CC BY
73
УДК 616.24-002.14
Э.г. АкрамовЛ123, А.Ф. АХАтов3
Центральная городская клиническая больница № 18, 420101, г. Казань, ул. Мавлютова, д. 2 2Казанская государственная медицинская академия - филиал РМАНПО МЗ РФ, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 36
Диагностический центр «БАРСМЕД», 420101, г. Казань, ул. Мавлютова, д. 2
Ультразвуковые изменения сердца при внебольничной пневмонии
акрамова Эндже гамировна — доктор медицинских наук, заведующий отделением функциональной диагностики, доцент кафедры ультразвуковой диагностики, тел. +7-917-274-06-71, e-mail: akendge@rambler.ru
ахатов Айнур Фаридович — главный врач диагностического центра, тел. +7-905-024-14-80, e-mail: aya0258@googlemail.com
Проведено сравнение клинической значимости различных технологий эхокардиографического обследования больных внебольничной пневмонией при диагностике структурно-функциональных нарушений сердца. Обследованы 54 больных внебольничной среднетяжелой и тяжелой пневмонией, подтвержденной мультиспиральной компьютерной томографией легких, и 24 практически здоровых лиц в возрасте 19-59 лет. Эхокардиографию проводили в двухмерном и трехмерном режимах с использованием технологий спекл-трекинг и тканевого допплера. Применение тканевого допплера повышает выявляемость диастолической дисфункции желудочков с 7 до 26 %; спекл-трекинг — систолической дисфункции — с 6 до 76 %. В первые дни тяжелой пневмонии у 27,3 % обследованных регистрировали ультразвуковые признаки парапневмонического перимиокардита: снижение фракции выброса левого желудочка до нижней границы нормы, небольшой выпот в полость перикарда, диастолическая дисфункция обоих желудочков псевдонормального типа и уменьшение глобального продольного систолического стрейна по спекл-трекинг технологии.
Ключевые слова: эхокардиография, тканевой допплер, трехмерная эхокардиография, спекл-трекинг эхокардио-графия, внебольничная пневмония.
E.G. AKRAMOVA123, A.F. AKHATOV3
1Municipal Clinical Hospital No. 18, 2 Mavlyutov Str., Kazan, Russian Federation, 420101
2Kazan State Medical Academy - Branch Campus of the RMACPE MOH Russia, 36 Butlerov Str., Kazan,
Russian Federation, 420012
3BARSMED Ltd Diagnostic Center, 2 Mavlyutov Str., Kazan, Russian Federation, 420101
Ultrasonic changes of heart in community-acquired pneumonia
Akramova e.G. — D. Med. Sc., Associate Professor of the Department of Ultrasound Diagnostics, Head of the Department of Functional
Diagnostics, tel. +7-905-024-14-80, e-mail: akendge@rambler.ru
Akhatov A.F. — Chief Doctor, tel. +7-905-024-14-80, e-mail: aya0258@googlemail.com
We have compared the clinical significance of various technologies of echocardiographic examination of patients with community-acquired pneumonia while diagnosing the structural and functional cardiac abnormalities. We examined 54 patients with moderate and severe community-acquired pneumonia, confirmed by multislice computer tomography of lungs, and 24 practically healthy persons of 19-59 y.o. Two- and three-dimensional echocardiography was carried out, using techniques of speckle tracking and tissue Doppler. The use of tissue Doppler improves the detection of ventricular diastolic dysfunction from 7 to 26 %; speckle tracking improves the detection of systolic dysfunction from 6 to 76 %. In the early days of severe pneumonia in 27.3 % of patients ultrasound signs of parapneumonic perimiocarditis were recorded: reduction of left ventricular ejection fraction to the lower limit of the norm, small pericardial effusion, diastolic dysfunction of both ventricles of pseudonormal type and reduction of global longitudinal systolic strain according to the speckle tracking technology.
Key words: echocardiography, tissue Doppler, three-dimensional echocardiography, speckle-tracking echocardiography, community-acquired pneumonia.
ременные вопросы диагностики
Новые методы диагностики и эффективные антимикробные препараты не привели к заметному снижению летальности при внебольничной пневмонии, высокую смертность при которой часто связывают с развитием сопутствующей патологии, прежде всего, кардиоваскулярной [1, 2]. При инфекциях дыхательных путей относительный риск острого инфаркта миокарда существенно возрастает и постепенно снижается по мере течения болезни: в первые три дня варьирует от 3,75 до 4,95; 4-7-й день - в пределах 2,1^3,2; 8-28-й день — 1,93^2,81, достигая в последующие 1-3 месяца 1,4^1,93 [3,4]. В первый месяц у 12-26,7 % больных внебольничной пневмонией наблюдают сердечно-сосудистые нарушения в виде сердечной недостаточности (в 66,8 % случаях), аритмии (22-62 %), инфаркта миокарда (3,6-12 %) и острого отека легких (26 %) [5,6].
Причиной повторной госпитализации каждого пятого-шестого пациента с внебольничной пневмонией в первый месяц после выписки из стационара в 22,3 % случаев являются болезни системы кровообращения [7]. В течение года после выписки из стационара 55,6 % переболевших пневмонией госпитализируются, из которых 1/3 случаев заканчивается летальным исходом [8].
При расчете индекса тяжести внебольничной пневмонии рекомендуют учитывать сопутствующую сердечно-сосудистую патологию. Однако возникает ряд трудностей с диагностикой. Как правило, клинические проявления пневмонии маскируют начальные признаки кардиоваскулярных нарушений, а стандарт обследования этих пациентов предусматривает проведение только электрокардиографии, обладающей, как известно, низкой чувствительностью. Другие инструментальные методы исследования сердца проводят по усмотрению клинициста. На сегодняшний день отсутствует утвержденный протокол эхокардиографического обследования больных внебольничной пневмонией и недостаточно описана клиническая ценность отдельных современных технологий при выявлении доклинических нарушений сердечной деятельности. Вместе с тем все больше доказательств того, что ранняя диагностика и своевременная адекватная коррекция патологических изменений со стороны сердца при многих заболеваниях могут способствовать снижению смертности от основного заболевания и болезней системы кровообращения [9, 10].
Цель исследования: сравнить клиническую значимость различных технологий эхокардиогра-фического обследования больных пневмонией при диагностике структурно-функциональных нарушений сердца.
Материал и методы. В диагностическом центре «БАРСМЕД» обследованы 54 больных внебольнич-ной пневмонией обоего пола в возрасте 19-59 лет, проходивших стационарное лечение в ЦГКБ № 18 города Казани. Контрольную группу составили 24 практически здоровых лица обоего пола в возрасте 25-59 лет.
Диагноз «внебольничная пневмония» устанавливал пульмонолог по данным клинико-рентгенологи-ческого и лабораторного обследования. По степени тяжести больные распределились на среднетяже-лых (43 человек) и тяжелых (11 человек). Критериями тяжелой пневмонии явились частота дыхания более 30 в минуту, артериальное давление менее 90/60 мм рт. ст., мультилобарная инфильтрация,
нарушение сознания, внелегочный очаг инфекции, лейкопения и тромбоцитопения [11].
Диагноз и тяжесть пневмонии верифицировали по результатам обследования на муль-тиспиральном компьютерном томографе SiemensSomatomSensation 64 (Германия) с последующей реконструкцией в сагиттальной и коро-нальной проекциях. Исследование проводили по стандартной методике на вдохе с задержкой дыхания максимально до 10 секунд в процессе сканирования без предварительной специальной подготовки пациентов. В процессе трактовки снимков использовали легочный режим с толщиной среза 1 мм, при котором четко дифференцировали легочную паренхиму, характер ее изменений, междолевые щели, межсегментарные перегородки, трахеобронхиальное дерево, легочные сосуды и мягкотканный режим для оценки структуры камер сердца, крупных сосудов, трахеи, крупных бронхов, в том числе лимфатических узлов.
Эхокардиографию проводили на ультразвуковом сканере Vivid-E9 (GE, США). Диастолическую дисфункцию левого желудочка у пациентов с нормальной фракцией выброса левого желудочка диагностировали при наличии двух и более из следующих четырех признаков: по скорости раннего диасто-лического движения левого фиброзного кольца на его септальном конце е'<7см/с или на его латеральном конце e'<10 см/с; среднее Е/е' более 14; скорости трикуспидальной регургитации более 2,8 м/с и индексе объема левого предсердия более 34 мл/м2 [12]. Диастолическую дисфункцию правого желудочка - при e'<7,8 см/с на латеральном конце правого фиброзного кольца [13]. При отношении скорости раннего и позднего наполнения желудочков диастолического потока (Е/А) менее 0,8 и Е менее 50 см/с диагностировали диастолическую дисфункцию I типа, при значениях Е/А 0,8-1,5 — диастолическую дисфункцию псевдонормального типа.
Систолическую функцию желудочков сердца оценивали в двухмерном режиме по величине фракции выброса левого желудочка по Симпсону (2D ФВЛЖ) и экскурсии в М-режиме латерального конца фиброзного кольца митрального и трику-спидального клапанов (MAPSE и TAPSE). В импуль-сно-волновом режиме тканевого допплера — по систолическим пикам движения латерального и септального конца фиброзного кольца митрального клапана (S'^ S'S) и латерального конца фиброзного кольца трикуспидального клапана (S'R). В трехмерном режиме — с помощью трехмерного датчика в режиме реального времени по фракции выброса левого и правого желудочков (3D ФвлЖ и 3D ФВПЖ). При использовании спекл-трекинг технологии - по глобальному продольному систолическому стрейну (деформации миокарда) левого и правого желудочков.
Сравнение эхокардиографических показателей в контрольной группе практически здоровых лиц 19-34 лет и 35-59 лет мужского и женского пола не выявило значимых различий, что позволило не делить основную группу по возрасту и полу.
Статистическая обработка результатов проведена в операционной системе Windows-2003 с применением стандартных прикладных пакетов Excel-2003, STATISTICA6.0. Проверку нормальности распределения полученных данных проводили по критерию с2. Количественные показатели представлены в виде средней величины, медианы и ее
95 % доверительного интервала (ДИ). За уровень статистической значимости принят уровень р<0,05.
Результаты исследования. При оценке состояния сердечной деятельности в первую очередь характеризуют диастолическую и систолическую функции желудочков. При внебольничной пневмонии тяжелой степени диастолическую дисфункцию желудочков регистрировали у 72,7 % обследованных; при среднетяжелой степени — у 13,9 %: чаще всего обоих желудочков, реже только правого и лишь у одного — только левого желудочка. У четырех из 54 пациентов (7,4 %) визуализировали диастолическую дисфункцию I типа, т. е. нарушение небольшой степени, диагностируемое в двухмерном режиме. У десяти человек (18,5 %) регистрировали псевдонормальный тип диастолической дисфунк-
ции, свидетельствующий о повышении давления наполнения желудочков, но диагностируемый по комплексу признаков, перечисленных в разделе «материал и методы», и с использованием импуль-сно-волнового режима тканевого допплера.
Значения структурных показателей сердца у больных среднетяжелой пневмонией не отличались от контроля, тогда как в группе лиц с тяжелой пневмонией индексы массы миокарда левого желудочка, объемов правого желудочка и левого предсердия статистически достоверно возрастали (табл. 1).
Систолическую функцию левого желудочка традиционно оценивают по его фракции. Медиана фракции выброса, отражающей глобальную сократимость желудочков, определяемая как в традиционном двухмерном, так и трехмерном режиме, сохранялась в пределах контрольных значений (табл. 2).
Таблица 1.
Значения медианы структурных показателей сердца (95 % доверительный интервал)
Параметр Контроль Среднетяжелая Тяжелая
Имм ЛЖ, г/м2 65,5 (58-73) 76(65-84) 90 (70-123)*
Стенка ПЖ, мм 4 (3-6) 4 (4-4) 4 (3,5-8)
Индекс 2D КДО ЛЖ, мл/м2 40(37-44) 38 (34-43) 44 (31-70)
Индекс 3D КДО ЛЖ, мл/м2 44 (42-56) 66 (60-69) 65,5 (53-75)
Индекс 3D КДО ПЖ, мл/м2 25(18-29) 29 (27-31) 32 (19-63)*
Индекс ЛП, мл/м2 22(17-24) 21 (18-25) 41 (28-80)*
Индекс ПП, см2/м2 7 (6-8) 7 (7-8) 7,5 (6-16)
Примечание: * достоверные различия с контрольной группой
Имм ЛЖ — индекс массы миокарда левого желудочка, ПЖ — правый желудочек, ЛЖ — левый желудочек, 2D — двухмерный режим, 3D — трехмерный режим, КДО — конечно-диастолический объем, ЛП — левое предсердие, ПП — правое предсердие
Таблица 2.
Медиана показателей систолической функции желудочков сердца (95 % доверительный интервал)
Параметр Контроль Среднетяжелая пневмония Тяжелая пневмония
2D ФВЛЖ, % 65,5 (63-69) 63 (60-67) 58 (47-64)*,**
3D ФВЛЖ, % 61 (58-66) 64 (61-67) 52 (43-66)*,**
3D ФВПЖ, % 58 (48-71) 55 (49-63) 49 (31-66)*
MAPSE, мм 15,9 (14,9-18,9) 13,6 (12,7-14,6)* 11,6 (6,6-14,6)*,**
TAPSE, мм 23,2 (18,6-27,2) 22,4 (21,2-23,9) 17,2 (12,3-24,2)*,**
S'L, см/с 10 (9-12) 10 (9-11) 9,5 (5-14)
S'S, см/с 9 (8-10) 8 (7-9) 6 (5-9)*,**
S'R, см/с 13 (12-14) 14 (12-14) 12 (8-20)
Стрейн ЛЖ, % -20,8 (-19,1--22) -18,6 (-17,9--19,6)* -13,2 (-11,1--15,2)*,**
Стрейн ПЖ, % -18,9 (-16--26,9) -18,3 (-15,9--20,8) -14,5 (-11,6--19,8)*,**
Примечание: * -достоверные различия с контрольной группой; ** -достоверные различия между среднетяжелой и тяжелой пневмонией
ПЖ — правый желудочек, ЛЖ — левый желудочек, 2D — двухмерный режим, 3D — трехмерный режим, MAPSE — экскурсия латерального конца фиброзного кольца митрального клапана в М-режиме, TAPSE
— экскурсия латерального конца фиброзного кольца трикуспидального клапана в М-режиме, S'L — систолическая скорость движения латерального конца фиброзного кольца митрального клапана в импульсноволновом режиме тканевого допплера, S'S — систолическая скорость движения септального конца фиброзного кольца митрального клапана в импульсно-волновом режиме тканевого допплера, S'R
— систолическая скорость движения латерального конца фиброзного кольца трикуспидального клапана в импульсно-волновом режиме тканевого допплера
В группе больных среднетяжелой пневмонией ниже, чем в контрольной группе, определилась медиана MAPSE; при тяжелой пневмонии — MAPSE и TAPSE обоих желудочков. У трех больных с тяжелой степенью пневмонии умеренное снижение величины MAPSE сопровождалось уменьшением фракции выброса левого желудочка (до 47-52 %), из которых у двух пациентов наблюдали снижение TAPSE и3D ФВПЖ (до 31-40 %).
Из-за высокой стоимости предлагаемую производителями ультразвуковых сканеров программу обсчета объемов и ФВ правого желудочка приобретают редко. Использование для правого желудочка программы трехмерного обсчета объемов и фВ левого желудочка, входящей в стандартный комплект поставки прибора, из-за неправильной геометрической формы правого желудочка считают некорректным. Тем не менее для ориентировочной оценки со-
Рисунок 1.
Доля лиц со снижением глобального продольного систолического стрейна ниже 20 % с отрицательным значением с указанием диапазона снижения
— коэффициент детерминации аппроксимации линии тренда)
у = 33,35х + 1
R2 = ода Ряд1: тяжел; пневмо я (-11,1 15,2% 100
Рял1 средне! ел а я пневмо я (-13^ 20,0%): > 1Я
Ряд1; ЗДОрОВЬ!^-^ * яж ни
Л1ЩЛ { 19,120,0% 33,3 { ни 1 • );
\ -) • • •
Рисунок 2.
Региональная конечно-систолическая деформация в режиме «Bull'sEYE» у практически здоровых лиц
Рисунок 3.
Региональная конечно-систолическая деформация в режиме «BulГsEYE» у пациента со среднетяжелой формой внебольничной пневмонии
Рисунок 4.
Региональная конечно-систолическая деформация в режиме «Bull'sEYE» у больного тяжелой формой внебольничной пневмонии
стояния правого желудочка программу 3D-обсчета левого желудочка применять можно, но только в комплексе с другими показателями. Коэффициент непараметрической корреляции между 3D Фв Пж и TAPSE определился статистически очень значимым (p<0,01), хотя и умеренной степени (r = 0,36); 3D ФВ ПЖ и S' латерального конца фиброзного кольца трикуспидального клапана -r = 0,29 при p<0,03 соответственно.
Из показателей, характеризующих систолическую функцию желудочков, полученных в им-пульсно-волновом режиме тканевого допплера, у больных внебольничной пневмонией снижался систолический пик движения септального конца фиброзного кольца митрального клапана S'S (ниже 8 см/с): у 53,5 % обследованных при среднетяжелой и у 63,6 % при тяжелой форме. Данный показатель отражает продольную систолическую функцию левого желудочка.
Доля лиц, имеющих снижение глобального продольного систолического стрейна ниже 20 % (с отрицательным значением), по мере утяжеления пневмонии в очень высокой степени, согласно величине коэффициента детерминации (0,99), растет (рис. 1).
Региональная конечно-систолическая деформация в режиме «Bull'sEYE», полученная путем реконструкции на основании пяти-, четырех- и двухкамерных апикальных позиций, в режиме спекл-трекинг эхокардиографии наглядно показала незначительное снижение стрейна при средне-тяжелой пневмонии базальных 2-6 сегментов (рис. 2, 3). При тяжелой пневмонии наблюдали умеренное снижение деформации базальных и медиальных сегментов (рис. 4).
У больных среднетяжелой пневмонией структурные параметры, показатели систолической и диа-столической функции, полученные в двухмерном В-, М- и допплеровском режимах, импульсно-вол-новом режиме тканевого допплера и трехмерном
режиме, не отличались от контроля. В режиме «BuN'sEYE» спекл-трекинг технологии у всех этих больных регистрировали снижение региональной конечно-систолической деформации базальных сегментов левого желудочка, что позволяет рекомендовать данную технологию для выявления ранних признаков поражения сердца.
У трех пациентов тяжелой пневмонией, у которых выявили систолическую дисфункцию левого желудочка (снижение фракции выброса, MAPSE, септального S' и глобального продольного систолического стрейна) и диастолическую дисфункцию обоих желудочков псевдонормального типа, визуализировали небольшой выпот в полость перикарда (сепарация листков перикарда до 3 мм перед верхушкой правого желудочка в субкостальной позиции). Приведенные ультразвуковые изменения характерны для парапневмонического перимиокардита. У одного из них на фоне артериальной гипертензии за 7 месяцев до пневмонии констатировали гипертрофию левого желудочка с толщиной стенок 11-13 мм и диастолическую дисфункцию левого желудочка I типа. На 3-й день пневмонии мы наблюдали утолщение миокарда обоих желудочков (левого - до 14-16 мм, правого - до 8 мм), усугубление диастолической дисфункции обоих желудочков до псевдонормального типа, снижение глобальной сократимости левого желудочка (ФВ 52 %) по Симпсону, глобального продольного систолического стрейна до -14 % и появление небольшого количества жидкости в перикарде. В период реконвалесценции на 45-й день болезни ультразвуковые параметры возвратились к исходным значениям: толщина левого желудочка к 11-13 мм и диастолическая дисфункция определилась как I типа, сократимость ЛЖ восстановилась по ФВ до 65 % и глобального продольного систолического стрейна — до -20,8 %.
По-видимому, на фоне преморбидного фона в виде артериальной гипертензии, осложненной формированием гипертрофии левого желудочка и диастолической дисфункции ригидного типа, в первые дни острого периода внебольничной пневмонии развилась обратимая отечность миокарда, сопровождающаяся транзиторным увеличением давления наполнения обоих желудочков, снижением сократимости левого желудочка и выпотом в полость перикарда. Перечисленные признаки, характерные для миокардита, можно регистрировать только на коротком отрезке времени. Вероятно, в последующем они переходят в скрытую фазу и могут способствовать формированию кардиосклероза.
Заключение. По данным ультразвукового обследования при среднетяжелой внебольничной пневмонии кардиологические нарушения наблюдаются в единичных случаях, тогда как при тяжелой степени — у 72,7 % больных. Применение тканевого допплера увеличило выявляемость диа-столической дисфункции с 7,4(1 тип) до 25,9 % (I и псевдонормальный тип), спекл-трекинг технологии — систолической дисфункции обоих желудочков с 5,5 (по фракции выброса) до 75,9 % (по глобальной деформации). Технология спекл-трекинг позволила визуализировать ультразвуковые признаки парапневмонического миокардита у 3 из 11 обследованных пациентов с тяжелой пневмонией. Внедрение новых эхокардиографических технологий, позволяющих выявить субклинические изменения сердца, должно сопровождаться
совершенствованием схемы кардиологического обследования больных внебольничной пневмонией и внесением дополнений в стандарты их ведения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Куренкова И.Г. Особенности нарушений гемодинамики и возможные механизмы формирования острого легочного сердца у больных внебольничной пневмонией / И.Г. Куренкова, В.А. Яковлев // Вестник Российской военно-медицинской академии. - 2012. - № 1. - С. 296-300.
2. Singanayagam A. Is community-acquired pneumonia an independent risk factor for cardiovascular disease? / A. Singanayagam, D. Elder, J. Chalmers // Eur. Respir. J. - 2012. - № 1. - P. 187-196.
3. Smeeth L. Risk of myocardial infarction and stroke after acute infection or vaccination / L. Smeeth, S.L. Thomas, A.J. Hall et al. // N.Engl.J. Med. - 2004. - № 351. - P. 2611-2618.
4. Clayton T.C. Recent respiratory infection and risk of cardiovascular disease: case-control study through a general practice database / T.C. Clayton, M. Thompson, T.W. Meade // Eur. Heart J. — 2008. — № 29. — Р. 96-103.
5. Corrales-Medina V.F. Cardiac complications in patients with community-acquired pneumonia: incidence, timing, risk factors, and association with short-term mortality circulation / V.F. Corrales-Medina, D.M. Musher, G.A. Wells, J.A. Chirinos et al // Circulation. — 2012. — № 6. — Р. 773-781.
6. Griffin A.T., Risk factors for cardiovascular events in hospitalized patients with community-acquired pneumonia / A.T. Griffin, T.L. Wiemken, F.W. Arnold // Int. J. Infect. Dis. — 2013. — № 12. — Р. 1125-1129.
7. Prescott H.C., Sjoding M.W., Iwashyna T.J. Diagnoses of early and late readmissions after hospitalization for pneumonia.
A systematic review / H.C. Prescott, M.W. Sjoding, T.J. Iwashyna // Ann. Am. Thorac. Soc. - 2014. - № 7. - Р. 1091-1100.
8. Dharmarajan K. Trajectories of risk after hospitalization for heart failure, acute myocardial infarction, or pneumonia: retrospective cohort study / K. Dharmarajan, A.F. Hsieh , V.T. Kulkarni et al. // BMJ.- 2015. - № 5. - P. 350.
9. Исраилова Н.А. Патоморфологическая характеристика сердца детей, умерших от острой пневмонии / Н.А. Исраилова // Вестник современной клинической медицины. — 2015. — № 5. — С. 32-35.
10. Камалов И.А. Правожелудочковая недостаточность и легочная гипертензия при рецидидивирующей тромбоэмболии мелких ветвей легочной артерии у пациентов со злокачественными новообразованиями / И.А. Камалов, М.Г. Тухбатуллин // Казанский медицинский журнал. — 2015. — № 4. — С. 492-497.
11. Чучалин А.Г. Пневмония: актуальная проблема медицины XXI века / А.Г. Чучалин // Терапевтический архив. — 2016. — № 3. — С. 4-12.
12. Nagueh S.F. Recommendations for the Evaluation of Left ventricular Diastolic dysfunction by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging / S.F. Nagueh, O.A. Smiseth, C.P. Appleton et al. // J. Am. Soc. Echocardiogr. — 2016. — № 29. — Р. 277-314.
13. Lang R.M. Recommendations for Cardiac Chamber Quantification by Echocardiography in Adults: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging / R.M., Lang L.P. Badano, V. Mor-Avi et al. // J. Am. Soc. Echocardiogr. — 2015. — № 28. — Р. 1-39.
