Феноменологические закономерности в оценке функции левого желудочка сердца при недостаточности митрального клапана

Цель исследования. Изучить взаимосвязи между анатомическими изменениями полости левого желудочка (ЛЖ), динамикой скорости изменения его объема и потоками крови в ЛЖ у больных с недостаточностью митрального клапана (МК) до и после хирургического лечения. Материалы и методы. В исследование включили 58 пациентов (из них 38 мужчин (66%), средний возраст 51 ±9 лет) с недостаточностью МК III-V степени, с синусовым ритмом (96%) и фибрилляцией предсердий (4%). Группу контроля составили 86 здоровых добровольцев (средний возраст 39±7 лет). Всем обследуемым до и после хирургической коррекции (протезирование и аннулопластика МК опорным кольцом) по стандартной методике в состоянии покоя выполняли трансторакальную эхокардиографию на приборах экспертного класса Vivid-7 и Vivid-E9 с мультичастотным датчиком 3,5-4,6 МГц с последующей обработкой изображений методом векторного анализа с вычислением скоростей смещения миокарда и динамики изменения объема ЛЖ, построением диаграмм поток-объем, расчетом затрачиваемой кинетической энергии, регистрацией внутрижелудочковых кровотоков. Результаты. За счет выраженной перегрузки ЛЖ объемом у пациентов по сравнению с группой контроля до операции статистически значимо были повышены конечный диастолический объем (КДО), конечный систолический объем и суммарный ударный выброс (УВ) (эффективный + ретроградный) (p<0,001). После протезирования МК КДО уменьшился от 157 до 101 мл, что составило в среднем 36% от исходного значения. Суммарный УВ до операции составлял 106 мл, после операции уменьшился на 43% от исходного и составил 61±12 мл. Векторный анализ и диаграммный метод выявили, что скорости изменения объема ЛЖ и суммы нормальных скоростей как в систолу, так и в диастолу статистически значимо выше у больных с МН до операции по сравнению с группой контроля. При этом скорость изменения длины (dL/dt(s)) ЛЖ в систолу и в диастолу практически не отличается от показателей группы контроля. Коэффициент отношения суммы скоростей (ΣVη) - отношение диастолы к систоле - различается по сравнению с группой контроля на 13-15%. При соотношении затрат кинетической энергии (Е_кин) у пациентов с недостаточностью МК до операции Е_кин в диастолу в несколько раз превышает Е_кин в систолу. После протезирования МК Е_кин в систолу и диастолу резко снижаются, приближаясь к нормальным значениям. Протезирование МК восстанавливает паттерн наполнения ЛЖ из левого предсердия, при этом поток крови проникает до верхушки ЛЖ практически без энергетических потерь. Заключение. Скорости смещения миокарда, потоки крови в ЛЖ позволяют количественно оценивать функцию сердца у пациентов с недостаточностью МК и оценить эффективность хирургического лечения в ближайшем и отдаленном послеоперационном периодах. Феноменологические закономерности в оценке функции миокарда ЛЖ и клапанного аппарата основываются не только на анатомических изменениях полостей сердца, но и динамике скорости смещения миокарда, что позволяет приблизиться к оценке глобальной функции сердца с учетом динамики потоков крови в желудочках и турбулентности, характеризующих работу сердца, в частности, кинетическую энергию миокарда. Оценка застойных областей в ЛЖ по скоростям потока, реконструированных на основании цветового допплеровского картирования, может служить методом выявления топологических структур с оценкой качественных и количественных характеристик миокарда и клапанного аппарата.

митральная недостаточность, функция левого желудочка, векторный анализ, внутрисердечные потоки крови, mitral insufficiency, left ventricular function, vector analysis technique, intracardiac blood flows

1. Бокерия Л. А., Скопин И. И., Мироненко В. А. и др. Дилатация левого желудочка при клапанных пороках сердца. Вопросы нозологии. Бюл НЦССХ им. А. Н. Бакулева РАМН 2005; 6 (6): 5-8. eLIBRARY. RU: 12853613.

2. Seo J. H., Mittal R. Effect of diastolic flow patterns on the function of the left ventricle. Physics of Fluids 25, 110801 (2013); doi: http://dx.doi.org/10.1063/1.4819067

3. Беленков Ю.Н., Привалова Е. В., Данилогорская Ю. А. и др. Влияние 12-месячной терапии периндоприлом А. на структурно-функциональное состояние микроциркуляторного русла у пациентов с хронической сердечной недостаточностью. Кардиология 2015; 55; 12: 5-10

4. Sengupta P. P., Pedrizzetti G., Narula J. Multiplanar visualization of blood flow using echocardiographic Particle Imaging Velocimetry. J. Am Coll Cardiol Imag 2012; 5: 566-569.

5. Сандриков В. А., Кулагина Т. Ю., Дземешкевич С. Л. и др. Неинвазивная регистрация турбулентных потоков в левом желудочке. Хирургия 2013; 2: 45-48

6. Tanaka M., Sakamoto T., Sugawara S., Nakajima H. Blood flow structure and dynamics, and ejection mechanism in the left ventricle: Analysis using echodynamography. J. Cardiol 2008; 52: 86-101.

7. Кулагина Т. Ю., Ван Е. Ю., Березина Е. В., Сандриков В. А. Стресс-тесты в оценке адаптации к гипоксии больных с хронической сердечной недостаточностью. Патогенез 2011; 3: 41

8. Ghosh E., Kova S.J. The vortex formation time to diastolic function relation: assessment of pseudonormalized vs. normal filling. Physiol Rep, 1 (6), 2013, e00170, doi: 10.1002/phy2.170.

9. Yatchenko A. M., Krylov A. S., Sandrikov V. A., Kulagina T. Yu. Regularizing method for phase antialiasing in color doppler flow mapping. Neurocomputing 2014 Elsevier BV, том 139, с. 77-83 http://dx.doi.org/10.1016/j.neucom. 2013.09.060i.

10. Hendabadi S., Bermejo J., Benito Y. et al. Topology of blood transport in the human left ventricle by novel processing of Doppler echocardiography. Ann Biomed Eng 2013; 41: 2603-2616.

11. Gharib M., Rambod E., Kheradvar A. et al. Optimal vortex formation as an index of cardiac health. Proc Natl Acad Sci USA 2006; 103: 6305-6308.

12. Ebbers T., Frazer A., Tonti G., Narula J. Emerging trends in clinical assessment of cardiovascular fluid dynamics. J. Am Coll Cardiol Img 2012; 5: 305-316.