CC BY
81
Функциональные методы исследования
Склеродермия и легочная гипертензия: эхокардиография в оценке легочной гемодинамики и правых отделов сердца
Г.В. Неклюдова, А.В. Черняк, О.В. Десинова, О.А. Конева
Системная склеродермия (ССД) - заболевание неизвестной этиологии с вовлечением в патологический процесс кожи и внутренних органов, в том числе сердечно-сосудистой и дыхательной системы. У пациентов с ССД часто развиваются легочная гипертензия и интерстициальное заболевание легких. В связи с этим неотъемлемой частью алгоритма обследования пациентов с ССД являются эхокардиография с измерением давления в легочной артерии и исследование респираторной функции с определением диффузионной способности легких. В статье описана методология и проанализированы результаты проведения эхокардиографии, а также исследования функции легких у 38 пациентов с ССД.
Ключевые слова: системная склеродермия, легочная гипертензия, эхокардиография.
Системная склеродермия (ССД) - заболевание неизвестной этиологии с вовлечением в патологический процесс кожи, а также внутренних органов.
Больные ССД представляют группу риска развития легочной гипертензии (ЛГ). По данным разных исследований, распространенность ЛГ при ССД составляет 5-32% [1-4].
Выявление ЛГ при ССД имеет важное значение для прогноза течения заболевания. В отсутствие лечения ЛГ при ССД продолжительность жизни больных с клинически значимой ЛГ в 60% случаев не превышает 2 лет [5].
Согласно современным представлениям о патогенезе ЛГ, сосудистые проявления при ССД представляют собой эндотелиальное повреждение и нарушение регуляции межклеточного взаимодействия [6]. Эндотелиальное поврежде-
Галина Васильевна Неклюдова - докт. мед. наук, вед. науч. сотр. лаборатории функциональных и ультразвуковых методов исследований ФГБУ "НИИ пульмонологии" ФМБА России, Москва.
Александр Владимирович Черняк - канд. мед. наук, зав. лабораторией функциональных и ультразвуковых методов исследований ФГБУ "НИИ пульмонологии" ФМБА России, Москва.
Оксана Викторовна Десинова - канд. мед. наук, мл. науч. сотр. лаборатории микроциркуляции и воспаления ФГБНУ "НИИ ревматологии им. В.А. Насоновой", Москва.
Ольга Александровна Конева - канд. мед. наук, науч. сотр. лаборатории микроциркуляции и воспаления ФГБНУ "НИИ ревматологии им. В.А. Насоновой", Моск ва.
ние, которое, вероятно, обусловлено воспалением, вызывает дисбаланс между вазоактивными и способствующими пролиферативным изменениям медиаторами и антипролиферативными вазодилататорами. В итоге ремоделирование сосудистой стенки, ее фиброз и микротромбоз приводят к увеличению легочного сосудистого сопротивления, повышению давления в системе легочной артерии (ЛА) и затем к перегрузке правых отделов сердца.
Оценка ЛГ при ССД
Важное значение для диагностики ЛГ при ССД имеет эхокардиография, особенно при выраженном снижении диффузионной способности легких по оксиду углерода (ВЬсо) и длительности заболевания более 3 лет [5]. Согласно современным рекомендациям, при ССД эхокардиография и исследование БЬсо должны проводиться ежегодно.
При эхокардиографии оценка давления в ЛА (ДЛА) основывается на исследовании потоков трикуспидальной регургитации (ТР) и легочной регургитации (ЛР). При повышении ДЛА возрастает поток крови из ЛА в полость правого желудочка (ПЖ), формируется патологическая ЛР. Давление в ПЖ возрастает, вследствие чего в систолу происходит обратный ток крови из ПЖ в правое предсердие (ПП), определяется патологическая ТР (рис. 1). Анализ потоков ТР и ЛР позволяет провести расчет систолического давления в ЛА (СДЛА), диастолического давления в ЛА (ДДЛА) и среднего ДЛА (ДЛА ). Одновре-
менное использование цветового допплеровского сканирования позволяет оценить характер распространения потока ТР и ЛР и правильно установить курсор ультразвукового луча, что дает возможность произвести более точные измерения пиковой скорости ТР и ЛР. При ЛГ скорость ТР превышает 2,8 м/с [7].
При отсутствии стеноза клапана ЛА и выходного тракта ПЖ формула расчета СДЛА следующая:
СДЛА = РОтр + Дпп = 4 х Vтp2 + Дпп,
где РОТР - максимальный систолический транс-трикуспидальный градиент давления, Vтp - пиковая скорость ТР, ДПП - давление в ПП.
Для оценки давления в ПП используют эмпирическое правило [8].
Расчет ДЛАср и ДДЛА проводится по аналогичным формулам [7, 9]:
ДЛАср = 4 х ^Рнд2 + Дпп' ДДЛА = 4 х VлРкд2 + Дпп'
где VЛРнд2 - скорость потока ЛР в начале диастолы, VЛРкд2 - скорость потока ЛР в конце диастолы.
При СДЛА >37-40 мм рт. ст. ДЛАср обычно превышает 25 мм рт. ст. Эта величина ДЛАср является определяющей при диагностике ЛГ (см. рекомендации). Таким образом, значение СДЛА >37 мм рт. ст., определенное при эхокардиогра-фии, рассматривается как пограничное при диагностике ЛГ [10, 11].
В проведенном нами исследовании, включавшем 38 больных ССД (таблица), повышение СДЛА было выявлено у 8 больных (21,1%).
Изменение функции легких при ССД
Легочная гипертензия при ССД может быть обусловлена интерстициальным фиброзом легких или являться результатом пролиферативных изменений сосудистой стенки в отсутствие значимых изменений легочной паренхимы или хронической гипоксии. Возможно и сочетанное поражение легочной паренхимы и первичное изменение сосудистой стенки в результате ССД [12].
Поскольку изменение легочной паренхимы имеет важное значение при развитии ЛГ у больных ССД, то большое внимание уделяется исследованию легочной вентиляции и газообменной функции легких (БЬсо). В проведенных ранее исследованиях было выявлено, что при саркоидозе у пациентов с ЛГ такие показатели вентиляционной способности легких, как объем форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВХ) и форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), достоверно ниже, чем у пациентов без ЛГ [13].
Нарушение БЬсо выявляется при ССД довольно часто. Из 154 больных с прогрессирующим системным склерозом изолированное снижение БЬсо было диагностировано у 37 пациентов (24%) [14]. В проведенном нами исследовании обструк-тивные нарушения легочной вентиляции были выявлены у 23,7% больных, рестриктивные - у 36,8%. Основные нарушения легочной функции относились к изменению транспорта кислорода из альвеолярного пространства в кровь, так, у 79% обследованных нами больных было отмечено снижение БЬсо <80% от должной.
Характеристика больных ССД, включенных в исследование
Показатель Значение
Количество больных, п 38
Возраст, годы 54,4 ± 12,1
Пол, мужчины/женщины 3/35
Рост, см 162,4 ± 7,2
Масса тела, кг 66,0 ± 13,0
ИМТ, кг/м2 25,0 ± 4,7
Длительность заболевания, годы (диапазон) 0,4-26
ФЖЕЛ, % от должной 95,2 ± 19,5
ОФВ1, % от должного 91,5 ± 18,7
ОФВ1/ФЖЕЛ, % 81,2 ± 5,5
ЖЕЛ, % от должной 94,2 ± 19,4
ОЕЛ, % от должной 99,7 ± 16,4
ООЛ, % от должного 117,3 ± 22,9
Бцо, % от должной 58,8 ± 18,1
% от должного 73,3 ± 14,2
СДЛА, мм рт. ст. 32,8 ± 7,4
Обозначения: ЖЕЛ - жизненная емкость легких; ИМТ - индекс массы тела; ОЕЛ - общая емкость легких; ООЛ - остаточный объем легких; ОФВ1 - объем форсированного выдоха за 1-ю секунду; VA -альвеолярный объем.
Изолированное снижение DLco <55-60% от должной является значимым предиктором развития ЛГ [5]. Вероятность развития ЛГ существенно возрастает, если исходное значение DLco <45% от должной. При длительном наблюдении больных ССД было отмечено, что ЛГ развивается у 75% больных с низким показателем DLco. Кроме того, в ранее проведенных исследованиях выявлена достоверная обратная корреляционная связь между DLco и ДЛА, измеренным при катетеризации правых отделов сердца [15].
В проведенном нами исследовании у больных ССД с DLco <45% от должной СДЛА составило 38,9 ± 12,2 мм рт. ст. по сравнению с СДЛА 31,1 ± 4,6 мм рт. ст. у больных с менее выраженными нарушениями либо в отсутствие нарушений DLco. Из 8 больных, у которых DLco составила <45% от должной, ЛГ была выявлена у 5 больных (62,5%), в то время как из 30 больных с DLco >45% от должной ЛГ была выявлена лишь у 3 (10%).
Обнаружена достоверная корреляционная зависимость СДЛА от величин ФЖЕЛ и ОФВ1 (г = -0,38, p < 0,05; г = -0,34, p < 0,05 соответст венно).
С клинической точки зрения важно определить гемодинамический вариант ЛГ, особенно учитывая тот факт, что ЛГ при ССД может быть обусловлена поражением левых отделов сердца, связанным как с поражением клапанного аппарата, так и с изменениями миокарда вследствие системного процесса. Для этого помимо оценки ДЛА необходимо определить давление заклинивания в ЛА (ДЗЛА). Посткапиллярная ЛГ формируется при патологии левых отделов сердца, при этом ДЗЛА превышает 15 мм рт. ст. При других причинах ЛГ (легочная артериальная ги-пертензия, ЛГ при тромбоэмболии ЛА, ЛГ, ассоциированная с гипоксией, например при заболеваниях легких) развивается прекапиллярная ЛГ (ДЗЛА <15 мм рт. ст.).
В настоящее время предложены способы расчета давления в левом предсердии (ДЛП) с помощью эхокардиографии по параметрам импульсного допплеровского сканирования и тканевого импульсного допплеровского сканирования, с учетом кровотока в легочных венах [16-18]. Одна из предложенных регрессионных формул для расчета ДЛП выглядит следующим образом:
Длп = 1,24 X E/E' + 2,
где E/E' - отношение максимальной скорости раннего пика диастолического наполнения ПЖ (режим импульсного допплеровского сканирования) к скорости диастолического движения фиброзного кольца трикуспидального клапана
(ТК) в фазу раннего расслабления ПЖ (режим тканевого импульсного допплеровского сканирования). Если отношение E/E' <7, это свидетельствует о нормальной величине ДЛП, а при E/E' >15 ДЛП повышено. У всех пациентов, включенных в наше исследование, имели место нормальные значения ДЛП, т.е. у них отсутствовали клинически значимые гемодинамические изменения левых отделов сердца.
Оценка структуры и функции правых камер сердца при ССД
К наиболее значимым эхокардиографическим признакам ЛГ относятся не только скорость ТР и ЛР, но и выраженность ремоделирования сердца, площадь ПП, диаметр ствола ЛА [19].
Средняя нормальная величина площади ПП составляет 13,5 ± 2 см2 [20]. Ремоделирование ПП имеет высокие чувствительность и специфичность в прогнозировании неблагоприятного клинического исхода при ЛГ [21]. У обследованных нами больных ССД среднее значение площади ПП составило 12,7 ± 2,9 см2, дилатация ПП была выявлена у 4 больных (10,5%), дилатация ПЖ - у 5 (13,2%).
Большое клиническое значение имеет оценка функционального состояния ПЖ, тем более что одна из причин неточного измерения ДЛА связана с тем, что величина СДЛА зависит от ударного объема ПЖ, поэтому при снижении этого параметра расчетная величина СДЛА будет заниженной. Вместе с тем изменение систолической функции ПЖ может быть обусловлено изменением миокарда на фоне ССД.
Однако если для расчета систолической функции левого желудочка (ЛЖ) используют хорошо известные, традиционные методы, то для оценки систолической функции ПЖ эти подходы неприемлемы. Это связано с особенностями строения, расположения в грудной клетке и визуализации ПЖ при эхокардиографии. Так, большая часть ПЖ лежит прямо за грудиной, его полость имеет неправильную форму, стенки тра-бекулярны, положение внутри грудной стенки может значительно изменяться в зависимости от положения тела пациента.
Согласно современным рекомендациям, систолическая функция ПЖ может быть оценена несколькими способами [7, 22].
В отличие от ЛЖ наибольший вклад в систолическую функцию ПЖ вносит его продольное укорочение [23]. Поэтому для оценки систолической функции ПЖ наиболее достоверным является анализ изменения ПЖ вдоль его продольной оси. Одним из наиболее простых и воспроизводимых методов является определение
амплитуды движения фиброзного кольца ТК, которая отражает движение основания ПЖ к его верхушке. Измерение систолической экскурсии фиброзного кольца ТК (TAPSE) проводится в М-режиме, курсор располагают в проекции фиброзного кольца передней створки ТК. В норме TAPSE составляет >20 мм. О систолической дисфункции ПЖ достоверно свидетельствует показатель TAPSE <16 мм (рис. 2) [7, 22]. В проведенных исследованиях доказано, что величина TAPSE коррелирует с фракцией выброса ПЖ [24-27].
Внедрение тканевого допплеровского режима исследования дало возможность разработать еще один подход в оценке систолической функции ПЖ. Он основан на определении скорости систолического движения базального латерального сегмента ПЖ (рис. 3) [7, 22]. Для проведения анализа рассчитывают среднюю величину из трех измеренных значений параметра S' различных сердечных циклов. Этот показатель зависит от частоты сердечных сокращений (ЧСС), поэтому при ЧСС <70 или >100 в 1 мин необходимо произвести коррекцию измеренного показателя S' по формуле S' корригированная = S' измеренная х х 75/ЧСС [22]. В норме этот показатель составляет >11,5 см/с. Значение S' <10 см/с является надежным предиктором снижения сердечного индекса >2,2 [28]. Ограничением представленных методов является зависимость показателей TAPSE и S' от перегрузки ПЖ. При значительной объемной перегрузке ПЖ эти параметры могут быть псевдонормальными [22, 29].
На практике снижение систолической функции ПЖ подтверждает прекапиллярную ЛГ, особенно когда систолическая функция ЛЖ не изменена.
При ССД помимо систолической функции важно оценивать и диастолическую функцию ПЖ, особенно учитывая тот факт, что на ранних этапах формирования дисфункции сердца чаще всего определяется диастолическая дисфункция ПЖ. Режимы импульсного допплеровского сканирования и тканевого импульсного допплеровского сканирования позволяют не только выявить диа-столическую дисфункцию ПЖ, но и определить характер этих нарушений. Выделяют следующие варианты нарушения диастолической функции ПЖ: нарушение релаксации, псевдонормальный и рестриктивный типы нарушения [7].
При анализе функционального состояния ПЖ у обследованных нами больных ССД было выявлено, что в среднем по группе систолическая функция ПЖ не была изменена, среднее значение TAPSE составило 22,8 ± 2,6 мм, S' - 15 ± 2 см/с; снижение TAPSE <20 мм и S' <11,5 см/с выяв-
Рис. 2. Пример измерения TAPSE при нарушении систолической функции ПЖ. Измерение проводится в М-режиме, курсор расположен в проекции фиброзного кольца передней створки ТК.
Рис. 3. Определение скорости систолического движения базального латерального сегмента ПЖ Исследование в режиме тканевого импульсного допплеровского сканирования.
лено у 2 больных. Обнаружена достоверная корреляционная связь показателя TAPSE с величиной общей емкости легких (г = 0,38; р < 0,05). У большей части обследованных даже в отсутствие признаков ЛГ отмечалось нарушение диа-столической функции ПЖ по типу нарушения релаксации.
Из многочисленных параметров, определяемых при эхокардиографии, ряд показателей особенно важны для клиницистов, поскольку имеют прогностическое значение. В проведенных исследованиях установлено, что неблагоприятный клинический исход при развитии ЛГ вероятен при выявлении перикардиального выпота, при увеличении степени выраженности дилатации ПП. Доказано, что вероятность неблагоприятного клинического исхода увеличивается при уменьшении показателя TAPSE <15 мм [29, 30].
Таким образом, эхокардиографическое исследование, которое позволяет провести комплексную структурно-функциональную оценку сердца, является неотъемлемой частью алгоритма обследования больных ССД наряду с исследованием респираторной функции легких и особенно DLco. Ранняя диагностика и лечение ЛГ у больных ССД являются залогом улучшения прогноза.
Важные преимущества эхокардиографии - ее неинвазивность, безопасность и информативность, возможность проведения динамического наблюдения. Совершенствование ультразвуковых технологий повышает качество и увеличивает возможности эхокардиографии. Однако следует помнить, что все данные, полученные с помощью функциональных методов исследования, должны быть оценены в контексте клинической картины и только комплексный и всесторонний анализ клинических, инструментальных и лабораторных данных позволит поставить правильный диагноз, оценить степень выраженности нарушений и прогноз заболевания.
Список литературы
1. Chang L. et al. // Chest. 2010. V. 138. P. 1383.
2. Badesch D.B. et al. // Chest. 2010. V. 137. P. 376.
3. Avouac J. et al. // J. Rheumatol. 2010. V. 37. P. 2290.
4. IudiciM. et al. // Clin. Exp. Rheumatol. 2013. V. 31. Suppl. 76. P. 31.
5. Легочная гипертензия / Под ред. И.Е. Чазовой, Т.В. Мар-тынюк. М., 2015.
6. Mathai S.P., Hassoun P.M. // Heart Fail. Clin. 2012. V. 8. P. 413.
7. Rudski L.G. et al. // J. Am. Soc. Echocardiogr. 2010. V. 23. P. 685.
8. Lang R.M. et al.; Chamber Quantification Writing Group; American Society of Echocardiography's Guidelines and Standards Committee; European Association of Echocardiography // J. Am. Soc. Echocardiogr. 2005. V. 18. P. 1440.
9. Abbas A.E. et al. // Am. J. Cardiol. 2003. V. 92. P. 1373.
10. Ensing G. et al. // J. Am. Coll. Cardiol. 1994. V. 23. P. 434.
11. Habib G., Torbicki A. // Eur. Respir. Rev. 2010. V. 19. P. 288.
12. Launay D. et al. // J. Rheumatol. 2007. V. 34. P. 1005.
13. Sulica R. et al. // Chest. 2005. V. 128. P. 1483.
14. Owens G.R. et al. // Chest. 1983. V. 84. P. 546.
15. Scorza R. et al. // Ann. N.Y. Acad. Sci. 2002. V. 966. P. 238.
16. Nagueh S.F. et al. // J. Am. Coll. Cardiol. 1997. V. 30. P. 1527.
17. Nagueh S.F. et al. // Circulation. 1998. V. 98. P. 1644.
18. Rivas-Gotz C. et al. // J. Am. Coll. Cardiol. 2003. V. 42. P. 1463.
19. Galiè N. et al. // Eur. Heart J. 2016. V. 37. P. 67.
20. Triulizi M. et al. // Echocardiography. 1984. V. 1. P. 403.
21. Grapsa J. et al. // Eur. Heart J. Cardiovasc. Imaging. 2012. V. 13. P. 666.
22. Howard L.S. et al. // Eur. Respir. Rev. 2012. V. 21. P. 239.
23. Rushmer R.F. et al. // Circ. Res. 1953. V. 1. P. 162.
24. Kaul S. et al. // Am. Heart J. 1984. V. 107. P. 526.
25. Lopez-Candales A. et al. // Postgrad. Med. J. 2008. V. 84. P. 40.
26. Miller D. et al. // J. Am. Soc. Echocardiogr. 2004. V. 17. P. 443.
27. Hsiao S.H. et al. // J. Am. Soc. Echocardiogr. 2006. V. 19. P. 902.
28. Saxena N. et al. // Echocardiography. 2006. V. 23. P. 750.
29. Ghio S. et al. // Int. J. Cardiol. 2010. V. 140. P. 272.
30. Task Force for Diagnosis and Treatment of Pulmonary Hypertension of European Society of Cardiology (ESC); European Respiratory Society (ERS); International Society of Heart and Lung Transplantation (ISHLT); Galiè N. et al. // Eur. Respir. J. 2009. V. 34. P. 1219.
