Допплер-эхокардиография и диссинхрония миокарда: практическое обновление старых и новых ультразвуковых технологий

проверка данных

Заболеваемость и смертность выше у пациентов с тяжелой систолической дисфункцией левого желудочка (ЛЖ) и удлиненным интервалом QRS по ЭКГ, чем у пациентов с нормальной продолжительностью QRS [1]. Бивентрикулярная стимуляция (BIVP) и сердечная ресинхронизирующая терапия (CRT) стали дополнительным методом лечения. Целью исследования была синхронизация бивентрикулярной активации и сокращения у пациентов с тяжелой хронической сердечной недостаточностью (ХСН), связанной с задержкой межжелудочковой проводимости. СРТ эффективна для улучшения функциональных возможностей и степени вторичной митральной регургитации [2-4] и, прежде всего, для снижения смертности при рефрактерной ХСН. Классы III-IV по NYHA, фракция выброса ЛЖ (ФВ) ≤35%, конечный диастолический диаметр ЛЖ > 30 мм/м2 и длительность QRS по данным поверхностной ЭКГ > 120 мс, а также необходимость максимальной фармакологической терапии считаются рассматривается в рекомендациях по отбору пациентов для СРТ [5]. Длительность QRS в настоящее время используется на том основании, что она отражает наличие желудочковой диссинхронии. Однако 30–40% пациентов, отобранных на основании удлиненного комплекса QRS, не получают пользы от ЭЛТ, поскольку у них не наблюдается значимого обратного ремоделирования ЛЖ (снижение конечно-систолического объема ЛЖ на ≥15% через шесть месяцев после имплантации устройства). [6,7]. Кроме того, продолжительность QRS не позволяет точно отличить ответивших на СРТ [8]. Хотя факторами, ответственными за отсутствие благоприятного ответа, могут быть смещение электрода или неправильное расположение электрода ЛЖ, механическая диссинхрония (особенно внутрижелудочковая диссинхрония), по-видимому, гораздо более важна, чем электрическая диссинхрония. и допплерехокардиографию следует широко использовать до и после имплантации устройства ЭЛТ [9,10].

Пре- и пост-эхокардиографическая оценка включает в себя традиционные и/или специальные приложения, начиная от М-режима и импульсного/непрерывного допплера до импульсного тканевого допплера, автономного анализа цветного тканевого допплера, визуализации скорости деформации (SRI) и режима реального времени3. -D реконструкция [9-13]. Различные методы трансторакультразвукового подхода позволяют выявить 3 различных вида механической диссинхронии: 1. Атриовентрикулярная диссинхрония, 2. Межжелудочковая диссинхрония, 3. Внутрижелудочковая диссинхрония.

1. Атриовентрикулярная диссинхрония

Атриовентрикулярная (АВ) диссинхрония возникает у пациентов с дилатационной кардиомиопатией и АВ-блокадой первой степени и была первой целью ЭЛТ с помощью двухкамерных кардиостимуляторов в начале 1990-х годов [14]. АВ-диссинхрония уменьшает продолжительность наполнения желудочков, вызывая тем самым появление диастолической митральной и трикуспидальной регургитации и уменьшение ударного объема. Оптимальная АВ-задержка после ЭЛТ короткая, но в некоторых случаях может потребоваться более длительная задержка (например, при наличии сопутствующей межпредсердной задержки). Оптимизация АВ-задержки определяется допплеровской регистрацией трансмитрального притока (метод митрального притока) [11 -13,15], что требует регистрации картины митрального притока при скорости развертки 100 мм/с, при этом объем образца помещается на кончиках створок митрального клапана; Закрытие митрального клапана должно быть четко определено во время зубца R на ЭКГ (рис. 1). Метод нельзя применять при наличии фибрилляции предсердий (отсутствие скорости А). Кроме того, когда AV-задержка короткая (= 60–80 мс), продолжительность скорости A может стать короче, вызывая меньший вклад предсердий, но увеличивая общее время наполнения ЛЖ.

2. Межжелудочковая диссинхрония.

Межжелудочковая диссинхрония представляет собой несоответствие времени сокращения правого желудочка (ПЖ) и ЛЖ. PW или CW допплеровские изображения скоростей аортального и легочного кровотока в настоящее время используются для измерения межжелудочковой механической задержки (IVMD), которая включает регистрацию путей оттока ЛЖ (апикальная 5-камерная проекция) и путей оттока ПЖ (парастернальная проекция по короткой оси большого пальца сердца). сосудов) и расчет разницы во времени между началом зубца Q по ЭКГ и началом оттока ЛЖ и временем между началом Q и началом оттока из ПЖ [11,12] (рис. 2). Эти временные интервалы соответственно отражают период предвыброса ЛЖ и ПЖ (ПЭП). Значения IVMD > 40 мс и значения ПДК ЛЖ > 140 мс считаются патологическими [16]. Допплеровская запись скоростей оттока ЛЖ и ПЖ (скорость развертки 100 мм/с) требует соответствующего усиления и настроек настенного фильтра для визуализации щелчков открытия и закрытия. При использовании PWDoppler объем образца должен быть помещен проксимально к легочному и аортальному клапанам. Ограничением этого метода является наличие легочной артериальной гипертензии и/или систолической дисфункции ПЖ, которые могут продлевать ПЭП ПЖ, а также сопутствующее нарушение повышения давления в ЛЖ при очень тяжелой сердечной недостаточности.

В качестве альтернативы, для определения IVMD можно использовать импульсную тканевую допплерографию путем измерения времени от начала QRS до пиковой систолической скорости миокарда (Sm) свободной стенки ПЖ (трикуспидального кольца) в сравнении с тем же временем латерально-митрального кольца ЛЖ (апикальная 4-камерная проекция). ) [9].

Важно констатировать, что внутрижелудочковая диссинхрония не коррелирует с обратным ремоделированием ЛЖ после СРТ, даже если данные пациентов с ишемической болезнью сердца и без нее оцениваются отдельно [17-19].

3. Внутрижелудочковая механическая диссинхрония.

Внутрижелудочковая диссинхрония характеризуется преждевременным или поздним сокращением сегментов стенки ЛЖ вследствие задержки электропроводности [20]. Его можно идентифицировать с помощью простого М-режима, импульсного тканевого допплера или, что лучше, с помощью цветной тканевой скоростной визуализации (TVI), SRI и 3-дехокардиографии.

M-режим

Внутрижелудочковую механическую задержку можно определить на основе простой задержки движения перегородки к задней стенке, полученной из М-режима (SPWMD), то есть разницы во времени сокращения перегородки и задней стенки [12,21,22]. Курсор М-режима располагается перпендикулярно перегородке и задней стенке у основания левого желудочка, в парастернальной проекции по короткой (или длинной оси): SPWMD — это разница между временем от начала волны Q, полученной по ЭКГ. начальному пику смещения перегородки кзади и времени от начала QRS до пика систолического смещения задней стенки (скорость развертки 100 мм/с) (рис. 3). В оригинальном опыте Питцалиса и соавторов на 20 пациентах с выраженной сердечной недостаточностью aSPWMD (определенный в парастернальной проекции по короткой оси) >130 мс считался патологическим, а SPWMD предсказывал обратное ремоделирование ЛЖ и долгосрочное клиническое улучшение после ЭЛТ, при этом 100% чувствительность, 63% специфичность и 85% точность [21,22]. 

Основными преимуществами этого метода являются его дешевизна и доступность на всех эхокардиографических аппаратах. Ограничения включают невозможность измерения SPWMD у пациентов с плохим акустическим окном, предшествующим инфарктом миокарда перегородки или задней стенки или аномальным движением перегородки вследствие давления или объемной перегрузки ПЖ. Кроме того, М-режим может визуализировать только диссинхронию передней перегородки или задней стенки. тогда как могут быть задействованы и другие стенки LV. Marcus и соавт. подчеркнули низкую осуществимость SPWMD (измеренного в парастернальной позиции по длинной оси), который также имел низкую чувствительность (24%) и мокроту в конкретном сегменте миокарда, а также для измерения пика Q до Smand/или Q до Smonset в различных сегментах ЛЖ. .Количество сегментов ЛЖ, подлежащих оценке, включает в основном 12-сегментную модель (базальный и средний сегменты ЛЖ в 4-, 2- и 5-камерных проекциях), тогда как апикальные сегменты ЛЖ не считаются надежными из-за собственного базального апикального градиента миокарда. Тканевый допплер. Технические усовершенствования включают необходимость установки шкалы скоростей PW-тканевого допплера для отображения спектральных скоростей на 20 см/с выше и ниже нулевой базовой линии, поскольку движение шкалы миокара характеризуется низкими скоростями. Спектральное допплеровское усиление обычно необходимо уменьшать, настраивать настенные фильтры и регистрировать спектральные скорости со скоростью развертки 100 мм/с (во время задержанного выдоха), чтобы получить наиболее четкое разграничение Смонсета и пика. Электромеханическую задержку необходимо усреднить по крайней мере за 3 сердечных цикла. Основное ограничение PW тканевой допплерографии соответствует невозможности измерения временных интервалов различных сегментов в течение одного и того же сердечного цикла. Также необходимо учитывать, что Sm, регистрируемая в апикальных проекциях, отражает продольное, а не окружное сокращение ЛЖ.

Цветной тканевый допплер

Автономная цветная тканевая допплерография, полученная с помощью Tissue Velocity Imaging (TVI), Tissue Synchronization Imaging (TSI) и SRI, может использоваться для оценки внутрижелудочковой диссинхронии в продольной плоскости (апикальные проекции). Общим преимуществом этих методов является возможность измерения диссинхронии противоположных стенок ЛЖ (= горизонтальная диссинхрония) и различных сегментов одной и той же стенки ЛЖ (= вертикальная диссинхрония) в заданной проекции в одном и том же сердечном цикле (рис. 6). Как и PW-тканевый допплер, TVI измеряет время до Smpeak(Ts) или время до базального и среднего сегментов LV по Смонсетину в трех стандартных апикальных проекциях [27,28] (рис. 7). Выявив наличие одного или нескольких различий > 50 мс между региональными временами Смонсета, Гио и его коллеги продемонстрировали, что внутрижелудочковая диссинхрония выявляется даже у 29.5% пациентов с выраженной дисфункцией ЛЖ, но с нормальной длительностью QRS [29]. Используя 12-сегментную модель ЛЖ (апикальные измерения TVI также ненадежны), индекс адиссинхронии (DI) можно получить как стандартное отклонение средних значений Ts(Ts-SD) [27,30] (рис. 8). В своем личном опыте Ю и др. обнаружили, что Ts-SD > 32.6 мс предсказывает обратное ремоделирование ЛЖ после ЭЛТ со 100% чувствительностью, 100% специфичностью и 100% точностью у 30 кандидатов на ЭЛТ [30] (рис. 8).

TSI — это реализация метода Ts. Он отображает Ts в нескольких сегментах ЛЖ с помощью цветовой кодировки движения стенки зеленого цвета (соответствует раннему систолическому сокращению) или красного цвета, что соответствует отсроченному сокращению (чувствительность = 87%, специфичность = 81% и точность = 84% при пороговом значении 34.4). мс у 56 пациентов с тяжелой сердечной недостаточностью) [31].

Ультразвуковые приборы, использующие цветную тканевую допплерографию, также способны определять региональную электромеханическую задержку посредством автономного анализа продольного SRI, который, по сравнению с TVI, имеет преимущество, заключающееся в различении активного сокращения и пассивного движения миокарда. В целом выявление внутрижелудочковой диссинхронии с помощью напряжения (%) и скорости напряжения (1/сек) основано на демаскировании «постсистолического укорочения» миокарда после закрытия аортального клапана (АВК), т.е. во время тедиастолического расслабления миокарда. время (рис. 9). Были предложены различные методы расчета внутрижелудочковой диссинхронии с помощью SRI, некоторые из которых (например, % от базы ЛЖ с отсроченным сокращением) точно предсказывают обратное ремоделирование ЛЖ после ЭЛТ, но сложны и требуют значительного опыта оператора [32]. Один простой метод - от Меле и соавторов, измеряет стандартное отклонение среднего времени до пиковой деформации (TPS-SD, мс) для 12 базальных и средних сегментов ЛЖ, полученных из трех стандартных апикальных проекций: TP-SD > 60 мс, связанный с хороший ответ на ЭЛТ у 37 пациентов с дилатационной кардиомиопатией, хотя чувствительность, специфичность и точность этого метода не были определены [33] (рис. 10). Другая недавняя возможность, предложенная Порчиани и др., учитывает время, затраченное 12 сегментами ЛЖ на сокращение после АВК, т.е. во время изоволюмического времени релаксации, и измеряет сумму времени отслеживания напряжения, превышающего AVC(ExcT) на базальном участке 12 ЛЖ. средние сегменты (значение отсечки = 760 мс, чувствительность 93.5% и специфичность 82.8%) (рис. 11) [34]. Преимущество этого метода заключалось в том, что он отличал «сократительно-систолическую асинхронность», т. е. временную дисперсию региональной электромеханической задержки внутри фазы выброса, от «диастолической сократительной асинхронии», которую невозможно обнаружить путем анализа только фазы выброса сердечного цикла. Следует отметить, что в своем опыте Porcianiet al обнаружили хорошую чувствительность (= 82%), но плохую специфичность (= 39%) Ts-SD, полученного из TVI. Хотя Yu и соавт. продемонстрировали, что постсистолическое укорочение 12 сегментов ЛЖ, полученное с помощью SRI, является хорошим предиктором обратного ремоделирования ЛЖ только для пациентов без ишемии [35], индексы SRI имеют концептуальные преимущества для обозначения «истинных» явлений сокращения, в то время как цвет TVI не способен различать «активное» и «пассивное» движение сегментов ЛЖ.

Важно отметить, что все методы цветной тканевой допплерографии требуют высокой частоты кадров 2D (>90 кадров/с) [36] и что 2D изображение должно быть оптимизировано с узкой шириной сектора, включающим базальный и средний сегменты противоположного ЛЖ. стенки и глубину расположения, включающие левый желудочек, митральное кольцо и основание левого предсердия [37]. Для четкого отображения движения миокарда необходимо отрегулировать усиление цветного тканевого допплера. Во время задержки дыхания следует зарегистрировать не менее 3 сердечных циклов. Перед выполнением измерений открытие аортального клапана (= AVO) и AVC должны быть отмечены с помощью ранее записанной PW-допплерографии выносящего тракта ЛЖ, чтобы избежать путаницы между систолическим (нормальным) и постсистолическим (аномальным) сокращением [37]. Методика D-напряжения (отслеживание пятен) совсем недавно стала использоваться для оценки лучевой диссинхронии до/после ЭЛТ. Отслеживание спеклов применялось к обычным изображениям по короткой оси среднего желудочка для расчета радиальной деформации по множеству окружных точек, усредненных по шести стандартным сегментам, и было продемонстрировано, что диссинхрония по времени пиковой радиальной деформации коррелирует с измерениями тканевой допплерографии у 2 субъектов [47]. Разница во времени ≥38 мс между пиком радиальной деформации задней стенки ЛЖ и передней перегородки оказалась высокопрогностической для улучшения ФВ во время наблюдения, с чувствительностью 130% и специфичностью 89% [83].

3-D эхокардиография

Трехмерная (3-D) эхокардиография позволяет оценить внутрижелудочковую диссинхронию путем анализа движения стенки ЛЖ в нескольких апикальных плоскостях в течение одного и того же сердечного цикла. Он также обеспечивает лучшее пространственное разрешение, чем одноплоскостное изображение. Глобальный набор объемных данных ЛЖ использовался для определения индекса диссинхронии, который соответствует стандартному отклонению среднего значения времени между

vals, необходимые нескольким сегментам ЛЖ для достижения минимального конечно-систолического объема [39] (рис. 12). Этот индекс выражается в виде процентного значения от общего сердечного цикла, чтобы иметь возможность сравнивать пациентов с разной частотой сердечных сокращений. У пациентов, ответивших на СРТ (= улучшение класса NHYA), наблюдается значительное снижение этого 3-D индекса диссинхронии, что параллельно уменьшению конечного диастолического объема ЛЖ и увеличению ФВ [40]. Согласие между 3-D и TVI при определении величины внутрижелудочковой диссинхронии и места максимальной задержки неудовлетворительно и составляет всего 16% [39]. К преимуществам 3D-метода относится возможность оценки всех сегментов ЛЖ, а также всех радиальных, продольных, окружных элементов сокращения ЛЖ. Ограничениями 3-D метода являются его неоптимальная осуществимость (<80%), временное разрешение около 40–50 мс и неспособность отличить активное движение от пассивного или провести анализ при наличии фибрилляции предсердий и/или рецидивов. преждевременные удары. Более того, у индекса еще нет признанной точки отсечения.

Новый 3D-подход «в реальном времени» позволяет получать три стандартных апикальных изображения во время одного и того же сердцебиения (Triplane). Изображения также можно получить в модальности TSI (рис. 13), что позволяет визуализировать трехмерную «поверхностную визуализацию» степени диссинхронии. Метод быстрый (несколько секунд) и простой в исполнении, но имеет более низкое временное разрешение, чем 3-D TSI. Частичный опыт Бадано и др. [2] указал на возможность и быстроту приобретения данных с помощью этого инструмента. 

Совсем недавнее исследование продемонстрировало, что атрипланное Ts-SD (т.е. стандартное отклонение временной задержки во всех сегментах ЛЖ, рассчитанное по 3-DTSI) = 35.8 мс предсказывает острое (через 48 часов после СРТ) обратное ремоделирование ЛЖ с чувствительностью 91% и Специфичность 85% [43].

Что измерять до и после ЭЛТ

На основании многочисленного упомянутого опыта ультразвуковое обследование кандидатов на ЭЛТ требует специальных измерений механической диссинхронии. Этого можно добиться путем комбинирования PW/CW допплера и эхокардиографии в М-режиме (или методов PW тканевого допплера, цветного тканевого допплера или трехмерной визуализации). обобщены чувствительность, специфичность и точность, а также подтверждающие или противоречивые данные этих методик. Хотя подтверждающие результаты представлены только теми же исследователями, которые создали единые методы, последующие исследования других авторов сообщили о противоречивых результатах при использовании ранее проверенных индексов. Следует также принять во внимание, что все предложенные методы и приемы применялись к ограниченному размеру генеральной выборки, а информация о времени, необходимом для сбора и/или анализа данных, редко сообщалось. В целом, внутрижелудочковая диссинхрония кажется более прогностической для ответа на СРТ, чем межжелудочковая диссинхрония, и общий объем диссинхронии ЛЖ, по-видимому, имеет решающее значение при использовании различных ультразвуковых методов: чем больше внутрижелудочковая диссинхрония, тем выше вероятность значительного обратного ремоделирования ЛЖ. По сравнению с другими методами трехмерная эхокардиография имеет потенциально важное преимущество для выявления глобальной сердечной диссинхронии во время одного и того же сокращения сердца. После ЭЛТ допплерэхокардиография дает возможность оценить оптимальную AV-задержку и настройку задержки VV, которая максимизирует систолическую функцию ЛЖ.

Хотя несколько исследований продемонстрировали превосходство ультразвука над длительностью QRS для оценки хронической диссинхронии ЛЖ, нет убедительных данных о прогнозировании ответа CRT ни с использованием традиционных, ни более продвинутых эхокардиографических технологий. Исследование сердечной ресинхронизации и сердечной недостаточности (CARE-HF) — единственное крупное рандомизированное и контролируемое исследование, в котором требовалось прямое ультразвуковое измерение сердечной диссинхронии у подгруппы пациентов с легким и умеренным увеличением QRS (= 120–149 мс) (5). . Однако в исследовании CARE-HF только 92 пациента (11%) прошли ЭЛТ на основании допплеровских эхокардиографических показателей хронической диссинхронии миокарда. Как следствие, результаты нельзя считать исчерпывающими. Поэтому неудивительно, что ЭКГ-представление аномальной сердечной проводимости по-прежнему остается основным критерием выявления пациентов с асинхронным сокращением желудочков. Соответственно, среди основных кардиологических ассоциаций пока не существует единого определения сердечной диссинхронии [44-47], хотя некоторые из упомянутых эхокардиографических показателей кажутся очень многообещающими.