Результат интеллектуальной деятельности: Способ оценки тяжести состояния пациентов с идиопатической и хронической тромбоэмболической легочной гипертензией по показателям эластических свойств легочной артерии

Изобретение относится к медицине, в частности к кардиологии и пульмонологии, и может быть использовано для определения тяжести состояния пациентов с идиопатической и хронической тромбоэмболической легочной гипертензией (ИЛГ и ХТЭЛГ).

Изучение жесткости аорты у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями привело к ряду важных открытий. В частности, жесткость аорты увеличивается с возрастом, что является основным фактором риска заболеваемости и смертности. Кроме того, жесткость аорты тесно связана с другими факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, такими как артериальная гипертензия, ожирение, нарушение толерантности к глюкозе и дислипидемия. Особый интерес представляет изучение жесткости аорты при артериальной гипертензии. Повышение артериального давления ведет к повреждению эндотелия и увеличению жесткости аорты.

У пациентов с легочной гипертензией (ЛГ) наблюдаются аналогичные изменения в легочной артерии (ЛА), причем жесткость ЛА является предиктором смертности для данной категории пациентов. Выраженность дисфункции, дилатации и гипертрофии правого желудочка (ПЖ) коррелирует с жесткостью ЛА; при этом адаптация ПЖ к хронической перегрузке давлением зависит не только от величины легочной сосудистого сопротивления (ЛСС), но и от жесткости ЛА. Увеличение жесткости ЛА сопровождается эндотелиальной дисфункцией в сочетании с активацией провоспалительных, вазоконстрикторных и профиброгенных факторов.

В настоящее время в литературе имеются единичные исследования, посвященные неинвазивной оценке эластических свойств ЛА. Ранее использовавшиеся инвазивные подходы представляются сложными и сопряжены с рядом технических трудностей, тогда как эхокардиография (ЭхоКГ) является единственным неинвазивным методом, позволяющим получить полный спектр информации.

Известен способ определения эластических свойств ЛА по ее деформации, который использовался у 90 пациентов с ЛГ. Пациенты были разделены на 2 группы: 45 пациентов с острой тромбоэмболией легочной артерии (ТЭЛА) и 45 пациентов с ЛГ иной этиологии (ИЛГ, ассоциированная с заболевания соединительной ткани, ассоциированная с заболеваниями легких). Деформация ЛА рассчитывалась как отношение разницы систолического и диастолического диаметров ствола ЛА к диастолическому диаметру по данным ЭхоКГ. У пациентов с ТЭЛА показатель деформации ЛА был достоверно выше, чем у пациентов с ЛГ иной этиологии. В течение 3 месяцев пациенты с ТЭЛА получали антикоагулянтную терапию, после чего у них отмечалось достоверное увеличение показателя деформации ЛА вне зависимости от наличия остаточных тромбов.

(Wu DK, Hsiao SH, Lin SK, Lee CY, Yang SH, Chang SM, Chiou KR. Main pulmonary arterial distensibility: different presentation between chronic pulmonary hypertension and acute pulmonary embolism. CircJ. 2008 Sep; 72(9):1454-9).

К недостаткам данного исследования можно отнести отсутствие разделения пациентов с ЛГ в зависимости от тяжести состояния и использование только одного из нескольких параметров эластических свойств ЛА.

Известен также способ определения эластических свойств ЛА, при котором измеряли стандартные гемодинамические параметры и рассчитывали интегральную растяжимость ЛА как отношение ударного объема (УО) к пульсовому давлению, у 54 пациентов с ИЛГ. Авторы предложили неинвазивный подход к оценке интегральной растяжимости ЛА с помощью ЭхоКГ, которая позволяет рассчитать УО по диаметру выходного тракта и интегралу линейной скорости и пульсовое давление как разницу систолического и диастолического давления в ЛА (СДЛА и ДДЛА). Интегральная растяжимость ЛА была наиболее сильным предиктором смертности по сравнению с такими неинвазивными параметрами как дисфункция ПЖ, время изгнания в выходном тракте ПЖ и стандартными показателями гемодинамики по данным катетеризации правых отделов сердца (КПОС).

(Mahapatra S, Nishimura RA, Oh JK, McGoon MD. The prognostic value of pulmonary vascular capacitance determined by Doppler echocardiography in patients with pulmonary arterial hypertension. J AmSocEchocardiogr. 2006; 19(8):1045-1050).

Недостатком данного исследования является применение только одного показателя эластических свойств ЛА без разделения больных ИЛГ на группы в зависимости от функционального класса (ФК).

Задачей изобретения является создание точного и эффективного способа оценки тяжести состояния пациентов с ИЛГ и ХТЭЛГ по показателям эластических свойств ЛА, позволяющего следить за прогрессированием заболевания для возможности назначения адекватной терапии и повышения выживаемости больных.

Технический результат заключается в повышении эффективности и точности способа.

Это достигается тем, что в заявляемом способе с идиопатической и хронической тромбоэмболической легочной гипертензией путем проведения эхокардиографического обследования с определением систолического давления в легочной артерии (СДЛА), диастолического давления в легочной артерии (ДДЛА), пульсового давления (ΔР) в легочной артерии, ударного объема (УО), вычисления интегральной жесткости: ΔР/УО, согласно изобретению, дополнительно определяют максимальный (Dmax) и минимальный (Dmin) диаметры легочной артерии, вычисляют ΔD=Dmax-Dmin, затем вычисляют по формулам: показатели деформации легочной артерии: (ΔD/Dmin)*100%; коэффициент растяжимости легочной артерии: ΔD/(Dmin*ΔP); интегральную растяжимость легочной артерии: УО/ΔР; индекс жесткости β легочной артерии: ln(СДЛА/ДДЛА)/(ΔD/Dmin); модуль жесткости Петерсона легочной артерии: (Dmin*ΔP)/ΔD, и при значениях деформации легочной артерии у больных: при ИЛГ≤5,8%, при ХТЭЛГ≤6,7%; коэффициента растяжимости легочной артерии: при ИЛГ≤0,8×10^-5 Па^-1, при ХТЭЛГ≤1,0×10^-5 Па^-1; интегральной растяжимости легочной артерии: при ИЛГ≤0,9 мл/мм рт.ст., при ХТЭЛГ≤1,1 мл/мм рт.ст.; индекса жесткости β легочной артерии: при ИЛГ>18,3, при ХТЭЛГ>13,8; модуля жесткости Петерсона легочной артерии: при >1,3×10⁵ Па, при ХТЭЛГ>1,0×10⁵ Па; интегральной жесткости ЛА: при ИЛГ>1,1 мм рт.ст./мл, при ХТЭЛГ>0,8 мм рт.ст./мл состояние пациента оценивают как тяжелое, что соответствует III-IV функциональному классу.

Осуществление способа.

Оценку эластических свойств ЛА проводят по данным ЭхоКГ с использованием показателей деформации, растяжимости и жесткости, для расчета которых используют следующие формулы:

1. Деформация: (ΔD/Dmin)*100%

2. Растяжимость

коэффициент растяжимости: ΔD/(Dmin*ΔP)

интегральная растяжимость: УО/ΔР

3. Жесткость

индекс жесткости β: ln(СДЛА/ДДЛА)/(ΔD/Dmin)

модуль жесткости Петерсона: (Dmin*ΔP)/ΔD

интегральная жесткость: ΔР/УО,

где ΔD=Dmax-Dmin, Dmax - максимальный диаметр ЛА, Dmin - минимальный диаметр ЛА, ΔР - пульсовое давление в ЛА, СДЛА - систолическое давление в ЛА, ДДЛА - диастолическое давление в ЛА.

Максимальный и минимальный диаметры ЛА измеряют из парастернальной позиции по короткой оси левого желудочка (ЛЖ) с акцентом на ЛА на уровне ствола ЛА в В-режиме. Запись изображения проводят на задержке дыхания и сопровождают синхронной регистрацией ЭКГ. Ориентирами для измерения диаметров ЛА служат зубцы ЭКГ: для максимального систолического диаметра - нисходящее колено зубца Т, для минимального диастолического диаметра ЛА - 100 мс до начала зубца R. Измерения проводят по внутреннему диаметру ЛА без учета ее стенок.

Для расчета УО используют формулу: УО=πr²×VTI, где r - радиус (1/2 диаметра) выходного тракта правого желудочка (ВТПЖ), VTI - интеграл линейной скорости кровотока в выходном тракте ПЖ (ВТПЖ).

Для измерения диаметра ВТПЖ и регистрациискорости кровотока в ВТПЖ используютпарастернальную позицию по короткой оси ЛЖ с акцептом на ЛА. Скорость кровотока регистрирую т в режиме импульсно-волновой допплерографии.

Расчет СДЛА проводят по формуле: СДЛА=мГДсТК+Р_ПП, где мГДсТК - максимальный систолический градиент на трикуспидальном клапане, Р_ПП - давление в правом предсердии.

Расчет ДДЛА проводят по формуле: ДДЛА=(3×срДЛА-СДЛА)/2, полученной путем преобразования формулы срДЛА=(СДЛА+2×ДДЛА)/3.

Расчет срДЛА проводят по формуле: срДЛА=срГДсТК+Р_ПП, где срГДсТК - средний систолический градиент на трикуспидальном клапане.

Определение мГДсТК и срГДсТК выполняют путем трассирования спектра трикуспидальной регургитации, полученного в режиме постоянно-волновой допплерографии.

Для определения давления в правом предсердии (ПП) используют диаметр нижней полой вены (НПВ) и ее коллабирование на вдохе. Если диаметр НПВ не превышает 2,1 см и она коллабирует на вдохе >50%, то давление в ПП составляет 3 мм рт.ст. (0-5 мм рт.ст.); если диаметр НПВ превышает 2,1 см и она коллабирует на вдохе <50%, то давление в ПП составляет 15 мм рт.ст. (10-20 мм рт.ст.). В остальных случаях используется среднее значение давления 8 мм рт.ст. (5-10 мм рт.ст.).

При следующих значениях эластических свойств ЛА состояние пациентов оценивают как тяжелое, которое соответствует III-IV функциональному классу:

для деформации ЛА: при ИЛГ≤5,8%, при ХТЭЛГ≤6,7%;

для коэффициента растяжимости ЛА: при ИЛГ≤0,8×10^-5 Па^-1, при ХТЭЛГ≤1,0×10^-5 Па^-1;

для интегральной растяжимости ЛА: при ИЛГ≤0,9 мл/мм рт.ст., при ХТЭЛГ≤1,1 мл/мм рт.ст.;

для индекса жесткости β ЛА: при ИЛГ>18,3, при ХТЭЛГ>13,8;

для модуля жесткости Петерсона ЛА: при ИЛГ>1,3×10⁵ Па, при ХТЭЛГ>1,0×10⁵ Па;

для интегральной жесткости ЛА: при ИЛГ>1,1 мм рт.ст./мл, при ХТЭЛГ>0,8 мм рт.ст./мл.

При проведении корреляционного анализа между показателями эластических свойств ЛА и параметрами структурно-функционального состояния правых отделов сердца, а также сердечно-сосудистого (СС) сопряжения ПЖ-ЛА для всех показателей выявлена достоверная связь (для большинства показателей связь была тесной) (p<0,05).

В исследование было включено 80 пациентов, которым по данным комплексного клинико-инструментального обследования был выставлен диагноз ИЛГ или ХТЭЛГ. Группу здоровых добровольцев составили 20 человек (14 женщин и 6 мужчин) в возрасте 31 лет.

Пациенты с ЛГ были разделены на две группы: группу 1 составили 40 пациентов с ИЛГ (35 женщин и 5 мужчин в возрасте 43,5 [32; 53] лет); группу 2 составили 40 пациентов с ХТЭЛГ (25 женщин и 15 мужчин в возрасте 50,5 [41; 58] лет). Пациенты каждой группы были разделены на две подгруппы в зависимости от тяжести заболевания. В группу 1 включено 20 пациентов I-II ФК (подгруппа 1) и 20 пациентов III-IV ФК (подгруппа 2), в группу 2-15 пациентов I-II ФК (подгруппа 1) и 25 пациентов Ш-IV ФК (подгруппа 2).

В группах ИЛГ и ХТЭЛГ отмечалось достоверное уменьшение деформации, коэффициента растяжимости и интегральной растяжимости ЛА, а также достоверное увеличение индекса жесткости β, модуля Петерсона и интегральной жесткости ЛА по сравнению с группой здоровых добровольцев (p<0,05). Достоверных различий между группами ИЛГ и ХТЭЛГ по указанным показателям не выявлено. В таблице 1 приведены показатели эластических свойств ЛА у пациентов с ИЛГ, ХТЭЛГ и здоровых добровольцев. При сравнении показателей внутри групп ИЛГ и ХТЭЛГ у пациентов III-IV ФК отмечались более выраженные изменения по сравнению с пациентами I-II ФК (р<0,05). В таблице 2 приведены показатели эластических свойств ЛА у пациентов с ИЛГ и ХТЭЛГ различной степени тяжести.

В таблице 3 приведены корреляционные связи между показателями эластических свойств ЛА, параметрами структурно-функционального состояния правых отделов сердца и СС сопряжения ПЖ-ЛА у пациентов с ИЛГ и ХТЭЛГ.

При проведении корреляционного анализа между показателями эластических свойств ЛА и параметрами структурно-функционального состояния ЛЖ, а также СС сопряжения ЛЖ и аорты наиболее тесная связь выявлена для ИЭ ЛЖ (p<0,05). В таблице 4 приведены корреляционные связи между показателями эластических свойств ЛА и параметрами структурно-функционального состояния ЛЖ у пациентов с ИЛГ и ХТЭЛГ.

Между деформацией ЛА и остальными показателями эластических свойств ЛА выявлена достоверная тесная связь (p<0,05): прямая для коэффициента растяжимости и интегральной растяжимости ЛА, обратная - для индекса жесткости β, модуля жесткости Петерсона и интегральной жесткости ЛА. В таблице 5 приведены корреляционные связи между деформацией ЛА и остальными показателями эластических свойств ЛА.

Клинические примеры:

Пример 1. У пациентки Т., 20 лет, в 2015 г. впервые верифицирован диагноз «идиопатическая ЛГ. Функциональный класс II (ВОЗ)». Дистанция в тесте 6-минутной ходьбы составила 375 м, одышка по Боргу - 3 балла.

По данным ЭхоКГ выявлено: незначительное расширение полости ПЖ, ствола ЛА и ее ветвей, незначительно выраженная гипертрофия миокарда ПЖ, повышение СДЛА до 75 мм рт.ст. Давление заклинивания ЛА 10 мм рт.ст. указывало на наличие прекапиллярной ЛГ. По данным КПОС СДЛА составило 70 мм рт.ст., ДЗЛА - 7 мм рт.ст., что указывает на хорошую сопоставимость данных ЭхоКГ и КПОС.

При оценке эластических свойств ЛА деформация ЛА составила 11,5% (разделяющее значение для пациентов III-IV ФК≤5,8%), коэффициент растяжимости ЛА - 2,0×10^-5 Па^-1 (разделяющее значение ≤0,8×10^-5 Па^-1), интегральная растяжимость ЛА - 1,3 мл/мм рт.ст. (разделяющее значение ≤0,9 мл/мм рт.ст.), индекс жесткости β ЛА - 7,1 (разделяющее значение >18,3), модуль жесткости Петерсона ЛА - 0,5×10⁵ Па (разделяющее значение >1,3×10⁵ Па), интегральная жесткость ЛА -- 0,8 мм рт.ст./мл (разделяющее значение >1,1 мм рт.ст./мл).

Несмотря на высокий уровень СДЛА, подтвержденный данными КПОС, показатели эластических свойств ЛА свидетельствуют об отсутствии тяжелого состояния больной. При оценке состояния больной в динамике и получении указанных данных ЭхоКГ можно сделать заключение о достаточном эффекте терапии и отсутствии необходимости в повторной КПОС.

Пример 2. У пациентки Т., 32 лет, в 2015 г. впервые верифицирован диагноз «идиопатическая ЛГ. Функциональный класс III (ВОЗ)». Дистанция в тесте 6-минутной ходьбы составила 346 м, одышка по Боргу - 3 балла.

По данным ЭхоКГ выявлено: дилатация правых камер сердца, умеренное расширение ствола ЛА и ее ветвей, умеренно выраженная гипертрофия миокарда ПЖ, повышение СДЛА до 100 мм рт.ст. Давление заклинивания ЛА 7 мм рт.ст. указывало на наличие прекапиллярной ЛГ. По данным КПОС СДЛА составило 110 мм рт.ст., ДЗЛА - 10 мм рт.ст., что указывает на хорошую сопоставимость данных ЭхоКГ и КПОС.

При оценке эластических свойств ЛА деформация ЛА составила 3,2% (разделяющее значение для пациентов III-IV ФК≤5,8%), коэффициент растяжимости ЛА - 0,4×10^-5 Па^-1 (разделяющее значение ≤0,8×10^-5 Па^-1), интегральная растяжимость ЛА - 0,6 мл/мм рт.ст. (разделяющее значение ≤0,9 мл/мм рт.ст.), индекс жесткости β ЛА - 23,5 (разделяющее значение >18,3), модуль жесткости Петерсона ЛА - 2,2×10⁵ Па (разделяющее значение >1,3×10⁵ Па), интегральная жесткость ЛА - 1,7 мм рт.ст./мл (разделяющее значение >1,1 мм рт.ст./мл).

Представленные показатели эластических свойств ЛА свидетельствуют о тяжелом состоянии пациентки и необходимости эскалации терапии.

Пример 3. У пациентки Ч., 37 лет, в 2015 г. впервые верифицирован диагноз «хроническая тромбоэмболическая ЛГ. Функциональный класс II (ВОЗ)». Дистанция в тесте 6-минутной ходьбы составила 390 м, одышка по Боргу - 3 балла.

По данным ЭхоКГ выявлено: незначительное расширение полости ПЖ, ствола ЛА и ее ветвей, незначительно выраженная гипертрофия миокарда ПЖ, повышение СДЛА до 69 мм рт.ст. Давление заклинивания ЛА 7 мм рт.ст. указывало на наличие прекапиллярной ЛГ. По данным КПОС СДЛА составило 72 мм рт.ст., ДЗЛА - 7 мм рт.ст., что указывает на хорошую сопоставимость данных ЭхоКГ и КПОС.

При оценке эластических свойств ЛА деформация ЛА составила 11,5% (разделяющее значение для пациентов III-IV ФКБ≤6,7%), коэффициент растяжимости ЛА - 2,1×10^-5 Па^-1 (разделяющее значение ≤1,0×10^-5 Па^-1), интегральная растяжимость ЛА - 1,2 мл/мм рт.ст. (разделяющее значение ≤1,1 мл/мм рт.ст.), индекс жесткости β ЛА - 7,8 (разделяющее значение >13,8), модуль жесткости Петерсона ЛА - 0,5×10⁵ Па (разделяющее значение >1,0×10⁵ Па), интегральная жесткость ЛА - 0,8 мм рт.ст./мл (разделяющее значение >0,8 мм рт.ст./мл).

Приведенные показатели эластических свойств ЛА свидетельствуют об отсутствии тяжелого состояния больной. При оценке состояния больной в динамике и получении указанных данных ЭхоКГ можно сделать заключение о достаточном эффекте терапии и отсутствии необходимости в повторной КПОС.

Пример 4. У пациента Ш., 27 лет, в 2015 г. впервые верифицирован диагноз «хроническая тромбоэмболическая ЛГ. Функциональный класс III (ВОЗ)». Дистанция в тесте 6-минутной ходьбы составила 205 м, одышка по Боргу - 4 балла.

По данным ЭхоКГ выявлено: дилатация правых камер сердца, умеренное расширение ствола ЛА и ее ветвей, умеренно выраженная гипертрофия миокарда ПЖ, повышение СДЛА до 105 мм рт.ст. Давление заклинивания ЛА 8 мм рт.ст. указывало на наличие прекапиллярной ЛГ. По данным КПОС СДЛА составило 115 мм рт.ст., ДЗЛА - 6 мм рт.ст., что указывает на хорошую сопоставимость данных ЭхоКГ и КПОС.

При оценке эластических свойств ЛА деформация ЛА составила 3,2% (разделяющее значение для пациентов III-IV ФК≤6,7%), коэффициент растяжимости ЛА - 0,4×10^-5 Па^-1 (разделяющее значение ≤1,0×10^-5 Па^-1), интегральная растяжимость ЛА - 0,7 мл/мм рт.ст. (разделяющее значение ≤1,1 мл/мм рт.ст.), индекс жесткости β ЛА - 28,6 (разделяющее значение >13,8), модуль жесткости Петерсона ЛА - 2,6×10⁵ Па (разделяющее значение >1,0×10⁵ Па), интегральная жесткость ЛА - 1,4 мм рт.ст./мл (разделяющее значение >0,8 мм рт.ст./мл).

Представленные показатели эластических свойств ЛА свидетельствуют о тяжелом состоянии пациентки и необходимости эскалации терапии.

Таким образом, параметры эластических свойств ЛА, наряду с другими показателями, могут быть использованы для оценки тяжести состояния пациентов с ИЛГ и ХТЭЛГ.