риска. Вероятно, у этой категории пациентов необходимо инвазивно подтверждать данные о высоком легочно-сосудистом сопротивлении, назначать или корректировать дозировки легочных вазодилататоров и осуществлять бдительное динамическое наблюдение. Следует также учитывать, что после закрытия фенестрации в экстракардиальном кон- дуите измерить ТПГ данным способом будет невозможно. С другой стороны, повышенный ТПГ может стать причиной не закрывать фенестрационное отверстие, так как поток через него увеличивает СВ в условиях повышенного легочно-сосудистого сопротивления, ограничивающего преднагрузку системного желудочка.

Понимание причин недостаточности кровообращения у детей после операции Фонтена имеет непосредственное клиническое применение. Медикаментозная терапия, которую традиционно используют у пациентов с симптомами СН при бивентрикулярном кровообращении (ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента, антагонисты рецепторов ангиотензина II, антагонисты альдостерона, диуретики), может не только не принести желаемого эффекта у больных с фенотипом гемодинамики с повышенным легочнососудистым сопротивлением, но и потенциально усугубить симптоматику за счет дальнейшего снижения преднагрузки. С учетом особенностей гемодинамического фенотипа у клинициста появляется больше шансов на выбор оптимальной терапии, уникальной для конкретного пациента, так как стандартная фармакологическая стратегия лечения СН у больных после операции Фонтена не разработана.

Оптимизация клинических результатов у детей после операции Фонтена зависит от точности понимания факторов, способствующих прогрессированию недостаточности кровообращения в зависимости от конкретных показателей гемодинамики. Безусловно, требуются дальнейшие исследования с более крупными выборками пациентов для расширения представления о возможных гемодинамических фенотипах у детей после операции Фонтена.

Заключение

У детей после операции Фонтена выявлено 4 фенотипа гемодинамики в соответствии с эхокардиографическими показателями: компенсированный, гипоконтрактильный, с нарушенными диастолическими свойствами СЖ и с повышенным легочно-сосудистым сопротивлением. При гипо-контрактильном фенотипе гемодинамики определяется значительно повышенная концентрация N-концевого мозгового натрийуретического пептида. Фенотип гемодинамики с повышенным легочно-сосудистым сопротивлением чаще ассоциирован с более высоким ФК сердечной недостаточности.