Введение
В хирургии пороков клапанов сердца лидирующее место занимает протезирование аортального клапана. По данным профильной комиссии по сердечно-сосудистой хирургии Министерства здравоохранения РФ, на протяжении последних лет отмечается неуклонный рост количества имплантируемых протезов в аортальную позицию. В 2019 г. их доля составила 60,9% от числа всех протезов, применяемых в кардиохирургии [1]. При этом на долю малых аортальных протезов приходится до 40% [3—5, 7, 13]. Основной проблемой протезов малого диаметра является риск развития синдрома «пациент-протез несоответствие» (ППН). Данный синдром впервые был описан S.H. Rahimtoola в 1978 г. [11]. Он характеризуется сохранением высоких остаточных транспротезных градиентов давления, замедлением или отсутствием регресса массы миокарда, снижением диастолической функции левого желудочка, развитием жизнеугрожающих аритмий. Несмотря на то что синдром ППН был описан более 40 лет назад, до сих пор не прекращаются дискуссии о его влиянии на результаты операции. Также нет единого мнения о выборе методики оперативного вмешательства при малом фиброзном кольце аортального клапана. Самые ранние операции с расширением корня аорты заплатой из ксеноперикарда позволяли имплантировать протез на 1—2 размера больше, однако они имеют ряд недостатков [2, 6, 12, 13]. Применение бескаркасных биологических протезов увеличивает время ишемии миокарда и требует определенных хирургических навыков. Поэтому появление протезов с увеличенной площадью эффективного отверстия стало прорывом в хирургии узкого корня аорты ввиду простоты в исполнении и значительного снижения частоты синдрома ППН.
Основными критериями эффективности протезирования аортального клапана являются выживаемость, функциональный класс и гемодинамические показатели (транспротезные градиенты давления), регресс гипертрофии миокарда левого желудочка, которые оцениваются по данным трансторакальной эхокардиографии. Однако бывают ситуации, когда эхокардиографические данные в покое не всегда полностью отражают клиническое состояние пациента. Например, нормальные транспротезные градиенты давления без регресса массы миокарда и/или сохранение жалоб, особенно при физической нагрузке, могут свидетельствовать о наличии «скрытого» синдрома ППН. Поэтому дополнительное обследование пациентов с выполнением стресс-эхокардиографии имеет важное диагностическое значение в хирургии аортального клапана, особенно при имплантации протезов малого диаметра.
Материал и методы
В отделении хирургии пороков сердца ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского» 89 больным было выполнено протезирование аортального клапана механическими протезами малого диаметра в период с 2007 по 2017 г. Средний возраст больных составил 48,7±10,2 (от 19,0 до 59,0) года. В выборке преобладали женщины. Основные клинико-инструментальные характеристики больных представлены в табл. 1.
Таблица 1. Дооперационные клинико-инструментальные характеристики больных
| Параметр | Значение |
| Мужчины/женщины, n (%) | 35 (39) / 54 (61) |
| Средний возраст, годы | 48,7±10,2 (19,0—59,0) |
| ППТ, м2 | 1,8±0,2 (1,3—2,2) |
| NYHA I, n (%) | 6 (7) |
| NYHA II, n (%) | 26 (29) |
| NYHA III, n (%) | 45 (50) |
| NYHA IV, n (%) | 12 (14) |
| Сопутствующие заболевания | |
| АГ, n (%) | 27 (30) |
| ИБС, n (%) | 7 (7) |
| Мультифокальный атеросклероз, n (%) | 17 (19) |
| Нарушения ритма и проводимости, n (%) | 13 (14) |
| Хроническая почечная недостаточность, n (%) | 7 (8) |
| Заболевания легких, n (%) | 10 (11) |
| ОНМК в анамнезе, n (%) | 8 (9) |
| Сахарный диабет | 7 (8) |
| Этиология дисфункции аортального клапана | |
| Дегенеративное поражение, n (%) | 25 (28) |
| ВПС, n (%) | 23 (26) |
| Ревматизм, n (%) | 24 (27) |
| ИЭ, n (%) | 14 (16) |
| Дисфункция протеза, n (%) | 3 (3) |
| Эхокардиографические показатели | |
| Пиковый градиент давления, мм рт.ст. | 85,2±33,0 (27,0—185,0) |
| Средний градиент давления, мм рт.ст. | 47,5±21,1 (13,0—123,0) |
| ФВ ЛЖ, % | 57,3±7,2 (32,0—72,0) |
| ТМЖП, см | 1,4±0,3 (0,7—2,4) |
| ТЗСЛЖ, см | 1,4±0,3 (0,8—2,3) |
| ММЛЖ, г | 258,6±75,0 (112,0—474,0) |
| ИММЛЖ, г/м2 | 138,7±40,1 (87,0—235,0) |
| КДР ЛЖ, см | 4,7±0,6 (3,6—6,6) |
Примечание. Здесь и далее: ППТ — площадь поверхности тела, АГ — артериальная гипертензия, ИБС — ишемическая болезнь сердца, ОНМК — острое нарушение мозгового кровообращения, ВПС — врожденный порок сердца, ИЭ — инфекционный эндокардит, ФВ ЛЖ — фракция выброса левого желудочка, ТМЖП — толщина межжелудочковой перегородки, ТЗСЛЖ — толщина задней стенки левого желудочка, ММЛЖ — масса миокарда левого желудочка, ИММЛЖ — индекс массы миокарда левого желудочка, КДР — конечно-диастолический размер.
Большинство пациентов имели II—III класс хронической сердечной недостаточности по NYHA. Из сопутствующих заболеваний чаще всего наблюдали артериальную гипертензию. В структуре этиологии порока преобладали дегенеративное поражение, ревматическая болезнь сердца и двустворчатый аортальный клапан. Всем пациентам было выполнено изолированное протезирование аортального клапана через продольную срединную стернотомию в условиях искусственного кровообращения и фармакохолодовой кардиоплегии. Имплантированы следующие протезы: «Карбоникс» 20 мм (n=8), «МИКС» 21 мм (n=1), «Трикардикс» 21 мм (n=1), Carbomedics 19 мм (n=4), Carbomedics 21 мм (n=24), ATS 18 мм AP (n=13), ATS 20 мм AP (n=25), On-X 19 мм (n=2), On-X 21 мм (n=10), SJM Regent 21 мм (n=1).
Статистический анализ проводили с помощью пакета программ Statistica 8. Для оценки выживаемости использовали метод Каплана—Мейера. Для сравнения количественных данных использовали t-критерий Стъюдента, для категориальных переменных — точный тест Фишера. Различия считали достоверными при p<0,05.
Результаты
В госпитальном периоде летальности не было. Осложнения отмечены у 18 (20%) больных. Наиболее часто встречались нарушения ритма (11 больных) в виде пароксизмов фибрилляции предсердий, которые купировали медикаментозно. В табл. 2 приведены основные эхокардиографические показатели функционирования протеза и данные гемодинамики.
Таблица 2. Эхокардиографические показатели в госпитальном и отдаленном периодах
| Показатель | Госпитальный период | Отдаленный период | p-критерий |
| Pmax, мм рт.ст. | 24,8±6,9 (10,0—43,0) | 25,8±8,7 (11,0—51,0) | >0,05 |
| Pmean, мм рт.ст. | 13,4±4,1 (7,0—21,0) | 14,1±5,0 (5,0—25,0) | >0,05 |
| ФВ ЛЖ, % | 58,8±5,7 (37,0—67,0) | 60,8±4,2 (50,0—70,0) | <0,05 |
| ТМЖП, см | 1,3±0,1 (0,7—1,9) | 1,2±0,2 (0,8—1,8) | <0,05 |
| ТЗСЛЖ, см | 1,3±0,2 (0,8—1,9) | 1,2±0,2 (0,8—1,7) | <0,05 |
| ММЛЖ, г | 218,0±55,0 (109,0—311,0) | 191,2±58,8 (112,0—355,0) | <0,05 |
| ИММЛЖ, г/м2 | 126,5±32,0 (51,0—172,6) | 108,9±29,4 (58,0—195,0) | <0,05 |
| КДР ЛЖ, см | 4,6±0,5 (3,6—6,1) | 4,6±0,4 (3,9—5,8) | >0,05 |
| EOA, см2 | 1,9±0,2 (1,6—2,1) | 1,8±0,3 (1,1—2,1) | <0,05 |
| iEOA, см2/м2 | 1,1±0,1 (0,8—1,3) | 0,97±0,2 (0,6—1,25) | <0,05 |
Примечание. Pmax — максимальный транспротезный градиент давления, Pmean — средний транспротезный градиент давления, ЕОА — эффективная площадь отверстия, iEOA — индекс эффективной площади отверстия.
В отдаленном периоде, который в среднем составил 6,9±3,1 года (1,9—12 лет), наблюдали 81 (94%) пациента. При опросе большинство больных выполняют обычную физическую нагрузку без симптомов сердечной недостаточности. Распределение больных по функциональному классу сердечной недостаточности следующее: I—II класс по NYHA — 79 (97%) больных, III класс — 2 (3%) пациента. По данным эхокардиографии отмечали нормальные показатели функционирования протеза и гемодинамики. При этом после выписки из стационара у пациентов продолжался значимый регресс гипертрофии миокарда, что свидетельствует об эффективности выполненной операции. Однако также стоит отметить постепенное уменьшение индекса эффективной площади отверстия по сравнению с показателями раннего послеоперационного периода, что может быть связано в том числе с увеличением массы тела больных.
Отдаленная летальность составила 4% (3 больных): внезапная сердечная смерть — 1 больной (через 2 года после операции), рак гортани — 1 пациент (через 8 лет), неизвестная причина — 1 больной. Двенадцатилетняя выживаемость по Каплану—Мейеру составила 93%.
Как отмечено выше, у пациентов после замены аортального клапана протезами малого диаметра важна оценка гемодинамики не только в покое, но и при увеличении производительности сердечно-сосудистой системы (ЧСС, ударный объем, сердечный выброс). Это очень актуально для пациентов молодого и среднего возраста, ведущих активный образ жизни. В нашем исследовании мы провели стресс-эхокардиографию 20 пациентам с сохранной сократительной способностью миокарда (ФВ ЛЖ 60,3±2,5%) и без гемодинамически значимых стенозов коронарных артерий и сравнили значения с данными, полученными при эхокардиографии в покое (табл. 3). Данное исследование проводили на аппарате Philips iE33 в режиме ступенчатой непрерывно возрастающей нагрузки (25 WT в течение 3 мин, 50 WT в течение 3 мин, 75 WT в течение 3 мин, 100 WT в течение 3 мин, 150 WT в течение 3 мин). Критерии прекращения исследования:
— достижение субмаксимальной ЧСС (85% от должной ЧСС);
— появление нарушений ритма и проводимости;
— появление жалоб;
— значительные изменения эхокардиографических показателей;
— повышение систолического АД более 220 мм рт.ст. и диастолического АД более 120 мм рт.ст.;
— снижение систолического АД более чем на 40 мм рт.ст. от исходного значения.
Таблица 3. Гемодинамические показатели по данным эхокардиографии в покое и при нагрузке
| Показатель | В покое (n=20) | При нагрузке (n=20) | p-критерий |
| ЧСС, уд/мин | 62,6±2,1 (61,0—65,0) | 145,0±1,1 (145,0—147,0) | <0,05 |
| Систолическое АД, мм рт.ст. | 113,0±20,8 (90,0—130,0) | 160,0±24,0 (140,0—180,0) | <0,05 |
| Диастолическое АД, мм рт.ст. | 70,0±10,0 (60,0—80,0) | 86,0±11,0 (80,0—100,0) | <0,05 |
| ФВ ЛЖ, % | 60,3±2,5 (58,0—63,0) | 71,0±3,6 (67,0—74,0) | <0,05 |
| УО, мл | 51,6±10,4 (40,0—60,0) | 70,0±17,0 (60,0—90,0) | <0,05 |
| Пиковый градиент давления, мм рт.ст. | 23,2±5,0 (16,0—29,0) | 52,0±9,0 (40,0—68,0) | <0,05 |
| Средний градиент давления, мм рт.ст. | 15,6±2,5 (13,0—18,0) | 28,6±5,4 (25,0—43,0) | <0,05 |
| Систолическое давление в легочной артерии, мм рт.ст. | 24,5±3,3 (20,0—28,0) | 43,7±10,3 (35,0—55,0) | <0,05 |
| EOA, см2 | 1,8±0,2 (1,6—2,0) | 1,5±0,1 (1,4—1,7) | <0,05 |
| iEOA, см2/м2 | 1,1±0,1 (1,0—1,2) | 0,86±0,1 (0,7—0,9) | <0,05 |
| ППТ, м2 | 1,8±0,3 (1,5—2,1) | 1,8±0,6 (1,5—2,2) | <0,05 |
Анализ полученных данных проводили в соответствии с клиническими рекомендациями по стресс-эхокардиографии у пациентов с неишемическими заболеваниями сердца (EACI ASE, 2017 г.) [9]. При этом критериями синдрома ППН (для протезов обычного диаметра) были:
— повышение среднего градиента давления более 20 мм рт.ст.;
— повышение систолического давления в легочной артерии более 60 мм рт.ст.;
— прирост ударного объема менее 20% от исходного уровня;
— прирост ФВ менее 4—5% от исходной величины;
— появление динамической митральной недостаточности >2 ст.;
— диастолическая дисфункция ЛЖ.
У большинства пациентов при достижении субмаксимального уровня нагрузки одышки, болей, нарушений ритма не было. Толерантность к нагрузке у 57% больных была высокая, у 43% — средняя. По данным ЭКГ в динамике нагрузочной пробы признаков перегрузки и/или коронарной недостаточности не определяли (рис. 1). Сравнительная оценка гемодинамических данных, полученных в покое и при физической нагрузке, представлена в табл. 3. Средние значения максимального и среднего градиентов давления при стресс-эхокардиографии составили 52,0±9,0 (40,0—68,0) и 28,6±5,4 (25,0—43,0) мм рт.ст. соответственно, они значимо превышали показатели, полученные при трансторакальной эхокардиографии в покое (p<0,05). При этом давление в легочной артерии, ударный объем и ФВ находились в диапазоне допустимых значений.
Рис. 1. ЭКГ в динамике нагрузочной пробы.
а — ЭКГ в покое; б — ЭКГ в фазу максимальной нагрузки; в — ЭКГ в восстановительном периоде.
У 3 (15%) пациентов выявлены признаки «динамического» синдрома ППН средней степени, возникающего только при нагрузке. В покое градиенты давления у этих больных находились в диапазоне нормальных значений, но при стресс-эхокардиографии появлялись жалобы на одышку и утомляемость, а также значимо ухудшались расчетные параметры: пиковый и средний градиенты давления 56,2±8,7 (49,0—68,0) и 39,3±7,0 (29,0—43,0) мм рт.ст., iEOA 0,75±0,05 (0,7—0,81) см2/м2 (рис. 2). Следует отметить, что у этих больных отсутствовал достоверный регресс гипертрофии миокарда (ИММЛЖ до операции 145,0±9,6 г/м2, в отдаленном периоде 136,6±10,4 г/м2, p=0,36).
Рис. 2. Трансторакальная эхокардиография.
а — в покое; б — при нагрузке.
За этими пациентами ведется более пристальное амбулаторное наблюдение. Им также назначены препараты, снижающие производительность сердца и, как следствие, транспротезные градиенты давления (бета-блокаторы, ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента, диуретики), холтеровское мониторирование ЭКГ для выявления нарушений ритма на фоне сохраняющейся гипертрофии миокарда, рекомендовано снижение веса.
Обсуждение
Стресс-эхокардиография является важным диагностическим методом, позволяющим оценить гемодинамику во время физической нагрузки, что наиболее актуально для лиц молодого и среднего возраста, ведущих более активный образ жизни. С помощью стресс-эхокардиографии можно верифицировать причину снижения толерантности к физической нагрузке и/или отсутствие регресса гипертрофии миокарда левого желудочка, дифференцировать синдром ППН от истинной дисфункции протеза. Несмотря на ценность данного исследования, в литературе встречается не много информации о его применении, особенно при оценке функции протезов малого диаметра.
S. Stock и соавт. [14] сравнивали биопротезы Trifecta (St. Jude Medical Inc., St Paul, MN, USA) и Perimount Magna Ease (Edwards Lifesciences LLC, Irvine, CA, USA) малого диаметра в покое и при нагрузке. На биопротезе Trifecta были получены следующие гемодинамические параметры: iEOA и средний градиент давления в покое составили 0,86±0,24 (0,4—1,4) см2/м2 и 8,0±3,1 (2,2—14,3) мм рт.ст., при нагрузке — 0,96±0,26 (0,5—1,5) см2/м2 и 11,0±4,5 (3,6—21,6) мм рт.ст. На биопротезе Carpentier-Edwards Perimount Magna Ease средние индекс EOA и градиент давления в покое составили 0,79±0,21 (0,6—0,4) см2/м2 и 12,2±4,2 (4,2—20,8) мм рт.ст. соответственно, при нагрузке — 0,67±0,15 (0,4—1,0) см2/м2 и 19,2±8,8 (8,6—39,7) мм рт.ст. соответственно. Согласно Valve Academic Research Consortium критериями дисфункции биопротезов, на которые ориентировались авторы, были средний градиент давления и iEOA. При этом незначительная дисфункция (sVARC-2 I) наблюдалась при среднем градиенте давления менее 20 мм рт.ст. и iEOA более 0,7 см2/м2, умеренная дисфункция (sVARC-2 II) — при среднем градиенте давления 20—40 мм рт.ст. и iEOA 0,7—0,6 см2/м2 и, наконец, тяжелая степень (sVARC-2 III) — при среднем градиенте давления более 40 мм рт.ст. и iEOA менее 0,6 см2/м2 [8].
C. Pisano и соавт. [10], оценивая гемодинамику механических протезов St. Jude Medical Regent 19 мм во время нагрузки, получили следующие показатели: максимальный и средний градиенты давления в покое — 32,1±11,4 и 17,1±5,9 мм рт.ст., при нагрузке — 71,4±30,5 и 42,8±18,5 мм рт.ст. соответственно, iEOA в покое — 0,78±0,3 см2/м2, при нагрузке — 0,81±0,2 см2/м2. Авторы сделали вывод, что даже при наличии синдрома ППН в послеоперационном периоде будет наблюдаться регресс гипертрофии миокарда ЛЖ (ММЛЖ снизилась с 278,7±51,1 до 181,5±52,7 г). При стресс-эхокардиографии значительно повышаются трансклапанные градиенты давления, пиковые скорости кровотока, ЧСС и ФВ.
В нашем исследовании при стресс-эхокардиографии «динамический» синдром ППН, выявляемый только на пике физической нагрузки, наблюдали у 3 (15%) пациентов. Однако в отличие от вышеупомянутых авторов мы не отметили значимого регресса гипертрофии миокарда у этих больных (ИММЛЖ до операции — 145,0±9,6 г/м2, в отдаленном периоде — 136,6±10,4 г/м2, p=0,36).
С помощью стресс-эхокардиографии можно выявить «скрытое» повышение транспротезных градиентов давления даже среди пациентов, у которых в покое градиенты давления в норме. При этом наличие синдрома ППН следует оценивать не только на основании транспротезных градиентов давления, но также в совокупности с изменениями ударного объема, ФВ, систолического давления в легочной артерии, митральной недостаточности. Необходимо также учитывать степень гипертрофии миокарда ЛЖ. Если у пациента в послеоперационном периоде наблюдается значимый регресс гипертрофии миокарда, при этом нет значительного повышения систолического давления в легочной артерии и выраженной митральной недостаточности, то повышение транспротезных градиентов давления во время нагрузки не является показателем синдрома ППН. Также следует отметить, что для протезов малого диаметра верхняя граница нормы среднего градиента давления будет выше по сравнению с показателями протезов обычного диаметра, как это описано в клинических рекомендациях по стресс-эхокардиографии у пациентов с неишемическими заболеваниями сердца [9]. В настоящее время не существует руководств по стресс-эхокардиографии после замены аортального клапана протезами малого диаметра.
Вывод
Таким образом, стресс-эхокардиография является важным методом оценки гемодинамики протезов малого диаметра, позволяет выявить «скрытый» синдром ППН, который клинически проявляется только при физической нагрузке, и может быть рекомендована в послеоперационном периоде, особенно лицам молодого и среднего возраста. Это позволит избежать многих осложнений, корригировать курс кардиальной терапии, а в некоторых случаях при клиническом ухудшении своевременно выполнить повторную операцию.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.