Статья по теме:
Эхокардиографические корреляты фиброза миокарда у пациентов с инфарктом миокарда и сохранной фракцией выброса левого желудочка
Федорова Н.В., Герман А.И., Коков А.Н., Брель Н.К., Печерина Т.Б., Кашталап В.В., Каретникова В.Н., Барбараш О.Л., ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», г. Кемерово, Россия, ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Кемерово, Россия
Резюме
Цель. Определение возможностей эхокардиографии (ЭхоКГ) в оценке фиброза миокарда у пациентов с инфарктом миокарда (ИМ) с подъемом сегмента ST (HMnST) с сохранной фракцией выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ).
Материалы и методы. В исследование включено 70 пациентов с HMnST. Эхокардиография выполнялась при поступлении пациента в стационар, на 8-10-е сутки течения ИМ и через год после ИМ. Оценка процессов фиброзирования в миокарде выполнена с использованием магнитно-резонансной томографии (МРТ) через год после ИМ.
Результаты. У всех пациентов сИМ выявляются признаки фиброза, однако у пациентов со сниженной фракцией выброса (ФВ) левого желудочка (ЛЖ)(40-49%) процент фиброза миокарда выше. Отмечена положительная корреляционная связь между процентом фиброза миокарда по данным МРТ, оцененным через 12 месяцев после ИМ, и размерами ЛЖ по ЭхоКГ, оцененными при поступлении в стационар (р = 0,01), а также обратная связь с ФВ ЛЖ (г = -0,30, р = 0,01). На 8-10-е сутки течения заболевания и через год после ИМ данные взаимосвязи сохраняются. Кроме того, степень выраженности фиброза миокарда коррелировала с проявлениями диастолической дисфункции миокарда.
Заключение. Стандартные эхокардиографические показатели ремоделирования позволяют прогнозировать тяжесть фиброзирования миокарда ЛЖ через один год у пациентов с инфарктом миокарда.
Ключевые слова: инфаркт миокарда, эхокардиография, фиброз миокарда.
Abstract
ECHOCARDIOGRAPHIC CORRELATES OF CARDIAC FIBROSIS IN PATIENTS WITH MYOCARDIAL INFARCTION AND PRESERVED LEFT VENTRICULAR EJECTION FRACTION
Natalia V. Fedorova, Albina I. German, Alexandr N. Kokov, Natalia K. Brel, Tamara B. Pecherina, Vasiliy V. Kashtalap, Viktoria N. Karetnikova, Olga L. BarbarasH Research Institute for Complex Issues ofCardiovascular Diseases (6, Sosnovy Boulevard, Kemerovo, 650002), Russian Federation, Kemerovo State Medical University (22a, Voroshilova Street, Kemerovo, 650056), Russian Federation
Aim. To identify the possibilities of echocardiography in the evaluation of myocardial fibrosis in patients with ST segment elevation myocardial infarction (STEMI).
Materials and Methods. We recruited 70 consecutive patients who have undergone percutaneous coronary intervention due to STEMI. Echocardiography was performed at the time of admission, on 8th-10th day post-admission and one year after STEMI to evaluate left ventricular ejection fraction. Assessment of cardiac fibrosis was carried out at the latter time point using magnetic resonance imaging.
Results. All patients had the signs of cardiac fibrosis, yet they were more pronounced in those with decreased LVEF (40-49%). A positive correlation was observed between the extent of cardiac fibrosis and LV dimensions at the admission (p = 0.01) while the correlation of cardiac fibrosis with LVEF was negative (r = -0.30, p=0.01) at all the time points. Cardiac fibrosis was associated both with systolic and diastolic dysfunction.
Conclusion. Echocardiographic evaluation of LVEF can be useful in making diagnosis and evaluating severity of cardiac fibrosis in patients with STEM!.
Keywords: myocardial infarction, echocardiography, myocardial fibrosis.
Введение
Заболевания, сопровождающиеся развитием фиброза органов и тканей, составляют около 45% причин всех летальных исходов в развитых странах мира [1]. Патология сердечно-сосудистой системы чаще других приводит к развитию фиброза [2]. Распространенность заболеваний сердечно-сосудистой системы по-прежнему остается высокой [3]. При этом более 50% сердечно-сосудистых смертей обусловлено ишемической болезнью сердца (ИБС), и около 13% из них приходится на долю инфаркта миокарда (ИМ) [4].
Известно, что фиброз - процесс, способный привести к развитию терминальной стадии любого заболевания из-за развития дисфункции пораженного фиброзом органа [5]. Фиброз миокарда характеризуется избыточной продукцией коллагена 1 и Ш типов и преобладанием данного процесса над деградацией коллагена. Выделяют два вида фиброза: репаративный, или очаговый, как реакцию на потерю кардиомиоцитов и замещение их коллагеном с формированием рубца, и диффузный, или реактивный, как реакцию на воспалительный процесс, развивающийся в периваскулярном пространстве без потери кардиомиоцитов [6, 7]. При ремоделировании вследствие ИМ можно наблюдать оба варианта фиброза [6, 7].
Миокардиальный фиброз способствует развитию как систолической, так и диастолической дисфункций миокарда и нарушению его электрической активности [8]. Поэтому особенно важно диагностировать фиброзирова-ние миокарда на начальных стадиях, поскольку прогрессирование фиброза миокарда определяет отдаленный неблагоприятный исход сердечно-сосудистых заболеваний вследствие усугубления проявлений застойной сердечной недостаточности [9].
«Золотым стандартом» диагностики фиброза миокарда считается эндокардиальная биопсия с определением объемной фракции интерстициального коллагена, однако данная методика технически сложно выполнима и сопровождается высоким риском осложнений [10].
В настоящее время активно изучаются неинвазивные методики оценки фиброза миокарда. К таким относят эхокардиографию (ЭхоКГ), однако результаты применения этой методики могут дать скорее ориентировочную информацию и очень тесно зависят от субъективного фактора. Ее место в диагностике фибрози-рования миокарда по-прежнему не определено [11]. Более точной методикой, которая позволяет выявить зоны локального фиброза миокарда, является магнитно-резонансная томография (МРТ) с контрастированием [12].
Все вышеперечисленные методы оценки фиброза миокарда имеют свои преимущества и недостатки. В настоящее время отсутствует однозначное мнение о преимуществе какого-либо метода в оценке выраженности фиброза миокарда у пациентов с ИМ.
Цель исследования
Определение возможностей эхокардиографии в оценке фиброза миокарда у пациентов с инфарктом миокарда с подъемом сегмента STс сохранной фракцией выброса левого желудочка.
Материалы и методы
В исследование было включено70 пациентов с первичным острым HMnST. Критерии включения носили стандартный характер: 1) подписанное пациентом информированное согласие; 2) возраст 18-75 лет; 3) наличие HMnST согласно критериям Российского кардиологического общества и Европейского общества кардиологов [13]: ангинозный болевой синдром в грудной клетке длительностью > 20 минут или его эквиваленты, подъем сегмента ST минимум в двух последовательных отведениях, который оценивается на уровне точки Jи составляет >0,2 мВ у мужчин и >0,15 мВ - у женщин, или впервые возникшей блокады левой ножки пучка Гиса, диагностически значимое повышение маркеров некроза миокарда [миоглобино- вой фракции креатинфосфокиназы (КФК-МВ) или тропонина Т/1]; 4) успешное чрескожное коронарное вмешательство (ЧКВ); 5) фракция выброса (ФВ) левого желудочка (ЛЖ)>40%; 6) острая сердечная недостаточность (ОСН) I класса по Killip; 6) проведение МРТ через 12 месяцев после ИМ.
Критериями исключения были: 1) наличие клинически значимой сопутствующей патологии [печеночной недостаточности, острой или хронической почечной недостаточности, тяжелой хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), острого инфекционного заболевания или обострения хронических, психических, аутоиммунных, онкологических заболеваний, заболеваний надпочечников и щитовидной железы]; 2) ИМ как осложнение ЧКВ или коронарного шунтирования; 3) возраст старше 75 лет; 4) тяжесть ОСН по Killip>II; 5) ФВ ЛЖ менее 40%.
У всех пациентов проводился сбор демографических, анамнестических и клинических данных, были выполнены стандартные лабораторные и инструментальные исследования, включая коронароангиографию (КАГ) с эффективным ЧКВ на симптом-зависимой артерии. В рамках данного исследования пациентам была выполнена ЭхоКГ на 1-е сутки, 8-10е сутки течения ИМ и через 12 месяцев после ИМ на аппарате фирмы «Aloka5500» (Япония) с использованием датчика 2,5 МГц. Оценка морфометрических показателей, систолической и диастолической функций миокарда ЛЖ проводилась в левой боковой проекции методом двухмерной ЭхоКГ, допплер-ЭхоКГ в импульсном режиме и в режиме непрерывной волны. Согласно современным рекомендациям по данным ЭхоКГ выделяли 3 степени тяжести (GRADE) диастолической дисфункции ЛЖ: GRADEI- E/A <0,8, DT>200 мс, Е/е<8 (септальное и боковое); GRADEII- Е/А0,8-1,5 (псевдонормальное), Е/е'(среднее) - 9 - 12, DT160-200 мс; GRADEIII- Е / А > 2, DK160 мс, Е/е >13 [14, 15].
Всем пациентам оценка степени фиброзирования миокарда (% фиброза от общей массы миокарда) проводилась с использованием МРТ через один год после выписки из стационара на МР-томографе ExelartAtlas1.5 (Toshiba, Япония), с напряженностью магнитного поля 1,5 Тесла. Были использованы стандартные быстрые Т1-взвешенные импульсные последовательности из кардиологического пакета с ЭКГ-синхронизацией. Параметры сканирования: время эхо (ТЕ) - 24 мс, время повтора (TR) - 1000 мс, угол наклона - 90°, матрица - 256x256, толщина среза - 7 мм. Ориентация срезов осуществлялась по короткой оси ЛЖ. После введения контрастного препарата на отсроченных МР-изображениях определялись участки рубцовых изменений миокарда. Обработку полученного пакета изображений осуществляли с помощью программы Segment (MEDVISO) [16].
Статистическая обработка результатов исследования осуществлялась с помощью пакета прикладных программ STATISTICA версии 10.0 (StatSoft). Проверка гипотезы о нормальности распределения количественных данных осуществлялась с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Анализ полученных данных выполнен с использованием стандартных параметров описательной статистики и непараметрических методов: 1) сравнение трех и более зависимых выборок по количественному признаку проводилось с использованием метода ФридменаANOVAс последующей попарной оценкой с помощью критерия Вилкоксона; 2) сравнение двух независимых выборок по количественному признаку осуществлялось с помощью U-критерия Манна-Уитни; 3) корреляционный анализ Спирмена выполнялся для оценки взаимосвязи признаков; 4) для анализа различия частот в двух независимых выборках применялся точный критерий Фишера с двусторонней доверительной вероятностью и критерий х2 Пирсона с поправкой Йейтса. Данные представлены в виде медианы (Me) и интерквартильного размаха (Q25;Q75). Для всех видов анализа статистически значимым считали значения р<0,05.
Результаты
миокард фиброз желудочек биопсия
В общей выборке больных ИМ преобладали пациенты мужского пола, более половины - курящие и с наличием артериальной гипертензии в анамнезе. Подробная клинико-анамнестическая характеристика пациентов представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Клинико-анамнестическая характеристика пациентов с MMnST
Table 1 - Clinicopathological features of the patients with ST-seg- ment elevation myocardial infarction
|
Показатели |
Значения |
|
|
Features |
Values |
|
|
Средний возраст (лет) (М±о) Mean age, years (М±о) |
58,0±1,1 |
|
|
Мужскойпол, n (%) Male gender, n (%) |
54 (77,1) |
|
|
Стенокардияванамнезе, n (%) Past medical history of stable angina, n (%) |
16 (22,9) |
|
|
ОНМК/ТИА в анамнезе, n (%) Past medical history of transient ischemic attach or stroke, n (%) |
1 (1,4) |
|
|
Сахарный диабет 2-го типа в анамнезе, n (%) Past medical history of type 2 diabetes mellitus, n (%) |
7 (10) |
|
|
Артериальная гипертензия в анамнезе, n (%) Past medical history of arterial hypertension, n (%) |
45 (64,3) |
|
|
Фибрилляция предсердий в анамнезе, n (%) Past medical history of atrial fibrillation, n (%) |
4 (5,7) |
|
|
ЧКВ в анамнезе, n (%) |
0 |
|
|
Past medical history of percutaneous coronary intervention, n (%) |
||
|
Сердечная недостаточность в анамнезе, n (%) Past medical history of heart failure, n (%) |
6 (8,5) |
|
|
Курение, n (%) Smoking status, n (%) |
38 (54,3) |
|
|
СКФ по EPI (мл/мин/1,73м2) Ме (Q25;Q75) Glomerular filtration rate, CKD-EPI (mL/min/1.73m2), Me (Q25; Q75) |
84 (72;100) |
Таблица 2 - Динамика эхокардиографических показателей у пациентов с И1^Т
Table 2 - Dynamic changes in echocardiographic features in patients with ST-segment elevation myocardial infarction
|
Показатели Features |
1-е сутки ИМ (1) Admission |
8-10-есуткиИМ(2) 8-10 day postadmission |
12 меспослеИМ(3) 12 months postadmission |
р ANOVA |
Р |
|
|
ФВ ЛЖ, % LVEF, % |
55,5 [47,5;60,5] |
58 [51;63] |
61[54;65] |
<0,0001 |
<0,001 |
|
|
КДР ЛЖ, см LVEDD, cm |
5,4 [5,1;5,6] |
5,4 [5,2;5,6] |
5,4 [5,1;5,8] |
0,039 |
1-2=0,49 3=0,05 3=0,02 |
|
|
КСР ЛЖ, см LVESD, cm |
3,8 [3,6;4,2] |
3,8 [3,4;4,1] |
3,8 [3,3;4,0] |
<0,0001 |
1-2<0,01 3<0,01 3=0,17 |
|
|
КДО ЛЖ, мл LVEDV, mL |
141 [124;154] |
135 [124;154] |
141 [118;167] |
0,18 |
1-2=0,65 3=0,03 3=0,03 |
|
|
КСО ЛЖ, мл LVESV, mL |
62 [54;79] |
62 [47;72] |
60 [41;74] |
<0,0001 |
1-2<0,01 3=0,01 3=0,36 |
|
|
Е (см/с) E (cm/sec) |
57 [49;70] |
58 [47;71] |
55 [43;67] |
0,53 |
1-2=0,92 3=0,32 3=0,62 |
|
|
А (см/с) A (cm/sec) |
69 [59;78] |
69 [55;77] |
68 [58;76] |
0,57 |
1-2=0,75 3=0,52 3=0,56 |
|
|
Е/А |
0,76 [0,71 ;1,1] |
0,77 [0,68;1,27] |
0,8 [0,6;1,2] |
0,63 |
1-2=0,10 3=0,54 3=0,51 |
|
|
DT (мс) DT (m/) |
204 [170;226] |
196 [170;221] |
215 [183;235] |
0,008 |
1-2=0,03 3=0,03 3<0,01 |
Примечания: ФВ ЛЖ - фракция выброса левого желудочка, КДР - конечно-диастолический размер, КСР - конечно-систолический размер, КДО - конечно-диастолический объем, КСО - конечно-систолический объем, Е - пиковая скорость трансмитрального кровотока в фазу раннего наполнения, А - пиковая скорость трансмитрального кровотока, связанного с систолой предсердий в фазу позднего наполнения, ОТ - временной интервал, измеряемый от вершины пика Е до падения скорости кровотока до изолинии
Abbreviations: LVEF - left ventricular ejection fraction, LVEDD - left ventricular end-diastolic diameter, LVESD - left ventricular end-systolic diameter, LVEDV - left ventricular end-diastolic volume, LVESV - left ventricular end-systolic volume, E - peak early diastolic velocity of mitral inflow, A - peak late atrial wave velocity of mitral inflow, DT - time interval from E to the baseline flow velocity
Анализ показателей эхокардиографического исследования выявил наличие закономерного постинфарктного ремоделирования ЛЖ и улучшение систолической функции ЛЖ в динамике как к 8-10-м суткам ИМ, так и через один год после ИМ (таблица 2).