Способ оценки функционального состояния миокарда левого желудочка с помощью определения индекса дисфункции сердечной мышцы

 

Изобретение относится к медицине, кардиологии. Определяют размеры, объемы и сократимость левого желудочка, показатели трансмитрального кровотока. Каждый показатель оценивают в баллах. По полученным данным вычисляют индексы систолической функции левого желудочка, диастолической функции левого желудочка, нарушения локальной сократимости левого желудочка, процессов ремоделирования левого желудочка. Вычисляют среднее значение вычисленных индексов (I_об). По значению I_об расценивают состояние миокарда. Способ позволяет оценить степень тяжести дисфункции сердечной мышцы: легкая, умеренная, выраженная, тяжелая. 1 табл.

Изобретение относится к области кардиологии и в частности касается способа оценки функционального состояния миокарда левого желудочка.

Известны способы оценки состояния миокарда левого желудочка, заключающиеся в определении размеров и объемов и скоростных показателей трансмитрального кровотока и нарушению локальной сократимости миокарда. Данные способы характеризуют только какую-либо одну из сторон дисфункции сердечной мышцы.

Дисфункция сердечной мышцы (ДСМ) - это нарушение сократимости миокарда, увеличение объемов и давления в полостях, кардиомегалия, неравномерность кровоснабжения миокарда в результате поражения коронарных сосудов и наличие зон нарушения локальной сократимости (Малая Л.Т., Латогуз И.К., Микляев И.Ю. , Визир А.Д. Ритмы сердца. Харьков, издательство "Основа", 1993 г.). Для выяснения состояния миокарда левого желудочка необходимо знать уровень ДСМ. В практической медицине ДСМ определяется по следующим показателям: I. Систолическая функция левого желудочка определяется по фракции выброса - показывает какая часть (в процентах) от максимального объема наполнения левого желудочка выбрасывается в аорту в результате его сокращения (Pombo J. F. Left ventricular volumes and ejection by echocardiography./ Circulation. -1971. -Vol. 43. -P.480-490; Шиллер Н., Осипов М.А., Клиническая эхокардиография, Москва, 1993; Фейгенбаум X. Эхокардиография. Москва, издательство "Видар", 1999); фракции укорочения - показывает степень уменьшения размера левого желудочка по короткой оси (в процентах) в систолу (Belenkie Israel., Assessment left ventricular dimension and function by echocardiography./ Amer. J.Cardiol.-June.-1973.-Vol.31), ударного объема (показывает объем крови, который выбросил из себя левый желудочек (в мл) в систолу, (Фейгенбаум X. Эхокардиография. Москва, издательство "Видар", 1999).

II. Диастолическая функция левого желудочка (процесс активного расслабления миокарда) определяется по скоростным показателям трансмитального кровотока: соотношение скоростей потоков в раннюю (Ve) и позднюю (Va) фазу наполнения левого желудочка, времени изоволюметрического расслабления и времени замедления трансмитрального кровотока (Фейгенбаум X. Эхокардиография. Москва, издательство "Видар", 1999; Алехин М.Н., Седов В.П. Допплер-эхокардиография. - М. , 1996; Барац С.С., Закроева А.Г. Диастолическая дисфункция сердца по показателям трансмитрального кровотока и потока в легочных венах: дискуссионные вопросы патогенеза, терминологии и классификации./ Кардиология.-1998.- 5-Стр.69-76).

III. Нарушение локальной сократимости левого желудочка оценивается по балльной системе в зависимости от степени сократимости, с вычислением индекса нарушения локальной сократимости (Шиллер Н., Осипов М.А., Клиническая эхокардиография, Москва, 1993; Фейгенбаум X. Эхокардиография. Москва, издательство "Видар", 1999).

IV. Процесс ремоделирования левого желудочка (Флоря В.Г. Роль ремоделирования левого желудочка в патогенезе хронической сердечной недостаточности. / Кардиология.-1997.- 5.-Стр.63-67) оценивается по изменению объемов и размеров левого желудочка. Для этого используются следующие показатели: индекс сферичности (Орлова В.А., Мареев В.Ю., Синицин В.И. Влияние ингибитора АПФ эналаприла и сердечного гликозида дигоксина на ремоделирование левого желудочка. / Кардиология.-1997.- 2.-Стр.4-9), индекс толщины стенок (Gaasch W.H. Left ventricular radius to wall thickness natio./ Am.J.Cardiol.-1979.-Vol. 43. -P.1189-1194), индекс объем/масса (соотношение объема левого желудочка к его массе или индекс миокардиального стресса) (Wagner S., Anffermann W., Buser P. Functional description of the left ventricular in patients with volume overload, pressure overload and myocardial disease using cine MRJ./ Am.J. Cardiol.Imaging.-1991.-Vol.5.-P. 87-97).

Каждый из перечисленных выше параметров или индексов отражает один из большого ряда показателей, характеризующих состояние отдельных сторон функции сердца в числовом выражении, и показывает степень его нарушения. Однако сделать количественный вывод об общей функциональной способности миокарда левого желудочка на основании простого перечисления числового выражения этих параметров и индексов невозможно.

Задачей изобретения является разработка способа оценки функционального состояния миокарда левого желудочка, позволяющего количественно оценить степень тяжести дисфункции сердечной мышцы, что позволяет достоверно судить о ее легком, умеренном, выраженном или тяжелом характере.

В качестве прототипа предлагаемого способа определения функционального состояния миокарда левого желудочка из известных способов (по наиболее близкой технической сущности) нами выбран способ оценки состояния миокарда левого желудочка путем измерения известных параметров состояния функции, а именно: - для характеристики систолической функции левого желудочка - определение фракции выброса, фракции укорочения, ударного объема, - для характеристики диастолической функции - измерение скоростных показателей трансмитрального кровотока (соотношение позднего и раннего диастолического наполнения, время изоволюметрического расслабления, время замедления трансмитрального кровотока), измерение размера левого предсердия, определение наличия и выраженности митральной регургитации, - для характеристики нарушения локальной сократимости - вычисление индекса нарушения локальной сократимости, - для характеристики степени ремоделирования - вычисление индекса сферичности, индекса толщины стенок, индекса объем/масса.

Поставленная задача решается тем, что по результатам указанных выше исследований рассчитывается числовое выражение для каждой характеристики функционального состояния левого желудочка: - индекс систолической функции левого желудочка, - индекс диастолической функции левого желудочка, - индекс нарушения локальной сократимости левого желудочка, - индекс процессов ремоделирования левого желудочка и состояние миокарда определяют по формуле

где I₁ - индекс систолической функции левого желудочка,
I₂ - индекс диастолической функции левого желудочка,
I₃ - индекс нарушения локальной сократимости левого желудочка,
I₄ - индекс процессов ремоделирования левого желудочка;
и при значении I_об расценивают состояние миокарда следующим образом:
от 1% до 15% - имеется легкая степень дисфункции миокарда,
от 16% до 30% - имеется умеренная степень дисфункции миокарда,
от 31% до 55% - имеется выраженная степень дисфункции миокарда,
более 55% - имеется тяжелая степень дисфункции миокарда.

Способ осуществляется следующим образом. Выделяют 4 блока показателей для отражения различных составляющих функционального состояния миокарда. Каждый блок состоит из стандартных (общепризнанных) показателей оценки функции миокарда:
1-й блок: систолическая функция сердца: фракция выброса, фракция укорочения, ударный объем,
2-й блок: диастолическая функция сердца: соотношение пиков Ve/Va (пиков раннего и позднего диастолического наполнения), время изоволюметрического расслабления, время замедления трансмитрального кровотока, размеры левого предсердия (передне-задний размер из парастернального сечения по длинной оси), митральная регургитация (при отсутствии выраженной, органической, клапанной патологии), соотношение потока в легочных венах левого предсердия и позднего диастолического наполнения (Z/Va), возраст пациента,
3-й блок: локальная сократимость левого желудочка: оценка сократимости каждого из 16 общепринятых сегментов левого желудочка,
4-й блок: показатели характеристик ремоделирования левого желудочка (индекс сферичности, индекс толщины стенок, индекс объем/масса). В зависимости от степени изменения (определена по данным научно-медицинской литературы) каждому из показателей присваивается определенный балл (чем выше степень поражения, тем выше балл), затем вычисляется средний показатель для каждого блока (арифметическое среднее) и затем определяется средний показатель для всех 4 блоков.

Схема начисления баллов:
1. Систолическая функция левого желудочка
А. Фракция выброса (EF):
- нормальная ФВ (55% и более) - 0 баллов
- умеренно снижена ФВ (45-54%) - 1 балл
- выражение снижена ФВ (35-44%) - 2 балла
- резко снижена ФВ (менее 35%) - 3 балла
В. Ударный объем:
- нормальный УО (60 мл и больше) - 0 баллов
- снижен УО (59-40 мл) - 1 балл
- резко снижен (менее 40 мл) - 2 балла
С. Фракция укорочения (FS):
- нормальная ФУ (28% и более) - 0 баллов
- умеренно снижена ФУ (27-15%) - 1 балл
- резко снижена ФУ (менее 15%) - 2 балла
Величина индекса систолической функции вычисляется по формуле

2. Диастолическая функция левого желудочка
А. Соотношение пиков Ve/Va (пиков раннего и позднего диастолического наполнения):
- нормальный тип (1,0-1,б, при Z/A<1,6) - 0 баллов
- псевдонормальный (1,0-1,6, при Z/A>1,6) - 4 балла
- промежуточный тип (1,6-2,0) возраст до 60 лет - 0 баллов
возраст более 60 лет - 1 балл
- ригидный тип (менее 1,0) - 2 балла
- рестриктивный тип (более 2,0) - 3 балла
Z/A - соотношение интегралов реверсивного потока в легочных венах левого предсердия (Z) и позднего диастолического наполнения (Va), используется для определения псевдонормального типа диастолической дисфункции (Sasaki H., Habu H. , Natio Т. et al. What is the most appropriat variable for estimation of mean pulmonary capillary wedge pressure by transoesophageal pulsed Doppler/ EchoKG.Int.J.Cardiac.Imag -1995. -Vol. 11.-P.37-45). При значении более 1,6 тип трансмитального кровотока принимается за псевдонормальный.

В. Время изоволюметрического расслабления (В_ивр)
- нормальное (70-100) - 0 баллов
- повышенное (более 100) - 1 балл
- пониженное (менее 70) - 2 балла
С. Время замедления трансмитрального кровотока (Т зам) - нормальное (160-240) - 0 баллов
- повышенное (более 240) - 1 балл
- пониженное (менее 160) - 2 балла
D. Размеры левого предсердия (ЛП) - передне-задний размер из парастернальной позиции в мм:
- нормальное ЛП (22-39) - 0 баллов
- умеренно увеличено ЛП (40-50) - 1 балл
- резко увеличено ЛП (более 50) - 2 балла
Е. Митральная регургитация
- нет - 0 баллов
- за створками митрального клапана (I ст.) - 1 балл
- на 2 см от створок митрального клапана (II ст.) - 2 балла
- до середины полости левого предсердия (III ст.) - 3 балла
- на всю полость левого предсердия (IV ст.) - 4 балла
Величина индекса диастолической функции вычисляется по формуле

3. Локальная сократимость левого желудочка
А. Показатель локальной сократимости левого желудочка
- нормальный (до 1,0) - 0 баллов
- легкие нарушения (1,0-1,49) - 1 балл
- средние нарушения(1,5-1,99) - 2 балла
- тяжелые нарушения (более 2,0) - 3 балла
Величина индекса локальной сократимости левого желудочка вычисляется по формуле

где величина локальной сократимости (А₃) вычисляется как средняя для 16 сегментов левого желудочка (Шиллер Н., Осипов М.А., Клиническая эхокардиография, Москва, 1993)

при условии определения характера локальной сократимости каждого из 16 сегментов по балльной системе: гиперкинезия (0 баллов), нормокинезия (1 балл), гипокинезия (2 балла), акинезия (3 балла), дискинезия (4 балла).

4. Ремоделирование левого желудочка
А. Индекс сферичности (ИС)

- нормальный (0,6-0,7) - 0 баллов
- умеренно увеличен (0,71-1,0) - 1 балл
- резко увеличен (более 1,0) - 2 балла
В. Индекс толщины стенок (ИТС)

- нормальный (более 0,3) - 0 баллов
- умеренно снижен (0,3-0,25) - 1 балл
- резко снижен (менее 0,25) - 2 балла
С. Индекс объем/масса (ИОМ)

- нормальный (0,75-1,1) - 0 баллов
- гипертрофический (менее 0,75) - 1 балл
- дилятационный (более 1,1) - 2 балла
Индекс ремоделирования левого желудочка вычисляется по формуле

РАСЧЕТ ОБЩЕГО ИНДЕКСА:

где
- I₁ - индекс систолической функции левого желудочка,
- I₂ - индекс диастолической функции левого желудочка,
- I₃ - индекс нарушения локальной сократимости левого желудочка,
- I₄ - индекс процессов ремоделирования левого желудочка, и при значении Iоб состояние миокарда оценивают как:
от 1% до 15% - имеется легкая степень дисфункции миокарда,
от 16% до 30% - имеется умеренная дисфункция миокарда,
от 31% до 55% - имеется выраженная дисфункция миокарда,
более 55% - имеется тяжелая дисфункция миокарда.

ПРИМЕРЫ конкретного выполнения по предлагаемому способу.

Пример 1-й: История болезни 2751. Пациент Л.А.А. 45 лет находился на стационарном лечении в 16 павильоне СПбГМА им. И.И. Мечникова с 15.02.99 по 05.03.99. В результате наблюдения и обследования выставлен клинический диагноз:
ИБС: стабильная стенокардия напряжения II ф.к., постинфарктный кардиосклероз (неQ-инфаркт миокарда в 1998 г.). Сердечная недостаточность I ФК.

Эхокардиография (26.02.99) по стандартному протоколу - выявлено следующее: фракция выброса 61%, фракция укорочения 39%, ударный объем 43 мл, скорость ранненго диастолического наполнения (Ve) 95 см/с, скорость позднего диастолического наполнения (Va) 61 см/с, соотношение Ve/Va 1,56, время изоволюметрического расслабления 60 мс, время замедления трансмитрального кровотока 200 мс, передне-задний размер левого предсердия 46 мм, площадь левого предсердия в диастолу 23 см², степень митральной регургитации II, размер левого желудочка в диастолу поперечный 55 мм, продольный 94 мм, толщина задней стенки левого желудочка 9 мм, толщина межжелудочковой перегородки 9 мм, конечно-диастолический объем левого желудочка 120 см³, масса миокарда левого желудочка 200 г, зон нарушения локальной сократимости не выявлено.

Расчет величины показателя дисфункции сердечной мышцы
I₁.

A₁-61 - 0 баллов
B₁-39 - 0 баллов
C₁-39 - 0 баллов

I₂.

А₂-1,56 - 0 баллов
В₂-60 - 2 балла
С₂-200 - 0 баллов
D₂-46 - 1 балл
Е₂-II - 2 балла

I₃.

А3-0 - 0 баллов

I₄.

A₄-0,60 - 0 баллов
В₄-0,33 - 0 баллов
С₄-036 - 1 балл

Общий индекс:

Величина общего индекса дисфункции сердечной мышцы равна 13,08%, что соответствует легкой степени нарушения функции сердца. Клинически это подтверждается наличием у пациента недостаточности кровообращения I ФК.

Пациенту назначена терапия нитропрепаратами, ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента, β-адреноблокаторами пролонгированного действия. При повторном амбулаторном посещении через 3 месяца на фоне постоянной терапии никаких проявлений сердечной недостаточности нет. Выявлено улучшение состояния в виде увеличения переносимости физической нагрузки. Пациенту проведено повторно эхокардиографическое исследование (17.05.99), величина индекса функции сердечной мышцы составила 3,57%, что практически не отличается от нормы.

Пример 2-й: История болезни 13930. Пациент С.Б.В. 66 лет находился на стационарном лечении в 16 павильоне СПбГМА им. И.И. Мечникова с 28.09.98 по 22.10.99. В ходе наблюдения и обследования выставлен клинический диагноз:
ИБС: стабильная стенокардия напряжения III ф.к., постинфарктный кардиосклероз (Q-инфаркт миокарда в 1995 г.). Гипертоническая болезнь II ст., медленно-прогресирующее течение. Сердечная недостаточность III ФК.

Эхокардиография (01.10.98) по стандартному протоколу - выявлено следующее: фракция выброса 48%, фракция укорочения 23%, ударный объем 74 мл, скорость раннего диастолического наполнения (Ve) 130 см/с, скорость позднего диастолического наполнения (Va) 62,5 см/с, соотношение Ve/Va 2,08, время изоволюметрического расслабления 80 мс, время замедления трансмитрального кровотока 220 мс, передне-задний размер левого предсердия 54 мм, площадь левого предсердия в диастолу 35,2 см², степень митральной регургитации IV, размер левого желудочка в диастолу поперечный 58 мм, продольный 85 мм, толщина задней стенки левого желудочка 11 мм, толщина межжелудочковой перегородки 10 мм, конечно-диастолический объем левого желудочка 151 см³, масса миокарда левого желудочка 280 г, зоны нарушения локальной сократимости: гипокинезия верхушечно-боковой и задней области в срединном отделе левого желудочка и акинезия передне-боковой и задней области в верхушечном отделе, индекс нарушения локальной сократимости - 1,88.

Расчет величины показателя дисфункции сердечной мышцы
I₁.

A₁-48 - 1 балл
B₁-74 - 0 баллов
C₁-23 - 1 балл

I₂.

А₂-2,08 - 3 балла
В₂-80 - 0 баллов
С₂-220 - 0 баллов
D₂-54 - 2 балла
Е₂-IV - 4 балла

I₃.

А₃-1,88 - 2 балла

I₄.

A₄-0,68 - 0 баллов
В₄-0,36 - 0 баллов
С₄-0,54 - 1 балл

Общий индекс:

Величина индекса дисфункции миокарда составила 43,12%, что соответствует выраженной степени тяжести нарушения функции сердца. Это соответствовало клинически определявшимся у больного проявлениям сердечной недостаточности III ФК.

Пациенту была назначена терапия нитропрепаратами, ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента, салуретиками, сердечными гликозидами. При повторном амбулаторном посещении, через 3 месяца, на фоне постоянной терапии проявления сердечной недостаточности уменьшились до II ФК. Выявлено улучшение клинического состояния в виде уменьшения одышки и увеличения переносимости физической нагрузки. Проведено повторно эхокардиографическое исследование (11.02.99), величина индекса функции сердечной мышцы составила 26,82%, что свидетельствует об улучшении функции миокарда.

ПРИМЕР выполнения исследования по прототипу:
История болезни 17670. Пациент В.Г.И. 62 лет находился на стационарном лечении в 16 павильоне СПбГМА им. И.И. Мечникова с 27.11.98 по 26.12.98. В ходе клинического обследования и наблюдения выставлен диагноз: ИБС: стабильная стенокардия напряжения II ф.к. Гипертоническая болезнь II ст. Сердечная недостаточность I ФК.

Эхокардиография (02.12.98) по стандартному протоколу - выявлено следующее: фракция выброса 68%, фракция укорочения 48%, ударный объем 60 мл, скорость ранненго диастолического наполнения (Ve) 51 см/с, скорость позднего диастолического наполнения (Va) 76 см/с, соотношение Ve/Va 0,67, время изоволюметрического расслабления 100 мс, время замедления трансмитрального кровотока 240 мс, передне-задний размер левого предсердия 46 мм, площадь левого предсердия в диастолу 21 см², степень митральной регургитации I, размер левого желудочка в диастолу поперечный 47 мм, продольный 81 мм, толщина задней стенки левого желудочка 11 мм, толщина межжелудочковой перегородки 12 мм, конечно-диастолический объем левого желудочка 85 см³, масса миокарда левого желудочка 186 г, зон нарушения локальной сократимости не выявлено. Заключение: Небольшая дилятация полости правого желудочка, миокард не утолщен, фиброз межжелудочковой перегородки, S-образная форма МЖП, гипокинезия в верхушечно-боковых отделах левого желудочка, сократимость левого желудочка не снижена, аорта расширена в восходящем отделе.

По представленному эхокардиографическому заключению можно сделать вывод, что у пациента имеются ишемические изменения миокарда левого желудочка с изменением диастолического расслабления. О степени тяжести данных изменений судить трудно.

У того же пациента был высчитан индекс дисфункции сердечной мышцы по вышеуказанной методике, его величина составила 26,16%, что соответствует умеренной степени дисфункции миокарда.

Для выяснения практического значения индекса дисфункции сердечной мышцы (ДСМ) в клинической практике было исследовано 59 пациентов с ИБС, осложненной хронической сердечной недостаточностью различных функциональных классов по NYHA (28 человек - I ФК, 14 человек - II ФК, 10 человек - III ФК, 8 человек - IV ФК). Получены следующие результаты (см. табицу).

Анализ данных показал, что средние показатели индекса ДСМ статистически различны в зависимости от функционального класса сердечной недостаточности, причем больные с большим классом имеют более значимую величину индекса.

При корреляционном анализе индивидуальных показателей индекса ДСМ с тяжестью сердечной недостаточности по классификации NYHA выявляется сильная положительная связь (коэффициент корреляции Пирсона 0,8). Границы интервалов (Δ= М±t•m) величин индекса дисфункции сердечной мышцы у больных с различными функциональными классами СН по данным первичного исследования в наблюдавшейся нами группе больных оказался в следующих пределах:
- у больных с I ФК СН - 12,35%-16,73%
- у больных со II ФК СН - 18,16%-31,50%
- у больных с III ФК СН - 46,06%-55,46%
- у больных с IV ФК СН - 58,52%-62,84%
Представленные данные свидетельствуют, что предложенный индекс ДСМ позволяет количественно определить уровень нарушения функции сердца у больных с сердечной недостаточностью при ИБС. Определение индекса ДСМ позволяет объективно установить индивидуальные и групповые различия функционального состояния миокарда левого желудочка у больных с СН и оценивать эффективность проводимой терапии.

Формула изобретения

Способ оценки функционального состояния миокарда левого желудочка путем определения размеров, объемов левого желудочка и скоростных показателей трансмитрального кровотока, отличающийся тем, что дополнительно определяют индекс систолической функции левого желудочка, индекс диастолической функции левого желудочка, индекс нарушения локальной сократимости левого желудочка, индекс процессов ремоделирования левого желудочка и состояние миокарда определяют по формуле

где I₁ - индекс систолической функции левого желудочка, который вычисляют по формуле I₁= (А₁+В₁+С₁/8)•100%, где А₁ - фракция выброса, 0 - 3 балла, В₁ - ударный объем, 0 - 2 балла, С₁ - фракция укорочения, 0 - 2 балла,
I₂ - индекс диастолической функции левого желудочка, который вычисляют по формуле I₂= (А₂+В₂+С₂+D₂+Е₂/14)•100%, где А₂ - соотношение пиков раннего и позднего диастолического наполнения, 0 - 4 балла, В₂ - время изоволюметрического расслабления, 0 - 2 балла, С₂ - время замедления трансмитрального кровотока, 0 - 2 балла, D₂ - размеры левого предсердия, 0 - 2 балла, Е₂ - митральная регургитация, 0 - 4 балла;
I₃ - индекс нарушения локальной сократимости левого желудочка, который вычисляют по формуле I₃= А₃/3x100%, где А₃ - показатель локальной сократимости левого желудочка, 0 - 3 балла,
I₄ - индекс процессов ремоделирования левого желудочка, который вычисляют по формуле I₄= А₄+В₄+С₄/6x100%, где А₄ - индекс сферичности, 0 - 2 балла, В₄ - индекс толщины стенок, 0 - 2 балла, С₄ - индекс объем/масса, 0 - 2 балла,
и при значении I_об состояние миокарда расценивают следующим образом:
1 - 15% - легкая степень дисфункции миокарда;
16 - 30% - умеренная степень дисфункции миокарда;
31 - 55% - выраженная степень дисфункции миокарда,
более 55% - тяжелая степень дисфункции миокарда.

РИСУНКИ

Рисунок 1