Ремоделирование левых отделов сердца как фактор риска развития фибрилляции предсердий у пациентов после коррекции приобретенных пороков сердца

Структурно-геометрическое ремоделирование левого предсердия (ЛП) с реактивным фиброзом и прогрессирующим увеличением объема в ответ на различные этиологические факторы, приводящие к повышению объёма или давления в ЛП, диастолической (ДД) и систолической дисфункции левого желудочка (ЛЖ), нарушению функции митрального клапана (МК), приводит к формированию синдрома жесткого ЛП, компонентом которого становится длительно существующая фибрилляция предсердий (ФП). Причем от степени ремоделирования ЛП зависят переход ФП в постоянную форму и неэффективность методов поддержания синусового ритма. Тахиформа ФП может вызывать или увеличивать степень сердечной недостаточности (СН), непосредственно влиять на ремоделирование ЛЖ и ЛП.

Миопатия ЛП приводит к нарушению резервуарной, кондуитной и сократительной функции ЛП, потенцируя застой в малом круге, развитие легочной гипертензии, дисфункцию правого желудочка, появление одышки, снижение переносимости нагрузок. В настоящее время для оценки геометрии ЛП используются размеры, объем ЛП: минимальный объем ЛП определяется в начале систолы желудочков (0% интервала R-R сердечного цикла), максимальный объем ЛП определяется в начале протодиастолы желудочков, перед открытием МК (40% интервала R-R сердечного цикла), объем ЛП в начале систолы предсердий определяется в середину диастолы желудочков (75% интервала R-R). Для оценки функции ЛП используется продольная деформация или пиковый предсердный продольный стрейн (peak atrial longitudinal strain) (PАLS) ЛП, измеряемый в резервуарную фазу. Деформация ЛП служит биомаркером наличия исходов сердечно-сосудистых заболеваний, особенно, для пациентов с различными сценариями развития ДД и ФП [1].

По мере снижения деформации ЛП и увеличения объёма растет вероятность аритмий [2][3]. PALS ЛП является важным диагностическим критерием СН с сохранной фракцией выброса (ФВ), начальным проявлением ДД, отражающим нарастание давления в ЛП из-за повышенной жесткости, уменьшение объёма наполнения ЛЖ [1][4][5]. Увеличение индекса объема ЛП коррелирует с фиброзом ЛП, что также влияет на прогноз СН и аритмогенез [6-8].

В настоящее время в НМИЦ ССХ им. А. Н. Бакулева проводится исследование, позволяющее оценить структурно-функциональное ремоделирование ЛП после радиочастотной аблации (РЧА), в т.ч. с применением катетера, чувствительного к силе контакта (smart touch) [9].

По данным исследований, проведенных в нашей стране, не выявлено эффекта обратного ремоделирования ЛП после процедуры РЧА и улучшения показателей деформации ЛП у больных с рецидивом ФП после РЧА [10]. Опираясь на значения параметров механической функции ЛП и отсутствие тромбообразования в ушке ЛП, при сохранении синусового ритма, возможна отмена антикоагулянтной терапии через 6 мес. после вмешательства [11]. В исследовании Табиной А. Е. проведен анализ структурно-функциональных и электрофизиологических особенностей ремоделирования предсердий при пароксизмальной ФП, с незначительно увеличенными размерами ЛП (4,11±0,45 см) и сопутствующими артериальной гипертонией или ишемической болезнью сердца, где было отмечено снижение показателей деформации ЛП по сравнению с группами изолированной ФП и контроля [12].

Таким образом, клиническим проявлением механической и эндокринной дисфункции ЛП становится ФП. PALS ЛП предоставляет количественный объективный показатель функции миокарда, который можно использовать в качестве раннего индикатора или предиктора нарушений ритма, маркера позитивного ремоделирования, прогноза и контроля лечения. Поэтому целью нашего исследования стала оценка ремоделирования (геометрии) и функции ЛП как фактора риска развития ФП у пациентов после коррекции приобретенных пороков сердца.

Материал и методы

Перед обследованием у пациентов были получены добровольные информированные согласия на проведение исследований. Обследовано 112 пациентов с аортальными и митральными пороками (за исключением пациентов с митральным стенозом): 90 мужчин и 22 женщины в возрасте от 14 до 70 лет (медиана возраста — 51 (35;57)). Критерии включения в исследование: пациенты с аортальной недостаточностью 2-4 ст., аортальным стенозом, больные со стенозом и недостаточностью (>1 ст.) аортального клапана, больные с митральной недостаточностью 2-4 ст. Критериями исключения из исследования было наличие у пациентов сопутствующей хронической почечной недостаточности, ишемической болезни сердца, нарушений функции щитовидной железы, противопоказаний к проведению операции с искусственным кровообращением, наличие зафиксированного пароксизма ФП и трепетания предсердий (ТП) в анамнезе >30 сек. Пациентам проводилось протезирование аортального, протезирование или пластика МК, при необходимости пластика трикуспидального клапана.

Всем больным при поступлении проводилось общеклиническое обследование по стандартной методике, рентгенография, электрокардиография (ЭКГ), эхокардиография с тканевым допплером, метод слежения частиц Speckle tracking (ST). Проводилось холтеровское мониторирование ЭКГ, коронаро- и ангиография.

В послеоперационном периоде проводилось наблюдение за ритмом с помощью мониторирования ЭКГ в течение первых 3 сут. после операции, ежедневной регистрации ЭКГ и холтеровского мониторирования ЭКГ на 5-6 сут. после операции и при симптомах аритмии. Нарушения ритма — ФП была зафиксирована на ЭКГ или по данным холтеровского мониторирования продолжительностью >30 сек. в раннем и отдаленном периоде после операции у 33 человек.

Общеклиническое обследование, ЭКГ, эхокардиография с тканевым допплером и ST выполнялись также через 8-14 дней и через 12-36 мес. после хирургической коррекции порока. Анализировался максимальный индексированный объём ЛП (ИОЛП). PАLS ЛП определялся в резервуарную стадию цикла ЛП. В качестве исходов или конечных точек выбраны наличие ФП и ТП в раннем и отдаленном периоде после операции, повторная госпитализация по поводу нарушений ритма сердца (НРС). Пациенты разделены на группы (табл. 1). Группа 1 — больные с благоприятным прогнозом (n=79), группа 2 — больные с ФП и ТП после операции в ранний и отдаленный период (n=33, 29%). Исходно пациенты 2 группы были с синусовым ритмом, ФП после операции была зафиксирована у них впервые.

Ультразвуковое исследование проводилось на аппарате "Vivid 7" фирмы General Electric (США) и на системе эхокардиографии iE33 фирмы Philips двумя специалистами. Метод 2D отслеживания частиц (2D Speckle tracking imaging) проводился с помощью программного обеспечения для количественного анализа QLAB фирмы Philips.

Для проведения статистического анализа данных использовались следующие статистические методы: критерий Колмогорова-Смирнова для проверки на нормальность распределений наблюдаемых признаков; для определения различий между группами — t-критерий Стьюдента, непараметрические статистические методы (критерий Манна-Уитни); проверка гипотезы о равенстве распределения дихотомических показателей в группах осуществлялась с помощью критерия Хи-квадрат, корреляционный анализ Пирсона или Спирмена, проводилось построение регрессионных моделей Кокса, использовался ROC анализ.

Результаты

По данным ROC анализа PALS ЛП обладал хорошей прогностической значимостью для ФП в послеоперационном периоде (AUC =0,66±0,08, р<0,01, чувствительность к неблагоприятным исходам — 68%, специфичность — 66%, RR — 1,19 (ДИ: 3,38-31,4). Точкой разделения стало значение PALS ЛП 27,5%, прогностическая значимость параметра сохранялась в течение всего времени наблюдения после операции (рис. 1).

Таким образом, по данным ROC анализа снижение исходного порогового уровня PАLS ЛП <27,5% повышало риск развития ФП как в раннем, так и в отдаленном послеоперационном периоде. Исходно группа с ФП и группа без НРС имели тенденцию к различию по PALS ЛП (28±7,5% и 38±8,7%, соответственно, р=0,08). В послеоперационном периоде эта разница становилась значимой как в раннем, так и отдаленном периоде (в группе ФП — 21±8,3% и без ФП — 43±12%, р=0,002) (табл. 4).

В группе ФП PALS снизился после операции и не увеличился в отдаленном периоде (28±7,5% исходно, 19±6,2% после операции, 21±8,3% в отдаленный период, р=0,04, р=0,23, соответственно).

Таким образом, в динамике у больных не происходило восстановление PALS ЛП, что, возможно, стало триггером развития ФП на фоне структурной перестройки ЛП (табл. 5).

В группе контроля PALS увеличился до нормы (р=0,05) (табл. 5). Исходно в группе с ФП выявлено повышение конечного диастолического давления в ЛЖ как проявление ДД: отношение Е/е составило 19±7,0 (группа ФП) и 14,4±7,0 (группа контроля) р=0,05 (табл. 1), в отдаленном периоде Е/е снизился до нормы. Сниженная сократительная функция ЛЖ по данным GLSt ЛЖ и ФВ не влияли значимо на прогноз ФП в нашем исследовании. ФВ ЛЖ влияла на развитие ФП (рис. 2) только в раннем периоде после операции (точка отсечения 57,0%, AUC =0,71±0,049, р<0,008, чувствительность к неблагоприятным исходам — 54%, специфичность — 76%, RR — 2,21 (ДИ: 1,27-3,87)). Таким образом, ФП чаще возникала у больных с нормальной ФВ (рис. 2). Выявлена корреляция PALS с ДД (r=-0,4989, р=0,0001), с возникновением ФП после операции (r=-0,4123, р=0,002).

Прогноз возникновения послеоперационной ФП был связан с исходно увеличенным объёмом ЛП, снижением его продольной сократимости по данным деформации PALS ЛП, развитием ДД ЛЖ, с ФВ ЛЖ в раннем периоде после операции и снижением торсион (рис. 3).

Обсуждение

Нарушение функции ЛП является компенсаторной реакцией на дисфункцию ЛЖ, является зеркалом развития СН. На ранних стадиях развития СН компенсаторное увеличение активного вклада ЛП в наполнение ЛЖ (функция насоса) способствует поддержанию сердечно-сосудистой гемодинамики, сердечного выброса, нейрогуморального баланса. ЛП выполняет рефлекторный контроль кровообращения и осуществляет регуляцию секреции вазопрессина. Однако при прогрессивной дисфункции ЛЖ увеличивается преднагрузка и постнагрузка на ЛП, что приводит к повышению давления и дилатации ЛП, в итоге, механической недостаточности, дисфункции ЛП. Механическая недостаточность ЛП сопровождается эндокринной: происходит повреждение синтеза предсердного натрийуретического пептида (ANP), возникает резистентность к ANP и регуляторная недостаточность ЛП (доминирование механизмов возбуждения симпатической нервной системы, повышение секреции ренин-ангиотензиновой системы). Сосуществование механической, эндокринной и регуляторной недостаточности (глобальная недостаточность ЛП) на фоне воспалительных и фиброзных изменений предсердного миокарда повышает риск ФП, вызывает снижение толерантности к физической нагрузке, увеличивает частоту госпитализаций, заболеваемость и смертность. Накопление данных указывает на то, что терапевтические вмешательства, связанные с улучшением функции ЛП, могут снизить заболеваемость и смертность у пациентов с СН [9][10][13].

Патофизиология развития НРС включает окислительный стресс, перегрузку кальцием, работу микро-РНК, воспаление и активацию миофибробластов. Фиброз вместе с нарушением электрических связей между мышечными пучками может привести к укорочению рефрактерности предсердий, механизму повторного входа re-entry, неоднородностям локальной проводимости как основы возникновения и поддержания аритмии [14].

Таким образом, ремоделирование ЛП включает геометрические (расширение), структурные (фиброз) и функциональные (механическая и электрическая дисфункция) изменения, которые происходят в ответ на стрессоры, такие как тахикардия и перегрузка объемом/давлением. Петли положительной обратной связи между многими факторами усугубляют картину заболевания и ДД [15]. Возникновение ФП, в свою очередь, приводит к снижению PALS ЛП [16].

По данным Европейской ассоциации специалистов по сердечно-сосудистой визуализации и Европейской ассоциации по нарушениям ритма сердца, PALS ЛП <30% указывает на нарушение резервуарной функции и свидетельствует о неблагоприятном прогнозе. В документе указано на прогностическую роль деформации предсердий, скорости кровотока в ушке ЛП для оценки риска кардиоэмболического инсульта. Показано, что PALS ЛП <15,4% позволяет прогнозировать риск системной эмболии и превосходит общепринятую шкалу риска инсульта CHA₂DS₂-VASc [17].

Прогрессирование ДД происходит одновременно с дилатацией ЛП. По нашим данным исходно в группе с ФП выявлена выраженная ДД: отношение скорости раннего митрального потока к скорости движения межжелудочковой перегородки Е/е´ составило 19±7,0 (группа ФП) и 14,4±7,0 (группа контроля), р=0,05, в отдаленном периоде Е/е´ снизился до нормы. ФВ ЛЖ влияла на развитие ФП только в раннем периоде после операции. ФП чаще возникала у больных с нормальной ФВ. Выявлена корреляция PALS с ДД (r=-0,4989, р=0,0001), с возникновением ФП после операции (r=-0,4123, р=0,002).

Таким образом, наибольший интерес представляют данные о полученной взаимосвязи развития послеоперационной ФП с ДД, что было отражено корреляцией с ИОЛП и деформацией ЛП, отношением E/e´, нормальной ФВ ЛЖ, при этом торсион был также нарушен у больных с ФП.

Снижение пиковой продольной деформации PALS ЛП (p=0,002), увеличение ИОЛП, и отношения Е/е´ ЛЖ по данным допплерографии (p=0,05), развитие ДД ЛЖ с нормальной ФВ ЛЖ оказывали максимальное влияние на прогноз ФП в раннем периоде после операции по данным многофакторного анализа. PALS ЛП у больных с ФП поле операции не восстанавливался, значимо не увеличивался в динамике, а объём ЛП был достоверно выше, чем у больных без ФП во всех точках наблюдения.

Таким образом, ЛП играет важную роль в поддержании сердечно-сосудистого гомеостаза при СН. При прогрессирующей дисфункции ЛЖ развиваются дилатация ЛП и его механическая недостаточность, которые часто приводят к развитию легочной гипертензии и завершаются электрическим ремоделированием с развитием ФП на последних стадиях болезни.

Заключение

На всем протяжении наблюдения на развитие ФП влияли три показателя: ИОЛП, PALS ЛП и торсион ЛЖ. В раннем периоде после операции фактором риска становилась ФВ. Прогноз ФП в большей степени зависел от функции (деформации) ЛП, коррелировал с диастолической функцией ЛЖ. В динамике в группе с ФП не отмечено восстановления или улучшение PALS ЛП, индексированные объёмы не снижались значимо, что говорит о выраженном исходно и в дальнейшем необратимом ремоделировании ЛП при сохранной ФВ и наличии ДД. Исследование подчеркивает важность и взаимосвязь нарушения функции ЛП, механического и электрического ремоделирования ЛП, ДД ЛЖ в прогнозе ФП.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.