CC BY
44
Эхокардиографическая оценка показателей механики левого желудочка у детей первого года жизни
© Ю.С. Синельников, Е.Н. Орехова, Т.В. Матановская, М.А. Полевщикова
ФГБУ «Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии имени С.Г. Суханова», Министерство здравоохранения Российской Федерации (г. Пермь), Пермь, Российская Федерация
Поступила в редакцию 27 января 2017 г. Исправлена 10 марта 2017 г. Принята к печати 25 марта 2017 г. Для корреспонденции: Полевщикова Марина Андреевна, m-polevshikova@mcgroup.pro
Цель Провести анализ диапазонов измерений механики левого желудочка (деформации, скорости деформации,
скручивания, раскручивания, поворота по оси) у здоровых детей первого года жизни для получения нормативных значений.
Методы Обследовано 125 практически здоровых детей в возрасте от 5 дней до 12 мес. (в среднем 5,9±3,9 мес.).
Эхокардиографическое исследование проводили на аппарате Acusón S 2000 (Siemens Medical Systems, Mountain View, CA, USA) с использованием векторного анализа скорости движения миокарда. Изучали показатели продольной деформации левого желудочка (негативный strain, %) и скорости деформации (с-1), радиальной деформации (позитивный strain, %) и скорости деформации (с-1), окружностной деформации (негативный strain, %) и скорости деформации левого желудочка (с-1), ротации (displacement rotation, °), скорости ротации (rotation rate, 0/сек.), скручивания (twist, °), раскручивания (untwist, °), скорости скручивания и раскручивания (twist rate and untwist rate, °/сек.) и поворота по оси (torsion, °/см).
Результаты Показатели продольной систолической деформации и скорости деформации левого желудочка ниже у
новорожденных, обратно коррелируют с ударным индексом левого желудочка, давлением наполнения и скоростью раскручивания. Параметры циркулярной и радиальной деформации зависят от индекса массы миокарда левого желудочка и толщины межжелудочковой перегородки и задней стенки левого желудочка; скручивание, раскручивание левого желудочка и их скорости увеличиваются у здоровых детей от периода новорожденности к первому году жизни; у здоровых детей первого года жизни поворот левого желудочка по оси определяется скручиванием: разницей между апикальной и базальной ротацией, но не геометрией желудочка.
Выводы Полученные данные о продольной, циркулярной и радиальной деформации левого желудочка могут быть
использованы как нормативные для оценки механической функции левого желудочка у детей первого года жизни.
Ключевые слова левый желудочек; деформация; скорость деформации; скручивание; поворот по оси
Как цитировать: Синельников Ю.С., Орехова Е.Н., Матановская Т.В., Полевщикова М.А. Эхокардиографическая оценка показателей механики левого желудочка у детей первого года жизни. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2017;21(3):23-31. http://dx.doi.org/10.21688/1681-3472-2017-3-23-31
Введение
Точная оценка систолической и диастолической функций левого желудочка (ЛЖ) является одним из основных предикторов прогноза при различных заболеваниях сердечно-сосудистой системы у детей. Эхокардиография (ЭхоКГ) — общедоступный, воспроизводимый и неинвазивный способ динамической
оценки функции сердца, в том числе у новорожденных и детей первого года жизни. Однако известны ограничения использования конвенциональных ЭхоКГ-дан-ных, особенно для определения диастолических параметров, что связано с высокой частотой сердечных сокращений, приводящих к слиянию пиков трансмитрального диастолического потока. ЭхоКГ-техноло-гия 2-dimensional speckle tracking echocardiography (2D
(ce
ф
Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0.
Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya. 2C17;21 (3):23-31 24 DOI: 1 C.21688-1681-3472-2C17-3-23-31
БТБ, двухмерного отслеживания частиц, или технология «след пятна») открыла доступ не только к оценке систолической функции ЛЖ с изучением ее механического аспекта при получении данных о продольной, циркулярной, радиальной деформации и скорости деформации, но и сделала возможным оценку ротаторной функции сердца с определением скручивания и раскручивания, поворота по оси. В ряде работ было продемонстрировано, что показатели механики более чувствительны, по сравнению с традиционными ЭхоКГ-параметрами, в оценке субклинической дисфункции миокарда. К настоящему времени отсутствуют нормативные значения систолических и диастолических компонентов механики ЛЖ для новорожденных и детей первого года жизни. Многие исследования сообщают о значениях систолической деформации и скорости деформации в продольном, циркулярном и радиальном направлениях на относительно небольших выборках при различных врожденных пороках сердца у детей, используя в качестве «нормативных» данных аналогичные показатели у здоровых. Исследования диастоли-ческой механики у здоровых новорожденных и детей первого года жизни единичны [1]. Неизвестно, каким образом влияют на диапазон нормативных значений деформации миокарда такие переменные, как возраст, пол, масса тела, рост, частота сердечных сокращений, артериальное давление, объемы и размеры ЛЖ. Следовательно, определение нормативных значений деформации и скорости деформации ЛЖ по данным ЭхоКГ имеет решающее значение для рутинного использова-
ния показателей механической функции у детей первого года жизни.
Цель исследования — провести анализ диапазонов измерений механики левого желудочка (деформации, скорости деформации, скручивания, раскручивания, поворота по оси) у здоровых детей первого года жизни для получения нормативных значений.
Методы
Работа проведена в Федеральном центре сердечнососудистой хирургии Минздрава России (г. Пермь). Обследовано 125 практически здоровых детей в возрасте от 5 дней до 12 мес. (в среднем 5,9±3,9 мес.), 72 мальчика (57,6%), доношенных с гестационным возрастом 3840 нед. Вес на момент обследования варьировал от 2,8 до 13,2 кг (в среднем 6,6±2,9 кг), площадь поверхности тела от 0,19 до 0,43 м2 (в среднем 0,31±0,06 м2). Исключались дети, рожденные от матерей с отягощенным соматическим и акушерско-гинекологическим анамнезом, при регистрации выраженной синусовой аритмии, миграции водителя ритма по предсердиям. Трансторакальное ЭхоКГ-исследование проводили на аппарате Acusón S 2000 (Siemens Medical Systems, Mountain View, CA, USA), оснащенном секторным ультразвуковым датчиком 10V4 (диапазон частот 4-10 МГц), по стандартной методике с использованием действующих рекомендаций [2, 3]. Для оценки глобальной продольной, окружностной и радиальной деформации и скорости деформации ЛЖ использовали векторный анализ скорости движения миокарда [4]. Для изучения продоль-
Рис. 1. Ротация левого желудочка на базальном и апикальном уровнях в систолу Fig. 1. Left ventricular basal and apical rotation in systole
Рис. 2. Ротация левого желудочка на базальном и апикальном уровнях в диастолу Fig. 2. Left ventricular basal and apical rotation in diastole
ной деформации (негативный strain, %) и скорости деформации (с-1) ЛЖ получали изображение в В-мо-дальном режиме ЛЖ из апикальной позиции в проекции 4 и 2 камер (суммарно анализировались 12 сегментов ЛЖ) с обязательной синхронизацией электрокардиографии. Для оценки радиальной (позитивный strain, %), циркумференциальной (окружностной, негативный strain, %) деформации и скорости деформации ЛЖ (с-1), ротации (displacement rotation, °), скорости ротации (rotation rate, °), скручивания (twist, °), раскручивания (untwist, °), скорости скручивания и раскручивания (twist rate and untwist rate, °/сек.) и поворота по оси (torsion, °/ см) получали изображения короткой оси ЛЖ на базальном (короткая ось ЛЖ на уровне митрального клапана) и апикальном уровнях (ниже папиллярных мышц). Векторный анализ осуществлялся автоматически программным обеспечением Syngo VVI от зубца R на ЭКГ в 3 сердечных циклах, затем результат усреднялся. Ротация против часовой стрелки, рассматриваемая с верхушки ЛЖ, выражалась положительной величиной, тогда как ротация по часовой стрелке — отрицательной (рис. 1, 2). Скручивание (twist) ЛЖ вычисляли как разницу между апикальной и базальной ротацией ЛЖ в систолу. Раскручивание (untwist) рассчитывали как разницу между верхушечной и базальной ротацией в диастолу. На кривой скорости ротации (rotation rate) определяли пиковые значения положительной систолической скорости ротации и отрицательной диастолической скорости ротации (°/c). Скорость ротации (rotation rate) в систолу и диастолу вычислялась как разница скоростей апикальной и базаль-
Таблица 1 Основные конвенциональные эхокардиографические параметры обследованных
Показатель Средние значения, n = 125 Минимальные значения Максимальные значения
ЧСС в мин 121,5±10,8 98 166
КСР, мм 10,8±0,72 7,9 19
КДР, мм 19±0,34 16,1 31
КСО, мл 8,8±0,7 4,2 12,8
КДО, мл 19,1±1,4 15 22
УИ, мл/м2 40,4±10 29,8 69
ФВ ЛЖ, % 67,5±2,9 65 78
ИММ ЛЖ, г/м2 28,6±3,5 22,3 36,5
ТМЖП, мм 4,9±0,19 3,5 6
ЗСЛЖ, мм 4,4±0,2 3,4 6
Длинник ЛЖ, см 3,5±0,5 2,6 5,9
Е/е 5,8±0,6 3,3 9,4
DT, мс 90,6±13,1 61 128
IVRT, мс 54,7±5,7 38 67
Примечание.
ЧСС — частота сердечных сокращений; КСР — конечный систолический размер; КДР — конечный диастолический размер; КСО — конечный систолический объем; КДО — конечный диастолический объем; УИ — ударный индекс;
ФВ ЛЖ — фракция выброса левого желудочка (ТекИо^); Е/е — максимальная скорость трансмитрального кровотока во время раннего диастолического наполнения левого желудочка к скорости движения латеральной части фиброзного кольца митрального в раннюю диастолу по данным тканевого импульсно-волнового допплера;
ЭТ — время замедления кровотока раннего диастолического
наполнения левого желудочка;
^ЯТ — время изоволюмического расслабления
Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya. 2017;21 (3):23-31 26 DOI: 10.21688-1681 -3472-2017-3-23-31
Таблица 2 Параметры и скорости деформации левого желудочка у обследованных пациентов
Показатель Средние зна- Минимальные Максимальные Внутриисследовательская Межисследовательская
чения, n = 125 значения значения вариабельность* * разница
Продольная S, % SR, с-1 -20,1±2,2 -1,0±0,2 -26,0 -1,5 -16,0 -0,68 1,0±0,1 0,3±0,14 1,3±0,44 0,4±0,25
Циркулярная S, % -18,9±0,3 -25,6 -14,1 0,94±0,2 1,2±0,31
SR, с-1 -1,1±0,25 -1,7 -0,74 0,39±0,21 0,55±0,26
Радиальная S, % SR, с-1 36,09±7,2 1,69±0,37 23,8 1,08 55,8 2,5 1,6±0,47 0,5±0,25 1,8±0,5 0,8±0,31
Примечание. Б — деформация; БЯ — скорость деформации; * — коэффициент вариации ± внутриклассовый коэффициент корреляции
ной ротации (°/c-1). Поворот по оси (кручение, торси-он, torsion) вычислялось как скручивание ЛЖ, нормализованное к расстоянию «основание - верхушка» ЛЖ (длинник).
Статистический анализ
Статистический анализ материала проведен при помощи программы Statistica 9.0. Количественные данные в исследовании представлены в виде значения среднего (М) и стандартного отклонения (SD). Оценка статистической значимости различий (p) между группами проводилась с использованием параметрических критериев (при нормальном распределении признака для оценки характера распределения использовали тест Колмогорова - Смирнова) — двухвыборочный t-кри-терий Стьюдента для сравнений средних (M±SD). Раз-
личия показателей считались значимыми при р<0,05. Определение зависимости между количественными признаками проводилось с помощью коэффициента линейной корреляции Спирмена (Яэ). Для оценки внутри- и межисследовательской воспроизводимости полученных результатов механики каждый показатель деформации и скорости деформации был получен дважды с интервалом в один день одним из исследователей и вторым специалистом с определением средней разницы между повторными измерениями и коэффициентом воспроизводимости Блэнда - Алтмана.
Результаты
У обследованных нами детей значения конвенциональных ЭхоКГ-параметров соответствовали действующим нормативам, возрастным параметрам, весу
- -0,5
2 3 4 5 6 7 Возраст, мес.
10 11 12
g -1,4 U -1,5
9 10 11 12
Возраст, мес.
Рис. 3. График продольной деформации (слева) и скорости деформации левого желудочка (справа) в зависимости от возраста Fig. 3. Left ventricular longitudinal strain (left) and strain rate (right) versus age. X-axis: age, months. Y-axis: left ventricular longitudinal strain, % (plot on the left) and strain rate, с-1 (plot on the right)
n —
Таблица 3 Параметры и скорости ротации левого желудочка у обследованных пациентов
Средние
Показатель значения,
п = 125
и площади поверхности тела (данные представлены в табл. 1) [3]. Средние значения параметров деформации и скорости деформации ЛЖ в продольном, циркулярном и радиальном направлениях у обследованных детей представлены в табл. 2. Показатели продольной деформации и скорости деформации были ниже у новорожденных (деформация —17,5±1,27%; 95% доверительный интервал -18,2...-16,8%, скорость деформации —0,7±0,03 с-1; 95% доверительный интервал -0,73.-0,69 с-1) и увеличивались к 12 мес. (деформация -23,8±0,8%; 95% доверительный интервал -24,3...-23,2%; скорость деформации -1,2±0,16 с-1; 95% доверительный интервал -1,38.-1,18 с-1, рис. 3).
Обнаружена обратная связь продольной деформации и ударного индекса ЛЖ (К = -0,71, р = 0,001), умеренная прямая связь с давлением наполнения (Е/е,
Внутрииссле- Межиссле-
Минимальные Максимальные
довательская довательская значения значения * *
вариабельность разница
1,2±0,2 1,06±0,23
1,3±0,2 2,15±0,8 0,9±0,4
0,4±0,05
1,8±0,33 1,68±0,33 1,7±0,41 1,7±0,5
1,72±0,51 1,69±0,54
К = 0,52, р = 0,02) и со скоростью раскручивания ЛЖ (К = 0,5, р = 0,001). С линейными размерами ЛЖ продольная деформация выявила лишь слабую корреляцию (КДР К. = 0,13, р = 0,03; КДР К. = 0,1, р = 0,6). Продольная скорость деформации слабо ассоциирована с КДО ЛЖ (КДО К. = 0,32, р = 0,001). Выявлена связь циркулярной деформации и скорости деформации (К = 0,49, р = 0,001) и индекса массы миокарда ЛЖ (К = 0,53, р = 0,001): чем хуже параметры деформации, тем больше индекс массы миокарда ЛЖ. Радиальная деформация коррелировала с толщиной межжелудочковой перегородки (К = 0,44, р = 0,001) и задней стенки ЛЖ (К = 0,56, р = 0,0001). Статистически значимых корреляций деформации, скорости деформации в циркулярном и радиальном направлениях с полом, возрастом и весом у здоровых детей не выявлено.
Базальная ротация, средняя, °
Базальная ротация по часовой стрелке в систолу, °
Базальная ротация
против часовой стрелки в диастолу,
Апикальная ротация, средняя, °
Апикальная ротация против часовой стрелки в систолу, °
Апикальная ротация по часовой стрелке в диастолу, °
Базальная скорость ротации, средняя, °/сек.
Базальная скорость ротации по часовой стрелке в систолу, °/сек.
Базальная ротация против часовой стрелки в диастолу, °/сек.
Апикальная скорость ротации, средняя, °/сек.
Апикальная скорость ротации против часовой стрелки в систолу, °/сек.
Апикальная скорость ротации по часовой стрелке в диастолу, °
6,0±1,7 -3,5±1,3
2,69±1,7
4,6±1,4
0,9±0,6
-2,09±0,2
36,5±10,3
-26,5±10,3
20,1±8,4
32,9±7,6
41,6±7,7 -27,9±8,3
3,0 -5,5
1.7
2.8 0,39
-7,3 22,0 -61,0 13,6 22,0
30,0 -51,0
10,8 -2,47
6,1 9,9 1,56
-1,7 62,0 -20,8 52,0 53,0
60,0 -20,0
1,08±0,19 1,0±0,12
1,08±0,21 2,04±0,34 0,8±0,3
0,28±0,08
1,44±0,28
1,5±0,29
1,48±0,32
1,55±0,43
1,5±0,5 1,53±0,49
Примечание. ДИ — доверительный интервал; * — коэффициент вариации ± внутриклассовый коэффициент корреляции
Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya. 2017;21 (3):23-31 28 DOI: 10.21688-1681 -3472-2017-3-23-31
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Возраст, мес.
4 5 6 Возраст, мес.
7 8 9 10 11 12
Рис. 4. График скручивания (слева) и раскручивания левого желудочка (справа) в зависимости от возраста пациентов Fig. 4. Left ventricular twisting (left) and untwisting (right) versus age. X-axis: age, months. Y-axis: left ventricular twisting, ° (plot on the left) and untwisting, ° (plot on the right)
Показатели ротации и скорости ротации на базальном и апикальном уровнях представлены в табл. 3. Все параметры обнаружили связь с возрастом обследуемых: чем больше возраст, тем больше ротация и скорость ротации, соответственно, и параметры скручивания, раскручивания и поворота по оси увеличивались от периода новорожденности к 12-месячному возрасту (табл. 4, рис. 4, 5).
Обсуждение
Многими исследователями было продемонстрировано, что показатели механики ЛЖ предоставляют точную информацию о сегментарной и глобальной дисфункции ЛЖ, в том числе и субклинической, при различных врожденных и приобретенных пороках сердца у детей [5-7]. Большинство исследований сообщили о продольной деформации как об очень
чувствительном параметре субэндокардиальной дисфункции, существенно дополняющем возможности ЭхоКГ-диагностики у новорожденных [8-10]. Оценка окружностной и радиальной деформации также имеет важное значение при оценке систолической и диасто-лической функции при перегрузке ЛЖ давлением у детей с аортальным стенозом и коарктацией аорты [5, 9]. Тем не менее отсутствие нормального диапазона значений и связанные с ними изменения препятствуют их использованию для повседневной клинической практики. Наше исследование посвящено определению значений нормальной деформации ЛЖ у детей первого года жизни с учетом пола, возраста, массы тела, размеров и объемов ЛЖ. Рядом авторов показано, что базально-апикальный градиент деформации появляется только в 5-9- и 10-14-летнем возрасте, тогда как во время периода новорожденности нет существенной
Таблица 4 Параметры скручивания, скорости скручивания и раскручивания, поворота по оси левого желудочка у обследованных пациентов
Показатель Средние значения, n = 125 Минимальные значения Максимальные значения Внутрииссле-довательская вариабельность* Межисследовательская * разница
Скручивание, twist, ° 3,25±0,9 2,0 5,2 0,98±0,09 1,2±0,1
Раскручивание, untwist, ° -5,3±1,7 -2,0 —10,0 1,1±0,13 1,35±0,16
Скорость скручивания, twist rate, %ек. 40,0±9,1 22,0 61,0 2,5±0,8 2,9±0,9
Скорость раскручивания, untwist rate, °^ек. —45,3±11,0 —65,0 —25,0 2,9±0,7 3,0±0,62
Поворот по оси, torsion, 1,09±0,3 0,5 1,6 0,3±0,12 0,5±0,2
Примечание. * — коэффициент вариации ± внутриклассовый коэффициент корреляции
1,6
и
С 0,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Возраст,мес.
Рис. 5. График поворота по оси левого желудочка в зависимости от возраста пациентов Fig. 5. Left ventricular torsion versus age. X-axis: age, months. Y-axis: left ventricular rotation, °/cm
разницы в продольной деформации между основанием ЛЖ и верхушкой [6, 7], в связи с чем мы анализировали данные о глобальной, а не посегментарной деформации.
В метаанализе Н. ]аэЬаг1 и соавт., проанализировавших результаты 5 групп исследователей продольной механики ЛЖ у детей первого года жизни, было показано, что вариации получаемых данных о деформации ЛЖ в продольном направлении у здоровых детей составляют от -18±0,4 до -24,5±0,5% и они зависимы от КДР ЛЖ и частотности используемого датчика, а на вариабельность скорости продольной деформации (диапазон от -1,8±0,1 до -2,4±0,2 с-1) влияет только возраст: чем больше возраст, тем выше скорость продольной деформации [5]. В противоположность этим данным в нашей работе выявлена обратная связь продольной деформации и индекса ударного объема ЛЖ, тогда как с КДР ЛЖ обнаружена лишь слабая корреляция. Со скоростью деформации ЛЖ в продольном направлении коррелирует КДО. Детерминант, определяющих нормативную вариабельность деформации и скорости деформации в циркулярном направлении, ранее не было выявлено. В нашем исследовании обнаружена умеренная корреляция индекса массы миокарда ЛЖ и деформации и скорости деформации в циркулярном направлении. Как показано в работе С.Н А!-Ыаат1 и соавт., на получение вариации нормативных данных о деформации в радиальном направлении (от 29,4±2,3 до 52±2%) существенно влияет программное обеспе-
чение [1]. В нашей работе параметры радиальной деформации прямо коррелировали с толщиной межжелудочковой перегородки и задней стенки ЛЖ. Как и в работе G.H. Al-Naami и соавт., в нашем исследовании выявлено, что скорость ротации уменьшается от периода новорожденности к первому году жизни как во время систолы, так и в диастолу на базальном и апикальном уровнях [1]. В исследовании Li Zhang и коллег не выявлена корреляция между ротацией или скручиванием и возрастом, ростом, весом, площадью поверхности тела, частотой сердечных сокращений и выявлена слабая связь торсион ЛЖ и возраста (R2 = 0,036, р<0,001) [11]. Однако авторы этой работы сообщают о большой межисследовательской разнице в полученных данных: для апикальной и базальной ротации коэффициент вариабельности составил 7,3±3,8 и 12,3±8,8%, для скручивания 8,8±4,6%, для торсион 15,7±10,1%. В нашем исследовании выявлена связь показателей скручивания, раскручивания с возрастом. O. Patey приводит нормативные значения для торсион ЛЖ 2,1 и показывает зависимость кручения от геометрических параметров ЛЖ [12]. Как и в работе Y. Notomi и соавт., мы обнаружили, что поворот по оси имеет тенденцию к увеличению от периода новорожденности к подростковому возрасту [13]. Однако детерминанты этого феномена остаются неясными. Возможно, более низкие значения поворота по оси у детей первого месяца жизни и последующее увеличение торсион связано с адаптационной модуляцией биомеханики ЛЖ в периоде ново-
Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya. 2017;21 (3):23-31 30 DOI: 10.21688-1681 -3472-2017-3-23-31
рожденности [12, 13]. Нужно отметить, что показатель механики twist описывает функцию скручивания ЛЖ и отражает конечный результат противоположного вращения верхушки и базального отдела ЛЖ вдоль его длинной оси в систолу, что решает задачу оптимизации ударного выброса из желудочка. Торсион ЛЖ лишь индексированный параметр, призванный оценить отношение скручивания к длиннику ЛЖ. Поскольку в норме у детей до года вариабельность длинника ЛЖ небольшая, величину индекса поворота по оси определяет только скручивание. Раскручивание ЛЖ непосредственно влияет на раннее диастолическое наполнение и отражает свойства эластической отдачи миокарда, то есть в отличие от конвенциональных ЭхоКГ-пара-метров диастолической функции, отражает структурные, а не гемодинамические диастолические свойства желудочка. Скручивание, раскручивание и их скорости обнаруживают сильную прямую корреляцию, что объясняется функциональной связью механической систолы и ранней диастолы: диастолическое раскручивание будет тем эффективней, чем больше сохранено кинетической энергии в систолу, которая будет отдана в диастолу за счет эластической отдачи структурно интакт-ного миокарда. Следовательно, снижение скручивания ЛЖ приведет к снижению раскручивания в раннюю диастолу, что может быть использовано как дополнительная ЭхоКГ-опция в диагностике систолической и диастолической дисфункции у детей с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями, прежде всего с врожденными пороками сердца, миокардитами и кар-диомиопатиями. Полученные нормативные параметры механики открывают новые возможности оценки функции ЛЖ у детей первого года жизни.
Выводы
1. Полученные данные о продольной, циркулярной и радиальной деформации ЛЖ могут быть использованы как нормативные у детей первого года жизни.
2. Продольная систолическая деформация и скорость деформации ЛЖ ниже у новорожденных, ассоциирована с насосной функцией (ударным индексом) и диастолической функцией (давлением наполнения и скоростью раскручивания).
3. Параметры циркулярной и радиальной деформации зависят от индекса массы миокарда левого желудочка и толщины межжелудочковой перегородки и задней стенки левого желудочка.
4. Скручивание, раскручивание левого желудочка и их скорости увеличиваются у здоровых детей от периода новорожденности к первому году жизни.
5. У здоровых детей первого года жизни поворот левого желудочка по оси определяется скручиванием: разницей между апикальной и базальной ротацией, но не геометрией желудочка.
Финансирование
Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов
Концепция и дизайн работы: Ю.С. Синельников, Е.Н. Орехова.
Сбор и анализ данных: М.А. Полевщикова, Т.В. Мата-новская.
Написание статьи: Е.Н. Орехова, М.А. Полевщикова.
Исправление статьи: Ю.С. Синельников, Е.Н. Орехова.
Утверждение версии для публикации: Ю.С. Синельников, Е.Н. Орехова, Т.В. Матановская, М.А. Полев-щикова.
Список литературы / References
1. Lopes L., Colan S.D., Frommelt P.C., Ensing G.J., Kendall K., Younoszai A.K., Lai W.W., Geva T. Recommendations for quantification methods during the performance of a pediatric echocardiogram: a report from the Pediatric Measurements Writing Group of the American Society of Echocardiography Pediatric and Congenital Heart Disease Council. J Am Soc Echocardiogr. 2010;23(5):465-95. PMID: 20451803. http://dx.doi. org/10.1016/j.echo.2010.03.019
2. Sehgal A., Wong F., Menahem S. Speckle tracking derived strain in infants with severe perinatal asphyxia: a comparative case control study. Cardiovasc Ultrasound. 2013;11:34. PMID: 24229323. http:// dx.doi.org/10.1186/1476-7120-11-34
3. Van der Ende J., Vázquez Antona C.A., Erdmenger Orellana J., Romero Cárdenas Á., Roldan F.J., Vargas Barrón J. Left ventricular longitudinal strain measured by speckle tracking as a predictor of the decrease in left ventricular deformation in children with congenital stenosis of the aorta or coarctation of the aorta. Ultrasound Med Biol. PMID: 23643058. 2013;39(7):1207-14. http:// dx.doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2013.02.015
4. Jashari Н., Rydberg А., Ibrahimi Р., Bajraktari G., Kryeziu L., Jashari F., Henein M.Y. Normal ranges of left ventricular strain in children: a meta-analysis. Cardiovasc Ultrasound. 2015;13:37. PMID: 26250696. http://dx.doi.org/10.1186/s12947-015-0029-0
5. Al-Naami G.H. Torsion of young hearts: a speckle tracking study of normal infants, children, and adolescents. Eur J Echocardiogr. 2010;11(10):853-62. PMID: 20591878. http://dx.doi.org/10.1093/ ejechocard/jeq078
6. Lang R.M., Badano L.P., Mor-Avi V., Afilalo J., Armstrong A., Ernande L., Flachskampf F.A., Foster E., Goldstein S.A., Kuznetsova T., Lancellotti P., Muraru D., Picard M.H., Rietzschel E.R., Rudski L., Spencer K.T., Tsang W., Voigt J.U. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2015;28(1):1-39. PMID: 25559473.
11. Voigt J.U., Pedrizzetti G., Lysyansky P., Marwick T.H., Houle H., Baumann R., Pedri S., Ito Y., Abe Y., Metz S., Song J.H., Hamilton J., Sengupta P.P., Kolias T.J., d'Hooge J., Aurigemma G.P., Thomas J.D., Badano L.P. Definitions for a common standard for 2D speckle tracking echocardiography: consensus document of the EACVI/ ASE/Industry Task Force to standardize deformation imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2015;16(1):1-11. PMID: 25525063. http://dx.doi.org/10.1093/ehjci/jeu184
Greenberg N.L., Younoszai A., Thomas J.D. Maturational and adaptive modulation of left ventricular torsional biomechanics: Doppler tissue imaging observation from infancy to adulthood. Circulation. 2006;113(21):2534-41. PMID: 16717154. http://dx.doi. org/10.1161/CIRCULATIONAHA.105.537639
7. Patey O., Carvalho J.S., Thilaganathal B. Fetal and neonatal left ventricular torsion in normal, growth-restricted and diabetic pregnancies. Ultrasound in Obstetrics and Gynecology. 2016;48(I S1):68-9. http://dx.doi.org/10.13140/RG.2.2.34731.03366
8. Breatnach C.R., Levy P.T., James A.T., Franklin O., El-Khuffash A. Novel echocardiography methods in the functional assessment of the newborn heart. Neonatology. 2016;110(4):248-60. PMID: 27287615. http://dx.doi.org/10.1159/000445779
12. Schubert U., Muller M., Norman M., Abdul-Khaliq H. Transition from fetal to neonatal life: changes in cardiac function assessed by speckle-tracking echocardiography. Early Hum Dev. 2013;89(10):803-8. PMID: 23948155. http://dx.doi.org/10.1016/j. earlhumdev.2013.06.009
9. Zhang L., Zhang J., Han W., Gao J., He L., Yang Y., Yin P., Xie M., Ge S. Three-dimensional rotation, twist and torsion analyses using real-time 3D speckle tracking imaging: feasibility, reproducibility, and normal ranges in pediatric population. PLoS ONE. 2016;11(7):e0158679. PMID: 27427968. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0158679
13. Jashari H., Rydberg A., Ibrahimi P., Bajraktari G., Henein M.Y. Left ventricular response to pressure afterload in children: aortic stenosis and coarctation: a systematic review of the current evidence. Int J Cardiol. 2015;178:203-9. PMID: 25464254. http:// dx.doi.org/10.1016/j.ijcard.2014.10.089
10. Notomi Y., Srinath G., Shiota T., Martin-Miklovic M.G., Beachler L., Howell K., Oryszak S.J., Deserranno D.G., Freed A.D.,
Echocardiography evaluation of left ventricle mechanical parameters in infants of the first year of life
Yuri S. Sinelnikov, Ekaterina N. Orekhova, Tatyana V. Matanovskaya, Marina A. Polevshikova Federal Center of Cardiac Surgery, Ministry of Health of Russian Federation, Perm, Russian Federation Corresponding author. Marina A. Polevshikova, m-polevshikova@mcgroup.pro
Aim. The study focused on the analysis of the measurement range of left ventricle mechanics (strain, strain rate, rotation, rotation rate, twisting, untwisting, torsion) in healthy infants of the first year of life to obtain their baseline values.
Methods. The study included 125 healthy infants aged 5 days to 12 months (average 5.9±3.9 months. The Acuson S 2000 machine (Siemens Medical Systems, Mountain View, CA, USA) was used to perform echocardiography. The indicators of left ventricle longitudinal strain (%) and strain rate (s-1), radial strain and strain rate (% and s-1), circumferential strain and strain rate (% and s-1), basal and apical rotation in systole and diastole (°) and rotation rate (°/s), twisting (°), untwisting (°), twisting and unwinding rate (°/s) and torsion (°/cm) were measured and analyzed.
Results. It was found out that the values of the longitudinal strain and strain rate inversely correlate with the pumping function (stroke volume index) and diastolic function (filling pressures and the untwisting rate). The parameters of the circular and radial strain tended to depend on the left ventricle mass index, interventricular septum/left ventricle posterior wall thicknesses. Left ventricle twisting and untwisting would increase in healthy infants from the newborn period to the first year of life. Left ventricle torsion range was determined by the twist values and not by left ventricular geometry.
Conclusion. The obtained data on the values of longitudinal, circumferential and radial left ventricle strain and strain rate can be used as reference ranges to
evaluate the mechanical left ventricular function in infants of the first year of life.
Keywords: left ventricle; strain; strain rate; twisting; untwisting; torsion
Received 27 January 2017. Accepted 15 June 2017.
Funding: The study did not have sponsorship.
Conflict of interest: The authors declare no conflict of interest.
Author contributions
Conception and study design: Yu.S. Sinelnikov, E.N. Orekhova Data collection and analysis: M.A. Polevshikova, T.V. Matanovskaya Drafting the article: E.N. Orekhova, M.A. Polevshikova Critical revision of the article: Yu.S. Sinelnikov, E.N. Orekhova
Final approval of the version to be published: Yu.S. Sinelnikov, E.N. Orekhova, T.V. Matanovskaya, M.A. Polevshikova
Copyright: © 2017 Sinelnikov et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.
How to cite: Sinelnikov Yu.S., Orekhova E.N., Matanovskaya T.V., Polevshikova M.A. Echocardiography evaluation of left ventricle mechanical parameters in infants of the first year of life. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya = Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2017;21 (3):23-31. (In Russ.). http://dx.doi. org/10.21688/1681 -3472-2017-3-23-31
