Оценка деформации левого предсердия с помощью спекл-трекинг эхокардиографии для прогнозирования послеоперационной фибрилляции предсердий после коронарного шунтирования: систематический обзор и метаанализ

Фибрилляция предсердий (ФП) является наиболее частой аритмией после операций на сердце у взрослых, составляя примерно 80% послеоперационных аритмий. Частота ФП в послеоперационном периоде колеблется от 15% до 40% [1].

Патогенез послеоперационной ФП (ПОФП) является многофакторным и связан как с основным субстратом в предсердиях (включая структурно-функциональные особенности предсердий), так и влиянием острого воспаления, окислительного стресса, ассоциированных с хирургическим вмешательством на сердце [2][3].

ПОФП связана с более длительным пребыванием в стационаре и более высокими затратами. Кроме того, несмотря на то, что данная аритмия чаще всего в послеоперационном периоде имеет непродолжительный характер, она ассоциирована с долгосрочными неблагоприятными клиническими исходами, включая инсульт, сердечную недостаточность, повторную госпитализацию и смерть [4][5].

Пожилой возраст, мужской пол, сахарный диабет, систолическая дисфункция левого желудочка (ЛЖ), увеличение длительности пережатия аорты и времени искусственного кровообращения во время операций коронарного шунтирования (КШ) являются одними из основных факторов риска, повышающих вероятность развития ПОФП. Продолжается поиск адекватных маркеров прогнозирования риска ПОФП, в т.ч. с помощью предоперационной оценки структурно-функциональных изменений левого предсердия (ЛП).

Необходимо отметить, что в изображении кривых деформации ЛП большое значение имеет точка, принятая за референтную, а именно — зубец Р или комплекс QRS на электрокардиограмме. При использовании комплекса QRS нулевой точкой является конец диастолы ЛЖ, и пиковая положительная продольная деформация (ε_s) соответствует фазе накопления ЛП, тогда как деформация во время ранней и поздней диастолы (ε_e и ε_a) соответствует фазе протекания и насоса. Как видно из рисунка 1, все показатели деформации предсердий в этом случае имеют положительные значения. Если используется зубец Р, нулевой точкой является конец предсердной диастолы, и первый отрицательный пик продольной деформации (ε_neg) представляет фазу насоса ЛП, тогда как положительный пик ε (ε_pos) соответствует фазе протекания, а их абсолютная сумма (ε_total) представляет фазу накопления. При оценке SR во время систолы ЛЖ, ранней и поздней диастолы (SR-S, SR-E, SR-A, соответственно) может быть получена дополнительная информация относительно фазы накопления, протекания и насоса ЛП [7].

Однако в настоящее время использование этих новых эхокардиографических маркеров ПОФП ограничивается только небольшими одноцентровыми обсервационными клиническими исследованиями, с небольшими размерами выборок. В свете этих недостатков мы провели систематический обзор и метаанализ исследований, в которых изучались показатели деформации ЛП, полученные с помощью STE в качестве предикторов ПОФП у пациентов после КШ.

Материал и методы

Поиск публикаций и отбор исследований. Алгоритм поиска информации был разработан в соответствии с требованиями и положениями отчетности для систематических обзоров и метаанализов (PRISMA) в базе данных PubMed (Medline) и Google Scholar. Последний поиск данных для включения в данный анализ был проведен 23 января 2023г. Для поиска исследований в базе данных PubMed мы использовали следующие ключевые слова: ((atrial fibrillation) OR (POAF) OR (atrial fibrillation recurrence) OR (AF recurrence)) AND ((left atrial strain) OR (strain) OR (left atrial function)) AND ((CABG) OR (coronary artery bypass grafting)). Для поиска в базе данных Google Scholar использовали запрос: POAF, atrial fibrillation recurrence, speckle tracking echocardiography, left atrial strain, CABG. Для отбора подходящих исследований для включения в этот систематический обзор и метаанализ двое авторов независимо друг от друга изучили абстракты и полнотекстовые отчеты на соответствие критериям включения.

Критерии включения/исключения. Критериями включения первичных исследований в систематический обзор с последующим метаанализом были: исследования с доступом к полным текстам; все участники были взрослыми (18 лет и старше), которым проводилось КШ; все пациенты должны были иметь синусовый ритм перед операцией; исследования с адекватно представленными исходными данными, главным образом, данными описания предоперационных показателей деформации ЛП по данным STE. Кроме того, основным критерием исключения являлось отсутствие в анамнезе нарушений ритма сердца в виде ФП. Статьи на других языках кроме английского и русского, описания отдельных случаев, доклинические исследования, обзоры и мнения экспертов исключались из метаанализа.

Оценка методологического качества. Качество исследований определялось по шкале оценки качества когортных исследований Ньюкасл-Оттава [8]. Оценка исследований проводилась на основе определения следующих основных критериев: отбор исследовательских групп; сопоставимость групп; и установка интересующего исхода. Все несоответствия устранялись путем обсуждения авторами работы.

Результаты

Результаты поиска литературы. В результате поиска по ключевым словам в базе данных PubMed и Google Scholar всего найдено 404 публикаций. Число публикаций после удаления дубликатов составило 391. После анализа заголовков и их аннотаций поставленной цели соответствовали 39 публикаций. Наиболее частыми причинами исключения статей были несоответствие поставленной цели, отсутствие заданных данных, а также исключались обзорные статьи, обсуждения и доклады. Полнотекстовый скрининг прошла 21 публикация. Основной причиной исключения публикаций из окончательного анализа после полнотекстового скрининга являлось отсутствие заданных данных оценки деформации ЛП с помощью STE, поскольку в данных исследованиях деформация ЛП оценивалась с помощью TDI [9-14]. Таким образом, окончательно в наш обзор было включено 12 исследований, процесс отбора релевантных исследований показан на рисунке 2.

Общая характеристика исследований

Общее количество перенесших КШ пациентов, включенных в данный анализ, составило — 1093. Всем пациентам перед КШ проводилась оценка деформации ЛП по данным STE. Средний возраст пациентов составил 60,5 лет. Данные об исходных характеристиках пациентов обобщены в таблице 1.

Эхокардиографические данные

ЭхоКГ получали на ультразвуковых системах экспертного класса (General Electric, PHILIPS и Toshiba). В большинстве исследований (5 исследований) постобработка данных проводилась на рабочих станциях EchoPAC (GE) [15-18][25], в двух исследованиях Philips Q lab 10 software [23][24] и в одном исследовании Toshiba Analysis Software [19], позволяющих проводить автономный полуавтоматический анализ изображений. Деформация миокарда ЛЖ оценивалась с помощью 2D и 3D технологии STE. Основные характеристики ЭхоКГ оборудования и программного обеспечения представлены в таблице 2. Данные результатов ЭхоКГ-параметров представлены в таблице 3 и 4.

Глобальная деформация ЛП

Деформация ЛП в фазу резервуара

Деформация ЛП в фазу кондуита

Деформация ЛП в фазу насоса

Роль оценки параметров деформации ЛП для прогнозирования ПОФП после КШ

Оценка публикационного смещения

Для качественной оценки наличия систематической ошибки метаанализа включающих ≥5 исследований были построены воронкообразные диаграммы (Funnel plot). При визуальной оценке воронкообразной диаграммы при анализе разности средних значений (Std diff means) PALS обнаружено наличие выраженной асимметрии (рис. 8 А). Данное заключение было подтверждено количественными результатами теста Эггера: t=5,29; df=6,0; p<0,001. В то время как при оценке воронкообразной диаграммы при анализе значений ОШ (Log odds ratio) наличие выраженной асимметрии обнаружено не было (рис. 8 Б). Данное заключение было также подтверждено количественными результатами теста Эггера: t=0,94; df=3,0; p=0,208. При оценке теста Эггера для глобальной деформации ЛП и LACS также получены статистически незначимые результаты — t=1,45; p=0,12; и t=0,74; p=0,26, соответственно. Однако для LACtS согласно тесту Эггера получен статистически значимый результат t=2,25; p=0,08.

Обсуждение

ФП является частым осложнением после операции на сердце, которая может быть ассоциирована с неблагоприятными исходами как в раннем послеоперационном, так и в отдаленном периоде. Текущие данные исследований указывают на то, что сочетание исходных структурно-функциональных изменений предсердий с интраоперационными и послеоперационными факторами способствует инициации ПОФП [3]. Этот каскад событий опосредуется окислительным стрессом в предсердиях, воспалением, фиброзом, апоптозом и электрическим ремоделированием предсердий [2][3]. Многочисленные исследования показывают, что изменения функции ЛП, определяемые с помощью STE, являются полезными инструментами для стратификации риска развития ФП, в т.ч. после КШ [17][23]. Недавний метаанализ показал, что пациенты с ПОФП имели более низкие значения PALS по сравнению с пациентами без ПОФП (19,4% vs 29,1%, соответственно) [27]. Кумулятивный коэффициент Коэна, полученный в результате метаанализа, составил 1,4 (1,0-1,8). Однако в данный метаанализ при оценке PALS было включено лишь 5 исследований, кроме того, в объединенный анализ в данной работе входили и исследования, включающие пациентов как перенесших КШ, так и пациентов, перенесших вмешательства на аортальном и/или митральном клапанах сердца. Насколько нам известно, это первый систематический обзор и метаанализ роли предоперационной оценки деформации ЛП с помощью STE для прогнозирования ПОФП у пациентов, перенесших изолированное КШ. Мы обнаружили, что все основные параметры деформации ЛП, такие как глобальная деформация ЛП, деформация ЛП в фазу резервуара (PALS), кондуита (LACS) и насоса (LACtS), были статистически значимо снижены в группе пациентов с ПОФП. Кроме того, PALS продемонстрировала себя в качестве независимого фактора риска развития ПОФП. Таким образом, оценка параметров деформации ЛП и с помощью STE может использоваться как эффективный инструмент для стратификации риска ПОФП у пациентов, перенесших КШ. Выявление групп пациентов с более высоким риском развития ПОФП после КШ может помочь в разработке профилактических стратегий и адаптации терапии контроля ритма после операций на сердце [28-30].

Ограничения исследования. Во-первых, в наш систематический обзор и метаанализ включено небольшое количество исследований. Кроме того, как и в случае любого метаанализа обсервационных исследований, различия в критериях включения и конечных точках являются потенциальными источниками неоднородности исследований. Во-вторых, существенным недостатком текущего использования STE является разница в аппаратах различных производителей, кроме того, различались соответственно и программные обеспечения для постобработки данных. Требуется расширение возможностей перекрестного сравнения данных, хранящихся в растровом цифровом формате или в формате DICOM от различных фирм производителей ЭхоКГ оборудования и программного обеспечения. Кроме того, как было указано, в изображении кривых деформации ЛП большое значение имеет точка, принятая за референтную, а именно, зубец Р или комплекс QRS на электрокардиограмме. Но в большинстве исследований не были представлены данные о референтной точке, мы при анализе данных исходили из того, что все показатели деформации ЛП в случае использования комплекса QRS в качестве нулевой точки имеют положительные значения, в случае принятия зубца Р в качестве референтной точки фаза насоса ЛП отражается в виде отрицательного пика продольной деформации. Также следует отметить, что для оценки деформации миокарда крайне важное значение имеет качество ЭхоКГ визуализации и соответствующих настроек визуализации (например, частота кадров от 50 до 70 кадров/с). Указанные факторы вероятнее всего и привели к высокой гетерогенности при анализе разности средних значений показателей деформации ЛП.

Заключение

Оценка деформации ЛП с помощью STE обеспечивает важной дополнительной информацией для прогнозирования ПОФП у пациентов, перенесших изолированное КШ. PALS является независимым фактором риска развития ПОФП. Необходимы проспективные многоцентровые исследования с участием большой популяции пациентов, также существует потребность в создании единых протоколов оценки деформации ЛП для обеспечения стандартизации, валидизации полученных результатов и оценки возможности внедрения в практику для принятия клинических решений.

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