Оптимальный период для анализа диастолической функции левого желудочка при стресс-эхокардиографии с использованием тредмил-теста

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются ведущими причинами смертности на протяжении многих лет. Согласно статистическим данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в 2016 г. от ССЗ умерли 17,9 млн человек, что составило 31% всех случаев смерти в мире, 85% летальных исходов обусловлены сердечным приступом и инсультом. По данным Федеральной службы государственной статистики, смертность населения в трудоспособном возрасте от ишемической болезни сердца (ИБС) в России в 2018 г. составила 66,2 на 100 000 человек [1].

ИБС — это состояние, развивающееся на фоне дисбаланса между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой, приводящее к накоплению продуктов метаболизма и ишемии миокарда [2]. Временное прерывание коронарного кровотока в значительной части миокарда у пациентов приводит к запуску ишемического каскада, который развивается следующим образом: 1 — метаболические нарушения в кардиомиоцитах; 2 — нарушение диастолической функции (ДФ) левого желудочка (ЛЖ); 3 — снижение систолической функции в бассейне пораженной коронарной артерии; 4 — изменения при электрокардиографии (ЭКГ) с депрессией сегмента ST или изменения при эхокардиографии (ЭхоКГ) со снижением фракции выброса (ФВ) ЛЖ, выявлением сегментов гипокинеза/акинеза стенок ЛЖ [3]; 5 — стенокардия, которая является последним этапом каскада и указывает на тяжелую степень повреждения кардиомиоцитов [4]. Во врачебной практике немало пациентов, у которых инфаркт миокарда являлся первым признаком ИБС без предшествующей стенокардии напряжения, но с имеющимися факторами риска данного заболевания. Поэтому, кроме профилактических мер, направленных на коррекцию модифицируемых факторов риска, необходим более тщательный скрининг пациентов для выявления ранних признаков ишемии миокарда. Учитывая низкую специфичность ЭКГ и ограничения визуализирующих методик у некоторых пациентов с подозрением на ИБС, поиск неинвазивного функционального высокочувствительного теста является актуальным.

В рамках дифференциальной диагностики ИБС и выявления показаний для дальнейшей визуализации коронарных артерий используют различные стресс-тесты. Стресс-ЭхоКГ является одним из наиболее часто выполняемых инструментальных исследований в данной области. Несмотря на то что при стресс-ЭхоКГ основное внимание уделяют систолической функции ЛЖ, также важно определять ДФ, нарушение которой предшествует систолической дисфункции в ишемическом каскаде [5, 6].

Наряду с тем, что диастолическая дисфункция (ДД) является следствием ишемии, при ее сохранении нарушение кровоснабжения миокарда прогрессирует, так как наполнение интрамиокардиальных коронарных артерий происходит во время ранней диастолы и зависит от скорости расслабления миокарда желудочков и градиента трансмиокардиального давления [7]. Таким образом, обнаружение ДД при стресс-ЭхоКГ может потенциально улучшить чувствительность данного исследования в рамках верификации ИБС.

В современных рекомендациях нет четких указаний по временному промежутку, в течение которого необходимо оценить ДФ миокарда после достижения пика нагрузки в процессе стресс-ЭхоКГ.

Цель исследования — описать протокол диастолического стресс-теста у пациентов с ИБС с указанием временных рамок оценки ДФ ЛЖ, а также определить диагностическую точность диастолического стресс-теста по разработанному протоколу в верификации ИБС.

Набор пациентов проводили в отделении функциональной диагностики Университетской клинической больницы №1 ФГАОУ ВО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова». Исследование было одобрено локальным Этическим комитетом (протокол №06-21, заседание от 07.04.21).

Критерии включения: возраст старше 18 лет, показания к стресс-ЭхоКГ, подписанное информированное согласие на участие в исследовании.

Критерии невключения: пациенты с абсолютными противопоказаниями к нагрузочному тестированию [8], отказ пациента от участия в исследовании, пациенты, которым не удалось начать измерение ДФ в течение первых 10 с после прекращения нагрузки.

Всем пациентам проводили сбор анамнеза, физикальный осмотр, ЭКГ в покое (12-канальный электрокардиограф SHILLER cardiovit AT-5), измерение артериального давления (АД) до, во время и после теста (механический тонометр Microlife BP AG1-10), стресс-ЭхоКГ (эхокардиограф General Electric Vivid I) с использованием тредмил-теста (SHILLER CS-200 с тредмилом), анализ параметров ЭхоКГ (систолической и диастолической функции ЛЖ) до и после нагрузки. Протокол стресс-ЭхоКГ для всех пациентов был следующим:

1) измерение АД, ЧСС, запись 12-канальной ЭКГ;

2) протокол ЭхоКГ: запись кинопетли длительностью 1 сердечный цикл в четырех- и двухкамерной проекциях, а также в парастернальной позиции по длинной и короткой осям, определение объема левого предсердия, максимальной скорости трансмитрального кровотока в фазу быстрого наполнения ЛЖ (пик E) и в систолу предсердий (пик A), скорости движения фиброзного кольца митрального клапана в фазы раннего и позднего диастолического наполнения ЛЖ (E’ и A’ соответственно) с применением тканевой допплерографии, определение максимальной скорости трикуспидальной регургитации при ее наличии;

3) тредмил-тест, во время которого учитывали следующие параметры: время нагрузки, выполненная нагрузка в METS (метаболический эквивалент потребления кислорода), максимальное систолическое и диастолическое АД, максимальная ЧСС, жалобы, динамика ЭКГ;

4) повторная ЭхоКГ с последовательной оценкой параметров диастолической и систолической функции ЛЖ. После остановки теста пациент был незамедлительно уложен на кушетку, в первую очередь были получены изображения допплеровского скоростного потока через митральный клапан, а также стоп-кадры скорости движения медиальной и латеральной части фиброзного кольца митрального клапана. У каждого пациента оценку ДФ ЛЖ проводили повторно с 10, 20, 40 и 60-й секунды после прекращения нагрузки. Сразу после этого проводили запись стандартных позиций стресс-ЭхоКГ [9—11]. Учитывали следующие критерии снижения ДФ ЛЖ на пике нагрузки: E/E’ >14 или E/E’med >15, пиковая скорость трикуспидальной регургитации >2,8 м/с и E’med <7 см/с или E’lat <10 см/с [9].

Все тесты были симптом-лимитированными, данные об отсутствии антиангинальной терапии также фиксировали. Все тесты были выполнены по протоколу Mod-BRUCE [8].

Всем пациентам была выполнена визуализация коронарных артерий (селективная коронароангиография — 56,2% пациентов, мультиспиральная компьютерная томография коронарных артерий с контрастированием — 43,8% пациентов). Стенозы >50% считали значимыми, >70% — тяжелыми, >90% — субтотальными, прекращение кровотока — окклюзией [12].

Применяли методы описательной статистики, однофакторного межгруппового анализа непараметрических данных (достоверные различия при p<0,05), а также методику четырехпольных таблиц сопряженности для определения диагностической точности теста по сравнению с данными агиографии коронарных артерий. Использована программа SPSS Statistics v23.0.

Обследованы 80 пациентов; 12 из них имели подтвержденные данные о перенесенном инфаркте миокарда со снижением систолической функции ЛЖ, 15 — исходно сниженную ДФ ЛЖ. Средний возраст пациентов составил 58,0±11,9 года (см. таблицу).

Характеристика пациентов, включенных в исследование (n=80)

Примечание. * — риск ишемических событий рассчитывали по балльной системе: 0 баллов — низкий риск, 1 балл — средний риск, 2 балла — высокий риск, 3 балла — очень высокий риск. NYHA — функциональная классификация сердечной недостаточности Нью-Йоркской кардиологической ассоциации, ЧКВ — чрескожное коронарное вмешательство.

На первом этапе работы мы определили временную дисперсию параметров диастолической функции, зарегистрированных в разное время после окончания нагрузки (рис. 1—3).

Рис. 1. Соотношение показателей E и A, зарегистрированных с 10, 20, 40 и 60-й секунды после достижения пика нагрузки.

Рис. 2. Соотношение показателей E’lat и E’med, зарегистрированных с 10, 20, 40 и 60-й секунды после достижения пика нагрузки.

Рис. 3. Соотношение показателей E/E’lat, E/E’med и E/E’ av, зарегистрированных с 10, 20, 40 и 60-й секунды после достижения пика нагрузки.

Было выявлено, что в течение первых 40 с после прекращения нагрузки показатели как скоростной, так и тканевой допплерографии значимо не менялись (p>0,05). По истечении 1 мин после теста было отмечено значимое снижение пиков E (p=0,001), A (p=0,02) и E` (p=0,005).

Наибольшая диагностическая точность динамики параметров ДФ ЛЖ в выявлении значимого поражения коронарного русла наблюдалась при анализе показателей, зарегистрированных с 10—20-й секунды после нагрузки: чувствительность 81,2% (95% ДИ 65,1—92,5), специфичность 89,3% (95% ДИ 82,0—97,7), прогностическая значимость положительного результата 90,2% (95% ДИ 80,0—95,2), прогностическая значимость отрицательного результата 84,6% (95% ДИ 77,2—93,2). Диагностическая точность составила 86,9% (95% ДИ 80,2—94,2).

При анализе показателей ДФ ЛЖ, зарегистрированных с 40-й секунды после нагрузки, диагностическая точность теста снижалась незначительно: чувствительность 80,8% (95% ДИ 65,0—92,6), специфичность 88,3% (95% ДИ 81,1—96,9), прогностическая значимость положительного результата 90,1% (95% ДИ 79,9—95,0), прогностическая значимость отрицательного результата 83,2% (95% ДИ 76,6—93,1). Диагностическая точность составила 86,0% (95% ДИ 78,4—94,3).

При оценке диагностической точности стресс-ЭхоКГ по параметрам ДФ, зарегистрированным с 60-й секунды после нагрузки, точность снизилась, однако осталась достаточно высокой: чувствительность 77,2%, специфичность 88,5%, прогностическая значимость положительного результата 85,2%, прогностическая значимость отрицательного результата 80,0%. Диагностическая точность составила 82,2% (рис. 4, 5).

Рис. 4. Чувствительность и специфичность при оценке ДФ ЛЖ с 10, 20, 40 и 60-й секунды после достижения пика нагрузки.

Рис. 5. Прогностическая значимость положительного (ПЗПР) и отрицательного (ПЗОР) результатов, диагностическая точность (ДТ) при регистрации ДФ с 10, 20, 40 и 60-й секунды после достижения пика нагрузки.

В настоящее время существует немало исследований как в России, так и за рубежом, связанных с оценкой ДФ сердца и определением корреляции ДД с атеросклеротическим поражением коронарных артерий.

При нарушении коронарного кровотока окисление жирных кислот и глюкозы замедляется. В этом случае основным источником АТФ становится гликолиз, а гликоген становится источником для поддержания гликолитического процесса. Дальнейшее прогрессирование ишемии является причиной значительного сокращения или прекращения доставки глюкозы к клеткам с последующим достаточно быстрым истощением запасов гликогена. Из-за того, что интенсивность гликолиза больше интенсивности окислительных процессов, активируется анаэробный гидролиз АТФ с избыточным образованием протонов, которые накапливаются в клетках, приводя к изменению кислотности внутриклеточной среды в сторону ацидоза. Накопленные протоны обмениваются на катионы (ионизированный кальций), в результате происходит перегрузка клеток кальцием. Данный механизм является причиной нарушения функции миокарда. Восстановление функций кардиомиоцитов в обратимо поврежденном миокарде после возобновления кровотока происходит после нормализации энергопродукции и снижения концентрации внутриклеточного кальция. Порой восстановление функций миокарда при реперфузии происходит с опозданием (данное состояние классифицируется как «оглушенность» миокарда) [13]. Клинически это может проявляться ДД ЛЖ. В последнее время считается, что обратный ишемический каскад, а также диастолическое оглушение сохраняются вплоть до 30 ч после ишемии по причине метаболического оглушения [4]. При ДД снижается эластичность миокарда, в результате чего происходят замедление и уменьшение степени расслабления миокарда, следовательно, ухудшение диастолы при нагрузке будет ухудшать перфузию миокарда, а значит, и ухудшать прогноз при ИБС.

Учитывая патогенетическое обоснование снижения ДФ ЛЖ при ИБС, важно определить диагностическую точность стресс-ЭхоКГ с определением ДФ ЛЖ в выявлении значимой коронарной недостаточности. По нашим данным, точность выполненного теста оказалась высокой. При этом принципиальным является то, в какой срок после прекращения нагрузки мы должны определить параметры ДФ. Это практически важно, учитывая то, что регистрацию систолической активности миокарда следует проводить незамедлительно после нагрузки. Совмещение исследования как систолической, так и диастолической функции миокарда потребовало разработки нового протокола стресс-ЭхоКГ с четким указанием временных рамок для регистрации параметров.

Согласно американским рекомендациям по стресс-ЭхоКГ, эхокардиографию следует проводить на пике нагрузки как можно скорее (в течение 1—2 мин), а диастолические параметры могут быть зарегистрированы на пике нагрузки или после оценки сократительной способности миокарда [14]. По данным европейских рекомендаций, крайне важно выполнять визуализацию (ЭхоКГ) после упражнений как можно скорее (≥1 мин после прекращения упражнений). Визуализация должна быть завершена в течение 1—2 мин [15]. По данным T. Takagi [16], изображения должны быть получены сразу после завершения упражнения на беговой дорожке и в течение 60 с для оценки ишемии миокарда.

Также стоит обратить внимание, что во многих научных работах по стресс-ЭхоКГ временные рамки для оценки параметров ДФ после достижения пика нагрузки различаются или не указаны [17, 18]. B. Fitzgerald и соавт. [6] фиксировали диастолические параметры в течение 90—180 с после достижения пика нагрузки. Другие авторы проводили оценку ДФ в течение 60 с после нагрузки [4, 5].

По нашим данным, оптимально исследовать скоростные параметры кровотока и движения фиброзного кольца митрального клапана в течение 40 с после нагрузки (чувствительность и специфичность превышали 80%). Показано снижение точности показателей ДФ в выявлении коронарной недостаточности, если они регистрировались уже на 2-й минуте после нагрузки, однако при этом диагностическая точность осталась выше 75%.

Оценку параметров диастолической функции левого желудочка после достижения пика нагрузки при тредмил-тесте оптимально проводить в течение первых 40—50 с после нагрузки. Анализ параметров ДФ после 60-й секунды после нагрузки приводит к снижению чувствительности и специфичности диастолического стресс-теста. Диагностическая точность диастолического стресс-теста в выявлении значимого поражения коронарного русла является высокой.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.