Оценка зависимости динамики расширения восходящей аорты от фенотипа двустворчатого аортального клапана у пациентов с пограничным расширением восходящего отдела аорты после протезирования аортального клапана

Двустворчатый аортальный клапан (ДАК) является самым распространенным врожденным пороком сердца с частотой встречаемости до 1—2% [1]. Согласно данным H. Sievers и соавт. [2], до 80% пациентов с ДАК имеют расширение восходящей аорты, а риск расслоения или разрыва восходящей аорты у таких пациентов в 9 раз выше, чем в общей популяции. Причины расширения восходящей аорты при ДАК на сегодняшний день окончательно не выяснены. Часть исследователей полагают, что ведущую роль в формировании аневризмы аорты играет дисплазия соединительной ткани, часто сопутствующая формированию ДАК в онтогенезе и предрасполагающая сосудистую стенку к значимому растяжению в течение жизни [3]. Другая точка зрения предполагает, что изменение направления и скорости потока крови из сердца в аорту через измененный и неполноценно функционирующий клапан приводит к развитию аневризмы восходящей аорты преимущественно за счет тех участков ее стенки, которые подвержены максимальным гидродинамическим перегрузкам [4]. Последнее утверждение находит все больше подтверждений в результатах последних исследований [5, 6].

Гетерогенность фенотипов ДАК в последнее время получила широкое распространение. Морфологически ДАК подразделяют на несколько фенотипов в зависимости от характера слияния его створок (см. рисунок). Хорошо известна классификация Sievers, выделяющая три основных типа и пять подтипов слияния створок ДАК [7]. Наиболее часто встречаются подтипы BAV-AP (истинно двустворчатый АК с единой правой и левой коронарной створкой) и BAV-RL (слияние левой и правой коронарных створок с образованием ложной комиссуры между ними). Детальные исследования направления и скорости потока в восходящей аорте с использованием четырехмерной МРТ показали значительные различия в направлении векторов тока крови и гемодинамической нагрузке на стенку аорты в зависимости от фенотипа слияния створок [4, 8, 9]. Так, при приведенных выше фенотипах слияния створок изменения в направлении тока крови были признаны незначительными, и значимого расширения восходящей аорты не было [4, 9]. Более редкий вариант слияния правой и некоронарной створок (фенотип RN), напротив, ассоциировался с отклонением потока в сторону передней стенки восходящей аорты и ее дуги, что приводило к увеличению размеров восходящей аорты [8, 10]. Необходимо отметить, что представленные наблюдения имели ряд ограничений по числу наблюдаемых пациентов и дизайну исследований. Кроме того, в литературе также представлены данные, противоречащие выводу большинства существующих работ и отрицающие прямую взаимосвязь фенотипов ДАК и динамики расширения восходящей аорты [11].

Разделение групп по ориентации створок в зависимости от фенотипа ДАК.

* — коронарные артерии отходят от проекции одной створки; ** — коронарные артерии отходят от проекции разных створок.

Тем не менее не вызывает сомнений тот факт, что как морфологические особенности стенки аорты, так и характеристики потока крови в ее восходящем отделе, воздействовавшие на сосудистую стенку в течение нескольких десятилетий и вызвавшие в ней определенные изменения, будут играть значительную роль в динамике расширения восходящего отдела аорты и после хирургической коррекции ДАК. Наиболее распространенным хирургическим методом коррекции гемодинамически значимого порока АК является его протезирование. Ряд исследований по динамике расширения восходящей аорты после протезирования АК при различных фенотипах ДАК был проведен в Европе, Северной Америке и Японии, однако их результаты оказались противоречивыми [12—14]. Убедительной взаимосвязи между конкретным фенотипом ДАК и динамикой расширения восходящей аорты показано не было. Также необходимо учитывать, что частота встречаемости различных фенотипов ДАК, синдромов дисплазии соединительной ткани и аортопатий варьирует в различных регионах земного шара. Таким образом, представляется актуальным исследование динамики расширения восходящей аорты при различных фенотипах ДАК после его протезирования в российской популяции.

Цель исследования: определить динамику расширения восходящей аорты при различных фенотипах ДАК в течение 12 мес после его протезирования в российской популяции.

Были отобраны 79 пациентов с гемодинамически значимым пороком ДАК и пограничным расширением восходящего отдела аорты 45—50 мм, которым выполнено протезирование АК в период с января 2018 г. по декабрь 2022 г. Всем пациентам перед операцией выполняли трансторакальную эхокардиографию. Повторное исследование производили на 7-е сутки после оперативного лечения. Через 12—13 мес после операции пациентам была выполнена контрольная трансторакальная эхокардиография для оценки динамики расширения корня и восходящего отдела аорты.

Ретроспективно все пациенты были разделены на 2 группы. Группу BAV-AP составили 46 пациентов с переднезадней ориентацией створок, которые имели RL-фенотип и истинно двустворчатый АК с отхождением коронарных артерий от одной створки. Группу BAV-RL представили 33 пациента с право-левой ориентацией створок (RN-фенотип, LN-фенотип и истинно двустворчатый АК с отхождением коронарных артерий от разных синусов Вальсальвы).

Соотношение числа мужчин и женщин в группе BAV-AP составило приблизительно 3:1 (36 мужчин и 11 женщин), а в группе BAV-RL — 7:1 (29 мужчин и 4 женщины) (p=0,25).

При сравнении пациентов по наличию и степени артериальной гипертензии в зависимости от типа ДАК не выявлено существенных различий. Среди пациентов с типом BAV-AP артериальная гипертензия 3 ст. встречалась в 55% случаев, в то время как при BAV-RL — в 36% (p=0,07). Были получены статистически значимые различия при сравнении частоты ИБС в зависимости от типа ДАК. В группе BAV-AP данная патология встречалась у 9 (19%) пациентов, в то время как в группе BAV-RL — у 15 (45%).

По другим характеристикам сравниваемых групп значимых отличий выявлено не было (табл. 1).

Таблица 1. Предоперационные данные

Примечание. ИМТ — индекс массы тела, ППТ — площадь поверхности тела, АГ — артериальная гипертензия, СД — сахарный диабет, ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких, ИБС — ишемическая болезнь сердца, СН — сердечная недостаточность; * — p-критерий рассчитан с помощью t-критерия Стьюдента; ** — p-критерий рассчитан с помощью точного критерия Фишера; *** — p-критерий рассчитан с помощью χ² теста Пирсона.

Всем пациентам перед операцией выполняли трансторакальную эхокардиографию (табл. 2). По показателям группы были сопоставимыми, за исключением различия в диаметре задней стенки ЛЖ (15 мм в группе BAV-RL против 13 мм в группе BAV-AP, p=0,01). Диаметр аорты на уровне синусов Вальсальвы составил 39 мм в группе BAV-AP против 40 мм в группе BAV-RL (p=0,36), а размер восходящего отдела аорты — 47 и 46 мм соответственно.

Таблица 2. Данные трансторакальной эхокардиографии до операции

Примечание. КДР — конечный диастолический размер, КСР — конечный систолический размер, КДО — конечный диастолический объем, КСО — конечный систолический объем; * — p-критерий рассчитан с помощью U-критерия Манна—Уитни.

Показатели, характеризующие гемодинамику на АК, также значимо не различались между группами (табл. 3).

Таблица 3. Гемодинамические параметры на АК

Примечание. * — p-критерий рассчитан с помощью U-критерия Манна—Уитни.

Распределение в группах по типу нарушения кровотока на АК имело приблизительно схожий характер. В большинстве случаев был выявлен аортальный стеноз, в группе BAV-AP он встречался у 26 (56%) пациентов, в группе BAV-RL — у 16 (48%) (p=0,48). Второй по встречаемости была изолированная аортальная недостаточность (9 (20%) и 8 (24%) больных соответственно, p=0,78).

Комбинированный порок с преобладанием стеноза встречался в 17 и 18% случаев (p=0,99), с преобладанием аортальной недостаточности — в 6 и 9% случаев соответственно (0,69).

Нормальность распределения проверяли с помощью критерия Шапиро—Уилка, показателей асимметрии и эксцесса.

Данные, представленные в описании пациентов, имели нормальное распределение, поэтому использовали среднее и стандартное отклонение для их описания. Различия количественных данных определяли с помощью t-критерия Стьюдента, категориальных данных — с помощью точного критерия Фишера и χ² критерия Пирсона.

Данные трансторакальной эхокардиографии были представлены ненормальным распределением, поэтому для их описания использовали методы непараметрической статистики. Показатели представлены в виде медианы (Me) и интерквартильного размаха (Q₁—Q₃). Уровень значимости различий оценивали с помощью U-критерия Манна—Уитни.

Диаметр аорты на уровне синусов Вальсальвы и восходящего отдела аорты имел нормальное распределение, поэтому для определения динамики расширения в отдаленном периоде использовали парный t-критерий Стьюдента.

Все расчеты были выполнены с использованием статистического пакета SPSS версии 25.0 («SPSS Inc.», Чикаго, Иллинойс, США).

Распределение фенотипов в группе BAV-RL составило: RN-фенотип — 88%, LN-фенотип — 9%, истинно двустворчатый АК с отхождением коронарных артерий от разных синусов — 3%.

В группе BAV-AP 43 (93%) пациента имели фенотип RL, истинно двустворчатый АК с отхождением коронарных артерий от единой коронарной створки встречался лишь в 3 (6%) случаях.

В группе BAV-RL из 33 человек у 9 (27%) было отмечено увеличение диаметра аорты на уровне синусов Вальсальвы. Динамика роста составила 0,15 мм, что является статистически незначимым (p=0,17). Однако у 13 (39%) пациентов выявлено значимое увеличение диаметра аорты на уровне восходящего отдела на 0,72 мм (p=0,001).

В группе BAV-AP размер аорты на уровне синусов Вальсальвы увеличился у 9 (20%) человек, в среднем прирост составил 0,19 мм (p=0,17). На уровне восходящего отдела аорты увеличение диаметра составило 0,39 мм у 6 (13%) человек (p=0,013).

Таким образом, после протезирования АК по поводу гемодинамически значимого порока ДАК расширение восходящего отдела аорты у части пациентов продолжает прогрессировать, хоть и с разной скоростью. Однако, согласно полученным нами данным, тип ДАК не оказывает влияния на скорость расширения восходящего отдела аорты. Стоит отметить небольшой процент пациентов, у которых происходило увеличение диаметра аорты в динамике.

Сочетание ДАК с расширением восходящей аорты сопряжено с высоким риском расслоения и разрыва аорты. Прогрессирование расширения аорты при естественном течении порока в значительной степени связано с изменением направления и скорости потока крови в корне и восходящем отделе аорты [15, 16]. Состояние после протезирования ДАК кардинальным образом меняет картину и нивелирует гемодинамический фактор прогрессирования аневризмы. Динамика прогрессирования расширения всех отделов восходящей аорты после хирургического протезирования ДАК в настоящее время изучена мало, а результаты имеющихся исследований по этой тематике противоречивы. Особый интерес представляет взаимосвязь динамики послеоперационного расширения аорты с фенотипом протезированного ДАК. Влияние фенотипа ДАК на расширение аорты после протезирования АК может быть обусловлено тем, что до операции стенка восходящей аорты в течение многих лет подвергалась воздействию эксцентричных высокоскоростных потоков крови, направленных в сторону отдельных участков [15]. Этот факт предрасполагает сосудистую стенку к формированию отдельных «слабых зон», в которых под влиянием избыточных гемодинамических перегрузок стенка аорты истончается, претерпевает необратимые гистологические изменения и продолжает расширяться даже после устранения первоначальных гемодинамических факторов [4, 8, 9].

Результаты нашего исследования подтверждают гипотезу о прогрессировании расширения измененного восходящего отдела аорты после оперативной коррекции ДАК. Расширение восходящего отдела наблюдали как в группе больных с фенотипом BAV-AP (среднегодовая динамика расширения 0,39 мм у 13% больных), так и в группе больных с фенотипом BAV-RL (0,72 мм в год у 34% больных). Мы отмечали немного более быстрое увеличение диаметра аорты у большего числа пациентов в группе BAV-RL. При этом важно отметить, что статистически значимым в обеих группах оказалось расширение тубулярного отдела аорты, в то время как корень аорты оставался стабильным, независимо от фенотипа ДАК. Это наблюдение согласуется с данными оценки гемодинамики в восходящей аорте по данным 4D МРТ [15]. Анализ потоков крови при различных фенотипах ДАК показал, что при фенотипе BAV-RN наблюдаются более высокоскоростные потоки, направленные преимущественно в сторону передней и правой боковой стенки восходящей аорты. Фенотип BAV-AP создавал наибольшее гидродинамическое воздействие на переднебоковые стенки аорты в области синутубулярного соединения и проксимального отдела ее тубулярной части [15, 16]. Мы полагаем, что такое распределение потоков крови и гемодинамических нагрузок на сосудистую стенку предрасполагает аорту к динамическому расширению в указанных областях, что и было показано в ходе нашего исследования. При этом важно отметить, что прогрессивное увеличение размеров аневризмы аорты наблюдалось у пациентов, имевших пограничное (>40—42 мм) расширение восходящего отдела аорты до операции.

В настоящее время в литературе имеется ограниченное количество данных о динамике расширения восходящего отдела аорты при различных фенотипах ДАК. Анализ прогрессирования аневризмы у 167 пациентов, оперированных по поводу ДАК в японской популяции, показал значимую динамику увеличения диаметра восходящей аорты при ее дооперационном расширении >40 мм [14]. При этом фенотип ДАК значимо не влиял на скорость расширения аорты, а период наблюдения за пациентами составил 5,2 года. По результатам исследований пациентов с нерасширенным корнем и восходящим отделом аорты в европейской популяции значимого увеличения размеров аорты после протезирования ДАК обнаружено не было, а частота аортальных событий не отличалась от таковой в общей популяции пациентов с трехстворчатым АК [17, 18]. Мы считаем, что данные результаты обусловлены своевременным оперативным лечением ДАК, позволяющим устранить гемодинамическое воздействие на отдельные зоны стенки аорты до того, как в них происходят необратимые структурные изменения. Таким образом, наши данные согласуются и подтверждают результаты имеющихся исследований.

Однако мы считаем, что большее внимание должно быть уделено пациентам с пограничным расширением восходящей аорты, развитие аневризмы у которых прогрессирует даже после протезирования ДАК. В этой группе пациентов увеличение диаметра аорты ожидается, независимо от фенотипа ДАК, а скорость роста аневризмы может быть немного выше у больных с фенотипом BAV-RN. Результаты нашего исследования и данные литературы свидетельствуют о том, что изменение гемодинамики в восходящем отделе аорты при ДАК играет ключевую роль в расширении аорты, однако после достижения им пограничных значений (40—42 мм) дальнейшее прогрессирование заболевания может происходить, несмотря на устранение его изначальной причины и независимо от исходного фенотипа ДАК. В этом отношении представляется перспективным изучение гистологических свойств отдельных зон стенки иссеченной аорты у оперированных пациентов, а также молекулярно-генетические исследования, определяющие предпосылки для формирования аневризм [19].

Расширение тубулярной части восходящего отдела наблюдали как в группе больных с фенотипом BAV-AP (среднегодовая динамика расширения 0,39 мм у 13% больных), так и в группе больных с фенотипом BAV-RL (0,72 мм в год у 34% больных). Мы отмечали несколько более быстрое увеличение диаметра аорты у большего числа пациентов в группе BAV-RL. Значимого расширения корня аорты в обеих группах не было.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (соглашение № 075-15-2022-301 от 20.04.2022).