Прогнозирование неблагоприятных исходов по результатам исследования коронарного кровотока во время эхокардиографии

Введение

Совершенствование ультразвуковых аппаратов и методик делает визуализацию коронарных артерий доступным диагностическим инструментом в повседневной практике. Артерию невозможно реконструировать с помощью эхокардиографии полностью, однако можно визуализировать несколько сегментов и измерить в данных участках скорость кровотока, что позволяет получить важную информацию о пациенте. Были опубликованы несколько исследований, которые показали диагностическую значимость оценки коронарного кровотока с помощью трансторакальной эхокардиографии [1-3]. В нашем предыдущем проспективном исследовании [4] была определена дополнительная прогностическая ценность ультразвуковой диагностики скоростей кровотока в коронарных артериях. Определена ее совместная связь с фракцией выброса левого желудочка в риске развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у различных групп пациентов. Однако до настоящего времени нет крупных международных проспективных работ прогностического значения ультразвукового исследования коронарного кровотока при рутинной эхокардиографии.

Цель исследования – изучить возможности визуализации коронарных артерий у пациентов, имеющих показания к эхокардиографии и оценить связь параметров коронарного кровотока при ультразвуковом исследовании с прогнозом неблагоприятных исходов в течение последующего года.

Материал и методы

В данное проспективное когортное одноцентровое исследование последовательно включались все пациенты с апреля 2019 г. по март 2020 г., наблюдавшиеся в Санкт-Петербургском научно-исследовательском кардиологическом центре «Медика». Критерии включения: возраст более 18 лет; показания к проведению эхокардиографии артериальная гипертензия, клапанные патологии сердца, одышка, предполагаемая или диагностированная ишемическая болезнь сердца. Критерии исключения: отказ пациента от участия в исследовании; ранее проведенное аортокоронарное шунтирование. Всем пациентам (n=581) проводили стандартный осмотр и опрос данных анамнеза.

Исследование соответствует требованиям Хельсинской декларации, протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом. Всеми пациентами было подписано добровольное информированное согласие.

Эхокардиография

Всем пациентам выполняли эхокардиографию по стандартной рекомендованной методике [5]. Для визуализации коронарных артерии использовали дополнительную вкладку Coronary на аппаратах Vivid 7 Dimension и Vivid E9 GE с помощью секторных датчиков M4S и M5S-D. Для обнаружения коронарных артерий применяли стандартные и модифицированные парастернальные позиции по короткой и длинной оси из второго или третьего межреберья.

Нормальный антеградный кровоток ствола левой коронарной артерии (СЛКА) исходит из левого коронарного синуса и имеет красный или синий цвет в зависимости от расположения датчика, анатомических особенностей грудной клетки и отхождения левой коронарной артерии (рис. 1.).

Визуализацию передней межжелудочковой ветви (ПМЖВ) осуществляли по четким анатомическим критериям — передняя межжелудочковая борозда, начало отхождения первой диагональной артерии и сосочковые мышцы. Нормальный антеградный кровоток в ПМЖВ до верхушки определяли как красного цвета ламинарный ток по цветной допплерографии, который отражает направление потока от основания к верхушке левого желудочка. Проксимальный сегмент ПМЖВ лоцировали путем незначительного изменения плоскости изображения в модифицированной левой парастернальной позиции по короткой или длинной осям (рис. 2).

Срединный сегмент ПМЖВ визуализировали в нижней левой парастернальной позиции по 3 или 5 межреберью и модифицированной парастернальной позиции по короткой или длинной оси левого желудочка в передней межжелудочковой борозде, а также модифицированной верхушечной трехкамерной позиции (см. рис. 2).

Количественная оценка кровотока в артериях сердца

В коронарных артериях измеряли пиковую диастолическую скорость путем точечного поиска наибольшей скорости (рис. 3). Значимым увеличением скорости считали повышение >65 см/c.

Пациентов наблюдали в течение последующего года с момента проведения эхокардиографии с оценкой параметров коронарного кровотока. Конечными точками в исследовании считали смерть от любых причин, инфаркт миокарда (ИМ), смерть/ИМ, операции реваскуляризации миокарда – стентирование и аортокоронарное шунтирование (АКШ).

Статистическая обработка

Статистический анализ данных проводилась с помощью программы Statistica 10.0 (StatSoft Inc., США) и MedCalc 14.8.1 (MedCalc Software bvba, Бельгия). Качественные данные представлены в виде встречаемости в когорте (%) с 95% доверительным интервалом (ДИ), тогда как количественные данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (M±SD) или медианы (Me) с межквартилым диапазоном (25%; 75%) в зависимости от нормальности распределения. Сравнение непрерывных величин в группах осуществляли при помощи парного теста tкритерия Стьюдента. Для определения пороговых величин использовали ROC анализ метод ДеЛонга. С помощью последнего также вычисляли значения чувствительности и специфичности. Анализ выживаемости в подгруппах проводили с использованием метода Каплана-Мейера. Критическим уровнем значимости нулевой статистической гипотезы считалось значение р<0,05.

Результаты

Клинико-демографическая характеристика пациентов представлена в табл. 1. Среди пациентов преобладали женщины (59,7% против 40,3%). За время наблюдения у 73 пациентов регистрировались конечные точки: 23 человека умерло, 4 пациента перенесли нефатальный ИМ. У 24 пациентов была проведена реваскуляризация миокарда по типу АКШ, из которых у 10 человек ранее была диагностирована ишемическая болезнь сердца (5 – ИМ со стентированием коронарных артерий, 2 – с ранее перенесенным ИМ, 3 – с проведенным ранее стентированием). Также за время наблюдения 22 пациентам была проведена реваскуляризация миокарда по типу стентирования (из которых у 5 пациентов ранее был перенесен ИМ) В общей группе включенных преобладали пациенты с артериальной гипертензией, в то время как пациентов с известной ишемической болезнью сердца было только 10,4%.

Возможность визуализации СЛКА, проксимального и срединного сегментов ПМЖВ у общей группы исследуемых

Скорость кровотока в СЛКА, проксимальном сегменте ПМЖВ во время эхокардиографии из общей группы была измерена в 526 случаях 91% (95% ДИ 87-92). Оценка скорости кровотока в срединном сегменте ПМЖВ, также как и проксимального сегмента ПМЖВ была измерена в 527 случаях, 91% (95% ДИ 88-93).

В зависимости от квартильного распределения по возрасту все пациенты были распределены в подгруппы (табл. 2). Значимой разницы в визуализации проксимального сегмента ПМЖВ/ огибающей ветви (ОВ) и срединного сегмента ПМЖВ в зависимости от возраста по квартильному распределению не определено.

Также в зависимости от квартильного распределения по индексу массы тела значимого различия в визуализации проксимального сегмента ПМЖВ/ОВ и срединного сегмента ПМЖВ выявлено не было (табл. 3).

Возможность визуализации СЛКА проксимального и срединного сегментов ПМЖВ в зависимости от данных анамнеза и показателей эхокардиографии

Визуализация не зависела от пола, возраста, массы тела, статуса курения, наличия артериальной гипертензии, сахарного диабета, предшествующего ИМ, частоты сердечных сокращений, конечно-диастолического объема левого желудочка и его индекса, фракции выброса, давления в легочной артерии и глобальной продольной функции левого желудочка.

Значимую роль в возможности визуализации определил такой показатель, как индекс объема левого предсердия (р<0,009 для СЛКА/проксимального сегмента ПМЖВ/ОВ и р<0,004 для срединного сегмента ПМЖВ).

Связь параметров коронарного кровотока с последующими неблагоприятными событиями у общей группы пациентов

ROC-анализ показал, что последующая общая смертность наблюдалась значимо чаще при скорости кровотока в СЛКА/проксимальных отделах ПМЖВ/ОВ >64 см/с.

Развитие в последующем ИМ была значимо чаще при скорости кровотока в СЛКА/проксимальных отделах ПМЖВ/ОВ >64 см/с. Площадь под кривой 0,89, чувствительность 100%, специфичность 73,4%, р<0,0001 (рис. 4). Также ROC-анализ показал значимо большую частоту последующих операций реваскуляризации миокарда при скорости кровотока в СКЛА/проксимальных отделах ПМЖВ/ОВ >64 см/с. Площадь под кривой 0,84, чувствительность 83,3%, специфичность 76,8% р<0,0001 (см. рис. 4).

В зависимости от квартильного распределения скорости кровотока СКЛА/проксимального сегмента ПМЖВ/ОВ (1-й квартиль от 15 до 32 см/с; 2-й квартиль – от 33 до 46 см/с; 3-й квартиль от 47-65 см/c; 4-й квартиль – >65 см/c) смертность/ИМ значимо повышалась среди пациентов со скоростью >65 см/c, p<0,00002 (рис. 5).

При этом среди больных группы 1 (со скоростями <32 см/с) частота суммарной точки неблагоприятных исходов была значимо ниже по сравнению с больными группы 2 (скорости кровотока от 33 до 46 см/с; p<0,006), группы 3 (скорости кровотока от 47-65 см/c; p<0,0002) и от группы 4 (скорость кровотока >65 см/c; p<0,0000001). При этом частота появления неблагоприятных исходов в группе 2 (скорости кровотока от 33 до 46 см/с) была меньше, чем в 4 группе (скорость кровотока >65 см/c; p<0,0000001). В 3 группе (скорости кровотока от 47-65 см/c) неблагоприятные исходы регистрировали реже, чем у больных 4 группы (скорость кровотока >65 см/c; p<0,000001, см. рис. 5).

Обсуждение

В работе получены данные, свидетельствующие о высокой доступности визуализации проксимального и срединного сегментов ПМЖВ левой коронарной артерии. Ранее многие авторы писали о высокой доступности визуализации коронарных артерии при эхокардиографии только у конкретно отобранных групп пациентов, однако наша работа показала, что у исследованных пациентов также была высокая возможность визуализации артерий независимо от таких факторов риска, как наличие артериальной гипертензии, сахарного диабета, курения и индекса массы тела. Несмотря на удовлетворительную визуализацию во всех группах, наилучшая оказалась на фоне увеличения левого предсердия, что, возможно, связано с изменением положения левого коронарного синуса при расширении предсердия, когда коронарный синус становится более доступным для ультразвукового сканирования. Несмотря на предыдущие сомнения некоторых авторов о возможности визуализации коронарных артерий у пациентов с избыточной массы тела, ожирением и курением в анамнезе, имеются работы [6] в которых описано, что ожирение у пациентов значительно не влияло на возможность визуализации СЛКА и ПМЖВ, что согласуется с данными нашего исследования. Нами была определена значимость связи высоких скоростей в коронарных артериях с дальнейшим неблагоприятным прогнозом. По закону гидродинамики более узкое место в системе имеет большую скорость движения жидкости. Аналогично, при стенотическом клапанном поражении, более высокая скорость свидетельствует о более серьёзном сужении клапана. В коронарной артерии также большая скорость указывает на большую тяжесть нарушения кровотока, что приводит к более высокому развитию неблагоприятных сердечно-сосудистых событий. В международной медицинской литературе ранее было одно исследование, в котором ранее изучалась прогностическая роль скорости коронарного кровотока, измеренной во время эхокардиографии. В статье демонстрируется, что более высокий коронарный поток в проксимальных отделах левой коронарной артерии дает прогностическую информацию для выявления общей и сердечной смертности, помимо всех основных эхокардиографических параметров у пациентов с известным или предполагаемым заболеванием сердца [7]. Однако данная работа имеет ряд ограничений в выводах из-за ретроспективного дизайна исследования. Аналогичные данные были получены с помощью магнитно-резонансной томографии, предполагая, что высокий коронарный поток имеет влияние на прогноз. Коронарный кровоток был значительно выше у пациентов с известной ишемической болезнью сердца, чем у пациентов с отсутствием каких-либо сердечно-сосудистых событий при магнитно-резонансной томографии [8]. Ранее мы описывали лишь прогностическую роль высоких скоростей в коронарных артериях дополнительно к фракции выброса [4]. Однако, в данной работе мы определили отдельно прогностическую значимость от всех факторов риска и показателей эхокардиографии. Также имеются публикации, которые продемонстрировали широкий диапазон пороговых значений максимальной скорости коронарного кровотока для диагностики значимых стенозов (80-150 см/с) с помощью коронароангиографии. В текущем прогностическом исследовании пороговое значение ниже, чем в таковых диагностических. Было показано, что увеличение скорости более 64 см/с в проксимальных отделах коронарных артерий является сильным и независимым предиктором развития неблагоприятных событий таких как смерть/ИМ даже при краткосрочном прогнозе в последующий год.

Ограничения исследования

Данное исследование имеет несколько ограничений. Не исследовался кровоток в правой коронарной артерии. Возможность визуализации коронарных артерий зависит от опыта и современных ультразвуковых аппаратов. Не исключается возможность того, что угол между коронарным кровотоком и лучом допплера при измерении скорости мог в некоторых случаях быть неверным. Кроме того, не было коронарной ангиографической информации для исследуемой когорты пациентов. Другим ограничением является неоднородный характер исследуемых пациентов, включая ишемическую болезнь сердца, гипертоническую болезнь и клапанные пороки сердца. Также данное исследование является одноцентровым с коротким периодом наблюдения, поэтому необходимо подтверждение результатов в многоцентровых исследованиях.

Заключение

Визуализация коронарных артерий возможна в более чем 90% случаях при эхокардиографии независимо от различных данных анамнеза, факторов риска и показателей эхокардиографии.

Визуализация левой коронарной артерии лучше при увеличении индекса объема левого предсердия. Пороговая скорость коронарного кровотока в прогнозе развития неблагоприятных исходов в течение последующего года определена, как 64 см/с для СЛКА/проксимального сегмента ПМЖВ/ОВ.

Отношения и Деятельность. Нет. Исследование проведено при поддержке Северо-Западного государственного медицинского университета.

Relationships and Activities. None. The study was performed with the support of the North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov