ЭХОКАРДИОГРАФИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ БИВЕНТРИКУЛЯРНОГО СТИМУЛЯТОРА

Ключевые слова
эхокардиография, левый желудочек, хроническая сердечная недостаточность, ресинхронизационная терапия, фракция выброса, диссинхрония, сонная артерия, кровоток

Key words
echocardiography, left ventricle, chronic heart failure, resynchronizing treatment, ejection fraction, dyssynchrony, carotid artery, circulation


Аннотация
С целью оценки динамики сердечного выброса при изменении режимов стимуляции по интегралу кровотока в правой сонной артерии и таких ультразвуковых показателей как индексы внутри- и межжелудочковой диссинхронии, межжелудочковой механической задержки, фракции выброса левого желудочка и других обследованы двенадцать пациентов с хронической сердечной недостаточностью III-IV функционального класса по NYHA, которым проводилась ресинхронизирующая терапия.

Annotation
To evaluate the dynamics of cardiac output in the course of changes in pacing regimes using the integral of circulation in the right carotid artery and such ultrasound indices as: indices of intra- and inter-ventricular dyssynchrony, index of mechanic delay, the left ventricular ejection fraction, and others, twelve patients with chronic heart failure of functional classes III-IV (NYHA) in whom the resynchronizing treatment was performed were followed-up.


Автор
Соколов, А. А., Марцинкевич, Г. И., Попов, С. В., Савенкова, Г. М.

Номера и рубрики
ВА-N47 от 28/05/2007, стр. 29-33


Использование немедикаментозных технологий лечения сердечной недостаточности в настоящее время стало достаточно распространенной процедурой [1]. Критерии отбора кандидатов для имплантации бивентрикулярных (БВ) электрокардиостимуляторов (ЭКС) достаточно подробно обоснованы и описаны в большинстве соответствующих руководств. Ранее считавшаяся основным критерием диссинхронии пролонгация комплекса QRS в настоящее время отходит на второй план, базисным методом оценки наличия внутри и межжелудочковой асинхронии является эхокардиографическое исследование.

Применение допплеровских режимов в поточном варианте и в виде тканевой допплерографии во всех ее модификациях - ведущий методический подход для верификации диссинхронии [2]. Однако, некоторые исследователи предлагают оригинальные альтернативные методы контроля, направленные на динамическую оценку сердечного выброса. К таким методам относят как методы импедансной кардиографии, так и фотоплетизмографии [3-5]. Для исключения оператор-зависимого влияния на результаты измерения интеграла кровотока в выводном тракте левого желудочка (ЛЖ), предлагается использовать непрерывный допплеровский режим, что вполне обосновано и логично при применении у больных без наличия патологии аортального клапана, кроме того, по мнению авторов данного предложения, скорость исследования значительно увеличивается [6].

После имплантации БВ ЭКС, в течение первой недели и первые 3-6 месяцев выполняется оптимизация режимов стимуляции, направленная на достижение максимального эффекта функционирования устройства [7]. Методический подход процедуры оптимизации достаточно подробно описан и широко используется в практической деятельности. Принцип оптимизации заключается в достижении максимальной насосной эффективности ЛЖ, которая обеспечивается двумя способами. Во-первых, за счет минимизации атриовентрикулярной (АВ) диссинхронии (обеспечение максимального наполнения ЛЖ в диастолу) посредством изменения АВ интервалов стимуляции. Вторым компонентом оптимизации является настройка межжелудочковой задержки. Все это осуществляется под эхокардиографическим контролем [8, 9]. Необходимо подчеркнуть, что большинство исследователей приходят к общей точке зрения - основным показателем, который следует мониторировать при изменении АВ и межжелудочковой задержки является величина сердечного выброса, одной из основных детерминант показателя при эхокардиографии является VTI (velocity trace integral) изгнания.

Достаточно часто предлагается применение для контроля функции ЛЖ оценки скорости нарастания внутрижелудочкового давления (dp/dtmax), этот показатель может быть измерен инвазивно и с использованием эхокардиографии [10]. По мнению A.H.Jansen et al. не менее информативной может быть и оценка VTI наполнения ЛЖ [11]. Несомненно, данный показатель может быть эффективно использован, но при условии отсутствия выраженной, или динамически меняющей, при изменении режимов стимуляции, митральной регургитации. Наряду с выше названными показателями применяется индекс ТЕИ (myocardial performance index) для контроля функции ЛЖ при оптимизации режимов АВ и межжелудочковой задержек [12].

В связи с расширением показаний для применения ресинхронизирующей терапии у больных с хронической сердечной недостаточностью, среди пациентов появляется достаточно большое количество лиц с наличием клапанных (аортальный и митральный) поражений, с установленными протезами в данных позициях, а так же больных с фибрилляцией предсердий или с низкой механической функцией предсердий. У этого круга пациентов сложно использовать традиционные подходы при ультразвуковом контроле оптимизации режимов ЭКС. В связи с этим, одной из задач нашего исследования было изучение информативной значимости рутинных критериев АВ и межжелудочковой задержек и разработка дополнительных показателей.

Наличие аортальной регургитации, а так же установленный протез в аортальной позиции не позволяет стандартно и воспроизводимо оценивать истинное количество крови, выбрасываемое в восходящую аорту. Поэтому нами была сделана попытка оценки динамики сердечного выброса при изменении режимов стимуляции по интегралу кровотока в правой сонной артерии. Основанием для данного методического подхода явилось то, что показатели мозгового кровотока имеют четко детерминированную фракцию от величины сердечного выброса, в норме объем кровотока через мозговые сосуды составляет 14-15% минутного объема кровообращения (МОК) [13]. Кроме того, мы попытались оценить информационную значимость и эффективность использования для контроля за функцией ЛЖ других ультразвуковых показателей: индексов внутри- и межжелудочковой диссинхронии, dp/dtmax, фракцию выброса (ФВ) ЛЖ.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Пациенты с хронической сердечной недостаточностью (n=12), включенные в исследование соответствовали всем требованиям к применению ресинхронизирующей терапии, все были III-IV функционального класса по NYHA [1]. Возраст пациентов от 48 до 69 лет (59±11), мужчин - 8, женщин - 4, причиной ХСН у большинства больных была дилатационная кардиомиопатия (9 человек), у 3 пациентов имелась ишемическая кардиопатия (коронарный стаж 5-7 лет). Сахарный диабет второго типа встретился в одном случае. В исходном состоянии имели ФВ от 21 до 42%, у 8 больных имелась пролонгация QRS боле 130 мс, у всех имелась внутрижелудочковая и межжелудочковая асинхрония более 40 мс. В данном исследовании изучали гемодинамические аспекты оптимизации режима ресинхронизирующей терапии по эхокардиографическому исследованию.

Для подтверждения возможности контроля за выбросом ЛЖ по кровотоку в сонной артерии оценивали взаимоотношения между динамикой ударного объема (УО) сердца (детерминанта VTI) и величиной VTI в правой сонной артерии у 20 практически здоровых лиц в состоянии покоя и при нагрузке объемом (модифицированная антиортостатическая проба), при которой не наблюдалась хронотропная активация. Соответствие данных показателей было оценено у 12 пациентов с БВ ЭКС при оптимизации межжелудочковых интервалов, исследование выполнено дважды, через 3-5 дней после имплантации и на 6-12 месяц. У всех пациентов в сонных артериях отсутствовали атеросклеротические бляшки со стенозированием более 10-20%, при допплерографии регистрировался ламинарный поток с четко очерченным спектром. Для изменения режимов ЭКС использовали программаторы соответствующих фирм (Medtronic, Biotronic). Эхокардиографическое исследование выполняли на ультразвуковой системе EnVisor cv HDI фирмы Philips.

Применялся секторальный датчик с фазированной решеткой, частота 2-4 Мгц. При помощи двумерной эхокардиографии оценивали объемы камер и функцию желудочка, измеряли конечнодиастолический и конечносистолический объемы (КДО и КСО) по методу Симпсона с оценкой ФВ, УО, МОК. УО ЛЖ, определенный доплеровским методом по кровотоку в выводном тракте считали эффективным ударным объемом (УОэф), в отличие от ударного объема найденного по разнице систолического и диастолического объемов ЛЖ (не учитывается митральная регургитация). У пациентов с БВ ЭКС в процессе оптимизации оценивали наличие внутри- и межжелудочковой асинхронии с использованием импульсно-волновой допплерографии от фиброзных колец АВ клапанов (6 точек).

Для оценки межжелудочковой механической задержки определяли разницу периодов предизгнания левого и правого желудочков. Динамику силоскоростных свойств ЛЖ изучали при помощи неинвазивного определения скорости нарастания внутрижелудочкового давления (dp/dtmax). При помощи импульсно-волновой допплерографии определяли УО ЛЖ (поток в выводном тракте ЛЖ), оценивали спектр и характеристики наполнения ЛЖ. Основным показателем для динамической оценки насосной функции в процессе программирования ЭКС был интеграл кровотока в выводном тракте ЛЖ (VTI). Последовательно с регистрацией потока в выводном тракте ЛЖ, в одних и тех же условиях определяли VTI в правой сонной артерии, для чего использовали линейный высокочастотный датчик 7-12 Мгц, VTI в сонной артерии определяли от начала крутого подъема кривой до инцизуры (рис. 1).


ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Из 12 пациентов (25 эпизодов оптимизации) атриовентрикулярная оптимизация по методике Риттера была удачной в 5 случаях (20%). В остальных случаях: в 9 не проводилась в связи с наличием фибрилляции предсердий, в 11 случаях использование методики не давало получение оптимального результата в выборе АВ интервала необходимого для реализации максимального наполнения ЛЖ, что согласуется с опытом A.H.Jansen et al. [11]. АВ интервал выбирался опытным путем, до достижения максимальных значений волны Е по амплитуде и продолжительности и регистрации полной реализации систолы левого предсердия, от начала подъема до артефакта закрытия митрального клапана.

Для оценки возможности использования VTI сонной артерии (VTIc) в качестве метода контроля за эффективным выбросом в аорту выполнена серия исследований кровотока в выводном тракте ЛЖ и в правой сонной артерии у группы контроля в покое и при антиортостатической пробе. Результаты приведены в табл. 1, они позволили использовать метод у больных для оптимизации режимов ЭКС. У всех 12 пациентов с ХСН при выполнении 25 эпизодов оптимизации оценивали как VTIао (предусмотренный основным протоколом), так и VTI правой сонной артерии. Коэффициент корреляции составил 0,76 p=0,0012.


Из 25 случаев оптимизации режимов стимулятора у 5 пациентов (20%) не удалось добиться увеличения эффективного сердечного выброса, определяемого по VTIao, соответственно в данных случаях не наблюдали значимой динамики VTIc при изменении режимов стимуляции по сравнению с ранее установленными. Следует отметить, что нереспондерами были 3 пациента на 3-5 день после имплантации и 2 больных через 6 месяцев после имплантации. Режимы стимуляции у данных пациентов были оставлены прежними. Отсутствием изменений величины выброса ЛЖ считали отклонение от исходных значений VTIаo и VTIc при пятикратном измерении менее 10% от исходного уровня.

Вместе с тем, необходимо подчеркнуть, что достоверных изменений внутрижелудочковой асинхронии после оптимизации не произошло (табл. 2). Механическая задержка, определяемая по разнице периодов, предизгнания в аорту и легочную артерию имела тенденцию к уменьшению. У всех пациентов, включенных в исследование, имелось значительное увеличение КДО (колебания от 130 до 250 мл), после проведенной АВ и межжелудочковой оптимизации достоверных изменений объема ЛЖ не наблюдали (рис. 2).




Учитывая значительный внутригрупповой разброс показателей, взаимосвязь размеров ЛЖ (КДО) с выраженностью асинхронии и степенью увеличения параметров функции ЛЖ при оптимизации оценивали с применением ранговой корреляции Спирмена. Внутрижелудочковая и межжелудочковая диссинхрония имели прямую высоко достоверную связь с величиной КДО ЛЖ (z=4,007, p=0,00006 и z=4,007 p=0,00006, соответственно). Чем большее увеличение полости ЛЖ регистрировалось у пациентов, тем более значимым был эффект ресинхронизации, что подтверждалось наличием достоверной корреляции между КДО и величиной прироста ФВ, УОэф и dp/dtmax (Z=3,57 p=0,00057).

Взаимосвязь с выраженностью сохраняющейся внутрижелудочковой диссинхронии до оптимизации и изменением функциональных показателей ЛЖ после оптимизации была выражена незначительно. Нами не найдено достоверной корреляции между выраженностью межжелудочковой асинхронии и всеми показателями отражающими функцию ЛЖ. Между внутрижелудочковой диссинхронией и приростом ФВлж, а также dp/dtmax найдена невысокая, но достоверная корреляция 0,43 и 0,52 соответственно. Из 25 случаев оптимизации межжелудочковой задержки у 8 пациентов максимальный выброс определялся при стимуляции первым ЛЖ, в 1 случае – при одновременной стимуляции и в 16 случаях первым был правый желудочек.

ВЫВОДЫ

  1. Для оптимизации режимов работы бивентрикулярного стимулятора использование метода контроля сердечного выброса по VTI в сонной артерии является альтернативой оценки кровотока в выводном тракте левого желудочка при плохой визуализации, наличии протеза аортального клапана
  2. Показатель скорости нарастания внутрижелудочкового давления, определенный эхокардиографическим методом может быть эффективно использован для контроля функции левого желудочка при динамическом наблюдении и при оптимизации режимов стимуляции.
  3. Выраженность внутри- и межжелудочковой асинхронии до и после оптимизации не соответствует положительной динамике насосной функции левого желудочка, достигающейся при оптимизации режимов бивентрикулярной стимуляции.
  4. Чем более выражено увеличение полости левого желудочка, тем более необходима и эффективна оптимизация режимов бивентрикулярного стимулятора.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Ellenbogen KA, Kay GN, Wilkoff BL. Device therapy for Congestive heart failure // 2004, Elselvier Inc (USA) 319 p.
  2. Naqvi TZ, Rafique AM, Peter CT. Echo-driven V-V optimization determines clinical improvement in non responders to cardiac resynchronization treatment // Cardiovasc Ultrasound. 2006 Oct 18;4:39
  3. Santos JF, Parreira L, Madeira J Non invasive hemodynamic monitorization for AV interval optimization in patients with ventricular resynchronization therapy // Rev Port Cardiol. 2003 Sep;22(9):1091-8
  4. Braun MU, Schnabel A, Rauwolf T et al. Impedance cardiography as a noninvasive technique for atrioventricular interval optimization in cardiac resynchronization therapy. // J Interv Card Electrophysiol. 2005 Sep;13(3):223-9
  5. ButterC, Stellbrink C, Belalcazar A et al, Cardiac resynchronization therapy optimization by finger plethysmography // Heart Rhytm 2004 Nov;1(5):568-75.
  6. Sui CW, Tse HF, Lee K et al Cardiac Resynchronization Therapy Optimization by Ultrasonic Cardiac Output Monitoring (USCOM) Device // Paicing Clyn Electrophysiol. 2007 Jan;30(1):50-5
  7. Vanderheyden M, De Backer T, Rivero-Aerza M. Tailored echocardiographic interventricular delay programming further optimizes left ventricular performance after cardiac resynchronization therapy // Heart Rhythm. 2005 Oct;2(10):1066-72.
  8. Hardt SE, Yazdi SH, Bauer A et al .Immediate and chronic effects of AV-delay optimization in patients with cardiac resynchronization therapy // Int J Cardiol. 2007 Feb 14;115(3):318-25. Epub 2006 Aug 7.
  9. Melzer C, Knebel F, Ismer B et al. Influence of the atrio-ventricular delay optimization on the intra left ventricular delay in Cardiac Resynchronization Therapy // Cardiovasc Ultrasound. 2006 Jan 26;4:5.
  10. Vernooy K, Verbeek XA, Cornelussen RN et al. Calculation of effective VV interval facilitates optimization of AV delay and VV interval in cardiac resynchronization therapy // Heart Rhythm. 2007 Jan;4 (1): 75-82. Epub 2006 Sep 9
  11. Jansen AH, Brake FA, van Dantzig JM et al. Correlation of echo-Doppler optimization of atrioventricular delay in cardiac resynchronization therapy with invasive hemodynamics in patients with heart failure secondary to ischemic or idiopathic dilated cardiomyopathy // Am J Cardiol. 2006 Feb 15;97(4):552-7. Epub 2006 Jan 4
  12. Porciani MC, Dondina C, macioce R et al Temporal variation in optimal atrioventricular and interventricular delay during cardiac resynchronization therapy // J. Card. Fail 2006 Dec;12(9):715-9
  13. Фолков Б, Нил Э. Кровообращение: пер с англ.- М., Медицина.- 1976, 345с