Кинетическая энергия, как фактор оценки работы сердца у пациентов с аортальным стенозом

Цель исследования: проанализировать эволюцию силы сокращения миокарда через оценку кинетической энергии (КЭ) у пациентов с аортальным стенозом, основываясь на внутрижелудочковых потоках крови.

Материал и методы. В соответствии с критериями отбора обследован 21 здоровый доброволец (средний возраст 34 ± 3 года) и 105 пациентов с аортальным стенозом (средний возраст 62 ± 4 года) до и после операции на 7–10-й день. Выполняли трансторакальную эхокардиографию на аппарате Vivid E9 в 2-, 3- и 4-камерных позициях с регистрацией внутрижелудочковых потоков крови, расчетом скорости изменения объема и КЭ в зависимости от КДО левого желудочка (ЛЖ), градиента давления (ΔР) на аортальном клапане, с оценкой смещения контура эндокарда ЛЖ, основанной на технологии слежения за спеклами ультразвуковых изображений в программе Мультивокс.

Результаты. Мы ставили своей целью количественное определение КЭ в течение всего сердечного цикла ЛЖ с помощью эхокардиографии. Одной из основных сильных сторон, выявленных в этих исследованиях, является высокая воспроизводимость кровотока и гемодинамики ЛЖ, средний коэффициент вариабельности 7 ± 2% для оценки функции ЛЖ. Исследования показали повышенную диагностическую достоверность без затрат дополнительного времени. Графически KЭ регистрировалась в систолу и диастолу. В систолу КЭ до операции в ЛЖ была выше нормальных значений (0,62–0,78 Дж). После операции КЭ приближалась к норме, составив в среднем 0,55 Дж.

Заключение. Изменения внутрижелудочкового кровотока у пациентов с перегрузкой сердца давлением демонстрируют более высокую систолическую энергию по сравнению с контрольной группой. Различные временные значения энергии в систолу и диастолу, наблюдаемые у пациентов до операции, представляют объективный подход в оценке работы сердца. Анализ энергии отражает более ранние признаки механических нарушений миокарда по сравнению с фракцией выброса и, возможно, позволяет предсказать развитие ремоделирования сердца. Адекватная коррекция порока нормализует работу сердца уже в раннем послеоперационном периоде.

1. Vallelonga F., Airale G., Pedrizzetti G. et al. Introduction in hemodynamic forces analysis moving into the new frontier of cardiac deformation analysis. J. Am. Heart Assoc. 2021; 10 (24): e023417. http://doi.org/10.1161/JAHA.121.023417

2. Zajac J., Eriksson J., Dyverfeldt P. et al. Turbulent kinetic energy in normal and myopathic left ventricles. J. Magn. Reson. Imaging. 2015; 41 (4): 1021–1029. http://doi.org/10.1002/jmri.24633

3. Eriksson J., Dyverfeldt P., Engvall J. et al. Quantification of presystolic blood flow organization and energetics in the human left ventricle. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2011 Jun; 300 (6): H2135–2141. http://doi.org/10.1152/ajpheart.00993.2010

4. Dweck M.R., Joshi S., Murigu T. et al. Left ventricular remodeling and hypertrophy in patients with aortic stenosis: insights from cardiovascular magnetic resonance. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 2012; 14 (1): 50. http://doi.org/10.1186/1532-429X-14-50

5. Сандриков В.А., Кулагина Т.Ю. Эхокардиография в кардиохирургии. Векторный анализ и внутрижелудочковые потоки крови. М.: Наш мир, 2022. 607 с. ISBN: 978-5-907549-17-3

6. Pedrizzetti G., La Canna G., Alfieri O., Tonti G. The vortex – an early predictor of cardiovascular outcome? Nat. Rev. Cardiol. 2014; 11 (9): 545–553. http://doi.org/10.1038/nrcardio.2014.75

7. Crandon S., Westenberg J.J.M., Swoboda P.P. et al. Impact of Age and Diastolic Function on Novel, 4D flow CMR Biomarkers of Left Ventricular Blood Flow Kinetic Energy. Sci. Rep. 2018; 8 (1): 14436. http://doi.org/10.1038/s41598-018-32707-5

8. Dweck M.R., Joshi S., Murigu T. et al. Left ventricular remodeling and hypertrophy in patients with aortic stenosis: insights from cardiovascular magnetic resonance. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 2012; 14 (1): 50. http://doi.org/10.1186/1532-429X-14-50

9. Arvidsson P.M., Töger J., Pedrizzetti G. et al. Hemodynamic forces using four-dimensional flow MRI: an independent biomarker of cardiac function in heart failure with left ventricular dyssynchrony? Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2018; 315 (6): H1627–H1639. http://doi.org/10.1152/ajpheart.00112.2018

10. Eriksson J., Dyverfeldt P., Engvall J. et al. Quantification of presystolic blood flow organization and energetics in the human left ventricle. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2011; 300 (6): H2135–2141. http://doi.org/10.1152/ajpheart.00993.2010

11. Lund O., Flø C., Jensen F.T. et al. Left ventricular systolic and diastolic function in aortic stenosis. Prognostic value after valve replacement and underlying mechanisms. Eur. Heart J. 1997; 18 (12): 1977–1987. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.eurheartj.a015209