Способ определения фракции выброса правого желудочка сердца

Изобретение относится к области медицины, а именно к ультразвуковой диагностике.

Исследования последних лет показали, что функция правого желудочка играет центральную роль в клиническом исходе различных сердечно-легочных нарушений. В связи с этим оценка сократимости правого желудочка является важным параметром наряду с фракцией выброса левого желудочка.

Особенно важна оценка функционального состояния правого желудочка при оперативном лечении различных заболеваний сердца, поскольку тяжесть состояния и прогноз как в послеоперационном, так и в отдаленном периодах во многом определяется состоянием правого желудочка.

Показано, что снижение фракции выброса правого желудочка - важнейший фактор риска при реваскуляризации миокарда независимо от варианта поражения коронарного русла, а также при сочетанных операциях на сердечных клапанах и коронарных артериях [1, 2]

Известны такие способы, как магнитно-резонансная томография и трехмерная эхокардиография, являющиеся надежными методами оценки объема и функции правого желудочка. Недостатком этих методов являются высокая стоимость как оборудования, так и исследования, большие временные затраты и не 100% возможность выполнения трехмерной эхокардиографии у всех пациентов. Правый желудочек в отличие от левого желудочка имеет более сложную конфигурацию полости. Пространственная модель правого желудочка трудно поддается описанию с помощью обычных математических подходов, которые не могут учесть поперечное расширение и его выносящего тракта. Это и ограничивает возможности обычной двумерной ЭхоКГ. В связи с этим оценка известных и доступных ультразвуковых методов изучения контрактильности правого желудочка продолжает оставаться актуальной задачей.

Скорость систолического движения фиброзного кольца трикуспидального клапана отражает контрактильность правого желудочка. Она может быть измерена с применением технологии speckle tacking, а также при помощи М-режимной эхокардиографии, причем наиболее точно скорость движения фиброзного кольца отражает именно эта технология [3, 4].

Известен способ нормирования оценки показателя фракции выброса сердца, предложенный Власовым Ю.А., Нарциссовой Г.П, но данный способ инвазивный и требует зондирования сердца [5].

Известен способ оценки систолической функции правого желудочка [6]. Способ заключается в том, что в обычном допплеровском импульсно-волновом режиме измеряют скоростной показатель эхо-сигнала на уровне латерального края трикуспидального клапана. Данный способ является близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа. Недостатком данного способа является то, что, во-первых в его основе лежит использование допплеровского режима, а всякое допплеровское измерение скорости является «уголзависимым», то есть чем больше угол между направлением движение объекта и лучом - тем больше ошибка в измерении [7]. Оценка скорости движения фиброзного кольца трикуспидального клапана с использованием М-режимной эхокардиографии - более точный метод [7, 8]. Во-вторых, данный способ малоинформативен и не дает возможности использования его в разных возрастных группах. Высокая взаимосвязь между величиной экскурсии фиброзного кольца трикуспидального клапана и возрастом делает невозможным использование стандартных нормативов общепринятого значения данного показателя у детей различного возраста [9]. Это требует либо разработки нормативов с учетом площади поверхности тела или применения каких-либо других подходов.

Задачей изобретения является создание способа определения фракции выброса правого желудочка на основе эхокардиографических показателей, который может быть использован у пациентов разных возрастных групп.

Поставленная задача решается путем определения таких эхокардиографических параметров, как скорость систолического движения фиброзного кольца трикуспидального клапана и амплитуды систолического смещения фиброзного кольца трикуспидального клапана (TAPSE) в М-режиме, нормализованного по размеру правого желудочка. Фракцию выброса правого желудочка (RVef) определяют по формуле:

где

- длинная ось правого желудочка в четырехкамерной позиции от верхушки до основания септальной створки, мм;

ТКкМ - М-режимная скорость систолического движения фиброзного кольца трикуспидального клапана, см/с;

TAPSE - амплитуда систолического смещения фиброзного кольца трикуспидального клапана, мм.

Предлагаемым способом обследовано 150 человек, из которых 50 практически здоровых детей в возрасте от 1 года до 17 лет, средний возраст 6,45±3,9 года, 50 детей после хирургической коррекции ВПС (тетрада Фалло) в возрасте от 7 мес до 14 лет, и 50 человек (средний возраст составил 53±15,7 года), из которых 20 относительно здоровых пациентов и 30 человек с различной кардиальной патологией.

Использовали ультразвуковую систему iE-33, x-Matrix (Philips). Определяли скорость движения латеральной части фиброзного кольца трикуспидального клапана с применением:

- импульсно-волновой допплерографии (прототип);

- М-режимной эхокардиографии.

Статистическая обработка цифровых данных осуществлялась с помощью программы Statistica for Windows ver. 6. Достоверными считали различия при значениях Р<0.05. Проанализировали диагностическую возможность определения фракции выброса правого желудочка различными методами, эталонным методом считали трехмерную эхокардиографию. Фракция выброса правого желудочка, определенная при помощи двухмерной эхокардиографии, достоверно коррелировала с данными трехмерной ЭхоКГ R - 0,58, р=0.001. Техническим результатом предлагаемого изобретения является высокая чувствительность 98% и специфичность 91% предлагаемого способа.

Существенные признаки изобретения проявили в заявляемой совокупности новые свойства, не вытекающие из уровня техники в данной области и неочевидные для специалиста. Идентичной совокупности признаков не обнаружено в патентной и научно-медицинской литературе. Предлагаемый в качестве изобретения способ может быть использован в практическом здравоохранении для улучшения качества диагностики и своевременного назначения соответствующего лечения.

Исходя из вышеизложенного следует считать предлагаемое изобретение соответствующим условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».

Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных к нему фигур. На фиг. 1 изображено сечение сердца в апикальной четырехкамерной позиции и определение скорости движения и амплитуды смещения фиброзного кольца с применением М-режима ЭхоКГ.

Способ осуществляют следующим образом. Во время эхокардиографии в апикальной 4-камерной позиции устанавливают контрольный объем на уровне латерального края трикуспидального клапана и измеряют скорость (ТКкМ) и амплитуду систолического смещения фиброзного кольца трикуспидального клапана (TAPSE) с помощью М-режима. От верхушки до основания септальной створки трикуспидального клапана измеряют длинник правого желудочка. По оригинальной математической формуле, использующей выявленные выше параметры, определяют фракцию выброса правого желудочка (RVef). Способ позволяет количественно оценить систолическую функцию правого желудочка, что позволяет проводить мониторинг показателей в процессе лечения.

где

- длинная ось правого желудочка в четырехкамерной позиции от верхушки до основания септальной створки, мм;

ТКкМ - М-режимная скорость систолического движения фиброзного кольца трикуспидального клапана в см/с;

TAPSE - амплитуда систолического смещения фиброзного кольца трикуспидального клапана в мм.

По сравнению с прототипом заявляемый способ обладает следующими преимуществами: он может быть использован как у детей, так и у взрослых, точность определения показателей существенно выше, чем у прототипа.

Пример 1. Больной Д., 4 года, поступил в клинику, в кардиохирургическое отделение с диагнозом ВИС, тетрада Фалло. По данным ЭХО-КГ: небольшая дилатация и гипертрофия правого желудочка, декстрапозиция аорты, клапанный стеноз легочной артерии, нерестриктивный дефект межжелудочковой перегородки с умеренным право-левым сбросом. Систолическая функция левого желудочка в норме (фракция выброса -61%). Митральная и трикуспидальная регургитация 1 ст. В М-режиме была определена систолическая скорость ФК ТК (13 см/с) и амплитуда смещения ФК ТК (30 мм). длинная ось правого желудочка составила 67 мм (фиг. 1). По формуле

определили фракцию выброса правого желудочка (RVef=68%). Таким образом была верифицирована сохранность систолической функции правого желудочка, что позволило скорректировать лечение и определить хороший прогноз как в послеоперационном, так и в отдаленном периодах.

Пример 2. Больной Г., 50 лет, доставлен в клинику в порядке неотложной помощи через 2 часа после появления интенсивной боли за грудиной. Боль такого характера появилась впервые, без видимой причины, сопровождалась общей слабостью и не уменьшилась после приема 2 таблеток нитроглицерина, что заставило больного обратиться за медицинской помощью. В анамнезе - повышение АД до 160/100 мм рт.ст. в течение 3 лет, стаж курения более 20 лет. На ЭКГ, зарегистрированной бригадой скорой помощи через 40 мину от начала болевого синдрома обнаружены признаки острого заднедиафрагмального инфаркта миокарда, субэндокардиальной ишемии верхушечно-боковых отделов левого желудочка; замещающий ритм атриовентрикулярного (АВ) соединения с ЧСС 46/мин, полная блокада правой ножки пучка Гиса. При поступлении в ОРИТ состояние больного тяжелое. Отмечались заторможенность, акроцианоз, похолодание конечностей. Над легкими везикулярное дыхание, единичные сухие хрипы. Частота дыхания 16/мин. Тоны сердца глухие, АД 80/60 мм рт.ст., выраженная брадикардия (ЧСС 42/мин). Печень не увеличена. Периферических отеков нет. По лабораторным данным - лейкоцитоз 11,7×10⁹/л, гипергликемия (глюкоза крови 9,0 ммоль/л), тропониновый тест положительный, небольшое повышение уровня креатинина (166 мкмоль/л).

По данным эхокардиографии обнаружена небольшая дилатация правого желудочка, гипокинез свободной стенки. Размеры левых камер в норме. Гипокинез задней, заднесептальных сегментов левого желудочка. Систолическая функции левого желудочка нерезко снижена (фракция выброса - 50%). Митральная и трикуспидальная регургитация 1 ст. СДПЖ 33 мм рт.ст. В М-режиме была определена систолическая скорость ФК ТК (8 см/с) и амплитуда смещения ФК ТК(Пмм), - длинная ось правого желудочка составила 79 мм. По формуле определили фракцию выброса правого желудочка (RVef=29%). Таким образом, инфаркт правого желудочка был верифицирован эхокардиографией.

Приблизительно у 5% больных с инфарктом правого желудочка развивается кардиогенный шок с высоким риском летального исхода. Ведение больных с инфарктом миокарда правого желудочка отличается от принятого при изолированном поражении левого желудочка и включает ограничение применения вазодилататоров и диуретиков, нагрузку объемом, инотропную поддержку, контроль ритма и частоты сердечных сокращений. Для выбора оптимальной тактики ведения больного чрезвычайно важно раннее распознавание инфаркта правого желудочка.

В примере представлено клиническое наблюдение инфаркта правого желудочка у больного с острым задним инфарктом миокарда. В данном случае своевременное выявление инфаркта правого желудочка существенно повлияло на лечебную тактику и внесло определенный вклад в благоприятный исход заболевания.

Предлагаемый в качестве изобретения способ апробирован на 150 пациентов и позволяет с высокой чувствительностью и специфичностью определить фракцию выброса правого желудочка у разных возрастных групп.

Литература

1. Don Poldermans. Рекомендации по оценке сердечно-сосудистого риска перед операциями // Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2010. №.4. - Т. 6 - .С. 399

2. Thomas G., Di Salvo, Mathier M, Marc J., Preserved right ventricular ejection fraction predicts exercise capacity and survival in advanced heart failure // Journal of the American College of Cardiology. - April 1995. - P. 1143-1153

3. Meris A, Faletra F, Conca C, et al. Timing and magnitude of regional right ventricular function: a speckle trackingderived strain study of normal subjects and patients with right ventricular dysfunction // J Am Soc Echocardiogr. - 2010. - Vol. 23 (8). - P. 828.

4. Johnson R.A., Rubin L.J. Noninvasive evaluation of right ventricular function // Clin Chest Med. - 1997. Mar. 8(1):65-80.

5. Власов Ю.А., Нарциссова Г.П. Способ нормирования оценки показателя фракции выброса сердца [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.findpatent.ru/patent/248/2489966.html

6. Мирзоян Е.С.и соавт. Способ диагностики начальных проявлений систолической дисфункции правого желудочка сердца [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.findpatent.ru/patent/253/2532876.html

7. Шиллер Н., Осипов М.А. Клиническая эхокардиография. - М.: Практика, 2005. - С. 34.

8. Kruck I, Biamino G. Quantitative Methoden der M-Mod, -2D- and Doppler Echokardiographie, Bohringer, Mannheim.-1998. - C. 45-46.

9. IJ, Rubio MD, AJ et al. Determination of normalized values of the tricuspid annular plane systolic excursion in 405 Spanish children and adolescents // Rev Esp Cardiol. - 2011. - Vol. 64(8). - P. 674-80.