Автореферат диссертации по медицине на тему Диастолическая функция левого желудочка сердца плода при нормальном и патологическом развитии беременности
На правах рукописи
Р Г Б ОД
„ О Г1 м П
О ;.Г'И 1300
М А Л К И Н Константин Вадимович
ДИАСТОЛИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА СЕРДЦА ПЛОДА ПРИ НОРМАЛЬНОМ И ПАТОЛОГИЧЕСКОМ РАЗВИТИИ БЕРЕМЕННОСТИ
14.00,06 — кардиология
14.00.01 — акушерство и гинекология
АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА МЕДИЦИНСКИХ НАУК
Екатеринбург —1995
Работа выполнена в Уральском
научно-исследовательском институте охраны материнства и младенчества Минздравмедпрома Российской Федерации.
Научные руководители: доктор медицинских наук
П.Б. Цывьян кандидат медицинских наук П.И. Терешин Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,
профессор И.Е.Оранский; эаслуж. деятель науки РФ доктор медицинских наук, профессор-И.И.Бенедиктов. Ведущее учреждение: Московский областной научно-исследовательский институт акушерства и гинекологии Минздравмедпрома Российской Федерации. Защита диссертации состоится " 3 " & 1996 в/0 часов на заседании диссертационного совета Д 084.10.01 в Уральской государственной медицинской академии по адресу: (620219, Екатеринбург, ул.Репина 3).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральской медицинской академии (Екатеринбург, ул.Ермакова ,5а) Автореферат, разослан " О/ 199^' Г.
Ученый секретарь специализированного совета доктор медицинских наук,
профессор Е.Д.Рождественская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблеии. Перинатальная гипоксия - один из основных патогенетических факторов, определяющий уровень младенческой смертности [Федорова И.В. 1982, Вихляева Е.М. 1986,1987, Савельева Г.М. 1991, Титченко Л.И. 1993]. Нарушение условий жизнедеятельности плода, вследствии осложненного течения беременности и родов, приводит к развитию гипоксии плода и асфиксии новорожденного, которые сопровождаются изменением метаболизма и функционального состояния органов и систем, в том числе и сердечно-сосудистой системы.
Наиболее частым следствием тяжелой антенатальной гипоксии является формирование, так называемой скрытой сердечной недостаточности, когда показатели ударного и минутного объемов кровообращения существенно не меняются, но ряд индексов диастолической функции миокарда свидетельствуют о поражении миокарда новорожденного ребенка [Васенина А.Д.1990].
Это состояние скрытой недостаточности сердца весьма опасно быстрым переходом в развернутую картину сердечной недостаточности, что обусловлено отсутствием сократительного резерва левого желудочка и незрелостью регуляторных механизмов миокарда плода [Waither е.а. 1985] .
Диагностика начальных стадий сердечной дисфункции у плодов затруднена, это связано с тем, что нет четких критериев состояния сократительной активности миокарда, становления диастолической функции и ее роли в развитии сердечной недостаточности.
Поскольку механизм Франка-Старлинга - основной регуляторный контур производительности сердца плода и новорожденного [Rudolph 1985] , то диагностика расслабления миокарда и наполнения камер весьма важна для раннего выявления сердечной недостаточности плода. Ранее при изучении механизмов сердечной недостаточности у взрослых людей [ Buckley N.M. е.а., 1972 3, при хронической гипоксии у новорожденных [ Цывьян П.Б. с соавт.1989 ] и на моделях животных [ Parmley W.W. е.а., 1985 ] было показано, что задолго до поражения систолической функции наблюдается повреждение расслабления и наполнения камер сердца, т.е. наступает диастолическая дисфункция.•
Метод импульсной долплеровской эхокардиографии дает количественную оценку диастолической функции желудочков, позволяет определить структуру фазы диастолического наполнения, более точно описать функциональный статус миокарда и помогает определить начальные стадии заболеваний.
Проведены исследования скоростей кровотока через атриовентри-кулярные клапаны и главные артерии сердца у здоровых плодов'[Reed е.а.., 1987,1989, Allan е.а., 1987,- Wladimiroff D.W. е.а., 1991,1992, Van Den Mooren 1991]. Имеются сообщения об изменениях внутрисердечной гемодинамики у плодов с нарушениями периферического сосудистого согфотивления и внутриутробной задержкой роста [Reed е.а., 1987, 1989, Rizzo е.а., 1988, Al-Ghazali е.а., 1989, Groenenberg 1992, Медведев М.В. с Соавт., 1992, Титченко Л.И. 1993]; об ускоренном развитии сердца и патологических изменений центральной гемодинамики у плодов с материнским диабетом [Rizzo е.а. 1992]. Несмотря на то, что получен достаточно большой феноменологический материал об особенностях кровообращения и центральной гемодинамики плода человека в норме и при патологии, существует настоятельная потребность в физиологических и патофизиологических подходах в изучении этих особенностей.
При исследовании причин изменения диастолического наполнения
желудочков сердца плода необходимо учитывать пред- и постнагруз- " КУ>.диастолическую жесткость миокарда, сердечный ритм и его поведенческое состояние. До настоящего времени вклад этих параметров в наполнение сердца плода не известен. . Имеющиеся работы содержат противоречивые данные об изменении индексов диастолической функции (Д<Р) при фетоплацентарной недостаточности различного происхождения, нет также четких критериев для выявления ранних признаков сердечной недостаточности.
Эти проблемы определяют необходимость проведения наших исследований .
Целью исследования является создание диагностического комплекса, отражающего диастолическую функцию левого желудочка сердца плода, и разработка на этой базе критериев тяжести внутриутробной гипоксии и антенатального поражения миокарда.
В соответдтвии с основной целью исследования нами поставлены следующие - задачи:
1. Исследовать ритмозависимость показателей диастолической функции левого желудочка (ЛЖ) сердца плода, начиная с третьего триместра физиологически развивающейся беременности в зависимости от поведенческих состояний плода.
2. Изучить характер изменения ритмозависимости индексов ДФ при высокой сосудистой резистентности в плацентарном русле и внутриутробной задержке развития плода (ВЗРП).
3. Определить изменения времени изоволюкического расслабления ( ВИР ) в режимах М и Р эхокардиографии (ЭхоКГ) в зависимости от степени зрелости плода, а также изучить особенности диастолической дисфункции, -сердца плода по измерению ВИР в обоих режимах ЭхоКГ при высокой постнагрузке (плацентарной резистентности) и ВЗРП.
4. Разработать универсальный подход для своевременной диагностики скрытой сердечной недостаточности плода, на основе анализа допплерограмм трансмитральных кровотоков, и независимый от ритма сердца и объема камеры желудочка.
5. Разработать программно-аппаратный комплекс, позволяющий автоматизировать определение количественных параметров допплеровских кривых скоростей кровотока и сердечного ритма, а также расчет индексов диастолической функции левого желудочка сердца плода.
Научная новизна■ В работе впервые проанализированы взаимоотношения между параметрами диастолического наполнения левого желудочка сердца плода, параметрами кровотока в восходящей аорте и его сердечным ритмом , в условиях меняющегося поведенческого состояния плода и фактора постнагрузки.
Постулирована важная роль гемодинамической предыстории в регуляции сердечного выброса у плода, значение которой усиливается при высокой плацентарной резистентности и ВЗРП.
Впервые антенатально исследована первая фаза диастолы - изово-люмическое расслабление в динамике физиологически протекающей беременности, а также изучено влияние фактора высокой постнагрузки на показатель ВИР при ВЗРП. •
Получены данные о том, что при повышении постнагрузки и ВЗРП становится выше трансмитральный градиент давления, который и является первопричиной механизма открытия митрального клапана при данной патологии.
Доказано, что при высокой постнагрузке у плодов с ВЗРП вклад систолы предсердия в общее наполнение ЛЖ увеличивается, ускоренное развитие ЛЖ у плодов с материнским диабетом проявляется дальнейшим возрастанием роли активного наполнения на фоне снижения
объема камеры ЛЖ в целом.
Показана достоверная значимость предложенных новых критериев состояния Д<Р левого желудочка в оценке тяжести внутриутробной гипоксии плода и антенатального поражения миокарда.
Практическая значимость.
Разработана раццональная методика регистрации и анализа диас-толической функции желудочков сердца у плода для определения скрытой сердечной недостаточности. Выявлзны реальные возможности импульсной допплеровской эхокардиографии в диагностике диастоли-ческой дисфункции у плодов при плацентарной недостаточности и ВЗРП.
При оценке диастолического наполнения у плода необходимо учитывать влияние его поведенческого состояния.
Получены нормативы по измерению ВИР у здоровых плодов в третьем триместре беременности, найдено возрастание ВИР у плодов при ВЗРП и высокой постнагруайсе.
Разработан программно-аппаратный комплекс, позволяющий автоматизировать определение количественных параметров допплеровских кривых скоростей кровотока и сердечного ритма.
Новый метод оценки ДФ с помощью нормализованных интегралов "частота-наполнение" позволяет формализовать диагностику диасто-лической дисфункции у плода. Раннее определение нарушений ДФ у плода необходимо для своевременной диагностики скрытой сердечной недостаточности и лечения таких патологических состояний, как синдром задержки развития плода, а также проявлений кардиомиопа-тии у плодов с материнским диабетом.
Внедрение результатов исследования в'практику.
Разработанная карта динамического акушерского ультразвукового наблюдения, внедрена в практику Уральского НИИ ОММ ГКБ-40, ЦКГБ-Х л 5 г.Екатеринбурга. Подготовлено информационное письмо "Доппле-эовская эхокардиография в диагностике нарушений диастолической функции левого желудочка сердца плода при фето-плацентарной недостаточности" и пакет научнотехнической документации на прог-эаммно-аппаратный комплекс для автоматизированного определения соличественных параметров допплеровских кривых скоростей кровото-са и сердечного ритма плода. Материалы диссертации используются три проведении практических занятий и чтении лекций по акушерству 1ля студентов 4 курса общемедицинского факультета УГМА.
Апробация работы.
* Материалы диссертации доложены и обсуждены на Свердловской >бластной конференции с участием иностранных 'специалистов "Уль-■развуковая диагностика в перинатологии", 1991г., XIII Европейски конгрессе по перинатальной медицине г. Амстердам, 1992г., на [аучной конференции молодых ученых России, посвященной 50-летию .кадемии Медицинских Наук, 1994г., на ежегодной научной конферен-;ии сотрудников Уральского мединститута, 1995г.
Обсуждение диссертации состоялось 17.10.1995г. на заседании ченого Совета Уральского НИИ охраны материнства и младенчества, де работа получила положительную оценку и рекомендована к пуб-ичной защите. Апробация диссертации по кардиологии проведена 4.11.1995г. на заседании кафедры внутренних болезней N3 Ураль-кой медицинской академии.
двтор выносит на защиту.
1. Новые данные о влиянии поведенческих состояний плода на вза-моотношения между ритиом сердца и параметрами трансмитрального и эртального кровотоков и важной роли гемодинамической предыстории
в регуляции производительности сердца плода,
2. Новые данные о продолжительности периода изоволюмического расслабления ЛЖ у плодов, позволяющие диагностировать диастоли-ческуо дисфункцию при ВЗРП.
3. Представление о существенном подъеме трансмитрального.градиента давления , котдрый является основной причиной открытия митрального клапана и изменения регуляции внутрисердечной гемодинамики при ВЗРП.
, 4. Новую методику неинвазивной оценки диастолической функции сердца плода", при котором временной ход желудочкого наполнения не подвержен влиянию ритма сердца и объема камеры, Структура и объен диссертации.
Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, содержащего 57 отечественных и^155 зарубежных источника. Диссертация изложена на 130 страницах машинописного текста, дрдержит 25 рисунков и 8 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материалы и методы исследования. Для решения поставленных задач нами обследовано в целом 104 женщины с одноплодными беременностями в третьем триместре, из них у 34 беременных с ОПГ-гесто-зом диагностирована задержка внутриутробного развития у плода, и 15 женщин были с инсулинозависимым сахарным диабетом. В контрольную группу вошли 55 соматически здоровых женщин, беременность у которых протекала без осложнений.
В контрольной группе средний возраст беременных составил 26.7 лет (в пределах 18 - 37 лет), первородящих было - 31 беременная. Средний гестационный срок в момент обследования составил 33.6±4.9 недель. При ультразвуковом исследовании фетометрические показатели всех обследованных плодов соответствовали их гестаци-онному возрасту. Параметры кровотока в артерии пуповины по данным допплерометрии находились в пределах нормативных значений [Стри-жаков А.Н. с соавт. ' 1991] и указывали на отсутствие нарушений в плацентарном русле. У всех беременных контрольной группы произошли своевременные роды с рождением живых доношенных детей. Средняя масса и рост'новорожденных находились в интервале между 10 и 90 перцентилями в соответствии оценочными таблицами массы и роста при рождении [Дементьева Г.М. с соавт. 1981]. Ранний неонатальный период у всех детей этой группы протекал без осложнений.
Наш выбор контингента исследуемых беременных был основан на понимании сердечно-сосудистых изменений у плода при патологическом течении беременности в зависимости от различных типов плодо-во-материнских взаимоотношений. В случае с ВЗРП, который вторичен по отношению к хронической маточно-плацентарной недостаточности и повышенной сосудистой резистентности, доказана также связь между гипоксемией плода, ацидемией и перераспределением плодовой циркуляции для первоочередного обеспечения кислородом головного мозга [Wladimiroff е.а. 1987]. Средний возраст беременных в группе с ВЗРП был 25.3 - в пределах 18 - 30 лет, первородящих было - 18. Осложненное течение беременности отмечалось у всех женщин, ведущей патологией были чистые и сочетанные формы ОПГ-гестоза средней и тяжелой степени тяжести. Степень тяжести гестоза определяли при помощи шкалы Goeche, дополненной Савельевой Г.М. (методические рекомендации МЗ СССР 1987 ). '
По результатам фетометрии у плодов этой группы выявлено раннее уплощение кривой роста и окружность живота плодов была меньше
10 перцентиля для их гестационного срока [Yudkin е.а. 1987J. Допплерометрия в артерии пуповины у всех плодов показала высокую плацентарную резистентность, а у 8 плодов диагностировано критическое состояние кровотока (нулевое значение конечно-диастоличес-кой скорости кровотока). Характеристика перинатальных результатов для группы плодов с внутриутробной задержкой развития плода : срок беременности при проведении эхокардиографического исследования 32.5±2.б недель, срок беременности к моменту родоразрешения 35.3±3.4 недель, досрочных родоразрешений-24, перинатальных потерь -7, количество проведенных срочных операций кесарева сечения -12, количество новорожденных требовавших проведения интенсивной терапии-31, средняя масса новорожденных 2147±127 гр.
Пятнадцать беременных с инсулинозависимым сахарным диабетом первого типа (ИЗСД) мы включили в исследование , и эту группу мы рассматривали в качестве второй модели патологии системы мать-плацента-плод, при которой у плода развивается полицитемия и ацидемия в условиях нормального парциального давления кислорода. Все беременные с ИЗСД наблюдались нами амбулаторно в сроках 26 31 недель очередного ультразвукового скрининг-исследования. У 5 женщин контроль за диабетом и его компенсация были хорошими с ранних сроков беременности, у 10 беременных контроль был неудовлетворительным и в первой половине беременности течение диабета не было стабильным. Средний возраст беременных составил 23.б±4.1 года, первородящих было десять. Параметры пуповинного кровотока у всех плодов этой группы нарушены не были, у 4 плодов найдены признаки диабетической фетопатии.
Компенсация ИЗСД достигалась использованием инсулинотерапии типа "базис-болюс", комбинации инсулинов среднего и короткого действия. Наблюдение беременных осуществлялось в эндокринологической клинике ГКБ-40 г.Екатеринбурга совместно диабетологом и акушером.
Эхографическое и допплерометрическое исследование проводилось при помощи ультразвуковой диагностической системы Aloka SSD -650, снабженной допплеровским блоком пульсовой волны. В ходе эхографического исследования получали серию продольных и поперечных сечений для определения положения и предлежащей части плода, выявление локализации, толщины и степени структурности плаценты [Grannum е.а. 1979] , оценки количества околоплодных вод; а также рассчитывали основные параметры фетометрии: бипариетальный размер головки [Персианинов Л.С. и Демидов В.Н. 1981], окружность живота [Бунин А.Г.- и Медведев М.В. 1985], длину бедренной кости [Стрижа-ков А.Н. и Мед#Ьдев М.В. 1984].
Для обеспечения преемственности в ходе динамического антенатального наблюдения за плодом мы модифицировали и использовали специальную карту ультразвукового наблюдения, применяемую в отделе пренатальной диагностики университета Г.Роттердама (Голландия) (руководитель проф. Ю.М.Владимиров), где в графической форме реализован перцентильный подход к оценке данных фетометрии и доппле-рометрии.
Функциональное состояние системы мать-плацента-плод оценивали по параметрам, полученным при допплерометрическом исследовании. Кривые скоростей кровотока (КСК) мы получали для артерии пуповины и рассчитывали [Stuart Ü. 1980] систоло-диастолическое отношение (С/Д) по ранее подробно описанной методике [Стрижаков А.Н. с со-авт. 1989], другой уголнезависимый показатель-пульсационный индекс (ПИ), выражает отношение разницы между максимальной систолической скорости и конечиодиастолической скорости к средней скорости кровотока.
Допплеровское систоло - диастолическое отношение (С/Д), рассчитанное нами для кровотока в пупочной артерии у плодов с ВЗРП, всегда располагалось выше 95 перцентиля [Ducey е.а. 1987].
Регистрируемые КСК через атриовентрикулярные клапаны имеют двухфазный характер, первый пик Е отражает пассивное наполнение желудочков, второй пик А - активное, за счет систолы предсердий. Систолический кровоток через клапан аорты представлен однофазным пиком и отражает момент выброса крови из желудочка сердца плода.
Для того_ чтобы установить поведенческие состояния плода по классификации O.Nijhuis с соавт.(1982) , мы записывали следующие параметры: (а) сердечный ритм плода, который .регистрировался с помощью кардиотокографа FM-4 (Oxford); (б) движения глазных яблок, наблюдаемые в реальном времени при ультразвуковом В-сканиро-вании хрусталика глаза плода на поперечном срезе через орбиту. Состояние 1F„- медленный сон, состояние покоя, с отсутствием - движения глазных яблок и стабильной ЧСС плода, состояние 2F - быстрый сон с частыми и большими движениями тела плода, продолжительными движениями глазных яблок и высокой вариабельностью ЧСС. Только в том случае, когда поведенческое состояние определялось достаточно ясно и этот период продолжался не менее 3 минут, осуществлялась запись КСК. -
Допплеровские КСК регистрировались на видепленку. Эти записи анализировались с использованием frame grabber (FG6+) - интерфейса, который конвертировал аналоговый TV сигнал в цифровой, и персонального компьютера IBM PC 386-DX. Программное обеспечение для FG6+(НПО "Маяк", Российский Федеральный Ядерный Центр) и программа для расчета допплеровских КСК разработана в НПО "Автоматика", Екатеринбург. После цифрового преобразования видиосигнала, каждый сердечный цикл прослеживался вручную на видеомониторе с использованием маркера, движущегося посредством компьютерной "мыши". Контур каждой допплеровской кривой записывался в память компьютера после получения в цифрах ультразвуковых и временных параметров. Таким образом, вычислялось приблизительно 100 последовательных сердечных циклов из качественно, записанных допплеровских кривых с явной вариабельностью CP, т.е. с коэффициентом вариации продолжи^ тельности кардиоинтервалов не менее 10%.
Компьютерная программа автоматически рассчитывала следующие параметры трансмитрального кровотока: Те мс.-время между Е пиками двух последовательных сердечных циклов, Е см/с -амплитуда Е пика, А см/с -амплитуда А пика, E/A отношение. Sea см. -интеграл время-скорость трансмитрального потока. Из записей аортального кровотока получали: Та мс.-межимпульсный интервал, -Аа см/с -пиковую скорость, Sao см. -интеграл время-скорость. Для каждого параметра программа вычисляла показатели вариационной статистики: среднее значение, стандартное отклонение, моду, амплитуду моды, асимметрию, эксцесс, гистограмму и автокорреляционную функцию. Кросскор-реляционную функцию рассчитывали между ультразвуковыми параметрами и длительностями сердечных циклов.
Значения всех параметров представлены, как среднее ± стандартное отклонение. Различия параметров оценивали с помощью парного t-теста Стьюдента. Вычисляли так же значения коэффициентов корреляции, уровень статистической значимости которых был выбран, как р<0,05, т.е. 95% доверительный интервал•• Обработку цифрового материала проводили с помощью ЭВМ с использованием специально разработанных статистических пакетов программ.
Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован автором лично.
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И ПРОФИЛЯМИ СКОРОСТЕЙ ТРАНСМИТРАЛЬНОГО И АОРТАЛЬНОГО КРОВОТОКОВ В НОРМЕ И ПРИ ЗАДЕРЖКЕ РАЗВИТИЯ ПЛОДА.
Мы включили в данный раздел исследования 51 беременную. В каждом случае наблюдалась одноплодная беременность, ее срок определялся по дате последней менструации и подтверждался ультразвуковым измерением бипариетального размера между 14 - 18 неделями беременности. Беременность протекала без осложнений у 33 из 51 обследованной женщины. Материнский возраст во всех группах находился в диапазоне 18 - 30 лет - медиана 26 лет. Первородящих было - 29.
Беременные с нормальным развитием плодов'были разделены на две группы: первую группу составили 18 женщины, срок беременности которых находился в интервале 32 - 40 недель - медиана составила 36 недель и вторая группа - 15 женщин с гестационным сроком в пределах 20 - 31 недель - медиана 26 недель. Во всех случаях предварительно исключены возможные структурные аномалии у плодов.
Задержка внутриутробного развития плодов диагностирована у 18 беременных. Продолжительность беременности к моменту исследования была в данной группе в пределах 26 - 33 недели - медиана 30 недель. Артериальная гипертензия, связанная с поздним гестозом, определялась нами при уровне диастолического давления 90 мм.рт.ст. и выше у 16 из 18 женщин. Кроме исключения структурных аномалий у плодов данной группы, также в анамнезе у беременных и в рутинных лабораторных тестах не было указаний на внутриутробное инфицирование.
У 18 женщин контрольной группы со сроком беременности,32 - 4Ц недель и 18 плодов с ВЗРП осуществлена запись трансиитрального и аортального кровотоков во время поведенческих состояний плодов и 2?.
Мы приняли во внимание влияние предшествующей величины эхосиг-нала на текущее значение сердечного интервала, и определили эффект ритма сердца, как линейную зависимость параметра допплеровс-кого потока любого сигнала Рп от текущего Тп и предшествующего сердечного интервала Тп-1. Можно определить эту зависимость, как выражение хроноинотропных взаимоотношений в сердце плода, после добавления -в уравнение предшествующего допплеровского параметра Рп-1: Рп = Ао + А1*Тп + А2*Тп-1 + АЗ*Рп-1,
где Ао - свободный член, А1 - коэффициент линейной регрессии для отношения Рп - Тп, называемого физиологами "механической реституцией", А2 - коэффициент линейной регрессии для т.н. "постэкстра-систолической потенциации" или Рп - Тп-1 отношение. АЗ - авторегрессионный коэффициент между текущим и предшествующим допплеровс-ким параметром, и представляет собой влияние предыдущего сердечного сокращения на текущее сокращение или т.н. "память системы". Критерий Фишера (Р) применялся для оценки всех результатов регрессионных моделей.
Значимое различие между поведенческими состояниями 1Г и 2Р найдено для среднего значения сердечного интервала у нормально развивающихся плодов (475.4120.5 мс.против 459.7±24.7 мс.р<0.05), но не было получено такого же различия для плодов с ВЗРП.
У здоровых плодов показано статистическое различие в состояниях 1Г и 2? только для Е/А отношения ( 1.ю±о.об против 1.01±0.08 р<0.05 ), пиковой систолической скорости в восходящей аорте (72.8±б.8 см/с против 66.4±7.1 см/с, р < 0.01 ), интеграла время-скорость аортального потока (37.8±8.1 см.против 32.5±7.1 см. э<0.05 ) и пульсационного индекса кровотока в аорте ( 1.75±о.2б против 1.58±0.24 ). Не имелось никакого значимого различия между
зхокардиографическими индексами полученными для 1F и 2F поведенческих состояний плодов с внутриутробной задержкой развития (рис. 1) .
Спектральный анализ у плодов при неасложненном течении беременности показал наличие вариабельных компонентов сердечного ритма, похожие на таковые во взрослом сердце [Pagani е.а. 1986]. Низкочастотный компонент найден вместе с высокочастотным в поведенческом состоянии 2F. Ранее было показано, что высокочастотный пик присутствует в частотном диапазоне дыхательных движений плода, и исчезает из кривой спектральной плотности во время эпизодоб апное [Giddeus е.а. 1985]. таким образом, высокочастотные осцилляции это отражение дыхательной кардиоаритмии у плода в состоянии 2F и могут рассматриваться, как индекс благополучия плода.
Амплитуда высокочастотного пика оказалась значительно меньше у плодов с задержкой развития, чем у здоровых плодов. Можно предположить, что Зто является результатом депрессии взаимодействия дыхательного центра и центра блуждающего нерва в мозге при хронической гипоксемии, вследсгвии плацентарной недостаточности и ВЗРП.
Представленные здесь данные согласуются с концепцией существования циркадных ритмор у плода и их связью с высоко и низкочастотными осцилляциями на спектрограммах, начиная с 29 н"едель беременности [Eijck е.а. 1985]. Уменьшение пульсационного индекса в восходящей аорте в течении поведенческого состояния 2F при неос-ложненной беременности является следствием увеличивающейся перфузии скелетной мускулатуры и мозга плода [Eijck.е.а. 1992^. Этот 5ффект возникает, в ответ на возрастающие энергетические запросы со стороны скелетных мышц и мозга в результате их активности при быстром сне.
Выявлено значительное падение E/A отношения в состоянии 2F у здоровых плодов. Известно, что вклад систолы левого предсердия в диастолическое наполнение левого желудочка зависит от конечно-ди-астолического давления и предшествующего конечно-систолического давления или постнагрузки [Mitchell е.а.1962]. Снижение периферической сосудистой резистентности, как результат мышечной активности, может бить ответственно за значительное уменьшение постнагрузки и трансиитрального E/A отношения.
Нам не удалось показать достоверных, зависимых от поведенческих состояний, изменений в коэффициентах регрессионной модели, которые представляют взаимосвязи текущего и предшествующего сердечных интервалов и предшествующего эхопараиетра. Но, допплеровс-кие записи мы производили в течении достаточно короткого периода, и линейное представление отношений показателей гемодинакического состояния плода должно рассматриваться, как значительное упрощение. Однако, высокие коэффициенты регрессии между текущим и предшествующим эхопараметрами, указывают на важную роль предшествующего диастолического наполнения на определение текущего значения для аортального и трансмитрального профилей скор<5*згей кровотока.
Интересно, что так же нет значимого влияния поведенческого состояния на трансмитральный и аортальный потоки в построенных регрессионных моделях в группе плодов с ВЗРП. Ранее было показано, что у плодов с синдромом задержки развития по асимметричному типу пульсационный индекс в нисходящей аорте и внутренней сонной артерии не зависел от поведенческих состояний [Eijck е.а. 1992]. Авторы определили этот эффект, как сосудистую адаптацию, которая является способом для перераспределения кровообращения плода при задержке его развития. Возрастание плацентарной сосудистой резистентности и снижение сосудистого сопротивления в мозге, которая
ПРИ РАЗНЫХ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ ПЛОДОВ
80 70 60 50 40 30 20
Н отшвшя/с И гашиш/с Щ и»« НИ шшсш.кга Ц «ттанеш.*
1Р а ЗДОР.П/ЮДОВ 2Р а МОР. ПЛОДОВ 1Р ПРИ ВЗРП 2Р ПРИ ВЗРП
Рис.1.
может быть причиной, т.н. brain-sparing effect, видимо перекрыва- " ет флуктуации трансмитральных и аортальных параметров, зависящих от поведенческих состояний.
Высокие значения коэффициентов регрессии между текущими и предшествующими эхопараметрами подчеркивают важную роль гемодина-мической предыстории в регуляции производительности сердца у плодов с задержкой развития. Очевидно, хроническая гипоксемия при внутриутробной задержке развития плода может усиливать гемодина-мическую предысторию.
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЦЕНКА ВРЕМЕНИ ИЗОВОЯЮМИЧЕСКОГО РАССЛАБЛЕНИЯ СЕРДЦА ПЛОДА ЧЕЛОВЕКА ПРИ НЕОСЛОЖНЕННОЙ БЕРЕМЕННОСТИ И ЗАДЕРЖКЕ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ.
В исследовании участвовали 38 беременных. Синдром задержки внутриутробного развития плода был диагностирован у 16 из 38 женщин. Женщины этой группы были исследованы в сроке 29-37 недель беременности (в среднем в 34 недели ). Причиной ВЗРП у всех беременных был ОПГ-гестоэ. Структурных аномалий у плодов не обнаружено. Контрольную группу образовали 22 женщины с нормально протекающей беременностью. На мо.;ент исследования срок беременности у них находился в пределах 26-40 недель (среднее значение 36" недель).
Время иэоволюмического расслабления (ВИР; мс) определяли на основе м-эхограмм (М-эхо) и допплеровских исследований (рис.2). Перед началом измерения ВИР был получен четырехкамерный вид сердца и подтверждено отсутствие структурных аномалий. При доппле-ровском исследовании трансиитрального кровотока пробный объем устанавливали непосредственно под створками митрального клапана. Низкочастотный фильтр был установлен на 100 Гц.
На допплеровских эхограммах ВИР определяли, как интервал между артефактом закрытия аортального клапана и моментом появления ранней (Е) волны диастолического наполнения ЛЖ. Длительность карди-оинтервалов вычисляли, как интервал между началом двух соседних Е воли трансмитрального кровотока.
Одновременная запись в М режиме движений аортального клапана и изменений размеров левого предсердия позволяла измерить ВИР, как интервал между моментом закрытия аортального клапана и моментом достижения максимального диастолического размера левого предсердия. Ранее при эхокардиографическом исследовании новорожденных детей было показано, что момент открытия митрального клапана соответствует моменту достижения максимального диастолического размера левого предсердия [Васенина А.Д. 1990]. Длительность карди-оинтервалов в М режиме вычисляли, как длительность интервала между моментами закрытия аортального клапана соседних кардиоинтерва-лов. „ *
Анализ допплеровских и М-эхограмм проводили с твердых копий изображений, полученных на видеопринтере Aloka Echo Copier SSZ-300 со скоростью записи 36 мм/с. Для анализа изображений использовали персональный компьютер Apricot -XEN-S, соединенный с ручным сканнером и специальные программы графического анализа. Для каждого плода и каждого режима ультразвуковой регистрации измеряли ВИР для трех последовательных кардиоциклов, а затем вычисляли среднее их-значение. Ошибка измерений составила 2 мс.
Среднее значение частоты сердцебиений существенно не различалось между: а)контрольной группой плодов и группой с ВЗРП (144ill против 141±10 уд/мин); б) двумя ультразвуковыми режимами у плодов контрольной группы и ВЗРП (144±ll против 143±9 уд/мин) для м-ре-жима и (141±10 против 142±11 уд/мин) для допплеровского режима.
Рис.2. Запись трансмитрального кровотока в допплеровском режиме у нормально развивающегося плода в сроке 32 недели беременности. Время изоволюмического расслабления левого желудочка соответствует интервалу между артефактом закрытия аортального клапана (прерывистая линия указана стрелкой) и началом трансмитрального потока (сплошная линия). Ранний компонент трансмитрального кровотока -Е, поздний (систола предсердия) -А.
Зхокардиограмма нормально развивающегося гшода в М-режиме. Время изоволюмического расслабления левого желудочка соответствует интервалу между закрытием аортального клапана (прерывистая линия) и максимальным размером левого предсердия (сплошная линия). ко -аорта, ЬА - левое предсердие.
В группе нормально развивающихся плодов время иэоволюмического расслабления, оцененное в М режиме (Зб±б мс) было значительно короче (р<0,05), чем измеренное при помощи допплеровского режима (49±10 мс) . Разброс значений около среднего во втором случае оказался значительно большим. В группе ВЗРП это различие в определении ВИР не было значимым (56±10 мс для М режима против 60±8 мс; р>0.05 для режима Допплера). Средняя величина разницы в измерении времени иэоволюмического расслабления между М и допплеровским режимом была достоверно большей (14±8 мс; р<0.05) у нормальных плодов, чем (8±4 мс;р<0.05) для плодов с задержкой внутриутробного развития (рис.3).
При сравнении длительности времени иэоволюмического расслабления, оцененного в М режиме оказалось, что эта длительность значительно больше у плодов с ВЗРП (5б±10 мс), "чем у нормально развивающихся плодов (36±б мс; р<0.05). При оценке ВИР допплеровским методом длительности иэоволюмического расслабления в группе ВЗРП (б0±8 мс) и в контрольной группе (48±10 мс; р<0.05) также достоверно различались.
В контрольной группе не было обнаружено ксрреляции между значением времени иэоволюмического расслабления, оцененного как в М, так и в допплеровском режиме, с одной стороны и значениями частоты сердцебиений плодов, систоло-диастолического отношения кровотока в артерии пуповины, гестационным возрастом с другой стороны.
У плодов с внутриутробной задержкой развития положительная корреляция (г=+0.53; р=0.0135) была обнаружена между временем иэоволюмического расслабления, оцененного в допплеровском режиме и гестационным возрастом. В этой же группе отрицательная корреляция была показана между: 1) ВИР, определенным по М режиму, и частотой сердцебиений плода (г=-0.49; р=0.031); 2) ВИР, определенным в допплеровском режиме, и С/Д в артерии пуповины (г = -0.45; р=0.043).
В группе нормально развивающихся плодов длительность времени иэоволюмического расслабления оказалась стабильным параметром, который не связан с изменениями частоты сердцебиений, систоло-диастолического отношения и гестационным возрастом. Однако при измерении ВИР в этой группе было показано существенное различие между результатами измерений в М и допплеровском режимах.
Регистрация длительности времени иэоволюмического расслабления в М режиме и при помощи допплеровского преобразования по сути своей является регистрацией двух разных физических процессов. Регистрация в М режиме представляет в.о'сновном информацию о движении митрального клапана , динамике спада напряжения в миокарде, изменении напряжения папиллярных мышц и хорд. Регистрация ВИР в допплеровском " режиме сканнирования отражает изменения атриовент-рикулярного потока, непосредственно зависящего от трансмитрального градиента давления.
Можно предположить, что конфигурация митрального Члапана и связанная с ней сепарация створок клапана могут предшествовать началу трансмитрального кровотока только при нормальной ( без аномалий) последовательности спада в пространстве и времени активного состояния в миокарде и при нормальном трансмитральном градиенте давления.
В группе плодов с внутриутробной задержкой развития значимое увеличение длительности ВИР по сравнению с контрольной группой было показано в М режиме. Известно, что в миокарде млекопитающих существуют три основных взаимосвязанных детерминанта расслабления: а) постнагрузка; б) инактивация сокращения (спад активного состояния); в) неоднородность распределения нагрузки на миокард в
пространстве и времени.[Brutsaert е.а. 1989].
Внутриутробная задержка развития связана с увеличением постнагрузки на миокард плода [Trudinger е.а. 1987, Romero е.а. 1972], что подтверждают, в частности, и результат наших исследований о увеличении систоло-диастолического отношения в артерии пуповины в группе плодов с ВЗРП.
Хроническая гипоксия плода, которая является одним из обязательных компонентов ВЗРП, так же может существенно замедлять расслабление миокарда [Silverman е^а. 1991].
Ранее было показано, что хроническая внутриутробная гипоксия и задержка развития плода могут привести к гипертрофии стенки левого желудочка плода и новорожденного ребенка [Васенина А.Д. 1990]. В свою очередь гипертрофия может быть причиной неоднородного распределения постнагрузки и инактивации сокращения. Таким образам, все три вышеперечисленных фактора могут быть причиной увеличения времени изоволюмического расслабления в сердце плодов с внутриутробной задержкой развития.
Отсутствие значимой разницы между значениями времени изоволюмического расслабления, оцененного по м и допплеровскому режиму в -сердцах плодов с ВЗРП указывает на синхронизацию процессов открытия митрального клапана и появления трансмитрального тока крови.
Синдром ВЗРП характеризуется, помимо изменения фетоплацентар-ного кровообращения, значительным перераспределением выброса правого и левого желудочков, работающих у плода параллельно [Rizzo е.а. 1988]. При этом существенно увеличивается выброс левого желудочка ( с 35% до 60% в общем сердечном выбросе). В условиях возросшей для обоих желудочков постнагрузки увеличение выброса левого желудочка возможно только в результате значительного увеличения его преднагрузки (наполнения). Увеличение наполнения ЛЖ в свою очередь должно сопровождаться существенным подъемом трансмитрального градиента давления, что и является причиной синхронизации открытия митрального клапана и трансмитрального кровотока. Ранее синхронизация открытия митрального клапана и появления трансмитрального кровотока была отмечена только при одном виде сердечной патологии у взрослого человека - при митральном стенозе, характеризующимся резким увеличением граднента давления между предсердием и желудочком [Lee е.а. 1990].
В группе плодов с ВЗРП показана отрицательная корреляция между длительностью ВИР (допплеровский режим) и систоло-диастолическим отношением в артерии'пуповины. Эта связь свидетельствует о топ, что чем выше систоло-диастолическое соотношение , являющееся показателей сосудистого сопротивления, тем короче интервал времени режду закрытием аортального клапана и появлением трансмитрального кровотока. Иными словами, чем больше постнагрузка, тем выше трансмитральный градиент давления у плодов с внутриутробной задержкой развития.
В сердцах плодов с ВЗРП показана отрицательная корреляция между длительностью ВИР, оцененной в М режиме, и частой сердечных сокращений. Вероятно, обнаруженная связь является результатом синхронизации процессов открытия митрального клапана и трансмитрального кровотока. Можно предположить, что в этом случае основной причиной открытия митрального клапана становится не напряжение хорд, а атриовентрикулярный градиент давления.
Положительная корреляция, наблюдаемая между ВИР (допплеровский режим) и гестационным возрастом у плодов с ВЗРП, может отражать прогрессивное нарушение диастолической функции левого желудочка плодов в результате продолжающейся гипоксемии.
ИЗМЕРЕНИЕ ДВУМЯ МЕТОДАМИ ЗХОКАРДИОГРАФИИ
ЗДОРОВЫЕ ШШ
шшсш
О 10 20 30 40 50 60 70 80 мс
т М-РЕХИМ
яД-РЁЖИМ
Кч ДЕЛЬТА ВИР
Рис. 3.
НОВЫЙ ИНДЕКС ДИАСТОЛ И ЧЕС КОЙ ФУНКЦИИ
НОРМИРОВАННЫЙ ПО ЧАСТОТЕ СЕРДЦЕБИЕНИЙ И ОБЪЕМУ КАМЕРЫ ЖЬ'ЛДОЧК А
З.ДО'Ровше:
[3:ЗРП1
ДИАБЕТ
[1.0 ]П)[ :
¡гжшг
ЕМ8[1мПП?<]
Г'ГГИИЕШ!'
С1
1 О
\1 о
:? о
___|
:"> О
ОБЩИЙ
111 ПАССИВНОГО НАПОЛСНИЯ СИСТОЛ» ¡Н'ИПТ.'Ш
Рис. 5.
»
ИНТЕГРАЛ "ЧАСТОТА-НАПОЛНЕНИЕ": НЕИНВАЗИВНЫЙ ИНДЕКС ДИАСТОЛИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ СЕРДЦА ПЛОДА, НОРМАЛИЗОВАННЫЙ ДЛЯ РИТМА СЕРДЦА И ОБЪЕМА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА.
Мы подвергли исследованию с помощью пульсовой допллеровской эхокардиографии в целом 58 плодов из них 25 плодов при неослож-ненном течении беременности, 18 плодов с задержкой внутриутробного развития и высокой плацентарной резистентнос.тыо и 15 плодов от матерей с инсулинозависимым сахарным диабетом, четверо плодов из них имели признаки диабетической фетопатии. Средний гестационный возраст составил по группам 34.6±3.5; 32.4±2.0; 28.2±3.5 недель соответственно. Выбор последней группы по гестационному возрасту учитывал сроки начала реализации патологии системы мать-плод [Rizzo е.а. 1992, Литвинова М.Ф. с соавт. 1994]. Представленные группы беременных были сопоставимы по паритету и материнскому возрасту.
Запись трансмитрального потока на видиомагнитофон производилась по стандартной методике. Затем, с использованием аппаратно-программного комплекса получали огибающую допплеровского сигнала минимум за пять последовательных сердечных цикла. Координаты точек огибающей кривой скорости потока для каждого сердечного цикла были получены через интервал в 4 мс.
Допплеровские измерения скорости потока могут быть конвертированы в относительный совокупный объемный поток путем интегрирования отрезков, в нашем случае в 4 мс, на протяжении всего скоростного контура и их последовательного суммирования (каждого следующего к сумме предыдущих).
Такая процедура интегрирования скоростного профиля трансмитрального кровотока приводит нас к кривой изменения наполнения ЛЖ во времени от начала открытия митрального клапана до начала систолы и закрытия митрального клапана.
Тем не менее, данный подход весьма ограничен, т.к. отображение наполнения ЛЖ графически для одного сердечного цикла должно визуально сравниваться с графиками других циклов, и любые различия могут проявиться вследствии вариации объема камеры и ритма сердца. . •
Эти трудности были нами преодолены с построением интеграла частота-наполнение. Вычисляя его параметры, мы, во-первых, нормировали объемную ось, получив шкалу от 0 до 1, где 0 - конечно-систолический объем, а 1 - конечно-диастолический объем; и во-вторых, мы нормировали ось по времени, также получив шкалу от О до 1, ноль -соответствовал моменту открытия митрального клапана, а единица - закрытию последнего. Интеграл " частота-наполнение" есть, таким образом, площадь под кривой наполнения, находящейся в этих двух нормированных осях (рис.4).
Мы получали дважды нормированный интеграл не только для общего наполнения ЛЖ,(1о), но и раздельно для волк Е и А, пассивного и активного наполнения ЛЖ, le и 1а соответственно. Также нами рассчитывалось соотношение 1е/1а. У всех исследуемых плодов получали также обычные параметры диастолического наполнения.
Достоверного отличия 1о между группами здоровых плодов и с ВЗРП не получено f 50.01±1.8 и 49 .6±2 . 2, р>0. 05 '). Плоды с материнским диабетом имели значительное снижение 1о (47 . 9±1.1,р<0.05) по сравнению с другими двумя группами, что отражает ограничение ЛЖ наполнения.
По сравнению со здоровыми, соотношение 1е/1а характеризуется значительным падением в группе плодов с ВЗРП и, в дальнейшем, в
А*
/
/
3,
у У
к
.0 <1 .100 .200 . ЭОС .440 .500 .1 АР'ЯЙГЕНТ ■УО .УС") .«гр .« о1?!.:
I
сп I
Рис.4. Ход пошагового нормированного интеграла "частота-наполнение" как общего, так и раздельно по фазам пассивного ("г) и активного (°+) наполнения в сравнении между группами плодов при неосложненной беременное-. ти, с ВЗРП (2) и плодов с материнским диабетом (3).
группе с материнским диабетом (б.9±1.3 против 5.01±2.1, р<0.05, и 3.8±1.1, р<0.001) (рис.5).
Различия в скорости Е пика в группе здоровых плодов и у плодов-с материнским диабетом обнаружено не было (42.7±7.Зсм/с и 42.2±8.7см/с), однако, показано достоверное падение скорости пассивного наполнения в группе с ВЗРП (32.3±3.4см/с). В то же время, пиковая скорость систолы предсердия была значительно выше в группе плодов от матерей с диабетом (62.4±10.8см/с)по сравнению с двумя другими группами (здоровые - 42.5±7.6см/с против* 38.6±7.4см/с при ВЗРП).
Таким образом, в группе плодов с материнским диабетом найдено возрастание скорости активного наполнения, снижение E/A отношения и возрастание вклада предсердной фракции в общее желудочковое наполнение, и это в условиях относительной тахикардии у плодов в этой группе - медиана 145 уд. в 1-мин.(в пределах 139-154 уд.в 1 мин.). ' i
У плодов с ВЗРП обнаружено снижение скорости как пассивного, так и активного наполнения, снижение E/A отношения без заметного увеличения вклада систолы предсердия в общее наполнение, в при относительной плодовой брадикардии - медиана 121 уд.в 1 мин.(в пределах 105-141 уд.в 1мин.) по сравнению с группой здоровых плодов - медиана 136 уд.в 1мин. (в пределах 126-148 уд. в 1мин.).
Изменения в перечисленных выше параметрах, несмотря нз разнонаправленный их характер, как в группе с ВЗРП, так и у плодов с сахарным диабетом у матерей, показывают ослабление диастолической функции левого желудочка.
Интеграл "частота-наполнение" обеспечивает более глубокую оценку скорости ЛЖ наполнения. Используя технику интегрирования скорости, мы получаем объемный поток, который непосредственно отражает, как быстро происходит наполнение. Нормируя объемную и временную оси, мы получаем возможность сравнивать значения интегралов, которые'уже не зависят от частоты сердцебиений и объема наполнения.
Однако, очевидно, интеграл "частота-наполнение" не полностью Независим от ритма сердца. Структура диастолического наполнения, вне всякого сомнения, находится под влиянием изменяющейся частоты сердцебиений, особенно это касается вклада систолы предсердия в общее наполнение ЛЖ. При высокой частоте сердцебиений сокращение предсердия может оказывать диспропорциональное влияние на наполнение в позднюю диастолу. В результате мы получаем низкое значение интеграла "частота-наполнение".
Именно такая ситуация возникла в нашем исследовании диастолического наполнения ЛЖ сердца плода. Как известно, нормокардия у плода находится в интервале 120 - 160-ударов в 1 мин. Поэтому мы определяли дважды нормированный интеграл раздельно для фаз пассивного и активного наполнения, экстраполируя падение скорости пассивного наполнения до нуля экспоненциально.
Мы сделали вывод, что при высокой постнагрузке у плодов с ВЗРП вклад систолы предсердия в общее наполнение ЛЖ увеличивается, ускоренное развитие сердца и формирование кардиомиопатии у плодов с материнским диабетом проявляете»дальнейшим возрастанием роли активного наполнения на фоке снижения объема камеры сердца в целом. Таким образом", снижение 1е/1а отношения - следствие повышения относительной жесткости левого желудочка.
Интеграл "частота-наполнение" является удобным, достаточно просто вычисляемым и чувствительным индексом диастолической функции сердца плода, причем временной ход наполнения не подвержен влиянию частоты сердцебиений и объема камеры.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Гемодинамика сердца плода характеризуется многочисленными особенностями. Наиболее важное - существование плацентарной циркуляции и фетальных шунтов, которые позволяют параллельно функционировать левому и правому желудочку [Rudolph 1985].
Физиологические подходы к оценке регуляции сердечно-сосудистой системы, а также построенные нами регрессионные модели взаимоотношений сердечного ритма и показателей центральной гемодинамики, позволили проследить влияние поведенческих состояний на кровообращение плода при неосложненной беременности и ВЗРП, и глубже раскрыть патогенез гипоксического поражения сердца и перераспределения гемодинамики при ВЗРП.
Подчеркивая определяющую и, ^одновременно, усиливающуюся роль гемодинамической предыстории в регуляции производительности сердца плода при ВЗРП,'мы понимаем это, как результат перераспределения кровотоков. Причину перераспределения мь1 видим в увеличении венозного возврата к сердцу. В то же время, необходимо искать дополнительные механизмы, которые приводят к такому увеличению. Это предмет дальнейшего изучения.
Нами впервые измерено ВИР с помощью М и D методов эхокардиог-рафии у _ плода человека во второй половине нормально протекающей беременности, причем этот показатель в динамике был стабилен, т.е. не зависел от гестационного срока. Меньшее значение ВИР по сравнению со взрослыми обусловлено, вероятно, более низкой постнагрузкой и высокой ЧСС у плода. Структурная и функциональная незрелость миокарда плода придают ему более жесткие свойства, а способность растягиваться значительно снижается. Задержка трансмитрального потока - это, прежде всего, следствие медленного спада иэоволюмического напряжения стенки левого желудочка и внутри-полостного давления, которые отстают от первого движения створки митрального клапана у здоровых плодов.
Удлинение периода иэоволюмического расслабления можно объяснить кальциевой перегрузкой клеток миокарда при гипоксии, которая способствует замедлению инактивации сокращения и формированию, так называемой незавершенной диастолы, а также ограничивает резервные возможности сердца плода повышать сердечный выброс через основной механизм регуляции - закон Старлинга и ведет к развитию сердечной недостаточности.
Мы впервые указали на синхронизацию процессов открытия митрального клапана и начала атриовентрикулярного кровотока, а также выдвинули гипотезу об увеличении трансмитрального диастолического градиента.давления в результате увеличения венозного притока к левому желудочку у плодов с задержкой внутриутробного развития.
Измерения в М и D режимах эхокардиографии, таким образом, взаимно дополняют друг друга и должны предпочтительно изучаться совместно, так как не только применяя различные методы , мы получаем численно различающиеся результаты, но они, эти результаты, имеют вполне отчетливое патофизиологическое значение, улучшая наше понимание комплекса ранней диастолы.•*
Предложив новый индекс для адекватной оценки фазы диастоличес-кого наполнения, который не. зависит от объема камеры и ЧСС, мы применили его для оценки ДФ левого желудочка сердца плода для двух моделей патологии функциональной системы мать-плацента-плод.
При высокой постнагрузке и ВЗРП иы нашли возросший вклад систолы предсердия в общее диастолическое наполнение, т.к. именно
систола предсердия обеспечивает стабильный уровень кровообращения у плода.
Исследовав диастолическую функцию у плодов с материнским диабетом, мы обнаружили признаки раннего ее поражения. На фоне снижения объема камеры ЛЖ, вследствии проявления кардиомиопатии, вклад активной фазы наполнения еще более усиливается.
В будущих работах нам видится использование данного метода, возможно, на большем числе исследуемых субъектов, а также на других моделях сердечной патологии - например, при иммуноконфликте и анемии у плода.
Одним из главных последствий хронической гипоксии и высокой постнагрузки может быть развитие гиперплазии миокарда у плода. Следовательно, мы можем предположить некоторую степень неоднородности сокращения и расслабления сердца у таких плодов.
К сожалению, еще неизучена проблема неоднородности сокращения и расслабления применительно к онтогенезу сердца.
Нами проведены предварительные исследования по оценке регионарной неоднородности сокращения и расслабления миокарда левого желудочка у плода, с помощью оригинальных компьютерных программ анализа видеоизображений. Полученные результаты свидетельствуют о существовании выраженной пространственной и временной неоднородности при нарушении геометрии сокращения желудочка в целом, в условиях выраженной сердечной недостаточности (неиммунной водянки) у плода.
ВЫВОДЫ.
1. При неосложненной беременности у плодов велика роль систолы предсердия в поддержании стабильного объема кровообращения всвязи с изменением сердечного ритма, а хроноинотропные реакции желудочков развиты слабо. Систола предсердия, влияя на степень диастоли-ческого наполнения желудочка, модулирует величину сердечного выброса при изменении длительности кардиоцикла. При высокой постнагрузке у плодов с ВЗРП вклад систолы предсердия в общее наполнение ЛЖ увеличивается.
2. Высокочастотные осцилляции на спектрограммах сердечного _ритма является отражением дыхательной кардиоаритмии ' у плода в
состоянии 2F - быстрого сна, и могут рассматриваться, как индекс благополучия плода. При хронической гипоксии у плодов с ВЗРП низкая амплитуда высокочастотных пиков на спектрограммах является результатом депрессии взаимодействия дыхательного центра и центра блуждающего нерва в мозге.
3. Снижение периферической сосудистой резистентности в состоянии 2F у здоровых плодов, как результат мышечной активности, может быть.причиной уменьшения постнагрузки и трансмитрального Е/А отношения. Возрастание плацентарной сосудистой резистентности и редукция сосудистого сопротивления в мозге (brain-sparing effect) при ВЗРП перекрывает флуктуации трансмитральных и аортальных параметров кровотоков, зависимых от поведенческих'состояний.
4. В сердцах плодов с внутриутробной задержкой развития выявлено статистически значимое увеличение длительности времени изо-волюмического расслабления ( М режим), что можно расценить, как .нарушение левожелудочковой диастолической функции.
5. Синхронизация открытия митрального клапана и атриовентрику-лярного кровотока у плодов с ВЗРП может отражать процесс увеличения трансмитрального диастолического градиента давления в результате увеличения венозного притока к левому желудочку.
6. В качестве критерия гипоксического повреждения миокарда и формирования скрытой сердечной недостаточности у плода можно ис-
пользовать интеграл "частота-наполнепие" - достаточно просто вычисляемый и чувствительный индекс диастолической функции рердца плода, в этом случае, временной ход наполнения не подвержен влиянию ЧСС и объема камеры ЛЖ.
7. У плодов от матерей с сахарным диабетом изменения диастолической функции диагностируются достаточно рано - в начале третьего триместра беременности. Ускоренное развитие сердца у плодов с материнским диабетом сопровождается.дальнейшим возрастанием роли активного наполнения на фоне снижения объема камеры в целом.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
1. Разработанные нами индексы диастолической функции (ВИР, интегралы "частота-наполнение") целесообразно использовать, как критерии тяжести гипоксии плода и степени пораженности миокарда.
- длительность времени изоволюмического расслабления измеренная в M и D режимах ЭхоКГ значительно короче у здоровых плодов (36±6 мс. и 48±ю мс.соответственно), чем у плодов с ВЗРП (5б±10 мс. И 60±8 МС.).
- по сравнению со здоровыми, соотношение 1е/1а (отношение нормированных интегралов "частота-наполнение" пассивного и активного наполнения левого желудочка) характеризуется значительным падением у плодов с ВЗРП и, в дальнейшем, у плодов с материнским диабетом (6.9+1.3 против 5.01±2.1 и 3.8±1.1).
Можно рекомендовать нашу методику для обследования всех беременных с тяжелыми гестозами и сахарным диабетом, так как их плоды являются группой риска по развитию скрытой сердечной недостаточности.
2. Применение специальной карты динамического ультразвукового акушерского наблюдения, основанной на перцентильном подходе в оценке параметров фето- и допплерометрии, позволит улучшить диагностику ВЗРП и снизить перенатальную заболеваемость и смертность.
3. Предложенные методы регистрации и анализа ДФ сердца позволяют антенатально диагностировать скрытую сердечную недостаточность и своевременно проводить лечение внутриутробного плода при таких патологических состояниях, как ВЗРП при хронической фетоп-. лацентарной недостаточности и тяжелых ОПГ-гестозах у беременных, а также проявлений кардиомиопатии у плодов с материнским диабетом. Кроме того, настоящий метод диагностики дает возможность заранее ориентировать неонатологов на необходимую коррекцию нарушений насосной функции новорожденного.с первых минут его жизни.
4. Созданная нами диагностическая программа, представляющая собой законченный программно-технический продукт, переведет работу врача иа новый уровень. По сравнению с существующей технологией, в том числе и зарубежной, базирующейся на отображении информации на термобумаге, предлагаемая' методика имеет следующие преи-> мущества:
- на 40-50% повышает производительность труда, за счет исключения промежуточных операций вывода изображения на принтер, измерение параметров импульса на термобумаге и ввода параметров в компьютер;
- устраняет ограничение в количестве последовательно обрабатываемых импульсов;
- экономит дорогостоящую термобумагу;
- позволяет перейти на современный уровень хранения, обработки и передачи информации.
Комплекс целесообразно использовать в исследованиях по акушерству, перинатологии и кардиологии.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. The influence of heart rate on stroke volume and Doppler mitral inflow patterns in fetals during normal gestation // J, Perinat.Med. -1992.- V.20, Suppl.l.- P.253 (соавт. П.Б.Цывьян, П.И.Терешин).
2. Диастолическая дисфункция сердца плода при хронической плацентарной недостаточности, оцененная по периоду изоволюмического расслабления // Науч. конф. кол.ученых России,посвящ. 50-летию АМН: Тез.докл./РАМН. -М., 1994.-С.99-100.
3. Трансмитральный кровоток плода при беременности на фоне сахарного диабета // Науч. конф. заболевания репродуктивной CHCte-мы.человека: Тез.докл./УГМИ. - Екатеринбург, 1994. - С. 26-27 (соавт. К.Ю. Анисимов).
4. Новый индекс диастолической функции сердца плода // 1-й съезд Рос. ассоц. спец. перинат. медицины: Тез.докл./ МЗиМП РФ. -Суздаль.,1995.- С.67. (соавт. П.Б.Цывьян).
5. Effect of physiological heart rate changes on left ventricular dimensions and mitral blood flow velocities in the normal fetus // Early Hum. Develop.- 1995.-V.40.-P.109-114. (соавт. П•Б.Цывьян, Ю.M.Владимиров).
6. Assessment of fetal left cardiac isovolumic relaxation time in appropriate and small-for-gestational age fetuses // Ultrasound in Med. and Biol. - 1995. - V.21..N.6. - P.739-743 (соавт. П.Б.Цывьян, Ю.М.Владимиров).