Автореферат и диссертация по медицине (14.00.41) на тему:Особенности структуры и функции миокарда у пациентов перед трансплантацией почки

На правах рукописи -

OU34Y8111

КРЕМЛЕВА ЮЛИЯ ВИКТОРОВНА

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИИ МИОКАРДА У ПАЦИЕНТОВ ПЕРЕД ТРАНСПЛАНТАЦИЕЙ ПОЧКИ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

14.00.41 - трансплантология и искусственные органы 14.00.06 - кардиология

- 1 ОКТ 2009

Москва - 2009

003478111

Работа выполнена в ФГУ «ФНЦТИО им. ак. В.И. Шумакова Минздравсоцразвития РФ» (Москва) и ГОУ ВПО «Уральская государственная медицинская академия, Минздравсоцразвития РФ» (Екатеринбург).

Научные руководители:

Доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН и РАН

Доктор биологических наук, профессор

[Шумаков Валерий Иванович] Бляхман Феликс Абрамович

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Доктор медицинских наук, профессор

Томилина Наталья Аркадьевна Гендлин Геннадий Ефимович

Ведущее учреяедение: Российский кардиологический научно-производственный комплекс Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи.

Защита состоится «¿У^» 2009 г. в /^ часов на заседании

Диссертационного Совета Д.208.055.01 при ФГУ «ФНЦТИО им. ак. В.И. Шумакова Минздравсоцразвития РФ» по адресу 123182, Москва, ул. Щукинская, д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «ФНЦТИО им. ак. В.И. Шумакова Минздравсоцразвития РФ»

Автореферат диссертации разослан « » ¿^¿йО/^ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д.208.055.01

Доктор медицинских наук, профессор Шевченко Ольга Павловна

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы:

Хорошо известно, что у лиц с хронической почечной недостаточностью (ХПН) имеет место высокая смертность от инсульта, инфаркта миокарда, нарушений ритма сердца, сердечной недостаточности (Багрий А.Э , 1997, Wheeler D.C. et al., 1994). Патологические изменения сердца при ХПН относят к уремической кардиомиопатии. На поражение сердца при ХПН влияют такие факторов, как развитие атеросклероза, артериальная гипертензия, анемия, гиперволемия вследствие артериовенозной фистулы, поражение микроциркуляторного русла, развитие интерстициального фиброза, ацидоз, нарушение электролитного обмена, уремические токсины, катехоламины, дефицит витамина D, уремический перикардит (Томилина Н. А с соавт. 2003, Amann К. et al., 1992, Tesar V.et al., 2003). Таким образом, поражение сердца при ХПН является сложным и многофакторным процессом.

Прогрессирование ХПН приводит к специфическому изменению структуры и функции левого желудочка (ЛЖ), так называемому структурно-функциональному ремоделированию миокарда. В частности, последние исследования показали, что гипертрофия миокарда у больных ХПН проявляется более выраженным поражением микроциркуляторного русла и развитием интерстициального фиброза, чем у пациентов с тем же уровнем артериального давления при сохранной функции почек (Amann К. et al., 1998). Было установлено также, что ремоделирование ЛЖ при ХПН начинается уже на ранних стадиях ХПН, даже при отсутствии артериальной гипертензии, и претерпевает определенные этапы (Amann К. et al., 1995).

Актуальность проблемы поражения сердца при ХПН в настоящее время является неоспоримой (Николаев А.Ю, 2000). В этой связи выявлению закономерностей и особенностей ремоделирования миокарда при уремии посвящено большое количество исследований. Ведущую роль в диагностике поражений ЛЖ при ХПН играет эхокардиография, поскольку данный метод является неинвазивным, информативным и доступным. Изменения в сердце, выявляемые при эхокардиографии, рассматриваются как важные факторы риска смертности у больных с ХПН (Шишкин Н.А., 2003).

Особую ценность имеет точная диагностика состояния сердца у потенциальных реципиентов перед трансплантацией почки, когда может возникнуть вопрос о противопоказаниях к трансплантации. Кроме того, своевременная диагностика поражений миокарда на ранних стадиях ХПН дает дополнительную информацию для выбора адекватной тактики лечения пациентов.

В плане оценки функционального состояния сердца возможности эхокардиографии существенно повышаются при использовании количественного анализа кинетики регионов стенки ЛЖ при его трехмерной реконструкции, на основе чреспшцеводного исследования (Бляхман Ф.А. 1999, Колчанова С.Г. с соавт .2002, КокЬапоуа Б-Б. е! а1., 2004, В1уак1тап Б .А., 2007). Использование такого подхода позволяет охарактеризовать не только свойства миокарда ЛЖ в целом, но и получить ценную диагностическую информацию об особенностях структуры и функции регионов ЛЖ. Показано, в частности, что анализ выраженности различий в параметрах движения регионов ЛЖ в течение сердечного цикла, позволяет более точно и на более ранних стадиях заболевания выявить патологические изменения в сократительной функции миокарда (Бляхман Ф.А, 1996, 1999).

Цель исследования: оценить особенности структуры и функционального состояния ЛЖ у потенциальных реципиентов почечного трансплантата в терминальной стадии хронической почечной недостаточности на основе результатов количественного анализа данных ультразвуковой локации сердца.

Исходя из цели работы, были поставлены следующие задачи исследования:

1. охарактеризовать функциональное состояние миокарда ЛЖ в целом и в регионах сердечной стенки у здоровых лиц и потенциальных реципиентов почечного трансплантата;

2. определить особенности структуры ЛЖ в целом и в регионах сердечной стенки у здоровых людей и потенциальных реципиентов трансплантата почки;

3. изучить взаимосвязь параметров, характеризующими особенности структуры и функции ЛЖ у пациентов в терминальной стадии ХГГН;

4. исследовать зависимость параметров структуры и функции ЛЖ от длительности течения ХПН.

Научная новизна:

1. Результаты сравнительного анализа региональной функции ЛЖ у здоровых людей и пациентов в терминальной стадии ХПН впервые показали увеличение масштабов механической асинхронности ЛЖ и вариабельности вкладов сегментов в сердечный выброс, при этом общая сократительная способность не отличается от нормы.

2. Впервые установлено, что снижение систолической и диастолической функции миокарда вследствие уремии сопровождается ремоделированием ЛЖ в сторону упрощения его структуры, то есть уменьшения структурной неоднородности сердечной стенки.

3. Выявлена зависимость между продолжительностью уремии и масштабом изменений в региональной структуре и функции ЛЖ.

4. Впервые показано, что продолжительность уремии, превышающая 3 года, приводит к более выраженным структурно-функциональным изменениям миокарда ЛЖ.

Практическая значимость работы:

1. Установлено, что применение методов оценки региональной механической активности миокарда ЛЖ в течение всего сердечного цикла при трансторакальном ультразвуковом исследовании сердца имеет преимущества в диагностике функционального состояния миокарда по сравнению со стандартной эхокардиографией.

2. Показаны преимущества и высокая диагностическая ценность количественной оценки параметров глобальной и региональной структуры и функции ЛЖ с использованием трехмерной реконструкции камеры по сравнению с рутинными методами эхокардиографического исследования.

3. Установлено наличие взаимосвязи между структурными и функциональными характеристиками ЛЖ.

4. На основании выявленных морфофункциональных изменений миокарда в зависимости от продолжительности ХПН рекомендовано проводить трансплантацию почки в максимально ранние сроки от начала уремии, предпочтительнее в первые 3 года от начала уремии, (предложены критерии для определения показаний к трансплантации почки).

Внедрение результатов исследования в практику:

Результаты исследования внедрены в практику отделения лучевой диагностики и рентгенохирургических методов лечения ФГУ «ФНЦТИО им. ак. В.И. Шумакова Минздравсоцразвигия РФ».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из которых 3 статьи в рецензируемых зарубежных и отечественных журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на российских и международных конференциях в различной форме. Официальная апробация работы состоялась 5 декабря 2008 года на совместном заседании специалистов отделения лучевой диагностики и отделения проблем нефрологии ФГУ «ФНЦТИО им. ак. В.И. Шумакова Минздравсоцразвития РФ».

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 131 странице машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, четырех глав с описанием результатов, обсуждения результатов и списка цитируемой литературы (145 источников).

II. КЛИНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЬНЫХ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В исследовании приняли участие 62 потенциальных реципиента донорской почки в терминальной стадии ХПН, обследовавшихся в отделении лучевой диагностики и

рентгено-хирургических методов лечения ФГУ «ФНЦТИО им. ак. В.И. Шумакова Минздравсоцразвития РФ».

Из общей группы были исключены 5 пациентов, имеющие клинические проявления ишемической болезни сердца, а именно, наличие характерных жалоб, перенесенный инфаркт миокарда, электрокардиографические изменения. При эхокардиографическом исследовании у 3 пациентов был выявлен экксудативный перикардит, у 4 - поражения клапанного аппарата сердца.

В итоге выборка оказалась представлена 50 пациентами в терминальной стадии ХПН перед операцией пересадки донорской почки в возрасте от 11 до 61 года (в среднем 31,6+10,3 года). Причиной развития ХПН у 36 пациентов был хронический гломерулонефрит, у 3 - поликистоз почек, у 3 - врожденные аномалии развития почек, 2 пациента страдали геморрагическим васкулитом, 2 сахарным диабетом, 3 хроническим пиелонефритом, 1 амилоидозом.

Все пациенты находились в терминальной стадии ХПН, уровень креатинина сыворотки крови в выборке варьировал от 511 до 1534 мкмоль/л, в среднем составил 919,45+221,18 мкмоль/л. Уровень мочевины имел значение в диапазоне 11-70 ммоль/л, в среднем - 25,12+12,84 ммоль/л. Продолжительность ХПН варьировала от 1 до 10 лет, в среднем 3,56+2,61 года. Три пациента получали перитонеальный диализ, 43 пациента находились на гемодиализе продолжительностью от 1 месяца до 10 лет, в среднем 1,7+2,3 года.

Контрольная группа исследования были сформирована на основании обследования родственных доноров почечного трансплантата. Для исключения сердечно-сосудистой патологии всем проводилось ЭКГ, УЗИ сердца, нагрузочный тест на тредмиле и коронароангиография (по показаниям). В итоге, были отобраны 10 условно здоровых лиц в возрасте от 32 до 54 лет (в среднем, 41,2+2,7 года).

Всем пациентам проводилось стандартное трансторакальное эхокардиографическое исследование. Кроме того, 28 пациентам и 10 здоровым лицам из контрольной группы дополнительно была сделана чреспшцеводная эхокардиография с целью последующей трехмерной реконструкции сердечной камеры.

Оценка структуры и функции сердечной стенки на основе стандартного трансторакального исследования.

При трансторакальном доступе исследования выполнялись на ультразвуковом аппарате «Sonos-5500» фирмы «Philips». При этом вычислялись объемные характеристики ЛЖ, толщина, масса миокарда, индекс массы миокарда и фракция изгнания ЛЖ двумя

методами: «Те^сЬоЬ» и «площадь-длина». Диаетолическая функция ЛЖ оценивалась методом Допплер-ЭхоКГ по параметрам трансмитрального потока.

Методы анализа региональной функции миокарда.

Обработка ультразвуковых изображений ЛЖ проводилась на цифровом измерительном комплексе для оценки региональной функции миокарда «ОГСОК»® (Соколов С.Ю. с соавт. «Роспатент» № 2002610607). Комплекс позволял осуществлять оцифровку видеоизображений ЛЖ с целью улучшения их качества, а также проведение вычислений параметров для последующего анализа и хранения информации. Вручную проводилась покадровая (с шагом 40 мс) трассировка эндокардиального контура ЛЖ на протяжении 2-3 кардиоциклов. Контуры были совмещены по длинной оси и по центру масс с целью устранения ошибки, связанной с возможным механическим смещением сердца. Длинная ось проводилась между верхушкой ЛЖ и средней точкой на отрезке, соединяющем края фиброзного кольца митрального клапана.

Для анализа региональной кинетики, площадь под контуром ЛЖ была разделена на 12 сегментов (регионов) радиусами, соединяющими центр масс очерченной фигуры с ее контурами. Таким образом, были получены 12 секторов, для каждого из которых основанием явился сегмент эндокарда, а вершиной - «центр масс». Для каждого сегмента вычисляли собственную фракцию изгнания. Под сегментарной фракцией изгнания (СФИ) понимали отношение разности площадей сегмента в конце систолы и диастолы к площади сегмента в диастолу, умноженное на 100%. СФИ являлась мерой региональной функции миокарда. Для выяснения степени неодинаковости вклада регионов в общую фракцию изгнания желудочка, был определен коэффициент вариации (СУ) сегментарных фракций изгнания. СУ рассчитывали как отношение среднеквадратичного отклонения СФИ к их среднему значению, умноженное на 100%.

Анализ кинематики стенки ЛЖ был проведен не только на основании двух кадров, соответствующих минимальному и максимальному объему ЛЖ, но и в течение полного сердечного цикла. Для этого в каждом кадре вычислялось относительное изменение площади сегмента. Информация математически представлялась точкой в многомерной системе координат, где число координат было равно числу секторов, а каждая координата отражала относительное изменение площади данного сектора в данный момент времени (Бляхман Ф.А., 1996). Для каждого конкретного случая результат вычислений сопоставлялся со стандартным значением параметров. В качестве стандарта была выбрана среднестатистическая кинематика движения стенки ЛЖ 10 пациентов без признаков заболевания сердечно-сосудистой системы (Тшоадеуа 1.А.е1 а1., 2001).

Величина, соответствующая разнице вычисленных параметров (О), количественно характеризовала отличие механической активности стенки исследуемого ЛЖ по отношению к условно нормальному. Поскольку О по способу вычисления является показателем динамического процесса, постольку величина это параметра служила мерой механической асиахронносш миокарда, то есть мерой отличия региональной механики в пространстве и во времени. Данный показатель был оцекен для пациентов во всем сердечном цикле (П), его систолической (Оз) и диастолической (0(1) частях.

Оценка глобальной и региональной структуры н функции сердечной стенки на основе трехмерной реконструкции ЛЖ.

Трехмерная реконструкция была проведена на основе данных чресл и щеводн ого исследования сердца с использованием специальных алгоритмов и программ (Колчаноаа С.Г. с соавт., патент РФ 2217042). При повороте плоскости сканирования датчика с шагом 15 градусов было получено 12 сечений ЛЖ по длинной оси. Параллельно регистрировался сигнал ЭКГ для синхронизации видео изображений ЛЖ с фазами сердечного цикла. Исходные данные представляли собой набор сечений ЛЖ, полученных при определенных положениях плоскости сканирования датчика. Обработка изображений ЛЖ осуществлялся на цифровом измерительном комплексе «01С0Я»0. Вручную проводилась покадровая (с шагом 40 мс) трассировка внутреннего и внешнего контуров стенки ЛЖ на протяжении 2 кардиоциклов. Полное описание поверхности ЛЖ было выполнено методом аппроксимации ее сферическими функциями. Необходимый порядок сферических функций (четвертый) был определен при расчете ошибки аппроксимации (Колчанова С,Г. с соавт, 2002), На рис. ) показан ЛЖ пациента с ХПН к условно здорового субъекта в трехмерной системе координат. Цветом, показано распределение региональной толщины стенки в конце диастолы ЛЖ,

Для описания формы ЛЖ определялось соотношение короткой (Ь) и длинной (а) полуосей камеры. Длинная полуось определялась как радиус от центра масс левого

мм 1&мм ТО ТИМ Б ТИГ-1 1 Мм

Рис. 1. Примеры трехмерной реконструкции ЛЖ при ХПН (справа) и в норме (слева).

Снизу показана шкача, где цвету соответствует определенная толщина стенки ЛЖ.

желудочка до верхушки, короткая полуось представляла собой средний радиус от центра масс до боковой поверхности стенки в сечении, перпендикулярном длинной оси ЛЖ.

Структурные особенности сердечной стенки определялись по распределению региональной толщины и Гауссовой кривизны ЛЖ в конце диастолы с пространственным разрешением примерно 4x4 мм. На рис. 2.5 уже был приведен пример распределения конечнодиастолической толщины по поверхности стенки ЛЖ, На этом рисунке видно, что форма камеры близка к сферической, а значение толщины варьирует в узком диапазоне.

Гауссова кривизна является важным параметром, характеризующим форму поверхности, в конкретном случае, сердечной камеры В отличие от обычной кривизны, Гауссова определятся не в точке поверхности, а для элемента поверхности. То есть, показывает радиус сферы, в которую можно было бы вписать элемент исследуемой поверхности.

Степень неоднородности распределения толщины и Гауссовой кривизны характеризовалась по коэффициентам вариации соответствующих параметров. В среднем коэффициент вариации рассчитывался для 1344,65+62,36 участков стенки ЛЖ. На рис. 2. в качестве примера представлена гистограмма распределения Гауссовой кривизны по поверхности ЛЖ пациента с ХГТН и условно здорового субъекта Цветом, обозначена величина этого параметра в соответствующих регионах сердечной стенки. Видно, что при ХПН Гауссова кривизна в регионах изменяется только в положительном диапазоне. Это означает, что поверхность ЛЖ выпукла на всем протяжении. Напротив, для условно нормального ЛЖ наблюдается региональные изменения знака параметра, следовательно, на поверхности есть зоны с перепадом выпуклой к вогнутой Поверхности.

Рис. 2. Примеры распределения Гауссовой кривизны по поверхности ЛЖ при ХИН

(слева) и в условно нормальном сердце. Цветовая шкала отражает соответствующие значения параметре по оси ординат. По оси абсцисс отмечены зоны ЛЖ от межжелудочковой перегородки 0Ш) до задней стенки(Р№); по оси аппликат - от основания до верхушки

Для оценки функциональной активности левого желудочка в целом была определена глобальная фракция изгнания, на основании расчета конечно диастолическо го и кон ечноснстоюгч еского объемов ЛЖ, полученных в результате трехмерной реконструкции. Для оценки особенностей региональных механических свойств миокарда объем левого желудочка был разделен на 24 пирамиды, вершиной которых бъш центр масс, а основанием - соответствующий регион эндокардиальной поверхности ЛЖ. Для каждой пирамиды вычислялся объем, на основании которого была опрсделена региональная фракция изгнания. Степень функциональной неоднородности характеризовалась коэффициентом вариации региональных фракций изгнания (СУ РФИ), который рассчитывался как среднеквадратичное отклонение РФИ, деленное на среднее значение РФИ по 24 регионам, выраженное в процентах.

Для количественной характеристики региональных упругих свойств стенки ЛЖ, был выбран параметр относительного изменения толщины стенки (ДН) в фазу диастолическо го наполнения ЛЖ, который вычислялся как разница между толщиной стенки в начале (Н1) и в конце диастолы (Н2), деленное на Н1, и умноженное на 100%.

Относительное изменение толщины (ДН) в регионах стенки ЛЖ было представлено в виде карт на плоскости в сферической системе координат. На рис. 3 представлены примеры карт распределения региональных упругих свойств для пациента с ХПН и условно здорового субъекта. Значение ДН обозначено оттенками серого цвета в диапазоне от 5% (самый темный цвет) до 30% (самый светлый) с тагом 5%.

Рис. 3, Примеры карт распределения относительного изменения толщины в стенке ЛЖ при ХПН (слева) и условной норме (справа).

Карты представлены в сферической системе координат. Прямоугольники сверху слева направо соответствуют зонам межжелудочковой перегородки, передней боковой и задней стенки, соответственно. Нижний прямоугольник - зона верхушки ЛЖ.

На рисунке можно видеть, что диастолические упругие свойства миокарда при ХПН варьируют по поверхности сердечной стенки в широком диапазоне и имеют более высокие

значения, чем в норме. Степень неоднородности региональных АН была оценена с помощью коэффициента вариации для участков стенки ЛЖ размером 4x4 мм.

Статистический анализ результатов.

Математическую обработку результатов проводили на персональном компьютере с применением программы «Excel». Для всех параметров рассчитывали средние значения, среднеквадратичное отклонение, стандартную ошибку, доверительный интервал. Для установления различий использовали критерий Стьюдента. При р меньшем 0,05 различия считали достоверными. Связь между параметрами определялась на основании вычисления коэффициентов уравнения линейной регрессии.

П. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Особенности структуры и функции ЛЖ по данным трансторакальной эхокардиографии.

По результатам стандартного зхокардиографического исследования потенциальных реципиентов почечного трансплантата показатели структуры и функции ЛЖ варьировали от условной нормы до картины уремической кардиопатии. Согласно средним значениям параметров у данной группы пациентов ЛЖ представляет собой полость с нормальным объемом, умеренной степенью гипертрофии стенки, сохранной систолической и диастолической функцией миокарда. Вместе с тем, анализ региональной функции миокарда выявил увеличение степени функциональных различий миокарда при ХПН (табл. 1).

Табл. 1. Средние значения параметров механической неоднородности и асинхронности ЛЖ.

CV(%) D (отн.е.) Ds (отн.е.) Dd (отн.е.)

Группа, 11=50 19,58+6,53 0,39+0,13 0,33+0,12 0,54+0,20

Норма* 13,2+1,5 0,24+0,03 0,21+0,02 0,26+0,05

*3начения параметров для условной нормы из работы 2ЫоУ1еха Уи.А. & а1, 2002.

Таблица демонстрирует, что величина всех используемых для анализа параметров в той или иной мере, но выше, чем для условной нормы. Данные закономерности означают, что развитие патологических процессов в миокарде вследствие ХПН сопровождается рассогласованием кинематики стенки ЛЖ, которое проявляется в увеличении механической (функциональной) неоднородности и асинхронности в регионах сердечной

стенки. Следует обратить внимание, что самые большие отклонения от нормы (в два раза) наблюдаются для 0(1. Следовательно, уремия оказывает наиболее выраженное влияние на механическое поведение регионов во время фазы диастолического наполнения ЛЖ.

Структурно-функциональная характеристика миокарда при ХПН на основе трехмерной реконструкции ЛЖ.

Средние значения параметров, характеризующих как глобальную, так и региональную структуру и функцию ЛЖ для пациентов с ХПН в терминальной стадии и условно здоровых лиц представлены в табл. 2 и 3. Количественная оценка средних значений параметров глобальной и региональной структуры ЛЖ свидетельствует о том, что геометрическая модель ЛЖ у пациентов с ХПН по отношению к условной норме характеризуется увеличением объема, сферичности и толщины стенки камеры, снижением неоднородности распределения региональной толщины и Гауссовой кривизны по поверхности ЛЖ. Данное обстоятельство наглядно иллюстрируют уже представленные рис. 1 и 2 (см.).

Табл. 2. Средние значения параметров, характеризующих структуру ЛЖ по трехмерной реконструкции ЛЖ.

ПАРАМЕТРЫ Ь/а (отношение короткой (Ь) и длинной (а) полуосей ЛЖ) Н1, см (средняя толщина стенки ЛЖ в конце диастолы) СУ Н 1, % (коэффициент вариации толщины стенки ЛЖ в конце вС, отн.е. (средняя Гауссова кривизна по поверхности ЛЖ) | СУ СС (коэффициент вариации Гаусовой кривизны) | КДО, мл (конечно-диастолический объем ЛЖ)

НОРМА 0,58±0.07 0,97±0.13 37,2±2.9 327+42,2 334,0+44,7 120.0±18,8

ХПН 0.74+0.09 1,31+0,3 24.2+8,1 422+86,9 106,0±39,б 160,2±47,0

Достоверность 0,05** 0,047** 0,023** 0,05** 0,0012* 0,043**

Согласно данным табл. 3 ХПН приводит к снижению глобальной систолической функции ЛЖ и диастолической податливости миокарда. При этом увеличивается функциональная неодинаковость регионов как систолических, так и диастолических свойств миокарда. Последнее обстоятельство иллюстрирует рис. 3 (см.). Установленные факты дают основание полагать, что упрощение структуры камеры ЛЖ при ХПН ассоциируется с ростом функциональной неоднородности миокарда.

Табл. 3. Средние значения параметров, характеризующих функциональную активность ЛЖ по трехмерной реконструкции ЛЖ.

Параметры ФИ, % (фракция изгнания ЛЖ) СУ РФИ, % (коэффициент вариации региональных фракций изгнания) АН, % (показатель диастолических упругих свойств ЛЖ) СУДН,% (коэффициент вариации АН,)

НОРМА 63±4,4 17,2+7,45 39,3+2,46 43+6,78

ХПН 50,54+12 27,9±4 12,7±3,89 70,2+28

Достоверность 0,05** 0,035** 0,002* 0,008*

Исследование взаимосвязи мезвду особенностями структуры и функции левого желудочка у потенциальных реципиентов почечного трансплантата.

Данные на основе трансторакального эхокардиографического исследования пациентов.

В табл. 4 приведены значения коэффициентов корреляции между параметрами, характеризующими структуру и функцию ЛЖ, включая показатели региональной механической активности миокарда.

Табл. 4. Значения коэффициентов корреляции между параметрами, отражающими структурные и функциональные особенности ЛЖ, полученными при трансторакальном исследовании. ___

ФИ Е/А СУ О 0(1

кдо -0,757* 0,09 0,503* 0,447* 0,502* 0,22

Толщина стенки ЛЖ -0,014 -0,33* 0,09 0,118 0,198 0,083

Масса миокарда -0,381* 0,10 0,22 -0,151 0,075 -0,17

Индекс массы миокарда -0,28** 0,15 0,23 0,074 0,051 -0,106

*р<0,01, **р<0,05

Выявленные корреляционные связи свидетельствуют о том, что как общие, так и региональные параметры структуры и функции ЛЖ тесно взаимосвязаны. В частности,

обратная зависимость между КДО и фракций изгнания ЛЖ свидетельствует о том, что чем ниже функциональное состояние миокарда в целом (меньше ФИ), тем в большей степени дилатируется ЛЖ (больше КДО). Достоверная обратная связь между массой миокарда, индексом массы миокарда и ФИ ЛЖ означает, что снижение общей систолической функции ЛЖ сопровождается увеличением массы миокарда, то есть гипертрофией сердечной стенки. Диастолическая функция ЛЖ, оцененная по соотношению E/A в профиле скорости трансмитрального потока, оказалась достоверно взаимосвязана лишь толщиной стенки ЛЖ. Следовательно, чем меньше соотношение E/A, тем больше толщина стенки. Снижение значения E/A меньше единицы свидетельствует об возникновении диастолической дисфункции по жесткостному типу. Исходя из этого, полученный результат можно интерпретировать следующим образом: толщина стенки ЛЖ увеличивается по мере прогрессирования диастолической дисфункции миокарда.

В табл. 4 приведены также значения коэффициентов корреляции между показателями региональной функции миокарда (CV, D, Ds, Dd) и всеми остальными параметрами, получаемыми на основе стандартного эхо кардиографического исследования пациентов. Прежде всего, следует обратить внимание на наличие достоверных отрицательных связей для CV, D, Ds, Dd и ФИ левого желудочка. Следовательно, снижение общей систолической функции миокарда при ХПН сопровождается увеличением механической неоднородности и асинхронности в регионах сердечной стенки во все фазы сердечного цикла. Все параметры региональной функции сердечной стенки (за исключением Dd) оказались достоверно связаны с конечно-диастолическим объемом ЛЖ. Полученный результат подразумевает, что дилатация камеры (увеличение КДО) при ХПН сопряжена с возрастанием механической неоднородности (увеличение CV) и асинхронности (увеличение D и Ds) в регионах стенки ЛЖ.

Следует обратить внимание, что показатель степени неодинаковости вкладов регионов в общую ФИ имел хоть и статистически не достоверную, но высокую связь с массой миокарда и индексом массы. Во всяком случае, значения коэффициентов корреляции между этими параметрами оказались самыми высокими в сравнении с другими статистически не значимыми связями. Это дает основание предполагать, что увеличение механической неоднородности в сердечной стенке ассоциируется с гипертрофией миокарда.

Данные на основе трехмерной реконструкции ЛЖ.

В табл. 5 приведены значения коэффициентов корреляции между параметрами, характеризующими структуру и функцию ЛЖ на основе трехмерной реконструкции ЛЖ.

Табл. 5. Значения коэффициентов корреляции между параметрами, характеризующими структурные и функциональные особенности левого желудочка по результатам трехмерной реконструкции ЛЖ.

ФИ, •/. СУ РФИ, % ДН, % СУДН,%

Н1, тт -0,020 -0,14 0,048 0,39*

СУ Н1,°/. 0,189 -0,20 0,19 -0,31*

Ь/а, отн.е. -0,34* 0,33* -0,077 0,100

КДО, мл -0,50* 0,35* 0,074 0,29*

вС, отн.е. -0,324* 0,197 0,004 -0,134

СУ ОС,'/. 0,348* -0,27** 0,008 -0,52*

*р<0,01 **р<0,05

По аналогии с результатами трансторакального исследования, ФИ и КДО левого желудочка были достоверно взаимосвязаны. Кроме того, ФИ оказалась тесно связана с соотношением короткой и длинной полуосей ЛЖ (Ь/а) и средней Гауссовой кривизной (йС) сердечной стенки. Причем, чем ниже функциональное состояние миокарда в целом (меньше ФИ) при ХПН, тем больше значение Ь/а и вС. Следовательно, снижение сократительной способности миокарда за счет прогрессирования ХПН приводит к трансформации геометрии ЛЖ в сторону сферической модели, то есть уменьшению структурной неоднородности стенки ЛЖ. На это также прямо указывает наличие связи между ФИ и коэффициентом вариации Гауссовой кривизны (СУ ОС).

Особенности региональной функции, также как и общей, оказались тесно взаимосвязаны с параметрами, характеризующими структуру ЛЖ. Наличие достоверных зависимостей между коэффициентом вариации региональных фракций изгнания (СУ РФИ) и КДО, соотношением короткой и длинной полуосей ЛЖ (Ь/а), коэффициентом вариации Гауссовой кривизны (СУ СЮ) дает основания полагать, что увеличение неоднородности вкладов регионов в систолическую функцию ЛЖ сопряжено с трансформацией ЛЖ в направление к сфере.

Коэффициент вариации относительного изменения толщины (СУ Н) в регионах стенки ЛЖ, как мера региональной диастолической функции миокарда, оказался тесно связанным со средней конечно-диастолической толщиной стенки ЛЖ (Н1), ее распределением по стенке ЛЖ (СУ Н1), конечно-диастолическим объемом камеры, и распределением Гауссовой кривизны по поверхности сердечной стенки (СУ вС). По аналогии с заключением, которое было сделано на основе оценки систолической функции ЛЖ, можно констатировать, что увеличение диастолической дисфункции ЛЖ вследствие ХПН сопровождается дилатацией камеры, утолщением сердечной стенки, а также трансформацией геометрии ЛЖ в сторону сферы.

Таким образом, суммируя приведенные в настоящем разделе результаты, можно заключить, что увеличение тяжести поражения миокарда при ХГГН сопровождается ростом систолической и диастолической функциональной неоднородности миокарда, с одной стороны. И, с другой стороны, дилатацией камеры в сторону сферической модели и снижения структурной неоднородности в сердечной стенке.

Влияние длительности заболевания ХПН на особенности структуры и функции левого желудочка.

В табл. 6 и 7 приведены значения коэффициента корреляции между продолжительностью уремии (в годах) и всеми параметрами структуры и функции ЛЖ, установленными на основе трансторакального и чреспищеводного (табл. 7) эхокардиографического исследования пациентов.

Табл. 6. Значения коэффициентов корреляции между продолжительностью ХПН и параметрами структуры и функции ЛЖ, вычисленными на основе трансторакальног эхокардиографического исследования.

ФИЛЖ кдо ММ имм Е/А СУ о Ог оа

продол житель ность ХПН -0,36* 0,44* 0,15 0,13 -0,12 0,30* 0,44* 0,29* 0,46*

*-р < 0,01

Табл. 7. Значения коэффициентов корреляции между структурно-функциональными параметрами ЛЖ, вычисленными при помощи 3 О-реконструкции, и продолжительностью ХПН.

КДО ЛЖ ФИЛЖ 1—1 33 СУШ -2 л СУРФИ а <3 СУДЫ О О СУ ее

Продол

житель вость 0,42* -0,45* 0,43* 0,10 0,42* 0,39* -0,12 -0,20 0,39* -0,41*

ХПН

*-р< 0,05

Как видно из данных таблиц многие структурные и функциональные характеристики ЛЖ тесно связаны с продолжительностью уремии. Выявленные закономерности говорят о том, что по мере нарастания патологических процессов в

миокарде на фоне уремии развивается дилатация левого желудочка, снижается его сократительная способность, форма ЛЖ приближается к сферической, увеличивается функциональная неоднородность миокарда.

Сопоставление количественных критериев тяжести поражения миокарда с продолжительностью уремии.

На рис. 4 представлено в качестве примера графическое отображение связи между продолжительностью ХПН и показателем механической асинхронности (О, см. табл. 6). Следует обратить внимание, что значения параметров группируются достаточно плотно в диапазоне до 3 лет продолжительности ХПН. После этого срока величина измеряемых величин варьирует в более широком диапазоне (3 до 12 лет). Кроме того, можно видеть, что для двух диапазонов продолжительности уремии выборка делится примерно на две одинаковые части. Учитывая данные закономерности, которые наблюдались для всех графиков зависимостей, мы разделили пациентов на две группы. Группу I составили лица продолжительностью ХПН до 3 лет, а группу II - 3 года и более этого срока.

Рис. 4. График зависимости показателя степени механической асинхронности » регионах сердечной стенки (О) от продолжительности ХПН.

В табл. 8 и 9 приведены средние значения показателей структуры и функции миокарда для двух групп на основе трансторакального и чреспищеводного (табл. 9) исследований пациентов.

Из данных таблиц видно наличие достоверных отличий различных параметров между группами. В частности, это КДО, Б, Бэ, Б<1, Ь/а, СУ РФИ, СУ СО. С одной стороны, данный факт подтверждает уже высказанное нами суждение, согласно которому прогрессирование патологических изменений в сердце при уремии сопровождается ростом его функциональной неоднородности миокарда и упрощением структуры ЛЖ. С другой стороны, полученные результаты позволяют предположить, что продолжительность уремии более 3 лет приводит к значительным изменениям морфофункциональных

о

характеристик миокарда. Данное обстоятельство может послужить одним из критериев для выбора тактики лечения пациентов с уремией.

Табл. 8. Средние значения показателей структуры и функции левого желудочка в зависимости от продолжительности ХПН (данные трансторакального исследования).

ФИ, кдо, ММ, имм Е/А СУСФИ, О 05 0(1

% мл г г/м2 отн.е. % отп.е. отн.е. отн.е.

Группа I, 64,3+ 120,1+ 228,2± 144,9+ 1,22+ 16,3± 0,33+ 0,30+ 0,44+

п=24 9,6 26,4 42,3 44,88 0,24 4,2 0,12 0,11 0,18

Группа 60,59+ 161,88+5 247,3+ 140,5+ 1,09+ 24,4+ 0,45+ 0,37+ 0,63+

II, п=26 8,73 4,71 21,3 46,6 0,52 4,9 0,11 0,13 0,18

Достовер ность. 0,175 0,0045* 0,12 0,771 0,239 0,0048* 0,0006* 0,0045* 0,0004*

Табл. 9. Средние значения показателей структуры, и функции левого желудочка в зависимости от продолжительности ХПН (данные 50реконструкции ЛЖ).

ФИ, кдо, Н1, СУ Н1, Ь/а, СУРФИ, СС СУ ее, АН, СУДН,

% мл мм % отн.е. % у.е. % % %

Группа I, 56,2+ 117,8+ 13,0+ 27,2+ 0,72+ 22,1+ 355,0± 171.0+ 14,78+ 70,96+

п=10 8,1 23,81 2,99 7,82 0,09 1,2 46,97 143,2 3,49 25,02

Группа 49,2+ 188,7+ 13,4+ 23,2+ 0,73+ 24,1+ 394,1± 118,0+ 12,5± 65,6+

П, п=18 8,7 80,8 3,0 7,5 0,11 1,3 93,8 73,0 3,1 24,7

Достовер 0,11 0,001* 0,77 0,201 0,79 0,05** 0,229 0,04* 0,11 0,6

ность

IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В настоящей работе были приведены результаты исследования лиц с уремией, продолжительность которой варьировала от нескольких месяцев до 10 лет. Вне зависимости от длительности заболевания и методов лечения все пациенты имели терминальную стадию ХПН и были обследованы непосредственно перед трансплантацией почки. Таким образом, представленные в работе данные отражают спектр структурно-функциональных изменений в сердце при крайне тяжелых формах поражения функции почек.

Согласно результатам стандартного трансторакального УЗИ, морфофункциональные показатели ЛЖ варьировали в широком диапазоне: от условной

нормы до картины уремической кардиопатии. В среднем, ЛЖ у данной группы пациентов представлял собой полость с нормальным объемом, умеренной степенью гипертрофии стенки, сохранной систолической и диастолической функцией миокарда. Вместе с тем, нестандартный анализ региональной функции сердечной стенки выявил увеличение механической асинхронности при ХПН по отношению к условной норме. Данное обстоятельство свидетельствует о снижении функциональной активности миокарда (Бляхман Ф.А. с соавт., 1997).

Чреспищеводное УЗИ с последующей трехмерной реконструкцией ЛЖ позволили, с одной стороны, подтвердить данные стандартного УЗИ и, с другой стороны, получить более детальную картину глобальных и региональных изменений в миокарде. С точки зрения структуры ЛЖ, среднестатистический пациент из обследованной группы с ХПН по отношению к условной норме (доноры трансплантата) имел: умеренно дилатированную полость ЛЖ, приближающуюся по форме к сфере с утолщенной стенкой; с меньшей степенью неоднородности распределения региональной толщины и Гауссовой кривизны в конце диастолы ЛЖ. С точки зрения функции, ХПН приводит к снижению глобальной систолической функции ЛЖ и увеличению диастолической жесткости миокарда. При этом имеет место возрастание функциональной неоднородности систолических и диастолических свойств миокарда в регионах ЛЖ.

Установленные факты предполагают, что упрощение структуры камеры ЛЖ при ХПН ассоциируется с ростом функциональной неоднородности миокарда. Выдвинутая гипотеза нашла подтверждение при корреляционном анализе между параметрами структуры и функции ЛЖ. Оказалось, что вне зависимости от метода ультразвукового исследования пациентов (трансторакального или чреспищеводного) определенные показатели были тесно связаны между собой. Причем, увеличение систолической и диастолической неоднородности миокарда сопровождалось дилатацией камеры в сторону сферической модели и снижением структурной неоднородности в сердечной стенке. Другими словами, снижение функции миокарда приводило к упрощению структуры стенки ЛЖ.

Качественно подобный результат был получен при исследовании пациентов с ИБС, где по мере тяжести ишемического поражения миокарда наблюдалось снижение структурной неоднородности ЛЖ (Blyakhman F.A., 2007). В общем случае, явление трансформации структуры ЛЖ в ответ на поражение миокарда хорошо известно, и носит название «ремоделирование миокарда». Ремоделирование есть компенсаторное явление, направленное на поддержание насосной функции сердца, в той или иной мере адекватной определенной тяжести поражения миокарда. Вместе с тем, автор цитируемой работы,

наглядно продемонстрировал, что ремоделирование миокарда при прогрессировании ИБС идет по пути снижения структурной неоднородности ЛЖ. Причем, степень упрощения структуры оказалась тесно связанной с функциональным резервом сердца, оцененным по толерантности пациентов к физической нагрузке. Исходя из этого, было сделано заключение, согласно которому физиологически высокий уровень структурной неоднородности ЛЖ является одним из источников функционального резерва сердца. Данный резервный источник вовлекается при снижении функциональной активности сердечной мышцы, и проявляется путем ремоделирования миокарда.

Согласно нашим результатам, снижение функционального состояния миокарда при ХПН сопровождалось ремоделированием миокарда в сторону уменьшения структурной неоднородности ЛЖ. Причем, показатели региональной функции, как наиболее чувствительные к тяжести поражения миокарда, продемонстрировали самые высокие зависимости с параметрами структуры ЛЖ. Следовательно, чем в большей степени уремия детерминирует нарушение сократимости миокарда, тем существенней вовлекается структурный компонент функционального резерва сердца для его адаптации при ХПН.

В рамки данного исследования не входило определение функционального резерва сердца на основе нагрузочных тестов. Кроме того, несмотря на то, что все пациенты находились в терминальной стадии ХПН, все они имели различные нозологии и различную историю заболевания, которое их привело к уремии, что, несомненно, оказывает влияние на поражение миокарда. Однако, не смотря на перечисленные ограничения, мы использовали для корреляционного анализа показатель продолжительности ХПН, как косвенную меру влияния тяжести почечной дисфункции на сердце. Полученные данные свидетельствуют, что увеличение продолжительности ХПН приводит к снижению определенных показателей глобальной и региональной функции миокарда, с одной стороны, и упрощению структуры ЛЖ (уменьшению структурной неоднородности), с другой стороны.

Анализ корреляционных связей выявил определенную закономерность распределения параметров структуры и функции ЛЖ от продолжительности ХПН. Было установлено, что при длительности заболевания 3 года и больше, ХПН приводит значительному разбросу оцениваемых величин. Более того, деление всех пациентов на подгруппы по этому принципу выявило достоверные различия морфофункциональных показателей между группами. Полученный результат дает основание сделать ряд суждений. Во-первых, продолжительность ХПН больше трех лет за счет различных факторов (см. Введение), в среднем, приводит к существенной систолической и диастолической дисфункции миокарда. Во-вторых, уремия инициирует процесс

ремоделирования миокарда, который после трех лет заболевания, в среднем, приводит к ярко выраженному уменьшению структурной неоднородности ЛЖ. В-третьих, продолжительное течение ХПН приводит к значительному расходованию сократительного и структурного источников функционального резерва сердца.

Косвенно, перечисленные факты позволяют предположить, что продолжительность ХПН больше трех лет приводит к необратимым изменениям в структуре и функции ЛЖ. Однако данная гипотеза требует тщательного подтверждения в детальных исследованиях пациентов до- и после трансплантации почки. Вместе с тем, выявленные закономерности влияния уремии на миокард, прямо указывают, с нашей точки зрения, на целесообразность проведения трансплантации почки в ранние сроки.

ВЫВОДЫ

1. В терминальной стадии ХПН наблюдается увеличение механической асинхронности за счет возрастания вариации в параметрах движения регионов ЛЖ. При этом показатели систолической и диастолической функции ЛЖ в целом остаются в пределах нормы.

2. Анализ трехмерного ультразвукового изображения ЛЖ позволил выявить уменьшение степени структурной неоднородности ЛЖ при ХПН в сравнении со здоровыми людьми. Форма ЛЖ при ХПН приближается к сфере, снижается неоднородность распределения толщины стенки и Гауссовой кривизны, увеличивается механическая асинхронность регионов сердечной стенки как в систолическую, так и в диастолическую фазы сердечного цикла. Ремоделирование ЛЖ при ХПН происходит в сторону упрощения его структуры.

3. Степень структурных и функциональных изменений ЛЖ зависит от продолжительности

ХПН: чем больше продолжительность уремии, тем в большей степени снижается неоднородность в региональной структуре и нарастает асинхронность кинетики регионов стенки ЛЖ.

4. Продолжительность уремии более 3 лет вызывает выраженные морфофункциональные изменения в миокарде, поэтому данный срок уремии можно считать критическим для поражения миокарда и, следовательно, можно рекомендовать трансплантацию почки в сроки до 3-х лет от начала уремии.

5. Показатели региональной структуры и функции миокарда ЛЖ по данным чреспищеводного эхокардиографического исследования с последующей трехмерной реконструкцией ЛЖ более информативны для оценки функционального состояния миокарда, чем стандартные методы трансторакального ультразвукового исследования сердца.

Практические рекомендации.

1. Наряду со стандартным трансторакальным ультразвуковым исследованием сердца у пациентов с уремией целесообразно определять параметры механической неоднородности (CV РФИ, нормальные значения до 20%) и механической асинхронности (D, Ds, Dd), нормальные значения до 0.30, 0.25 и 0.35 отн.ед., соответственно.

2. Для детальной оценки морфофункционального состояния миокарда потенциальных реципиентов рекомендуется использовать трехмерную реконструкцию камеры ЛЖ и рассчитывать следующие характеристики - коэффициент сферичности b/а (норма 0,50,6), среднюю толщину стенки ЛЖ (норма 0,9-1,1 см), коэффициент вариации региональной толщины стенки ЛЖ в конце диастолы (норма 35-40%), коэффициент вариации регинальных фракций изгнания (норма 15-25%), среднее значение изменения относительной толщины стенки в диастолу (норма 35 -40 %), коэффициент вариации регионального изменения относительной толщины стенки в диастолу (норма 30-45%).

3. Исходя из степени значимости взаимосвязей между параметрами структуры и функции ЛЖ, установить граничные значения показателей для оценки степени истощения компенсаторных механизмов, а именно: для трансторакального эхокардиографического исследования - КДО более 180 мл при ФИ менее 55%; для чреспшцеводного эхокардиогарфического исследования с последующей трехмерной реконструкцией - КДО более 170 мл при CV РФИ более 25%, СV ДН более 70%.

4. С точки зрения поражения миокарда, рекомендовать трансплантацию почки как можно

в более ранние сроки, желательно, в первые 3 года от начала заболевания.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Naidich A.M., Chestukhina O.V., Kremlyova Yu.V., Kolchanova S.G., Mironkov B.L., Chestukhin V.V., Blyakhman F.A. Left ventricular hypertrophy and the myocardium regional elastic properties. // International Symposium «Biological Motility», Pushchino, 2004, p. 228-229.

2. Blyakhman F.A., Chestukhina O.V., Naidich A.M., Kremlyova Yu.V., Kolchanova S.G., Sokolov S. Yu., Mironkov B.L., Chestukhin V.V. Left ventricular hypertrophy induced by renal failure and the non-uniformity of myocardium regional thickness, motion and elasticity. //XVI International congress «Cardiovascular system dynamic society» Banff, Alberta, Canada, 2004, p. 10.

3. Честухин B.B., Колчанова С.Г., Найдич A.M., Миронков Б.Л., Тюняева И.Ю., Честухина О.В., Зиновьева Ю.А., Соколов С.Ю., Миронков А.Б., Кремлева Ю.В., Бляхман Ф.А. Может ли фракция выброса быть мерой оценки эффективности реваскуляризации миокарда?! // Ж. Сердечная недостаточность, 2005, №2, с.62-65.

4. Найдич A.M., Честухина О.В., Кремлева Ю.В., Мойсюк Я.Г., Тарабарко О.Г., Колчанова С.Г., Миронков Б.Л., Соколов С.Ю., Честухин В.В., Бляхман Ф.А. Гипертрофия левого желудочка,

индуцированная хронической почечной недостаточностью, и структурно-функциональное ремоделирование миокарда. // Ж. Нефрология и Диализ, т.7, №1, 2005, с. 46-54.

5. Честухин В.В., Колчанова С.Г., Найдич A.M., Миронков Б.Л., Честухина О.В., Миронков А.Б., Кремлева Ю.В., Бляхман Ф.А. Почему стандартно вычисленная фракция выброса левого желудочка не может быть надежной мерой оценки эффективности реваскуляризации миокарда. // II Российский съезд интервенционных кардиоангиологов, Москва, 2005, с. 51.

6. Честухин В.В., Колчанова С.Г., Найдич А.М., Миронков Б.Л., Честухина О.В., Миронков А.Б., Кремлева Ю.В., Бляхман Ф.А. Может ли фракция выброса быть мерой оценки эффективности реваскуляризации миокарда?! // Девятая ежегодная сессия научного центра сердечнососудистой хирургии им А.Н. Бакулева, Москва, 2005, т.б, №3, с.104.

7. Найдич A.M., Честухина О.В., Колчанова С.Г., Миронков А.Б., Кремлева Ю.В., Бляхман Ф.А. Источники ошибки вычисления фракции изгнания при ИБС по результатам стандартной эхокардиографии. Тезисы I съезда врачей ультразвуковой диагностики Уральского Федерального округа, Ж. «Ультразвуковая и функциональная диагностика», 2006,3, с. 97.

8. Dzgmuhadze E.S., Kolchanova S.G., Kremleva Yu.V, Mironkov A.B., Naidich A.M., Sokolov S.Yu. and F.A. Blyakhman. The Gaussian curvature application as a reflection of the cardiac wall regional geometry/Лп the CD book of articles of the XV-th Internetional conference on mechanics in medicine and biology (ICCMB-15), Singapore, 2006, p. 145-146.

9. Найдич A.M., Кремлева Ю.В., Честухин B.B., Бляхман ФА. Структурно-функциональные особенности сердца на фоне хронической почечной недостаточности. Тез. II съезда кардиологов Уральского федерального округа, Екатеринбург, 14-15 февраля 2007, с.193-194.

10. Бляхман ФА, Найдич А.М., Кремлева Ю.В., Колчанова С.Г., Соколов С.Ю., Миронков Б.Л., Честухин В.В. Осторожно, фракция изгнания!. Тез. научно-практической конференции «Современная кардиология: наука и практика», Санкт-Петербург 10-11 мая 2007. Приложение к журналу «Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова, с.20-21.

11. Blyakhman F.A, Naidich А.М., Kolchanova S.G., Sokolov S.Yu., Kremleva Yu.V., Chestukhin V.V. Validity of ejection fraction as a measure of myocardial functional state: impact of asynchrony. Eur. J. Echocardiography, 2009,10(5): p. 613-618.

Благодарность. Автор выражает свою признательность сотрудникам отделения рентгенохирургических методов лечения и отделения проблем нефрологии НИИ трансплантологии и искусственных органов за критические замечания и плодотворное обсуждение результатов, а также коллективу отдела биомедицинской физики Уральской государственной медицинской академии за методическую поддержку исследования.

Часть результатов, представленных в настоящей работе, была получена в ходе исследований, поддержанных грантами РФФИ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ЛЖ - левый желудочек;

ХПН - хроническая почечная недостаточность

ИБС - ишемическая болезнь сердца;

КДР - конечно-диастолический размер;

КСР - конечно-систолический размер;

КДО - конечно-диастолический объем;

КСО - конечно-систолический объем;

ММ - масса миокарда;

ИММ - индекс массы миокарда;

ФИ - фракция изгнания левого желудочка сердца;

СФИ - сегментарная фракция изгнания;

СУ - коэффициент вариации;

Б - показатель механической асинхронности ЛЖ в целом за кардиоцикл; Ов - показатель механической асинхронности ЛЖ в систолическую часть кардиоцикла; Бс! - показатель механической асинхронности ЛЖ в диастолическую часть кардиоцикла; Н1 - толщина стенки ЛЖ в конце диастолы;

ДН- относительное изменение толщины стенки ЛЖ за период дистолического наполнения; йС - показатель Гауссовой кривизны;

б/а - отношение короткой и длинной полуосей ЛЖ в конце диастолы;

Бумага для множительных аппаратов. Печать офсетная.

Формат 60x84/16. Тираж 100 экз. Заказ №840

Типография ООО "ФЭД+", Москва, ул. Кедрова, д. 15, тел. 774-26-96

Хорошо известно, что у лиц с хронической почечной недостаточностью (ХПН) имеет место высокая смертность от инсульта, инфаркта миокарда, нарушений ритма сердца, сердечной недостаточности (Багрий А.Э , 1997, Wheeler D.C. et "al., 1994). Патологические изменения сердца при ХПН относят к .уремической кардиомиопатии. На поражение сердца • при ХПН влияют такие факторов, как развитие атеросклероза, артериальная -гипертензия, анемия, гиперволемия- вследствие артериовенозной фистулы, поражение микроциркуляторного русла, развитие интерстициального фиброза, ацидоз, нарушение электролитного обмена, уремические токсины, катехоламины, дефицит витамина D, уремический перикардит (Томилина Н. Ас соавт. 2003, Amann К. et al., 1992, Tesar V.et al., 2003). Таким образом, поражение сердца при ХПН является сложным и многофакторным процессом.

Прогрессирование ХПН приводит к специфическому изменению структуры и функции левого желудочка (ЛЖ) , так называемому структурно-функциональному ремоделированию миокарда. В частности, последние исследования показали, что гипертрофия миокарда у больных ХПН проявляется более выраженным поражением микроциркуляторного русла и развитием интерстициального фиброза, чем у пациентов с тем же уровнем артериального давления при сохранной функции почек (Amann К. et al., 1998). Было установлено также, что ремоделирование ЛЖ при ХПН начинается уже на ранних стадиях ХПН, даже при отсутствии артериальной гипертензии, и претерпевает определенные этапы (Ашапп К. et а1., 1995) . Актуальность проблемы поражения сердца при ХПН в настоящее, врёмя является неоспоримой (Николаев А.Ю, 2000) . В этой связи выявлению закономерностей , и особенностей ремоделирования миокарда при уремии посвящено большое количество исследований. Ведущую роль в диагностике поражений ЛЖ при ХПН ■ играет эхокардиография, поскольку данный метод является неинвазивным, информативным и доступным. Изменения в сердце, выявляемые при эхокардиографии, рассматриваются как важные факторы риска смертности у больных с ,ХПН (Шишкин Н.А., 2003) .

Особую ценность имеет точная диагностика состояния сердца у потенциальных реципиентов перед трансплантацией почки, когда может возникнуть вопрос о' противопоказаниях к трансплантации. Кроме того, своевременная диагностика поражений миокарда на ранних стадиях ХПН дает дополнительную информацию для выбора адекватной тактики лечения пациентов.

В плане оценки функционального состояния сердца возможности эхокардиографии существенно повышаются при использовании количественного анализа кинетики регионов стенки ЛЖ при его -трехмерной реконструкции, на основе чреспищеводного исследования (Бляхман Ф.А. 1999, Колчанова С. Г. с соавт .2002, Kolchanova 3.6. et а1., 2004, В1уак1ипап Е.А., 2007). Использование такого подхода позволяет охарактеризовать не только свойства миокарда ЛЖ в целом, но и получить ценную диагностическую информацию об особенностях структуры и функции регионов ЛЖ. Показано, в 'частности, что анализ выраженности различий в параметрах движения регионов ЛЖ в течение сердечного цикла, позволяет более• точно и на более ранних стадиях заболевания выявить патологические изменения в сократительной функции миокарда (Бляхман Ф.А, 199 6, 199'9) .

-Цель исследования: оценить особенности структуры и функционального состояния ЛЖ у потенциальных реципиентов почечного трансплантата в терминальной стадии хронической почечной недостаточности на основе результатов количественного анализа данных ультразвуковой локации сердца.

Исходя из цели работы, были поставлены следующие Задачи исследования:

1.охарактеризовать функциональное' состояние миокарда ЛЖ в целом и в регионах сердечной стенки у здоровых лиц и потенциальных реципиентов почечного трансплантата; 2.определить особенности структуры ЛЖ в целом и в регионах сердечной стенки у здоровых людей и потенциальных реципиентов трансплантата почки;

3.изучить взаимосвязь параметров, характеризующих особенности структуры и функции ЛЖ у пациентов в терминальной стадии ХПН;

4.исследовать зависимость параметров структуры и функции ЛЖ от длительности течения ХПН.

Научная новизна: 1. Результаты сравнительного анализа региональной функции ЛЖ у здоровых людей и пациентов ' в терминальной стадии ХПН впервые показали увеличение масштабов механической асинхронности ЛЖ и вариабельности вкладов сегментов в сердечный выброс, при этом общая сократительная способность не отличается от нормы.

2.Впервые установлено, что снижение систолической ' и диастолической функции миокарда вследствие уремии сопровождается ремоделированием ЛЖ в сторону упрощения его структуры,- то есть уменьшения структурной неоднородности сердечной стенки.

3.Выявлена зависимость между продолжительностью уремии и масштабом изменений в региональной структуре и функции ЛЖ.

4.Впервые показано, что продолжительность уремии, превышающая 3 года, приводит к более выраженным структурно-функциональным изменениям миокарда ЛЖ.

Практическая значимость работы:

1. Установлено, что применение методов оценки региональной механической активности мибкарда ЛЖ в течение всего сердечного цикла при трансторакальном ультразвуковом исследовании сердца имеет преимущества в диагностике функционального состояния миокарда по сравнению со стандартной эхокардиографией.

2. Показаны преимущества и высокая диагностическая ценность количественной оценки параметров глобальной и региональной структуры и функции ЛЖ с использованием трехмерной реконструкции- камеры, по сравнению с рутинными методами эхокардиографического исследования.

3. Установлено наличие взаимосвязи между структурными' и функциональными характеристиками ЛЖ.

4. На основании выявленных морфофункциональных изменений миокарда в зависимости от продолжительности ХПН рекомендовано проводить трансплантацию почки в максимально ранние сроки от начала уремии, предпочтительнее в первые 3 года от начала уремии (предложены критерии для определения показаний к трансплантации почки).

Внедрение результатов исследования в практику:Результаты исследования .внедрены в практику отделения лучевой- диагностики и рентгенохирургических методов лечения ФГУ «ФНЦТИО им. ак. В.И. Шумакова Минздравсоцразвития РФ».

Публикации.По теме' диссертации опубликовано 11 печатных работ, из которых .3 статьи в рецензируемых зарубежных и отечественных журналах, 'рекомендованных ВАК РФ.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на российских . и международных конференциях в различной форме. Официальная апробация работы состоялась 5 декабря 2008 года на совместном заседании специалистов отделения лучевой диагностики и 'отделения проблем нефрологии ФГУ «ФНЦТИО им. ак. В.И. Шумакова Минздравсоцразвития РФ».

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 131 странице машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, четырех глав с описанием результатов, обсуждения результатов и списка цитируемой литературы (14'5 источников) .

Косвенно, перечисленные факты позволяют предположить, что продолжительность ХПН более трех лет приводит к необратимым изменениям в структуре и функции ЛЖ. Однако данная гипотеза требует тщательного подтверждения в детальных исследованиях пациентов до- и после трансплантации почки. Вместе с тём, выявленные закономерности влияния уремии на миокард, прямо указывают, с нашей точки зрения, на целесообразность проведения трансплантации почки в ранние сроки. ВЫВОДЫ

1. В терминальной стадии ХПН наблюдается увеличение механической асинхронности за счет возрастания вариации в параметрах движения ' регионов ЛЖ. При этом показатели систолической и диастолической функции ЛЖ в целом остаются . в пределах нормы. 2: Анализ трехмерного ультразвукового изображения ЛЖ позволил выявить уменьшение степени структурной неоднородности ЛЖ при ХПН в сравнении со здоровыми людьми. Форма ЛЖ при ХПН приближается к сфере, снижается неоднородность распределения толщины стенки и Гауссовой кривизны, увеличивается механическая асинхронность регионов сердечной стенки как в систолическую, так и в диастолическую фазы сердечного цикла. Ремоделирование ЛЖ при -ХПН происходит в сторону упрощения его структуры.

3. Степень структурных и функциональных изменений ЛЖ зависит от продолжительности ХПН: чем больше продолжительность уремии, тем в большей степени снижается неоднородность в региональной структуре'и нарастает асинхронность кинетики регионов стенки ЛЖ,

4. Продолжительность уремии более 3 лет вызывает выраженные морфофункциональные изменения в миокарде, поэтому данный срок уремии можно считать критическим для поражения миокарда и, следовательно, можно рекомендовать трансплантацию почки в сроки до 3-х лет от начала уремии.

5. Показатели региональной структуры и функции миокарда ЛЖ по данным чреспищеводного эхокардиографического исследования с последующей трехмерной реконструкцией ЛЖ более информативны для оценки функционального состояния миокарда, чем стандартные методы трансторакального ультразвукового исследования сердца.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Наряду со стандартным трансторакальным ультразвуковым исследованием сердца у пациентов . с уремией целесообразно определять параметры ПО механической неоднородности (CV РФИ, •нормальные значения до 20%) и механической асинхронности (D, Ds, Dd) , нормальные значения до 0.30, 0.25 и 0.35 отн.ед., соответственно.

2. Для детальной оценки морфофункционального состояния миокарда потенциальных реципиентов рекомендуется использовать трехмерную реконструкцию камеры ЛЖ и рассчитывать следующие характеристики -коэффициент сферичности Ь/а (норма 0,5-0,6), среднюю толщину стенки ЛЖ (норма 0,9-1,1 см) , коэффициент вариации региональной толщины стенки ЛЖ в конце диастолы (норма 35-40%), коэффициент вариации рег'инальных фракций изгнания (норма 15-25%) , среднее значение изменения относительной толщины стенки .в диастолу (норма 35 -4 0 %) , коэффициент вариации регионального изменения относительной толщины стенки в диастолу (норма 30-45%) .

3. Исходя из степени значимости взаимосвязей между параметрами структуры и функции ЛЖ, установить граничные значения показателей для оценки степени истощения компенсаторных механизмов, а именно: для трансторакального эхокардиографического исследования

КДО более 18 0 мл при ФИ менее 55%; для чреспищеводного эхокардиогарфического исследования с последующей трехмерной реконструкцией - КДО более 17 0 мл при CV РФИ более 25%, CV Н более 70%.

4. С точки зрения поражения миокарда, рекомендовать трансплантацию почки как можно в более ранние сроки, желательно, в первые 3 года от начала заболевания.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ. l.Naidich A.M., Chestukhina O.V., Kremlyova Yu.V., Kolchanova S.G., Mironkov B.L., Chestukhin V.V., Blyakhman F.A. Left ventricular hypertrophy and the myocardium regional elastic properties. // International Symposium «Biological Motility»/ Pushchino, 2004, p. 228-229.

2'. Blyakhman F.A., Chestukhina O.V., Naidich A.M., Kremlyova Yu.V-., Kolchanova S.G., Sokolov S. Yu. , .Mironkov B.L., Chestukhin V.V. Left ventricular hypertrophy induced by renal failure and the non-uniformity of myocardium regional thickness, motion and elasticity. //XVI International congress «Cardiovascular system dynamic society» Banff, Alberta, Canada, 2004, p. 10.

3.Честухин В.В., Колчанова С.Г., Найдич A.M., Миронков Б.Д., Тюняева И.Ю., Честухина О. В., Зиновьева Ю.А., Соколов С.Ю., Миронков А.В., Кремлева Ю.В., Бляхман Ф.А. Может ли фракция выброса быть мерой оценки эффективности реваскуляризации миокарда?! // Ж. Сердечная недостаточность, 2005, №2', с. 62-65.

4.Найдич A.M., Честухина О.В., Кремлева Ю.В., Мойсюк Я. Г., Тарабарко О.Г., Колчанова С.Г., Миронков Б.Л., Соколов С.Ю., Честухин В.В., Бляхман Ф.А. Гипертрофия левого желудочка, индуцированная хронической почечной недостаточностью, и структурно-функциональное ремоделирование миокарда. // Ж. Нефрология и Диализ, т.7, №1, 2005, с. 46-54.

5. Честухин В. В., Колчанова С. Г., Найдич А.М'. , Миронков Б.Д., Честухина О.В., Миронков А. Б.,

• Кремлева Ю.В., Бляхман Ф.А. Почему стандартно вычисленная фракция выброса левого желудочка не может быть надежной мерой оценки эффективности реваскуляризации миокарда. // II Российский съезд интервенционных кардиоангиологов, Москва, 2005, с. 51. б.Честухин В.В., Колчанова С.Г., Найдич A.M.,

Миронков Б.Д., Честухина О.В., Миронков А. В., Кремлева Ю.В., Бляхман- Ф.А. Может ли фракция выброса быть мерой оценки эффективности реваскуляризации миокарда?! // Девятая ежегодная сессия научного центра сердечно-сосудистой хирургии им А.Н. Бакулева, Москва, 20 05, т.б, №3, с.104 .

7.Найдич A.M., Честухина О.В., Колчанова С. Г., Миронков А.Б., Кремлева Ю.В., Бляхман Ф.А. Источники ошибки вычисления фракции изгнания при ИБС по результатам стандартной эхокардиографии. Тезисы I съезда врачей ультразвуковой диагностики Уральского Федерального округа, Ж. «Ультразвуковая и функциональная диагностика», 2 006, 3, с. 97.

8.Dzgmuhadze E.S., Kolchanova S.G., Kremleva Yu.V, Mironkov А.В., Naidich A.M., Sokolov S.Yu. and F.A. Blyakhman. The Gaussian curvature application as a reflection of the cardiac wall regional geometry//In the CD book of articles of the XV-th Internetional conference on mechanics in medicine and biology ( ICCMB-15), Singapore, 2006, p. 145-146.

9.Найдич A.M., Кремлева Ю.В., Честухин В.В., Бляхман Ф.А. . Структурно-функциональные особенности сердца на фоне хронической почечной недостаточности. Тез. II съезда кардиологов Уральского федерального округа, Екатеринбург, 14-15 февраля 2007, с. 193194 .

10. Бляхман Ф.А, Найдич A.M., Кремлева Ю.В.,

Колчанова С.Г., Соколов С.Ю., Миронков Б.Л., Честухин В. В. Осторожно, фракция изгнания!. Тез. научно-практической конференции «Современная кардиология: наука и практика», Санкт-Петербург 10

11 мая 2007. Приложение к журналу «Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова, с.20-21. 11.' Blyakhman F.A, Naidich A.M., Kolchanova S.G., . Sokolov S.Yu., Kremleva Yu.V., Chestukhin V.V. Validity of ejection fraction/ as a measure of myocardial functional state: impact of asynchrony. Eur. J. Echocardiography, 2009, 10(5): p. 613-618.