Автореферат и диссертация по медицине (14.00.05) на тему:Допплероэхокардиографическая оценка функционального состояния миокарда и оптимизация выбора лечебной тактики у больных митральным стенозом

V I и

1 3 ¡Ш т?

на правах рукописи

Кобцева Татьяна Михайловна

ДОГ1ПЛЕРЭХОКАРДИОГРАФИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МИОКАРДА И ОПТИМИЗАЦИЯ ВЫБОРА ЛЕЧЕБНОЙ ТАКТИКИ У БОЛЬНЫХ МИТРАЛЬНЫМ СТЕНОЗОМ

14.00.05- внутренние болезни 14.00.06- кардиология

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Воронеж -1997

Работа выполнена на кафедре госпитальной терапии Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко на базе Воронежской областной клинической больницы.

Научный руководитель:

академик МАИ, доктор медицинских наук, профессор Э.В. Минаков Официальные оппоненты:

доктор мед. наук, профессор В.ВАникин, кандидат мед. наук М.Ю.Бала. Ведущее учреждение:

Российский государственный медицинский университет.

Защита диссертации состоится 12 мая 1997 г. в 12.00 на заседании диссертационного совета Д.084.62.01 Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко по адресу: 394622, Воронеж, ул. Студенческая, 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной медицинской академии им. H.H. Бурденко.

Автореферат разослан ".......".....................1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р мед. наук, профессор

А.Ф. Неретана

Актуальность темы.

В последние годы снижение заболеваемости ревматизмом повсеместно сменилось стабилизацией показателей (Беневоленская Л.И. и соавт.,1988г). Большая социальная значимость ревматизма состоит в том, что у 80% заболевших развиваются пороки сердца, которые являются причиной стойкой утраты трудоспособности и преждевременной смерти. Характерной чертой современного ревматизма по мнению Белова Б.С. и соавт.(1993г), является учащение его латентных форм. В связи с этим обстоятельством нередко ревматизм диагностируется уже в неактивной фазе, на стадии сформировавшегося порока сердца. Перед врачом, наблюдающем конкретного больного, встает вопрос о выборе тактики лечения. Известно, что недостаточность кровообращения у больных с клапанными пороками развивается в результате длительной гиперфункции миокарда, направленной на компенсацию гемодинамических нарушений, вызванных клапанным дефектом. Длительно существующая гиперфункция миокарда приводит к его "изнашиванию" и снижению компенсаторных возможностей. Одна и та же степень клапанного порока может сопровождаться различным функциональным состоянием миокарда. Именно состояние миокарда определяет эффективность медикаментозного лечения и динамику недостаточности кровообращения после коррекции или устранения клапанного порока. В настоящее время хорошо разработаны методы оценки состояния миокарда на основе инвазивных методов исследования. Имеющиеся же неинвазивные методики исследования сердца не в полной мере удовлетворяют требованиям клиницистов. Появление ультразвуковой диагностической аппаратуры открыло широкие возможности оценки деятельности сердца, внутрисердечной и центральной гемодинамики. Вместе с тем в отечественной и зарубежной литературе имеется недостаточно работ, посвященных проблеме исследования возможностей допплерографии в оценке функционального состояния миокарда при различной патологии сердца. Поэтому представляется актуальной разработка

критериев оценки функционального состояния миокарда у больных митральным стенозом по данным допплерографии потоков крови в легочной артерии и аорте.

Цель работы.

Цель исследования: разработка критериев оценки сократительной и насосной функции правого и левого желудочков сердца у больных митральным стенозом на основе допплерографии кровотока в легочной артерии и аорте для оптимизации консервативной тактики ведения больных, оценки риска оперативного вмешательства и прогнозирования результатов хирургического лечения.

Задачи исследования.

1. Провести группировку больных митральным стенозом по допплерогра-фическнм параметрам кровотока в аорте и легочной артерии с применением методов математического анализа (методов распознавания образов).

2. Провести врачебный анализ тяжести состояния больных в выделенных при математической обработке группах с применением общепринятых клинических критериев.

3. Оценить степень нарушения сократительной и насосной функций правого и левого желудочков сердца в выделенных группах.

4. Оценить информативность допплерографнческих показателей центральной гемодинамики для классификации больных согласно выделенным классам (группам ) и, выделив наиболее информативные показатели, определить их минимально достаточный набор, позволяющий классифицировать больных с тем же качеством, что при использовании всех параметров.

5. Разработать алгоритм автоматической классификации больных с использованием минимального количества допплерографических показателей гемодинамики.

Научная новизна.

1. Впервые предложена классификация больных митральным стенозом по степени гемодинамических изменений, определяемых методом допплеро-графии кровотока в легочной артерии и аорте.

2. Продемонстрирована возможность оценки сократительной функции миокарда правого и левого желудочков сердца по скоростным допплерографи-ческим показателям потоков крови в легочной артерии и аорте у больных митральным стенозом.

3. Показано преимущественное значение скоростных показателей потоков крови в магистральных сосудах над объемными для целей автоматической классификации больных митральным стенозом.

4. Разработан алгоритм автоматической классификации больных митральным стенозом с учетом объективных параметров центральной гемодинамики на основе неинвазивных ультразвуковых методов их определения.

Практическая значимость.

Разработан неинвазлвный метод раздельной оценки функционального состояния миокарда правого и левого желудочков сердца у больных митральным стенозом, основанный на комплексном количественном определении параметров гемодинамики в аорте и легочной артерии с использованием ультразвуковых методов исследования. Доступность этой методики для всех медицинских учреждений, располагающих ультразвуковой диагностической аппаратурой, и простота измерений необходимых параметров гемо-

динамики, позволяет рекомендовать ее дли широкого применения в амбулаторной и клинической практике с целью динамического наблюдения за больными, оценки эффективности выбранного метода терапевтического лечения, оптимизации сроков направления на оперативное лечение, оценки риска оперативного вмешательства.

Основные положения, вьшосимые на защиту.

1. Возможность классификации больных митральным стенозом по степени изменений допплерографических параметров центральной гемодинамики с применением алгоритма " объединение".

2. Использование предлагаемой классификации больных митральным стенозом позволяет объективизировать и оптимизировать оценку функционального состояния миокарда- его сократительной и насосной функции - и степени изменений сосудов малого круга неинвазивным методом.

3 Возможность автоматического классифицирования больных митральным стенозом с использованием разработанного алгоритма по ограниченному количеству параметров центральной гемодинамики.

4. Скоростные параметры потоков крови в магистральных сосудах имеют преимущество, в сравнении с параметрами сердечного выброса, в оценке сократимости миокарда.

Апробация работы и публикации.

Основные положения работы доложены на :

1. Научно-практической конференции Всесоюзного научного общества кардиологов "Проблемы атеросклероза " (Воронеж, 1994 г).

2. Научно-практической конференции "Актуальные вопросы медицины" (Липецк, 1994г).

3. Воронежском областном съезде терапевтов ( 1995г).

4. Межкафедралыюй научной конференции сотрудников кафедр госпитальной терапии, госпитальной хирургии, кафедры терапии ФУВ ВГМА им. H.H. Бурденко и сотрудников областного медицинского лечебно-диагностического центра 21.II.96r

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Реализация работы.

Результаты диссертации внедрены в работу кафедры госпитальной терапии Воронежской государственной медицинской академии, ревматологического и кардиохирургического отделений, отделения функциональной диагностики Воронежской областной больницы, кардиологического отделения Липецкой областной больницы, отделения функциональной диагностики поликлиники ЛГОК ( г. Губкин, Белгородская область).

Объем и стру:стура диссертации.

Диссертация изложена на 98 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, 2-х глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, содержащего 86 отечественных и 50 иностранных источников, приложений.

Содержание работы.

В настоящее время хорошо известен метод оценки сердца по показателям сердечного выброса, которые характеризуют функцию сердца как насоса. Насосная функция сердца обусловлена тремя основными факторами: пред-нагрузкой, силой сокращения миокарда и постнагрузкой. В условиях порока сердца к этим факторам добавляются изменения гемодинамики, обуслов-

ленные самим клапанным дефектом, неизбежно влияют на показатели сердечного выброса. Кроме того включается множество экстра- и интракарди-альных механизмов компенсации, направленных на поддержание должного уровня кровообращения. Поиск параметров, характеризующих именно состояние миокарда и позволяющих прогнозировать динамику недостаточности кровообращения после коррекции клапанного дефекта является сложной задачей.

Экспериментальными работами Зоненнблика и сотр.( 1963-1974гг) доказано, что таким параметром является сократимость миокарда, а её мерой служит максимальная скорость сокращения, т.е. сокращение мышцы сердца при нулевой на1рузке. При истощении функциональных резервов миокарда его сократимость снижается и скорость сокращения уменьшается. В практике измерение максимальной скорости сокращения миокарда у живого человека невозможно, поэтому разработан целый ряд, так называемых, индексов сократимости, основанных на измерении скорости изменения внутриже-лудочкового объема или давления с применением катетерных методов измерения этих показателей. Ультразвуковая диагностическая техника позволяет неинвазивным методом определять скорость выброса крови в аорту и легочную артерию.

В основу исследования положено представление о том, что скорость потока в аорте и легочной артерии зависит от силы и скорости сокращения соответственно левого и правого желудочков сердца. Использовать скорость потока крови в магистральном сосуде в качестве эквивалента известного критерия сократимости - максимальной скорости сокращения миокарда - позволяют имеющиеся теоретические предпосылки и немногочисленные экспериментальные и клинические работы( Корытников К.И.!991г).

Теоретические предпосылки взаимосвязи между силой мышечного сокращения, скоростью потока в сосуде и объемом желудочка основываются на известных законах механики кровообращения( Каро и др. 1981 г). Силу изгнания крови из желудочка можно описать уравнением:

Рпзгнан.=( Ру-Ра)>:5, где Ру-давление в желудочке сердца, Ра- давление в сосуде, 8 - площадь сечения сосуда. Если пренебречь вязкостью крови, то в период открытого артериального клапана сила изгнания в любой момент времени равна силе двух составляющих: 1.скорости, с которой масса крови выносится из желудочка, 2. скорости изменения движения крови в самом желудочке. Это утверждение представляет собой втрой закон Ньютона, гласящий, что сила равна произведению массы на ускорение. Если выразить первую и вторую составляющие через количество движения, т.е. через произведение массы, скорости и времени, то справедливо следующее соотношение:

Рч-Ра „гг 1 с1(1УЦ5)

-= 2№+ - х --,

р 5 ск

демонстрирующее зависимость между силой сокращения миокарда и скоростью движения крови в сосуде, где р- удельный вес крови. скорость движения крови в сосуде, V- объем желудочка, I- коэффициент, учитывающий изменение формы желудочка во Еремя систолы.

Имеется также зависимость между объемом желудочка и скоростью потока в сосуде:

? г* & ь ■ Ьз =--.

Л

Это отношение также свидетельствует о наличии зависимости между скоростью потока в сосуде и максимальной скоростью сокращения миокарда, так как скорость сокращения миокардиальных волокон отражается в скорости изменения объема желудочка.

Из экспериментальных работ, подтверждающих возможность использования скорости потока в качестве параметра сократимости следует упомянуть работы Дж. Фрая в 1964г, изучавшего корреляцию между давлением в полости левого желудочка и скоростью его сокращения и использовавшего

для измерения скорости сокращения миокарда скорость поступления крови в аорту при рентгеновском контроле.

Материал н методы.

С применением ультразвуковых методов обследовано 224 больных митральным пороком сердца в период с 199! г по !996г, находившихся на лечении в кардиохирургическом и ревматологическом отделениях Воронежской областной клинической больницы. .Из исследования исключались больные с гемодинамически значимыми поражениями аортального клапана (т.к. искажения потока, вызываемые этим клапанным дефектом не позволяют оценивать гемодинамические параметры), больные митральным пороком с преобладанием митральной недостаточности, больные с недостаточностью кровообращения выше 2Б стадии по классификации Стражеско-Василенко. Из исследования также исключались больные с неудовлетворительной визуализацией. Таким образом для целей настоящего исследования отобрано 94 больных митральным пороком с преобладанием стеноза. Группу контроля составили 25 человек без заболеваний сердечно-сосудистой системы. Всем больным проводилось обследование, включавшее общие клинические, иммунологические, биохимические анализы крови и мочи, ЭКГ, ФКГ, рентгенографию сердца и легких. Эходопплеркардиографическое исследование проводилось по общепринятой методике ( 86). При допплерографии аортального и легочного потоков контрольный объем размещался непосредственно над створками клапана. В этом же месте измерялся диаметр сосуда. Регистрацию допплерограмм осуществляли с помощью "оперативной" памяти компьютера эхокардиографа. "Замороженное" изображение 5-7 комплексов вводили в память прибора с последующим расчетом средних значений анализируемых параметров. Стандартная велоэргометрическая нагрузка 20вт в течении 3 мин. проводилась в положении больного лежа на спине. Во время нагрузки регистрировались ЭКГ, ЧСС и АД.

Ультразвуковые исследования проводились на эхокардиографе SIM-7000, механическим датчиком с рабочей частотой 3,5 Мгц и углом сканирована 90°. Велоэргометрическая проба выполнялась на велоэргометре фирмы "SIEMENS ", адаптированном для проведения пробы в положении лежа. В протокол исследования включали площадь митрального отверстия, площадь внутреннего сечения аорты и легочной артерии, а также параметры, рассчитанные по допплерограммам в покое и при нагрузке: время ускорения и время изгнания потока в аорте и легочной артерии, интегральную, максимальную и среднюю скорости потока в обоих сосудах, максимальные и средние градиенты давления, ударный и минутный выброс в аорту и легочную артерию, ЧСС и среднее давление в легочной артерии.

Результаты и их обсуждение.

Весь процесс обработки исследуемого материала проводился в три этапа.

1. анализ возможностей математических методов в разделении обследуемых по степени гемодинамических нарушений.

2. оценка информативности исследуемых параметров для классификации больных согласно выделенным группам и для формирования минимального их набора.

3. оценка возможности классификации больных по минимальному количеству признаков с использованием автоматической классификации.

На первом этапе были изучены законы распределения значений признаков по всей совокупности обследованных. Для этого по стандартным формулам математической статистики рассчитаны выборочные средние всех изучаемых параметров, их среднеквадратические отклонения, ошибки средней арифметической, построены гистограммы значений признаков. Рассмотрение результатов этих процедур позволило определить, что среди исследуемых параметров имеются параметры с большой дисперсией значений и полимодалъным распределением. Это свидетельствовало о том, что в ис-

следуемой выборке находятся пациенты различных классов и давало основание для продолжения математического анализа.

Далее проводилось группирование пациентов по одному из вариантов алгоритма "объединение". Суть его заключается в попарном группировании пациентов, расстояние между параметрами которых является ближайшим в трехмерном пространстве. Расстояние между пациентами рассчитывалось в обычном декартовом смысле. Это значит, что вычисляегся мера близости всех параметров, характеризующих пациента в трехмерном пространстве и сравнивается с параметрами, характеризующими остальных пациентов. Понятно, что в первую очередь будут "объединяться" действительно похожие по степени гемодинамических изменений пациенты и декартово расстояние между ними будет наименьшим. По мере работы алгоритма постепенно начнут "объединяться" пациешы с большими значениями декартова расстояния. Можно полагать, что резкое увеличение этого расстояния будет свидетельствовать о переходе к " объединению" пациентов других групп, характеризующихся иным качеством изменений гемодинамики.

В результате процедуры группирования все обследуемые распределись на пять групп. 24 обследуемых из 119 ( 23 больных и 1 здоровый)- 16%-признаны неклассифицируемыми по данной методике. При анализе причин этого можно выделить следующие:

1. технические погрешности при проведении УЗ- исследования:

а\ неточности при измерении внутреннего диаметра сосуда, имеющего существенное значение при расчете объемных показателей кровотока

б\ неполное соблюдение правила параллельности УЗ- луча исследуемому потоку крови, что влияло на точность измерения скоростных параметров кровотока

2. особенности клапанного поражения: у одного больного при повторном осмотре диагностирован вальвулиг аортального клапана, незамеченный при первом исследовании, у четырех больных был митральный порок с пре-

обладанием недостаточности. В дальнейшем такие больные исключались из исследования.

Важно отметить тот факт, что для математического анализа протоколы обследуемых подавались единым информативным массивом, без деления на больных и здоровых, то есть разделение обследуемых на группы есть результат чисто математических методов анализа параметров гемодинамики. И только после получения результатов группирования обследуемых проведен ретроспективный врачебный анализ распределения пациентов в выделенных группах. Результаты этого анализа представлены в таблице № 1. Прежде всего было отмечено, что данный метод математического анализа достаточно четко отделил группу здоровых от группы больных. То есть максимальный процент лиц без заболеваний сердечно- сосудистой системы сосредоточился в группе 1. В эту же группу оказались включены две больные с митральным стенозом. Одна из этих больных обследовалась дважды с перерывом в 7 месяцев и оба раза по результатам математического анализа отнесена к группе 1. Другой больной за 3 года до исследования выполнена закрытая комиссуротомня. Площадь митрального отверстия на момент исследования у нее составляла 3 см2. У обеих больных этой группы клинически отмечалась максимальная степень компенсации кровообращения: отсутствовали одышка,- отеки, гепатомегалия. Больные были в состоянии выполнять все обычные бытовые нагрузки. Все это позволило заключить, что в группу I при математическом анализе оказались объединены здоровые лица и больные с наиболее легкими проявлениями заболевания.

Основная масса больных распределилась на четыре группы. Эти группы проанализированы с применением общепринятых критериев оценки степени тяжести заболевания.

1гр. п = 23 2гр. п =12 Згр. п =20 4гр. п= 15 5гр. п = 25

здоровых в абс.ч. в% 21ч. 91,1% 0 2ч. 10% 1ч. 6,6% 0

больных в абс. ч. 2 ч. 12ч 18ч. 14ч. 25ч.

в% 8,9% 100% 90% 93,4% 100%

недостаточность кровооб-

ращ. По Стражеско-Василенко: Ост. 91.1% 0 0 0 0

1ст. 8,9% 41,6% 10% 20,1% 0

2Аст. 0 59,4% 90% 73,2% 88%

2Бст 0 0 0 6,7% 12%

недостаточность кровооб-ращ. по ИУНА ФК1 8,9% 41,6% 0 0 0

ФК 2 0 59,4% 15% 26,7% 0

ФКЗ 0 0 70% 73,3% 84%

ФК 4 0 0 15% 0 16%

степень митрального стеноза по Соловьеву Г.М.: 1 степень МО 1,0-1,6см2 0 41,7% 70% 66,7% 76%

2степень МО 1,7- 2,2см2 0 41,6% 30% 20,0% ■ 20%

Зстепень МО 2,3-2,9 см2 0 0 0 13,3% 4%

4степень МО > 3,0 см2 8,9% 16,7% 0 0 0

мерцательная аритмия у % бх 0 16,6% 15% 26,6% 76%

Анализ распределения больных по степени митрального стеноза выявил преобладание во всех группах, кроме 1 -й, выраженной и критической степени стеноза по классификации Г.М. Соловьева. Оценка степени тяжести сердечной недостаточности по НУНА продемонстрировала постепенное, от группы к группе ее увеличение. Анализ частоты мерцательной аритмии так же выявил постепенное ее увеличение от группы к группе. Наиболее тяжелые больные сосредоточились в группе 5.

Таким образом врачебная оценка результатов математического анализа параметров центральной гемодинамики подтвердила возможности этого метода в разделении обследуемых на здоровых и больных, разделения

больных по степени гемодинамических нарушений, отражающих степень тяжести патологического процесса, т. е. степень поражения митрального клапана, степень недостаточности сердца и частоты нарушения ритма.

В результате этого разделения в 1-ю группу включены здоровые лица и незначительный процент больных с максимальной компенсацией кровообращения. В 5-й группе объединились самые тяжелые больные. Больные второй, третьей и четвертой групп "смешаны" между собой по клиническим проявлениям болезни, однако разделение их по гемодинамическим параметрам на группы, в которых прослеживается общая тенденция к утяжелению степени заболевания, позволяет говорить о возможности улучшения оценки тяжести состояния больного при классификации по предлагаемой методике.

Далее анализировались патофизиологические изменения в работе сердил и сосудов малого круга в выделенных группах. Для этого рассчитаны показатели среднего легочного давления и общего легочного сопротивления, показатели внешней работы правого и левого желудочков, проанализированы показатели минутного выброса в аорту и легочную артерию, скоростные показатели потоков в обоих сосудах. Результаты представлены в таблице № 2.

Изменения центральной гемодинамики при митральном стенозе являются результатом сложного комплекса компенсаторных изменений деятельности сердца и сосудистой системы легких. Важнейшим фактором в этом комплексе является гиперфункция правого желудочка, которая включается в компенсаторный процесс еще на стадии умеренного снижения компенсаторной функции левого предсердия и продолжается в течении всей жизни больного. Гиперфункция правого желудочка направлена на обеспечение должного уровня кровообращения при имеющемся сужении митрального отверстия и легочной гипертензии. Изменения гемодинамики в стволе легочной артерии в значительной степени зависят от особенностей функционирования правого желудочка. Анализируя показатели функции правого желудочка, представленные в таблице № 2 можно выделить следующее.

Группа среднее значение параметров, ошибка средней арифметической 1гр. п= 23 М±т 2гр. п= 12 М±т Згр. п=20 М±т 4гр. п= 15 М±т 5гр. п= 25 М±т

среднее давление в легочной артерии в мм Н§ 15,79 + 1,86 19,58 ±5,53 25,7 ± 1.86 24,54 + 3,86 41,26 ±2,49

сосудистое сопротивление малого круга дин\сек-1 \м2 218 ± 11,26 431,8 ± 32,23 403 ±32.11 442 ±25.5 660 ± 46,95

индекс ударной работы правого желудочка усл.ед. 7,99 ±0,54 13,3 ± 1,02 15,6 ± 1,29 14,33 ± 1.1 ?? ) ± 1,43

внешняя работа правого желудочка кгм1мин\м2 0,63 ± 0,04 0,95 ±0,08 1,0 ± 0,08 0,99 ± 0,08 1,89 ±0,14

индекс ударной работы левого желудочка усл. ед. 47,57 ±2,86 43,98 ±2,21 38,79 ± 2,14 35,58 ± 1,8 28,59 ± 2.35

внешняя работа левого желудочка кгм\мин\м2 3,61 ±0,18 3,08 ±0,16 2,77 ±0,14 2,55 ±0,14 2,22 ±0,15

минутный выброс в легочную артерию л\мин 5,24 ±0,32 4,47 ±0,28 5,15 ±0,21 4,42 ±0,39 5,32 ± 0,27

минутный выброс в аорту л\мин 4,7 ±032 4,06 ±0.23 3,75 ± 0.17 3,51 ± 0.2 2,85 ±0,2

максимальн. скорость потока в аорте см\сек 102,3 ±3,43 100,7 ±4,99 101,75 ± 3.38 79,84 ±2.84 65,93 ±2.83

интегральн. скорость потока в аорте усл.ед. 18,35 ± 1,29 19,25 ± 1,25 17,94 ±0,61 15,6 ±0,83 11,85 ± 1.01

сердечный индекс л1мин\м2 2,92 ±0,14 2,47 ±0.08 2,18 ±0,11 1,89 ±0,09 1,77 ±0,15

макс, скорость потока в легочной артерии см\сек 93,99 ± 3,6 67,02 ±3,75 84,44 ± 1,25 72,46 ±3,01 71,39 ±2,55

интегр. скорость потока легочной артерии усл.ед. 18,72 ±0,61 13,75 ±0,25 17,04 + 0,45 13.79 ±0.57 12,79 ±0,96

передне-задний размер правого желудочка мм. 11,37 ± 0,5 13,69 ±0,42 19,46 ±0,69 24,48 ±0,65 25,7 ±0,35

В выделенных группах регистрируется постепенное снижение скоростных показателей потока в ЛА. Разница статистически достоверна между всеми группами кроме 1-й -3-й и 4-Й-5-Й (р < 0,05).

Статистически достоверного различия минутного выброса в легочную артерию не выявлено.

Прослеживается отчетливая тенденция к увеличению общего легочного сопротивления и среднего давления в выделенных группах. Разность по ОЛС статистически достоверна для всех групп кроме 2-й и 4-й (р< 0,05).

Сопоставление показателей работы правого желудочка, скорости потока в легочной артерии и минутного объема выброса малого круга свидетельствует, что гиперфункция правого желудочка имеет место уже во 2 группе и максимально увеличивается у больных 5-й группы. Однако, выраженная гиперфункция правого желудочка непродуктивна. Об этом свидетельствуют показатели его минутного выброса. Не происходит значительного увеличения минутного выброса, как можно было бы ожидать, учитывая интенсивность его гиперфункции. На представленном графике видно, что существенную роль в лимитировании выброса ПЖ играет уменьшение его сократимости, о чем говорит снижение скорости потока в легочной артерии. Вторым лимитирующим фактором является увеличение постнагрузки в виде возросшего легочного сопротивления.

В то же время видно, что несмотря на прогрессирующее снижение сократимости миокарда правого желудочка, увеличение его постнагрузки у больных 4-Й-5-Й групп, минутный выброс правого желудочка, не достигая уровня, достаточного для компенсации кровообращения, все же остается почти таким же как выброс у больных 1 -й-2-й группы. Можно предположить, что это является следствием двух факторов. Во первых происходит включение механизма Франка-Старлинга, регулирующего насосную функцию правого желудочка. Подтверждает это предположение увеличение его размера, свидетельствующее о дилатацин и включении в компенсацию механизма " сила-длина". Однако известно, что механизм Франка-Старлинга значительно менее целесообразен с позиции энергетики мышечного сокращения, чем увеличение сократимости и включается в процесс компенсации на последних его этапах. Поэтому можно утверждать, что развитие дилатацин основ-

ной компенсаторной камеры сердца и включение механизма Франка -Старлинга свидетельствуют о значительной изношенности ее миокарда и низком функциональном резерве. Сопоставление анализируемых показателей позволяет предположить, что больные, отнесенные к 5-й группе находятся на грани срыва адаптационных возможностей правых отделов сердца.

Вторым фактором, поддерживающим насосную функцию правого желудочка, является его преднагрузка, увеличение которой, как известно, практически всегда имеет место у этой категории больных, но количественно она не учитывалась в данной работе.

Анализ показателей функции левого желудочка выявил следующие закономерности :

1. последовательное уменьшение скорости потока в аорте (различие достоверно для всех групп, кроме 1-Й-2-Й и 2-й-3-й (р < 0,05).

2. уменьшение выброса в аорту (различие достоверно для 1-й и 3-4-5-й и 3-й - 5-й групп (р < 0,05).

3. последовательное уменьшение сердечного индекса ( различие достоверно для всех групп кроме 4-й и 5-й (р< 0,05).

4. уменьшение показателей работы левого желудочка(различие достоверно кроме групп 1-й и 3-4-й ; 3-й и2-н).

Все эти изменения свидетельствуют о последовательном снижении сократительной и насосной функций левого желудочка, обусловленном функциональной недогруженностью. Недогруженность левого желудочка вызвана малым его наполнением через суженное митральное отверстие и суженные сосуды малого круга. В этой ситуации можно говорить, что снижение функционирования левого желудочка обусловлено уменьшением его предна-грузки. Особого внимания заслуживает критическое снижение сердечного индекса в 4-й и 5-й группах. Прогностическое значение этого критерия хорошо известно в практике кардиохирургии .

Совместное рассмотрение показателей недостаточности кровообращения, скоростных параметров кровотока в магистральных сосудах и минут-

ного выброса правого и левого желудочков сердца позволяет сделать следующие заключения:

1. Имеется общая тенденция снижения скоростных показателен кровотока в аорте и легочной артерии по мере нарастания тяжести сердечной недостаточности, свидетельствующая об уменьшении сократимости миокарда. Уменьшение скорости потока в легочной артерии свидетельствует о нарушении сократимости преимущественно правого желудочка в результате длительно существующей его гиперфункции и истощения резервных возможностей сократимости. Уменьшение скорости потока в аорте свидетельствуют о снижении его сократимости, вызванной уменьшением преднагруз-ки(рис 11).

сопоставление НК по N У Н А , V тах АО и ■ V т а х Л А

Ф К 1 Ф К 2 333 Ф К 3 Ф К 4 АО

2

ъе е

----- ЛА

1 гр 2 гр 3 гр 4 гр 5 гр рис.1

2. Изменения минутного объема выброса в аорту и легочную артерию имеют разнонаправленный характер. Несмотря на увеличение степени сердечной недостаточности минутный выброс в легочную артерию остается достаточно высоким во всех группах, что свидетельствует о нарастающем напряжении компенсаторных механизмов .направленных на поддержание кровообращения на максимально возможном уровне. Однако этот объем выбро-

са в легочную артерию недостаточен для поддержания кровообращения большого круга. Об этом свидетельствуют уменьшающиеся показатели выброса в аорту. Налицо классическая ситуация недостаточности сердца, особенно явно обозначенная в 4-й и 5-й группах (рис 2).

сопоставление НК поЫУНА.МОКАОи МОКЛА в группа*

- 6

а:

5

г

1 гр 2 гр 3 гр 4 гр 5 гр рис.2

Сопоставление клинических признаков, легочного давления и сопротивления, сократительной и насосной функций сердца свидетельствует, что математический анализ параметров центральной гемодинамики позволяет проводить разделение больных на группы, отражающие этапы компенсации порока. Комплексный анализ этих показателей позволил сформулировать патофизиологические характеристики каждой группы больных. С учетом резервов сократимости миокарда, степени изменений сосудов легких и нарушений кровообращения большого круга, разработаны рекомендации, позволяющие оптимизировать выбор лечебной тактики больных митральным стенозом. Так при обсуждении вопроса об оперативном лечении рекомендации могут быть такими:

1. больные отнесенные при классификации к 1 -й и 2-й группам имеют относительные показания к оперативному лечению, но оно может быть отсрочено, так как резервные возможности миокарда, уровень легочной гипертен-зии, свидетельствуют о запасе времени у таких больных.

2. наиболее оптимальные результаты оперативного лечения следует ожидать у больных, отнесенных к 3-й группе. У этих больных уже имеются нарушения кровообращения по большому кругу, но функциональные резервы миокарда достаточно высокие, поэтому можно ожидать, что коррекция клапанного порока позволит компенсировать явления недостаточности кровообращения.

3. оперативное лечение больных, отнесенных к 4-й группе обязательно, но риск получения неудовлетворительных результатов уже есть, гак как в этой группе снижены сократительные резервы миокарда в результате его изношенности, значительно выражены изменения сосудов малого круга, поэтому устранение клапанного дефекта может не привести к достаточному уровню компенсации кровообращения.

4. оперативное лечение больных, отнесенных к 5-й группе, сопряжено с высоким риском развития ранних послеоперационных осложнений и получения неудовлетворительных результатов компенсации кровообращения в отдаленном периоде. Принятие решения об оперативном лечении должно быть индивидуализировано.

В случае выбора консервативной тактики классификация больных позволяет оценивать эффективность применяемого лечения. Если при повторном классифицировании больной переместился в более низкий класс, можно говорить об эффективности применяемого лечения. Отсутствие динамики движения больного или перемещение его в более высокий класс свидетельствует о неэффективности применяемой терапии.

На втором этапе оценивалась информативность изучаемых параметров и формировался их минимальный набор. Для этого повторно изучены все закономерности распределения параметров, но уже в выделенных группах.

Рассчитаны коэффициенты взаимной корреляции признаков и значимость их различий в выделенных группах. Все эти процедуры позволили выделить 20 наиболее информативных параметров. Далее отбирался минимальный набор, позволяющий максимально просто проводить классификацию больных. Критериями отбора были : 1. математическая обоснованность информативности признака, 2. патофизиологическая обоснованность, 3. простота определения при УЗ- исследовании. В результате сформирован набор из 5 параметров: максимальной скорости потока в аорте и легочной артерии-показателей сократительной функции сердца, времени ускорения легочного потока- параметра легочного давления, ударного выброса в аорту- показателя насосной функции сердца , и площади митрального отверстия- показателя клапанного повреждения. Математическая обоснованность информативности скоростных показателей потоков крови в аорте и легочной артерии для разделения больных митральным стенозом на классы, отражающие степень гемодинамических нарушений, подтверждает тезис о взаимосвязи силы сокращения миокарда и скорости потока крови в магистральном сосуде. Это позволяет использовать скорость потока крови в магистральных сосудах как эквивалент известного критерия сократимости миокарда- максимальной скорости его сокращения. Эти данные совпадают с данными упоминавшегося выше Дж. Фрая (1964г)

На 3-м этапе анализировались возможности автоматической классификации больных по минимальному набору признаков. Для облегчения этой процедуры разработан автоматический алгоритм классификации, основанный на сопоставлении декартова расстояния между параметрами вновь классифицируемого пациента и параметрами выделенных ранее групп больных. При использовании минимального классификационного' набора вероятность правильного распознавания равна 0,75.

Выводы.

1. Допплерографическое исследование кровотока в легочной артерии и аорте у больных митральным пороком с преобладанием стеноза позволяет регистрировать изменения центральной гемодинамики, отражающие этапы компенсации кровообращения, обусловленные целым комплексом приспособительных и патофизиологических механизмов, важнейшим из которых является первоначально усиливающаяся, а затем снижающаяся в результате изнашивания сократительная функция правого желудочка.

2. Наиболее информативными параметрами для классификации больных являются скоростные показатели потоков в аорте и легочной артерии в состоянии покоя и при нагрузке, время ускорения легочного потока, минутный и ударный выбросы в аорту, площадь митрального отверстия.

3. Выявленная высокая корреляционная зависимость между скоростными показателями потока в аорте в покое и при нагрузке позволяют использовать в качестве классификационных критериев только показатели покоя, что значительно упрощает процедуру исследования.

4. Высокая корреляционная зависимость между скоростными показателями потоков в обоих магистральных сосудах, обусловленная единым принципом расчета, позволяет использовать для классификации по одному из этой группы признаков, что позволяет сократить до минимума набор классификационных критериев, сокращает и облегчает процедуру исследования.

5. Наиболее оптимальные результаты оперативного лечения следует ожидать у больных, отнесенных при классификации к третьей группе.

6. Выделенные в результате математического анализа гемодинамики группы больных митральным пороком с преобладанием стеноза характеризуются комплексом патофизиологических изменений со стороны сердца и сосудов малого круга кровообращения. Классифицируя больных по предложенной методике врач получает возможность объективно оценить состояние большого и малого кругов кровообращения, функциональные резервы миокар-

да простым, безвредным, для больного и доступным методом и на основании этой объективной информации принять оптимальное решение о выборе лечебной тактики.

7. Разработанный алгоритм позволяет максимально сократить процедуру классификации больных и на основании стандартизированного заключения принять решение о выборе тактики лечения.

Практические рекомендации.

Полученные результаты позволяют оптимизировать выбор лечебной тактики по разработанной методике. Последовательность действий при этом следующая:

1. больным митральным пороком сердца с преобладанием стеноза измеряются максимальные скорости потока в аорте и легочной артерии, время ускорения легочного потока, ударный выброс левого желудочка по доппле-рограмме аортального потока и площадь митрального отверстия по доп-плерограмме трасмитрального потока.

2. Результаты измерений обследуемого больного подвергаются компьютерной обработке с использованием разработанного алгоритма и делается заключение о принадлежности больного к одной из групп.

3. При отнесении больного к 3-4-5-н группам показана оценка степени активности ревматического процесса. При активности процесса показана противорецидивная терапия и терапия сердечной недостаточности. После лечения процедура классификации повторяется и после этого принимается решение о тактике дальнейшего лечения. Если активности ревматического процесса нет, то выбор метода лечения может осуществляться при первом осмотре. Оптимальным следует считать направление на оперативное лечение больных, отнесенных к третьей 1руппе. Больные второй группы имеют показания к оперативному лечению, но оно может быть отсрочено с условием постоянного динамического наблюдения такого больного. Для больных

четвертой группы оперативное лечение обязательно. В отношении больных, отнесенных к пятой группе принимается индивидуализированное решение.

Печатные работы, опубликованные по теме диссертации.

1. Возможности определения объемов и фракции выброса правого желудочка сердца методом двухмерной эхокардиографии \ Т.М. Кобцева \\ Диагностика и лечение заболеваний внутренних органов. Сб. науч. тр. ВГМИ им. Бурденко.- Воронеж, 1992,- с. 41-43

2. Анализ возможностей объективной классификации больных митральным пороком сердца по данным допплерэхокардиографии \ Т.М. Кобцева, Э.В. Минаков, И.П. Нестеровский\\ Высокие технологии в медицинской диагностике. Межвузовский сб.науч. тр.- Воронеж, 1994- с.79-84.

3. Определение миокардиального резерва правого желудочка сердца методом сгресс-допплерэхокардиографии у больных митральным пороком сердца с преобладанием стеноза\ Э.В. Минаков, Т.М. Кобцева\\ Актуальные вопросы медицины. Тез. докл. науч.-практ. конф. - Липецк, 1994 - с.38-39

4. Особенности центральной гемодинамики на этапах формирования хронического легочного сердца\О.М. Королькова, Т.М. Кобцева, Э.В. Мина-ков\\ Проблемы атеросклероза. Тез. докл. науч.- практич. конф. Всероссийского науч. об-ва кардиологов.- Воронеж, 1994г- с. 49-50.

5. О возможности определения функционального состояния миокарда больных митральным стенозом по ультразвуковой допплерографии\Т.М. Кобцева, Э.В. Минаков, И.П. Нестеровский\\ Вопросы диагностики, лечения и профилактики заболеваний внутренних органов. Тез. докл. 15 Воронежской областной конференции терапевтов. - Воронеж, 1995- с. 81-83

6. Информативность допплерографическкх показателей кровотока в магистральных сосудах сердца в оценке гемодинамнческих расстройств больных митральным стенозом\ Т.М.Кобцева, Э.В. Минаков, И.П. Нестеров-

ский\\Тез. докл. 5-го Всероссийского съезда кардиологов.- Челябинск, 1996-с. 86-88

7. Исследование взаимодействия признаков, характеризующих гемодинамику у больных митральным стенозом\Т.М. Кобцева, Э.В. Минаков, И.П. Нестеровский\\ Тез. 2-го Международного Славянского конгресса по электростимуляции и клинической электрофизиологии сердца,- С- Петербург,1995-с. 121-122.

8. Показатели центральной гемодинамики по данным стресс- допплерэхо-кардиографии у больных хроническими легочными заболеваниями \ О.М.Королькова, Т.М. Кобцева\\ Тез. 5-го националы!, кнгресса по болезням органов дыхания. - Москва, 1995- с. 455.

9. Исследование возможностей автоматической классификации больных митральным стенозом по данным допплерэхокардиографии\ Т.М. Кобцева, Э.В. Минаков, И.П. Нестеровский, П.И. Кошелев\\ Тез. докл. конф. с международным участием ин-та хирургии им. Вишневского РАМН и ассоц. специалистов улътразв. диагностики в медицине.- Москва, 1996 - с. 136-137.

10. Подходы к ранней диагностике хронического легочного сердца\ О.М.Королькова, Т.М. Кобцева, Э.В. Минаков\\ Впервые в медицине.- 1995-№ 2-3.- с.-85