СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПА ПАТОЛОГИЧЕСКОГО РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ ЛЕВЫХ КАМЕР СЕРДЦА ПРИ ПРИОБРЕТЕННЫХ ПОРОКАХ МИТРАЛЬНОГО КЛАПАНА У ВЗРОСЛЫХ ПАЦИЕНТОВ Российский патент 2018 года по МПК A61B8/00 

Область изобретения

Изобретение относится к медицине, а именно, к кардиологиии и может быть использовано в диагностике приобретенных пороков митрального клапана сердца, в том числе при скрининговых осмотрах населения для первичной диагностики приобретенных пороков митрального клапана с целью оценки выраженности нарушения внутрисердечной гемодинамики и оптимизации сроков хирургического вмешательства для радикальной коррекции порока.

Уровень техники

Приобретенные пороки сердца представляют собой значительную социальную проблему, так как поражают людей социально активного возраста и могут привести не только к стойкой утрате трудоспособности, но и в случае несвоевременного хирургического лечения к смерти пациентов. Основной причиной несвоевременного лечения является отсутствие четкой взаимосвязи анатомической выраженности порока с его клиническими проявлениями. Клинические проявления могут полностью отсутствовать при значительных изменениях внутрисердечной гемодинамики, что затрудняет своевременность диагностики. В таких случаях актуальны профилактические осмотры населения, что позволяет выявить приобретенный порок митрального клапана вне зависимости от наличия клинических проявлений.

Несвоевременное выявление порока приводит к истощению компенсаторных возможностей сердца и необратимым деформациям сердечных камер. В связи с этим на поздних сроках заболевания, при значительно выраженных клинических проявлениях, операция не приносит пациенту ожидаемого клинического эффекта. При своевременном проведении хирургического лечения наблюдается наиболее выраженный положительный результат, заключающийся в полном восстановлении трудоспособности и социального статуса пациента.

В качестве наиболее близкого аналога выбран способ диагностики состояния левых отделов сердца при приобретенных пороках митрального клапана (БОКЕРИЯ Л.А., КОСАРЕВА Т.И., МАКАРЕНКО В.Н., МУРАТОВА Р.М., СКОПИНА И.И., Оценка соотношения объемов полостей сердца как индекса ремоделирования при приобретенных пороках митрального клапана, Клиническая физиология кровообращения, 2010, №1, с. 22-30). Известный способ диагностики характеризуется тем, что сердце сканируют из двух последовательных ультразвуковых доступов - парастернального и верхушечного (апикального), из парастернального доступа измеряют переднезадний размер левого предсердия (L) в позиции длинной оси левого желудочка, далее из верхушечного (апикального) доступа измеряют планиметрическую площадь левого предсердия (S) путем трассирования внутреннего контура полости в четырехкамерной позиции, определяют объем полости левого предсердия как произведение площади левого предсердия на его переднезадний размер (S×L) или (VA), измеряют конечный диастолический объем левого желудочка (КДО ЛЖ) (VV) или (Vsp) по методу Симпсона, далее определяют индекс ремоделирования объемов (ИРО) левых камер сердца по соотношению конечного диастолического объема левого желудочка (КДО ЛЖ) к объему левого предсердия по формуле:

где VV - (volume ventricule) объем желудочка, равный Vsp - КДО ЛЖ левого желудочка, рассчитанный по методу Simpson,

VA - (volume atrium) объем предсердия, равный S×L, где S - планиметрическая площадь левого предсердия,

L - переднезадний размер левого предсердия

Интерпретация результатов

К основным недостаткам известного способа диагностики относят получение параметров для расчета объема левого предсердия из различных ультразвуковых доступов - парастернального и верхушечного (апикального) в различные сердечные циклы, что значительно снижает точность и достоверность результатов диагностики особенно при нарушениях сердечного ритма. Важно отметить, что нарушения ритма часто сопровождают приобретенные пороки митрального клапана, в связи с этим размеры левых полостей сердца в различные сердечные циклы отличаются, что сказывается на величине индекса ремоделирования объемов (ИРО). Кроме того, перемещение ультразвукового датчика из одного ультразвукового доступа в другой, поиск ультразвукового окна и интерпретабельной визуализации сканируемой ультразвуковой позиции приводит к дополнительным временным затратам.

Сущность изобретения

Техническим результатом изобретения является сокращение времени диагностического исследования при одновременном повышении точности определения индекса ремоделирования объемов при приобретенных пороках митрального клапана у взрослых пациентов.

Технический результат достигается за счет того, что в способе определения типа патологического ремоделирования левых камер сердца при приобретенных пороках митрального клапана у взрослых пациентов, включающем сканирование сердца из апикального доступа в четырехкамерной позиции в фазу диастолы, одновременную регистрацию электрокардиограммы и определение сердечного ритма, при этом при синусовом ритме диастолу определяют по электрокардиограмме, а в случае нарушения ритма - по максимальному расправлению полости левого желудочка на получаемых ультразвуковым датчиком кадрах, измерение конечного диастолического объема левого желудочка Vsp по методу Симпсона, измерение планиметрической площади левого предсердия S путем трассирования внутреннего контура полости, расчет индекса ремоделирования объемов ИРО и интерпретацию результата путем сравнения полученного результата с установленными диапазонами значений, при этом нормальные соотношения полостей сердца относятся к диапазону ИРО 2,5-5,8; а патологическое ремоделирование левых камер сердца относится к диапазону ИРО менее 2,5, при этом ИРО I типа с благоприятным прогнозом операции составляет 0,9-2,5; II типа с умеренно благоприятным прогнозом операции - 0,5-0,9; III типа с неблагоприятным прогнозом операции - 0,5 и менее 0,5, исследования проводят в единственном положении пациента при единственной позиции ультразвукового секторного датчика, при этом пациента укладывают в положение лежа на левом боку, а датчик устанавливают в апикальный доступ, измеряют поперечный размер левого предсердия L₁ между межпредсердной перегородкой и его свободной стенкой на уровне средней трети полости, а индекс ремоделирования объемов (ИРО) рассчитывают по формуле:

при этом измерения всех параметров Vsp, L₁, S проводят на одном стоп-кадре одного сердечного цикла.

Результат интерпретируют путем сравнения полученного результата индекса с установленными значениями, при этом диапазон значений индекса нормального соотношения полостей сердца составляет диапазон 2,5-5,8 (БОКЕРИЯ Л.А., КОСАРЕВА Т.И., МАКАРЕНКО В.Н. Типы патологического ремоделирования сердца у пациентов с приобретенными пороками митрального клапана. Клиническая физиология кровообращения, 2011. - №2. - С. 25-31). Значение индекса менее 2,5 указывает на наличие патологического ремоделирования левых камер сердца. Далее устанавливают тип патологического ремоделирования левых камер сердца исследуемого пациента путем сравнения полученного значения ИРО с установленными значениями, при этом диапазон значений I типа патологического ремоделирования составляет 0,9-2,5, с благоприятным прогнозом хирургического лечения; II типа - 0,5-0,9, с умеренно благоприятным прогнозом; III типа - 0,5 и менее 0,5, с неблагоприятным прогнозом.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются следующие: для расчета объема левого предсердия измеряют поперечный размер левого предсердия (L₁) вместо продольного размера левого предсердия (L), в связи с этим все параметры для расчета ИРО, а именно Vsp, L₁, S измеряют из апикального доступа в четырехкамерной позиции на одном стоп-кадре в фазу диастолы одного сердечного цикла. Указанная оптимизация алгоритма ультразвукового диагностического исследования приводит к исключению влияния нарушений сердечного ритма на соотношение объемов полостей сердца, повышая тем самым точность измерений. В связи с новым методическим подходом повышается достоверность установления типа патологического ремоделирования для определения необходимости и оптимальных сроков хирургического вмешательства и для осуществления прогнозирования отдаленных результатов операции.

Кроме того, за счет унификации способа диагностики сокращается время диагностического исследования. Постановка диагноза и установление типа патологического ремоделирования способом, выбранным в качестве ближайшего аналога, занимает около (20±1,8 мин.), а предлагаемым способом (16±2,5 мин.), то есть разница во времени составляет в среднем 8,5±2,7 мин. Таким образом, за 8 ч рабочего дня новым способом можно провести диагностику в среднем от 28 до 30 пациентов, тогда как способом, выбранным в качестве ближайшего аналога от 20 до 22 (табл. 1).

Способ осуществляют следующим образом.

Исследуемому пациенту устанавливают ультразвуковой секторный датчик 2.5 или 3.5 МГц по передней аксиллярной линии в области верхушки сердца, в апикальном доступе и выводят четырехкамерную ультразвуковую позицию, при этом пациент лежит на левом боку. В фиксированном ультразвуковом луче определяют стоп-кадр с наиболее оптимальным для измерения сердечным циклом, который отвечает следующим требованиям: в ультразвуковом срезе должны четко лоцироваться все четыре камеры сердца с хорошей визуализацией внутренних контуров полостей. При синусовом (нормальном) ритме диастолу определяют по параллельно регистрируемой ЭКГ, при нарушении ритма определяют стоп-кадр с максимальным расправлением полости левого желудочка. Все дальнейшие измерения осуществляют на этом стоп-кадре. В первую очередь определяют конечный диастолический объем левого желудочка (КДО ЛЖ) по методу Симпсона (Feigenbaum's echocardiography, Feigenbaum H., Armstrong W.F., Ryan T., Lippincott-Williamsand Wilkins, Philadelphia, 2005, 790 P.). Затем измеряют поперечный размер левого предсердия между межпредсердной перегородкой и его свободной стенкой на уровне средней трети полости. Далее определяют планиметрическую площадь левого предсердия трассированием внутреннего контура полости. Когда указанные выше параметры известны, мануальным способом рассчитывают объем полости левого предсердия путем умножения величины планиметрической площади левого предсердия на величину поперечного размера левого предсердия. После этого рассчитывают индекс ремоделирования объемов (ИРО) левых камер сердца путем деления величины конечного диастолического объема левого желудочка на величину объема левого предсердия:

где VV - (volume ventricule) объем желудочка, равный Vsp - КДО левого желудочка, рассчитанный по методике Simpson,

VA - (volume atrium) объем предсердия, равный S×L₁, где S - планиметрическая площадь левого предсердия,

L₁ - поперечный размер левого предсердия.

Величина полученного индекса характеризует соотношения полостей сердца, которое у здорового человека составляет от 2.5 до 5.8.

Совпадение диапазона значений индекса в предлагаемом способе и в ближайшем аналоге связано с тем, что в норме полость левого предсердия имеет округлую форму достаточно правильной конфигурации и переднезадний размер полости из парастернального доступа по длинной оси левого желудочка практически совпадает по величине с его медиолатеральном (поперечным) размером в четырехкамерной позиции из верхушечного доступа.

В случае отклонения величины индекса (ИРО), полученной по формуле от нормы, определяют тип патологического ремоделирования. При приобретенных пороках митрального клапана деформация левых полостей сердца, особенно левого предсердия, индивидуальна и непредсказуема, что обусловлено выраженностью патологического субстрата, характеризующего патологию митрального клапана (фиброз и фиброкальциноз створок, спаяние по комиссурам, укорочение и утолщение подклапанных структур и так далее) и, в том числе, выраженностью и эксцентричностью струи регургитации, которая оказывает значительное давление на стенки предсердия. В результате измененной внутрисердечной гемодинамики при приобретенной патологии митрального клапана переднезадний размер левого предсердия (L) достоверно отличается от его поперечного размера (L₁), особенно при нарушениях ритма. Исключение влияния аритмий на измерение различных размеров предсердия создает условия для более точного расчета индекса ремоделирования объемов (ИРО) с применением известной классификации типов патологического ремоделирования

Согласно известной классификации типов патологического ремоделирования при приобретенных пороках митрального клапана I тип патологии устанавливают у пациента при числовом значении индекса из диапазона значений 0,9-2,5; соответственно II тип патологии - из диапазона значений 0,5-0,9; III тип патологии значение 0,5 и менее 0,5.

Таким образом, по величине индекса ремоделирования объемов (ИРО) в соответствии с известной классификацией типов патологического ремоделирования, определяют тип патологического ремоделирования сердца.

В соответствии с типом патологического ремоделирования определяют сроки хирургического вмешательства каждому конкретному пациенту с приобретенным пороком митрального клапана и прогнозируют отдаленные результаты операции. Например, при I типе патологии прогноз благоприятный, при II типе патологии - прогноз умеренно благоприятный, при III типе патологии - прогноз неблагоприятный.

Авторами установлена возможность получения более достоверного установления типа патологического ремоделирования путем сравнения полученного при исследовании пациента значения ИРО с установленными ранее диапазонами значений I-III типов патологического ремоделирования, что подтверждено примерами 1 и 2.

Своевременное и достоверное установление типа патологического ремоделирования левых камер сердца позволяет точнее в сравнении с ближайшим аналогом определить сроки необходимого хирургического вмешательства и прогнозировать отдаленные результаты операции. Например, чем больше значения индекса при I типе патологического ремоделирования (0,9-2,5), тем меньше у больного необходимость в операции и больше показаний к консервативному лечению. Чем меньше значения ИРО при I типе ремоделирования, тем больше показаний к оперативному вмешательству и тем больше шансов у больного к полному восстановлению геометрии сердца и синусового ритма в отдаленные сроки после операции. То есть, нет необходимости срочно оперировать больного со значением ИРО, например, 2,2. Такого пациента, особенно с впервые выявленным диагнозом, можно оставить на медикаментозной терапии с контрольным наблюдением за геометрией сердца по ИРО в динамике. Наблюдение за таким пациентом может составить от нескольких месяцев до нескольких лет, в зависимости от агрессивности патологического процесса и адекватности медикаментозной терапии. В то время как пациента с впервые выявленным пороком митрального клапана и значением ИРО, например, 0,9 необходимо оперировать в кратчайшие сроки, даже при полном отсутствии клинических проявлений, так как в отдаленные сроки у этого пациента произойдет полное восстановление геометрии сердца и синусового ритма, с полным восстановлением трудоспособности и социального статуса. При значении ИРО, например, равном 0,7 (соответствует II типу патологического ремоделирования) восстановление геометрии сердца может быть не полным, с возможным сохранением нарушений ритма, пациент должен быть подготовлен к такому результату операции психологически и социально (инвалидность, трудоустройство и т.д.). У пациента с III типом патологического ремоделирования показания к операции абсолютные. При этом в отдаленные сроки после операции внутрисердечная гемодинамика улучшится, однако восстановление геометрии сердца будет незначительным, поскольку в стенках полостей произошли необратимые склеротические изменения, которые значительно снизили эластичность стенок сердца(особенно левого предсердия). То есть операция у пациентов с III типом патологического ремоделирования носит полиативный характер. Она улучшает внутрисердечную гемодинамику и несколько снижает функциональный класс, но нарушения ритма, признаки сердечно-сосудистой недостаточности и клинические проявления у пациента остаются.

Таким образом, проводить хирургическое лечение необходимо на уровне I типа патологического ремоделирования, когда отсутствуют клинические проявления. В связи с этим важно проводить первичную диагностику при скрининговых профилактических осмотрах, когда есть возможность впервые выявить порок митрального клапана на уровне I типа патологического ремоделирования и принять решение о срочности и необходимости хирургического лечения, либо о наблюдении пациента на адекватной медикаментозной терапии в состоянии ремиссии, с сохранением трудоспособности и социального статуса. Снижение значения ИРО ближе к 1,0 указывает на необходимость проведения хирургического лечения с хорошими прогностическими характеристиками.

Пример 1.

Исследовали пациента Д. 56 лет с ревматическим пороком митрального клапана: стеноз с недостаточностью 3-4 степени и пароксизмальной формой мерцательной аритмии. В положении «лежа на левом боку» в апикальный ультразвуковой доступ установили секторный датчик 2.5 МГц, вывели четырехкамерную позицию и фиксировали кинопетлю, на которой определили оптимальный стоп-кадр с максимальным конечным диастолическим расправлением полости левого желудочка. Затем на этом стоп-кадре измерили конечный диастолический объем левого желудочка (КДО ЛЖ) или объем левого желудочка (VV) по методу Симпсона, который составил 140 мл. Затем на этом же стоп-кадре трассированием внутреннего контура полости левого предсердия определили планиметрическую площадь полости левого предсердия, которая составила 49,8 см² и поперечный размер левого предсердия на уровне средней трети полости между межпредсердной перегородкой (МПП) и свободной стенкой левого предсердия, который составил 5,2 см. Затем определили расчетный объем левого предсердия как произведение планиметрической площади левого предсердия - 39,8 см² и его поперечного размера - 5,2 см (39,8 см² × 5,2 см). В результате расчетный объем левого предсердия составил 206,9 см². Далее определили индекс ремоделирования объемов (ИРО) левых камер сердца, который у данного пациента составил 0,7, что, по классификации типов патологического ремоделирования, соответствует II типу патологического ремоделирования. Полученный результат позволил хирургами назначить пациенту операцию в кратчайшие сроки с прогнозированием умеренно благоприятного отдаленного результата с высокой вероятностью полного восстановления внутрисердечной гемодинамики с последующим применением радиочастотной аблации (РЧА) для восстановления синусового ритма.

Для сравнения результатов диагностики, исследование провели также способом, который взят за ближайший аналог. Переднезадний размер левого предсердия из парастернального доступа составил 6,2 см. Планиметрическая площадь левого предсердия из апикального доступа, измеренная в фазу диастолы другого сердечного цикла составила 44,8 см². Объем левого предсердия, полученный при произведении переднезаднего размера левого предсердия и его планиметрической площади составил 274,6 см³. Конечный диастолический объем левого желудочка (КДО ЛЖ) составил по методу Симпсона 148 мл. Таким образом, по методу, представленному в прототипе индекс ремоделирования объемов у данного пациента составил 0,5, что позволило установить у пациента III тип патологического ремоделирования с неблагоприятным прогнозированием отдаленных результатов операции с небольшим восстановлением объемов полостей сердца и сохранением мерцательной аритмии. Однако в отдаленные сроки после операции у пациента произошло восстановление конечного диастолического объема левого желудочка (КДЛ ЛЖ) до 123 мл, сократился поперечный размер левого предсердия до 4,6 см, а размер планиметрической площади левого предсердия сократился до 14,5 см², в результате объем левого предсердия в отдаленные сроки после операции составил 66,7 см², а индекс ремоделирования объемов (ИРО) увеличился до 1,8. После радиочастотной аблации (РЧА) у пациента восстановился синусовый ритм. Как видно из примера, полученные результаты хирургического лечения полностью совпали с результатами прогнозируемыми по предлагаемому способу и оказались достоверно точнее, чем результаты, полученные по способу-аналогу.

Пример 2.

Аналогично примеру 1 исследовали пациента М. 36 лет с миксоматозом створок митрального клапана и регургитацией 3 степени, направленной эксцентрично над передней митральной створкой вдоль межпредсердной перегородки с единичными и групповыми экстрасистолами зарегистрированными на ЭКГ, на фоне полного отсутствия у пациента клинических проявлений. Планиметрическая площадь полости левого предсердия составила 17,6 см²; поперечный размер левого предсердия - 5,8 см; расчетный объем левого предсердия - 102,1 см²; индекс ремоделирования объемов (ИРО) - 1,5, что, по классификации типов патологического ремоделирования соответствует I типу патологического ремоделирования. Полученный результат, с учетом нарушений ритма, зарегистрированных на ЭКГ, указал хирургам на необходимость проведения операции в ближайшие сроки с прогнозированием полного восстановления геометрии сердечных камер и полного восстановления синусового (нормального) ритма без применения радиочастотной аблации (РЧА) на симптоматической медикаментозной терапии. Время проведения обследования у пациента составило 13,8 минуты. Отдаленный послеоперационный прогноз полностью подтвердился. У пациента через 6 месяцев после операции соотношение полостей сердца составило 2,7, полностью восстановились внутрисердечная гемодинамика, в результате произошло самостоятельное восстановление синусового ритма и, как следствие, полное восстановление трудоспособности и социального статуса.

Проведенное диагностическое исследование способом, взятым за ближайший аналог, показало следующие результаты: переднезадний размер левого предсердия из парастернального доступа составил 4,6 см; планиметрическая площадь левого предсердия - 17,6 см²; объем левого предсердия - 80,9 см³; конечный диастолический объем левого желудочка (КДО ЛЖ) - 160 мл. Таким образом, по методу, представленному в ближайшем аналоге, индекс ремоделирования объемов у данного пациента составил 1,95 или 2,0, что позволило установить у пациента I тип патологического ремоделирования с благоприятным прогнозированием отдаленных результатов операции. Индекс ремоделирования равный 2,0 указал на то, что настоятельной необходимости в операции для пациента нет и его можно оставить на медикаментозном лечении под наблюдением у кардиолога. Такая тактика ведения больного могла ошибочно привести к необоснованной отсрочке операции и, тем самым, спровоцировать усугубление нарушений ритма с дальнейшим расширением и деформацией полости левого предсердия с ухудшением отдаленного прогноза операции, проведенной на более поздних сроках. Общее время исследования больного по способу аналогу с определением индекса ремоделирования составило 21,2 мин, что на 7,4 минут больше, чем в предлагаемом способе.

В таблице 1 приведено сравнение известного способа, принятого в качестве ближайшего аналога, и заявленного способа определения типа патологического ремоделирования левых камер сердца при приобретенных пороках митрального клапана у взрослых пациентов.

Таким образом, разница во времени осуществления исследований одного пациента между двумя - известным и предложенным способами составляет 7-10 мин. В течение рабочего дня врач - эхокардиограф, использующий заявленный способ, может принять около 30 пациентов (в отличие от 20-21 пациента при использовании известного способа), то есть время на обследование ощутимо снижается, а скорость диагностического процесса возрастает на 30,0%. При этом, как показал сравнительный анализ, точность результатов оценки геометрии сердца у пациентов предлагаемого способа составляет в среднем от 16,6 до 25%, или в среднем 20,8%.

Таким образом, применение предлагаемого способа диагностики позволяет обследовать большее количество пациентов и получить более точный и достоверный результат, своевременно определить необходимость и оптимальные сроки проведения хирургического лечения и прогнозировать отдаленный результат операции.

Изобретение относится к медицине, кардиологии и может быть использовано в диагностике приобретенных пороков митрального клапана сердца. Для целей определения типа патологического ремоделирования левых камер сердца при приобретенных пороках митрального клапана у взрослых пациентов проводят определение индекса ремоделирования объемов (ИРО) левых камер сердца При этом сердце сканируют из апикального доступа в четырехкамерной позиции в фазу диастолы, измеряют конечный диастолический объем левого желудочка – V_sp по методу Симпсона и измеряют планиметрическую площадь – S левого предсердия путем трассирования внутреннего контура полости. Дополнительно измеряют поперечный размер левого предсердия (L_l) между межпредсердной перегородкой и его свободной стенкой на уровне средней трети полости. При этом параметры V_sp, S и L_l измеряют на одном стоп-кадре одного сердечного цикла, а ИРО рассчитывают по формуле ИРО=V_sp/SxL_l. Способ позволяет сократить время обследования при одновременном повышении точности определения ИРО при приобретенных пороках митрального клапана у взрослых пациентов. 2 пр., 1 табл.

Способ определения индекса ремоделирования объемов (ИРО) левых камер сердца при приобретенных пороках митрального клапана у взрослых пациентов, заключающийся в том, что сердце сканируют из апикального доступа в четырехкамерной позиции в фазу диастолы, измеряют конечный диастолический объем левого желудочка – V_sp по методу Симпсона, измеряют планиметрическую площадь – S левого предсердия путем трассирования внутреннего контура полости, отличающийся тем, что дополнительно измеряют поперечный размер левого предсердия (L_l) между межпредсердной перегородкой и его свободной стенкой на уровне средней трети полости, при этом параметры V_sp, S и L_l измеряют на одном стоп-кадре одного сердечного цикла, а ИРО рассчитывают по формуле ИРО=V_sp/SxL_l.