Появление хорошо известных признаков гипертрофии левого желудочка (ГЛЖ) на электрокардиограмме (ЭКГ) может указывать на уменьшение периода бессимптомного существования аортального стеноза (АС) [1] и повышает риск развития сердечно-сосудистых осложнений и смерти у больных с АС любой степени тяжести [2, 3].
Несмотря на независимую прогностическую значимость, электрокардиографические критерии ГЛЖ плохо коррелируют с реальной гипертрофией миокарда, установленной по данным эхокардиографии (ЭхоКГ) [4, 5]. Возможно, ЭКГ-признаки ГЛЖ отражают не только и не столько увеличение массы миокарда ЛЖ (ММЛЖ), сколько другие патологические процессы в миокарде, подвергающемся хронической перегрузке давлением, в частности, развитие интерстициального фиброза. В результате повышается жесткость миокарда, развивается диастолическая, а потом и систолическая дисфункция ЛЖ у больных с артериальной гипертензией и АС.
Неинвазивное изучение интерстициального фиброза миокарда ЛЖ возможно с помощью метода оценки деформации миокарда левого желудочка (ЛЖ) на основе двухмерного отслеживания пятен серой шкалы ультразвукового изображения миокарда.
Систолическая деформация миокарда ЛЖ происходит в 3 направлениях: продольном, радиальном и циркулярном в соответствии с анатомическим ходом мышечных волокон. Метод оценки деформации миокарда ЛЖ на основе отслеживания пятен серой шкалы позволяет оценивать деформацию отдельно в каждом слое миокарда, что делает его значительно более чувствительным в выявлении ранних нарушений сократимости.
Как показали предшествующие работы, первым у больных с АС снижается продольное сокращение ЛЖ от верхушки к основанию сердца [6—8], что, вероятно, обусловлено субэндокардиальным расположением продольных волокон в ЛЖ и быстро развивающимся интерстициальным фиброзом при постоянной повышенной посленагрузке [9, 10]. S. Hermann и соавт. показали корреляцию параметров деформации миокарда ЛЖ с выраженностью фиброза ЛЖ, оцененную по данным биопсии, которую проводили во время протезирования, и магнитно-резонансной томографии с контрастированием у больных с АС [11].
Работы по изучению корреляции ЭКГ-параметров ГЛЖ с показателями деформации миокарда ЛЖ на основе двухмерного отслеживания пятен серой шкалы ранее не проводились.
Таким образом, целью нашего исследования было изучение корреляции ЭКГ-критериев ГЛЖ с показателями деформации миокарда ЛЖ на основе двухмерного отслеживания пятен серой шкалы у больных с АС с сохраненной фракцией выброса (ФВ) ЛЖ.
Материал и методы
Обследованы 80 больных со всеми степенями тяжести дегенеративного АС. Больные АС находились на стационарном лечении в кардиологическом отделении ГБУЗ Городская клиническая больница №17 ДЗМ с различной патологией. Порок сердца подтверждался или вновь диагностировался при ЭхоКГ.
Критериями включения были согласие больного на использование данных в научных целях, площадь аортального клапана менее 2 см2, удовлетворительное качество записей ЭКГ и эхокардиограммы, а также отсутствие сопутствующей патологии, способной приводить к снижению систолической функции ЛЖ. В исследование не включали больных с другой значимой клапанной патологией, нарушением локальной сократимости ЛЖ и/или ФВ ЛЖ <50%.
ЭКГ. Запись ЭКГ в 12 отведениях осуществляли в положении больного лежа на спине. Скорость записи 25 мм/с. Измерение амплитуды всех зубцов и интервалов проводили вручную с последующим расчетом ЭКГ-параметров ГЛЖ.
Вольтажные индексы ГЛЖ (Соколова, Корнелла и Губнера) рассчитывали как RV5(V6) + SV1(V2), RaVL + SV3 и RI + SIII соответственно. Наличие ГЛЖ считалось более вероятным при индексе Соколова >35 мм, индексе Корнелла >28 мм для мужчин и >20 мм для женщин, индексе Губнера >25 мм. Кроме того, к вольтажным ЭКГ-признакам ГЛЖ были отнесены максимальный R в отведениях V1—V6 и величина R в отведении aVL.
Вольтажно-временные произведения индексов Соколова и Корнелла рассчитывали по следующим формулам:
Индекс Соколова, мм × длительность QRS, мс
Индекс Корнелла, мм (для женщин + 8 мм) × длительность QRS, мс
Наличие ГЛЖ считалось более вероятным, если произведение Соколова >3710 мм × мс, а произведение Корнелла >2440 мм × мс.
В качестве ЭКГ-критерия ГЛЖ оценивали наличие нарушения реполяризации (систолической перегрузки) в отведениях V4—V6 в виде инверсии зубца Т.
Трансторакальную ЭхоКГ проводили на ультразвуковом аппарате Vivid i с мультичастотным фазированным датчиком 3S—RS (1,7—4,0 МГц) с параллельной записью ЭКГ. Основные позиции двухмерного изображения записывали из парастернального доступа по длинной и короткой оси и верхушечного доступа на 2 (А2С), 4 (А4С) камеры и по длинной оси (LAX). В дальнейшем применяли стандартный протокол исследования, рекомендованный Американской Ассоциацией ЭхоКГ [12]. Определение конечных систолических (КСО) и конечных диастолических (КДО) объемов левых камер сердца проводили методом дисков, расчет ФВ ЛЖ по формуле:
ФВ ЛЖ= (КДО – КСО)/КДО × 100%.
ММЛЖ рассчитывали по формуле Devereux:
0,8 [1,04 (МЖП + КДР + ТЗСЛЖ)3 – КДР3] + 0,6,
где КДР — конечный диастолический размер ЛЖ, МЖП — толщина межжелудочковой перегородки в диастолу, ТЗСЛЖ — толщина задней стенки ЛЖ в диастолу.
Индексы массы миокарда ЛЖ рассчитывали путем деления на площадь поверхности тела (ППТ) и рост, возведенный в степень 2,7. ГЛЖ констатировали в случае, если индекс ММЛЖ ≥116 г/м2 или ≥50 г/м2,7 у мужчин и ≥104 г/м2 или 47 г/м2,7 у женщин, как в предшествующих крупных международных исследованиях [12—15]. Площадь аортального клапана высчитывали в квадратных сантиметрах с использованием уравнения непрерывности, согласно объединенным европейским и американским рекомендациям 2009 г. [16].
Диастолическую и систолическую функцию ЛЖ оценивали с помощью ТД движения фиброзного кольца митрального клапана в латеральной и медиальной позиции.
Для оценки деформации миокарда ЛЖ рассчитывались параметры глобальной систолической продольной деформации (Global Longitudinal Peak Strain, GLPS) с использованием программного обеспечения рабочей станции General Electric («EchoPac PC Dimension 06», version 6.x.x., GE Healthcare, Норвегия). Сегментарную оценку GLPS ЛЖ выполняли по видеоизображениям А2С, А4С и LAX, записанным из верхушечного доступа. Частоту кадров поддерживали в интервале 40—80 в секунду. Трассировку полости ЛЖ по границе эндокарда проводили вручную в конце систолы, после чего миокард ЛЖ автоматически разбивался на 6 сегментов в каждой позиции. Затем вновь вручную проводили корректировку ширины и формы зоны интереса, после чего программа автоматически рассчитывала значения GLPS для каждого сегмента ЛЖ. Сегменты с неоптимальной визуализацией исключались из расчетов программой или исследователем. В результате усреднения всех значений получали показатели GLPS ЛЖ для каждой из трех позиций (GLPS_A2C, GLPS_A4C и GLPS_LAX), а также GLPS для всего (Average, Avg) ЛЖ (GLPS_Avg) в виде бычьего глаза (см. рисунок на цв. вклейке). В соответствии с нашими данными на этой группе больных, представленными в статье о прогностической значимости GLPS ЛЖ, значение GLPS_Avg –13% было принято в качестве порогового для диагностики дисфункции ЛЖ.
Статистическую обработку полученных данных выполняли с использованием статистической программы SPSS 21.0. Данные по протяженным величинам представляли в виде средних значений ± стандартное отклонение (M±SD). Сравнение средних величин проводили с использованием теста Манна—Уитни. Дискретные величины сравнивали по критерию χ2 Пирсона. Корреляционный анализ проводили с использованием коэффициента Спирмена. Информативность ЭКГ-критериев ГЛЖ в отношении диагностики истинной ГЛЖ и дисфункции миокарда ЛЖ оценивали по чувствительности и специфичности путем построения ROC-кривой и расчета площади под ней (AUC). Для всех видов анализа статистически значимыми считали различия при р<0,05.
Результаты
Группа больных с АС на ¾ состояла из женщин и включала большое число пожилых больных (средний возраст 77,4±8,6 года). У 94,9% больных имелась артериальная гипертензия. Ранее перенесли инсульт 19,2% больных, и у 21,8% имелся подтвержденный сахарный диабет 2-го типа. Функция почек была значительно снижена (скорость клубочковой фильтрации — СКФ <60 мл/мин) (табл. 1).
Средние значения индексов и произведений индексов ЭКГ-параметров ГЛЖ в группе не превышали принятых норм. Число больных, у которых индексы и их произведения превышали установленные для ГЛЖ критерии, было следующим: 13 (16,3%) для индекса Соколова, 11 (13,8%) для произведения индекса Соколова, 20 (25,0%) для индекса Корнелла, 31 (38,8%) для произведения Корнелла, 15 (18,8%) для индекса Губнера (табл. 2). Согласно приведенным данным, индекс Корнелла и его произведение наиболее часто превышали установленный критерий для ГЛЖ. Средняя амплитуда максимального зубца R в грудных отведениях составила 16,2±7,55 мм, а зубца R в отведении aVL — 7,1±5,15 мм, что также не превышает диагностического порога ГЛЖ, принятого для этих параметров. У 27,8% пациентов на ЭКГ покоя были зафиксированы признаки систолической перегрузки (см. табл. 2).
Результаты ЭхоКГ, касающиеся ММЛЖ и ее индексов, представлены в табл. 3. Средняя ФВ ЛЖ в группе составила 66,3±8,87%, что соответствовало критерию включения. Средние массу миокарда и индексы массы миокарда анализировали раздельно для мужчин и женщин; значения этих показателей и были выше принятых норм. Число больных с установленной повышенной массой миокарда достигало 42,5 и 63,8% в зависимости от способа расчета индекса массы миокарда, по ППТ и росту2,7, соответственно.
Анализ систолической и диастолической функции ЛЖ методом тканевого допплера (ТД) движения фиброзного кольца митрального клапана показал значительную дисфункцию ЛЖ в группе больных АС (см. табл. 3).
Средние показатели GLPS для ЛЖ из 3 позиций, а также для всего ЛЖ оказались более низкими, чем принятые нормы (см. табл. 3), что (с учетом сохраненной ФВЛЖ) свидетельствует о ранней систолической дисфункции продольного слоя миокарда ЛЖ.
Таким образом, применение новых более чувствительных методов на основе стандартной ЭхоКГ позволяет диагностировать раннюю дисфункцию миокарда ЛЖ у больных с АС с сохраненной ФВЛЖ.
Дальнейший сравнительный анализ ЭКГ-параметров ГЛЖ в группах больных с АС, разделенных по принципу наличия или отсутствия увеличения ММЛЖ, не выявил статистически значимых различий. Только индекс Корнелла (р=0,020) и его произведение (р=0,026) были статистически значимо выше у больных с повышенным индексом массы миокарда, рассчитанным через ППТ (табл. 4).
Корреляционный анализ ЭКГ-критериев ГЛЖ с индексом массы миокарда, рассчитанным через ППТ, выявил достоверную взаимосвязь вновь только для индекса Корнелла (r=0,300; р=0,008) и его производных (произведение Корнелла r=0,263; р=0,020 и произведение Корнелла >2440 мм·мс, r=0,228; p=0,044) (табл. 5), для всех остальных исследованных параметров ЭКГ корреляции с массой миокарда не выявлено.
Оценка чувствительности ЭКГ-критериев ГЛЖ в отношении диагностики истинной ГЛЖ методом расчета площади под ROC-кривой не показала значимой информативности ни для одного исследованного ЭКГ-критерия (табл. 6). Только для индекса Корнелла и его производных, а также для индекса Губнера и амплитуды зубца R в отведении aVL, значение AUC находилось в пределах 0,6—0,7, что соответствует среднему их качеству.
Таким образом, мы делаем вывод о низкой чувствительности ЭКГ-критериев ГЛЖ для выявления истинной ГЛЖ в нашей группе больных с АС, поэтому, очевидно, требуются дополнительные объяснения изменениям на ЭКГ.
Нами был проведен корреляционный анализ ЭКГ-параметров ГЛЖ с параметрами ТД движения фиброзного кольца митрального клапана и GLPS ЛЖ (см. табл. 5).
Анализ с ТД показал, что, по сравнению с индексом ММЛЖ, с параметрами дисфункции ЛЖ связано большее число ЭКГ-критериев ГЛЖ.
Анализ с GLPS_Avg ЛЖ выявил значимую обратную связь со многими исследованными ЭКГ-критериями ГЛЖ: индекс Корнелла (р=0,026), индекс Корнелла >28 мм для мужчин и >20 мм для женщин (р=0,031), индекс Губнера (р=0,024), индекс Губнера >25 мм (р=0,021), зубец R в отведении aVL (р=0,030), произведение Корнелла (р=0,007), произведение Корнелла >2440 мм×мс (р=0,002). Важно отметить, что GLPS ЛЖ не коррелировал с индексами ММЛЖ.
Нами была также проведена оценка чувствительности ЭКГ-критериев ГЛЖ в отношении диагностики значимого снижения GLPS ЛЖ (GLPS_Avg менее –13%). Значения AUC для индекса и произведения Корнелла были в пределах 0,8—0,9, что соответствует очень хорошему их качеству. Для индекса Корнелла >28 мм для мужчин и >20 мм для женщин, произведения Корнелла >2440 мм·мс, индекса Губнера и амплитуды зубца R в отведении aVL значения AUC находились в пределах 0,7—0,8, что также соответствует хорошему уровню чувствительности.
Таким образом, объяснение появления критериев ГЛЖ на ЭКГ выходит за рамки повышения ММЛЖ.
Обсуждение
Клиническая характеристика группы не отличалась от таковой в других исследованиях с участием больных с АС. Дегенеративный АС — болезнь старческого возраста, а к этому возрасту выживаемость женщин выше, чем мужчин.
В настоящее время существует более 30 ЭКГ-критериев ГЛЖ. Мы выбрали наиболее распространенные и легко используемые вольтажные и вольтажно-временны'е критерии, а также отдельно проанализировали факт наличия нарушений реполяризации миокарда ЛЖ, выявляемых в отведениях V4—V6 в виде инверсии зубца Т.
Балльные шкалы ЭКГ-оценки ГЛЖ (например, Ромхильда—Эстеса), а также регрессионные модели мы не исследовали из-за трудоемкости их использования в реальной практике.
В нашей группе у 4 больных была выявлена полная блокада правой или левой ножки пучка Гиса, тем не менее мы не стали исключать их из исследования, так как крупное предшествующее исследование [17] продемонстрировало отсутствие значимых различий в чувствительности выявления истинной ГЛЖ между ЭКГ с полной блокадой ножек и без таковой, за исключением изолированной длительности QRS. Поэтому длительность QRS как самостоятельный критерий ГЛЖ мы не анализировали.
Результаты нашего исследования продемонстрировали, что за исключением индекса Корнелла остальные вольтажные и вольтажно-временные критерии ГЛЖ обладают низкой чувствительностью в отношении выявления истинной ГЛЖ. При этом индекс Корнелла показал средний уровень информативности. Эти данные согласуются с результатами предшествующих работ других авторов, сравнивавших чувствительность различных ЭКГ-критериев [18]. Наихудшие показатели были у самого распространенного в практике индекса Соколова, что продемонстрировано и в недавно опубликованном крупном популяционном исследовании с участием более 2500 больных [19].
Таким образом, у обследованных нами 80 больных с АС, из которых почти у 50% имелась повышенная ММЛЖ по данным ЭхоКГ, мы подтвердили низкую чувствительность ЭКГ-критериев ГЛЖ, относительную ценность только индекса Корнелла и его производных.
Предположение о том, что ЭКГ-критерии ГЛЖ отражают не столько истинную ГЛЖ, сколько другие патологические процессы в миокарде, выдвигалось и ранее [20, 21]. Так, было показано, что индекс Корнелла коррелирует с выраженностью диастолической дисфункции по данным ЭхоКГ [22].
Нами были получены достоверные корреляции целого ряда ЭКГ-критериев ГЛЖ с параметрами как диастолической, так и систолической дисфункции ЛЖ, полученными методом ТД.
Предшествующие работы по применению GLPS ЛЖ у больных с АС немногочисленны, однако все фиксируют сниженные показатели GLPS ЛЖ у больных с умеренным и тяжелым АС, а также корреляцию этого показателя с площадью аортального клапана [6, 23]. Полученные нами данные согласуются с предшествующими и дополняют их сведениями о сниженной GLPS ЛЖ уже при начальной стадии порока.
В нашей работе мы впервые провели корреляционный анализ ЭКГ-критериев ГЛЖ с показателями GLPS ЛЖ на группе больных с АС. Выявлена обратная связь с большинством изученных нами ЭКГ-критериев ГЛЖ, а также получены показатели высокой информативности (AUC) этих критериев ГЛЖ в отношении диагностики значительного снижения GLPS ЛЖ.
На основании полученных нами данных можно предположить, что при постоянной перегрузке давлением патологические процессы в миокарде начинаются задолго до развития истинной гипертрофии и снижения ФВ ЛЖ. Вероятнее всего, усиливаются процессы фиброза внутри миокарда (согласно данным предшествующих исследований). Это в свою очередь приводит к повышению жесткости миокарда и нарушению процессов реполяризации, что удается зарегистрировать такими методами, как ТД, GLPS ЛЖ и, как выясняется, ЭКГ.
Ограничения работы. Мы не проводили прямого исследования миокардиального фиброза, например, с применением магнитно-резонансной томографии или миокардиальной биопсии, и, таким образом, рассуждения о роли фиброза в ранней дисфункции миокарда являются лишь гипотезой.
Выводы
Электрокардиографические критерии гипертрофии левого желудочка обладают низкой чувствительностью для диагностики гипертрофии левого желудочка, выявленной при эхокардиографическом исследовании.
Больные с аортальным стенозом и нормальной фракцией выброса левого желудочка имели сниженные показатели глобальной продольной систолической деформации левого желудочка на основе двухмерного отслеживания пятен серой шкалы, что указывает на наличие диастолической и ранней систолической дисфункции левого желудочка у больных с аортальным стенозом.
Корреляция электрокардиографических критериев гипертрофии левого желудочка с глобальной продольной систолической деформацией левого желудочка позволяет предполагать, что электрокардиографические критерии гипертрофии отражают раннюю систолическую дисфункцию левого желудочка у больных с аортальным стенозом.
