Влияние транскатетерной пластики митрального клапана "край-в-край" у пациентов с тяжелой митральной недостаточностью на динамику показателей миокардиальной работы левого желудочка

Оценка сократительной функции левого желудочка (ЛЖ) является одной из важных задач у пациентов с тяжелой митральной недостаточностью, которым планируется коррекция клапанного порока сердца. Традиционным и наиболее изученным показателем является фракция выброса (ФВ), измеренная в двух плоскостях с использованием метода дисков [1]. На сегодняшний момент данный параметр является определяющим при принятии решения, особенно, у пациентов с функциональным генезом митральной регургитации (МР) [2]. Однако было показано, что у пациентов с хронической недостаточностью митрального клапана (МК) ФВ может неточно отражать истинную сократимость ЛЖ [3] и, как правило, переоценивается. Необходимо принять во внимание, что данный показатель рассчитывается из величин диастолического и систолического объемов ЛЖ, не учитывает объем крови, выбрасываемый в полость с меньшим давлением — левое предсердие, и не способствует поддержке нормального антеградного ударного объема. Вместе с тем стратификация пациентов по ФВ ЛЖ из исследований COAPT и MITRA FR не выявила пациентов с максимальной выгодой после транскатетерной пластики МК "край-в-край" (ТПМК). Глобальная продольная деформация (GLS) ЛЖ, оцениваемая с помощью технологии спекл-трекинг эхокардиографии (ЭхоКГ), оказалась более чувствительной к изменениям механики ЛЖ, чем ФВ ЛЖ и была связана со смертностью от всех причин у пациентов с тяжелой МР [4][5]. Однако GLS не учитывает влияние постнагрузки на ЛЖ, которой отводится немалая роль в прогрессировании МР [6]. Потому перспективным представляется изучение нового метода оценки сократительной функции ЛЖ на основе построения кривой давление-деформация и расчета показателей глобальной работы миокарда. Этот подход позволяет провести детальную оценку сегментарной и глобальной функции ЛЖ, учитывая постнагрузку, а также оценить влияние ТПМК на механику и энергетику миокарда ЛЖ как в раннем послеоперационном периоде, так и спустя время после вмешательства. В физическом смысле работа определяется как сила, приложенная на перемещение объекта, в то время как работа миокарда в эхокардиографическом выражении рассчитывается как внутрижелудочковое давление, приложенное к деформации [7]. Данный метод уже изучен у пациентов с различной нозологией, в т. ч. с ишемической болезнью сердца, сердечной недостаточностью, как на фоне ресинхронизирующей терапии, так и модуляции сердечной сократимости [8-10]. Однако у пациентов с тяжелой митральной недостаточностью, особенно, на фоне ТПМК, в литературе такие работы единичны.

Цель: изучить динамику показателей сократительной функции ЛЖ у пациентов с симптомной тяжелой недостаточностью МК с оценкой GLS и показателей миокардиальной работы ЛЖ на фоне длительного наблюдения после ТПМК.

Материал и методы

Исследование выполнено в рамках научно-исследовательской работы, зарегистрированной в международном реестре клинических исследований Национального института здоровья США (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT04350372) и клинической апробации (2020-5-16_ФГБУ_НМИЦ_Кардиологии), проведено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинкской декларации. Протокол научно-исследовательской работы одобрен этическим комитетом, номер протокола 248 от 24.07.2019. Все пациенты подписали информированное согласие до включения в исследование. Проспективно включено 43 пациента с тяжелой и симптомной выраженной МР (≥3 степени) высокого хирургического риска. Критериями исключения являлись сопутствующий клапанный порок сердца, требующий хирургического вмешательства, в т. ч. митральный и аортальный стеноз любой степени выраженности, ФВ ЛЖ <30%, техническая невозможность проведения ТПМК, отказ пациента от вмешательства. Трансторакальная ЭхоКГ выполнялась на ультразвуковом приборе экспертного уровня Vivid E9, (GE, Норвегия) с использованием матричного датчика M5S-D в положении пациента на левом боку с одномоментной электрокардиографией-синхронизацией во II модифицированном отведении.

Методика оценки работы миокарда ЛЖ основывалась на построении петли "давление-деформация", для чего проводилось измерение артериального давления на правом плече в положении лежа на спине в начале исследования автоматическим сфигмоманометром Little Doctor LD51U, предварительно прошедшим сравнение с эталонным тонометром в профильной лаборатории, и записывались двумерные серошкальные изображения в стандартных четырех-, двух- и трехкамерных проекциях при частоте кадров >60 кадр/с. Постобработка осуществлялась в автономном режиме на рабочей станции EchoPac (Version 206, GE Medical Health). GLS ЛЖ оценивалась в трех проекциях полуавтоматически с помощью программного обеспечения AFI, при необходимости корректировалась граница эндокард-кровь и ширина зоны интереса. Работа миокарда определялась как функция времени на протяжении всего кардиоцикла по записям деформации и расчетного давления в ЛЖ, приравненного к среднему значению трехкратного измерения на плечевой артерии. Автоматически строилась кривая давления ЛЖ с коррекцией временных интервалов изоволюмической фазы и фазы выброса. Рассчитывались следующие значения работы миокарда ЛЖ: индекс глобальной работы (GWI, global work index) — работа, которую совершает ЛЖ за период времени от закрытия до открытия МК, соответствует площади петли давление-деформация; глобальная конструктивная работа (GCW, global constructive work) — работа, затрачиваемая на укорочение волокон в систолу и удлинение во время изоволюмического расслабления; глобальная потерянная работа (GWW, global wasted work) — работа, выполняемая во время удлинения волокон в систолу и укорочения при изоволюметрическом расслаблении; эффективность глобальной работы (GWE, global work efficiency) — отношение конструктивной работы к сумме конструктивной и потерянной работ.

Статистический анализ данных проведен с использованием программ Statistica 10 (StatSoft Inc., США), StatTech v. 3.1.3 (ООО "Статтех", Россия). Качественные величины представлены как абсолютные значения (n) и процент от выборки. Распределение выборки оценивалось с помощью критерия Шапиро-Уилка. Количественные величины представлены как медиана и квартили — Me [Q1; Q3]. Степень МР представлена как среднее значение ± стандартное отклонение. При анализе количественных величин использовались U-критерий Манна-Уитни, Уилкоксона. При сравнении трех и более зависимых совокупностей использовался непараметрический критерий Фридмана с апостериорными сравнениями с помощью критерия Коновера-Имана с поправкой Холма-Бонферрони. Статистически значимыми считались различия при р<0,05.

Результаты

В таблице 1 представлена клинико-демографическая характеристика пациентов.

Дооперационное ЭхоКГ исследование проводилось на фоне максимально возможной компенсации сердечной недостаточности. Исходные значения изучаемых показателей представлены в таблицах 2 и 3.

Пациенты были разделены на две группы по генезу митральной недостаточности: функционального генеза (ФМР) и дегенеративного генеза (ДМР). При сравнении исходных показателей выявлены статистически значимые различия объемных показателей и ФВ ЛЖ между группами. GLS была достоверно выше в когорте ДМР: -15,5 [ -17,7; -13,8]% vs -10,1 [ -12,5; -7,5]% в группе ФМР, р=0,003. Степень митральной недостаточности также преобладала у пациентов с ДМР (р=0,007). При анализе миокардиальной работы ЛЖ выявлены статистически значимые различия всех показателей с более низкими значениями GCW, GWI и GWE и более высоким значением GWW в группе ФМР. Несмотря на относительно сохранную ФВ ЛЖ 52 [ 50; 62]%, у пациентов с ДМР выявлено снижение показателей конструктивной работы до 1458 [ 1283; 1848] мм рт.ст.%, индекса работы миокарда до 1137 [ 980; 1510] мм рт.ст.%, а также эффективности работы до 90 [ 85; 93]% относительно референсных значений.

Динамика показателей структурно-функционального ремоделирования ЛЖ по группам представлена в таблицах 4 и 5.

В раннем послеоперационном периоде, на фоне эффективной коррекции МР в обеих группах больных, отмечалось уменьшение конечного диастолического объема, достигающее статистической значимости у пациентов с ДМР, без достоверной динамики конечного систолического объема, что сопровождалось снижением ФВ ЛЖ. Резкое снижение преднагрузки на ЛЖ сопровождалось ухудшением GLS ЛЖ в группе ФМР с -10,1 [ -12,5; -7,5]% до -8,9 [ -11,4; -6,8]%, р>0,05; а в группе ДМР с -15,5 [ -17,7; -13,8]% до -11,7 [ -15,4; -8,8]%, р=0,003, что может свидетельствовать о возрастающем влиянии постнагрузки на ЛЖ. Также отмечено достоверное снижение показателей GCW, GWE в обеих когортах и GWI у пациентов с ДМР.

При последующих ЭхоКГ исследованиях в группе ФМР достоверной динамики объемных показателей, ФВ и GLS ЛЖ выявлено не было. Однако при анализе показателей работы миокарда через 12 мес. отмечалось улучшение сократительной функции ЛЖ в виде статистически значимого увеличения GCW до 1128 [ 890; 1711] мм рт.ст.% vs 977 [ 684; 1253] мм рт.ст.% — относительно исходного значения (р=0,047) и GWE до 82 [ 77; 86] — через 12 мес. vs 76 [ 73; 79]% — относительно послеоперационного снижения (р=0,017). На рисунках 1 и 2 представлен пример оценки показателей работы миокарда у пациента с исходной ФМР 3 ст. и через 12 мес. после ТПМК. На фоне сохраняющейся МР 1-2 ст. к одному году наблюдения отмечалось трехкратное увеличение GWI с 157 мм рт.ст.% до 471 мм рт.ст.%, увеличение GCW с 398 мм рт.ст.% до 625 мм рт.ст.% и GWE с 54% до 66%. В группе ДМР через 12 мес. после ТПМК отмечалось обратное ремоделирование и улучшение функции ЛЖ, за счет достоверного уменьшения конечного диастолического объема и увеличения ФВ, статистически значимого увеличения GLS, GWE относительно послеоперационного снижения, а также увеличения GCW и GWI по сравнению с исходными значениями (табл. 5).

Обсуждение

ТПМК "край-в-край" — это уникальное вмешательство, позволяющее, с одной стороны, эффективно проводить коррекцию тяжелой МР у пациентов старческого возраста и больных крайне высокого хирургического риска, а с другой — представляет собой модель для изучения острых гемодинамических изменений. Данная модель позволяет оценить механику и энергетику ЛЖ в условиях гемодинамической перестройки после ТПМК без влияния стернотомии, кардиоплегии и искусственного кровообращения на функцию ЛЖ. Появление метода неинвазивной оценки работы миокарда открывает широкие перспективы в этом направлении. Однако на сегодняшний момент количество работ по изучению этой методики у пациентов после ТПМК крайне мало, большинство из них ретроспективные, а некоторые носят противоречивый характер [12][13].

Наше исследование демонстрирует не только эффективность коррекции МР, сохраняющуюся на протяжении 12 мес. наблюдения, но и улучшение сократительной функции ЛЖ в обеих когортах пациентов.

Обращало на себя внимание достоверное увеличение потерянной работы миокарда в обеих группах больных как в раннем послеоперационном, так и в отдаленном периоде после вмешательства. На наш взгляд, этот феномен может быть объяснен двумя причинами. Во-первых, сообщалось, что GWW является мерой потери энергии миокардом во время сердечного цикла и связана с ремоделированием ЛЖ у пациентов, в частности подвергающихся сердечной ресинхронизирующей терапии [14]. При изменении геометрии ЛЖ, вследствие его дилатации, перерастяжения саркомеров, утрачивается их архитектоника, приводящая в т. ч. к нарушению скручивания [15], увеличению количества нефункционирующих кардиомиоцитов и как следствие к прогрессирующему снижению сократительной способности миокарда. В соответствии с этим мы разделили пациентов на две группы (табл. 6) исходя из объемного размера ЛЖ согласно современным рекомендациям по количественной оценке камер сердца [1].

Оказалось, что достоверное увеличение GWW через 6 и 12 мес. после вмешательства отмечалось только у пациентов с расширенной полостью ЛЖ, что согласуется с данными нидерландских коллег у пациентов с постинфарктным кардиосклерозом [16]. Во-вторых, наличие тяжелой МР способствует более легкому опорожнению ЛЖ в полость с меньшим давлением — левое предсердие, чем в аорту, и количество кардиомиоцитов, совершающих неэффективную работу, будет меньше. Это объясняет более низкие значения GCW и GWI, но лучшую эффективность работы миокарда у пациентов с тяжелой МР по сравнению с пациентами c легкой степенью МР [17]. После резкого устранения преднагрузки, как в случае успешной ТПМК, объем крови, который необходимо протолкнуть в аорту, значимо увеличивается, что при отсутствии реализации адаптационного механизма (эффекта Франка-Старлинга) в раннем послеоперационном периоде приводит к снижению эффективности миокардиальной работы как за счет увеличения GWW, так и снижения GCW. Чем более выражен эффект коррекции МР, тем больше степень увеличения потерянной работы (GWW) в условиях снижения контрактильности кардиомиоцитов в раннем послеоперационном периоде. Данный факт может быть особенно полезен у пациентов с исходно низкими значениями ФВ ЛЖ и сердечного выброса, что может повлиять на медикаментозную терапию в раннем послеоперационном периоде.

Таким образом, можно предположить, что GWW является одним из показателей эффективности коррекции МР после ТПМК, однако для этого необходимы дальнейшие исследования. Вероятно, именно поэтому значение GWW >300 мм рт.ст.% было связано с лучшей выживаемостью у пациентов с ФМР [17]. В последующем эффективность работы миокарда восстанавливалась в первую очередь за счет увеличения GCW: в группе ФМР к 6 мес. наблюдения, в группе ДМР к 1 году наблюдения. При этом степень восстановления GWE будет зависеть как от количества жизнеспособного миокарда ЛЖ, так и исходной тяжести и длительности МР, ее вклада в необратимое ремоделирование миокарда ЛЖ и снижение его сократительной функции.

Насколько нам известно из доступной на сегодняшний момент литературы, это одно из первых исследований, где изучалась механика и энергетика ЛЖ с помощью нового неинвазивного метода оценки работы миокарда в раннем послеоперационном периоде при ТПМК. Отдаленные результаты наблюдения описывались в единичных зарубежных работах [13][18]. Последующие исследования в этом направлении могут открыть перспективы в лечении с помощью ТПМК остро возникшей тяжелой МР.

Ограничения исследования. Ограничением представленного исследования является небольшая группа пациентов, а также исключение пациентов с ФВ ЛЖ <30% согласно протоколу клинического исследования и протоколу клинической апробации.

Заключение

ТПМК "край-в-край" приводит к снижению GCW, GWI и GWE в раннем послеоперационном периоде, вследствие резкого устранения преднагрузки на ЛЖ, перераспределения выбрасываемого ЛЖ объема крови и увеличения напряжения на стенки ЛЖ в систолу.

Отмечено положительное влияние на сократительную функцию ЛЖ в виде повышения показателя GCW у пациентов после коррекции тяжелой МР различного генеза через 12 мес. наблюдения.

Показатели GCW и GWW могут стать дополнительными маркерами эффективности коррекции МР после ТПМК, однако необходимы дальнейшие исследования в этом направлении.

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