Способ прогнозирования возникновения фибрилляции предсердий у пациентов с сердечной недостаточностью
Владельцы патента RU 2391913:
Федеральное государственное учреждение "Федеральный центр сердца, крови и эндокринологии имени В.А. Алмазова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии. Проводят эхокардиографическое исследование, измерение индекса максимального объема левого предсердия. При этом дополнительно регистрируют ЭКГ и измеряют индекс минимального и среднего объема левого предсердия, фракцию активного и пассивного изгнания левого предсердия, индекс расширения левого предсердия и вычисляют показатель прогнозирования по формуле: DF=0,0245×LAmin+0,123×LApef+0,065×LAaef-0,00195×LAexind, где: DF - диагностический коэффициент, на основании которой строится прогноз в отношении фибрилляции предсердий, ед.; LA min - индекс минимального объема ЛП, ед.; LA pef - фракция пассивного опустошения ЛП, ед.; LA aef - фракция активного опустошения ЛП, ед.; LA exind - индекс расширения ЛП ед. Если значение диагностического коэффициента, рассчитанное по формуле, не превышает 6.10, то прогнозируется в течение последующих 12 месяцев развитие фибрилляции предсердий, а если значение DF больше, чем 6.10, то делается вывод об отсутствии значимого риска возникновения этого вида осложнения. Способ позволяет повысить чувствительность диагностики риска развития фибрилляции предсердий.
Изобретение относится к кардиологии, в частности к способам диагностики фибрилляции предсердий.
Фибрилляция предсердий является одним из наиболее распространенных нарушений ритма сердца, составляя от 0.5% до 1% в общей популяции [1, 2]. Это нарушение ритма связано с увеличением смертности и затрат на лечение. Сердечная недостаточность также является распространенной патологией, известно, что 5% госпитализаций в настоящее время связаны с сердечной недостаточностью [3]. Фибрилляция предсердий и сердечная недостаточность тесно взаимосвязаны между собой и сочетание этих двух заболеваний ухудшает прогноз пациента в большей степени, чем наличие только одного из этих заболеваний. До настоящего времени не выявлено независимых предикторов развития фибрилляции предсердий у пациентов с сердечной недостаточностью.
Известен способ прогнозирования возникновения пароксизмальной фибрилляции предсердий путем регистрации чрезпищеводной ЭКГ у больного и измерения времени проведения возбуждения по предсердиям. В случае соблюдения определенных кретериев прогнозируют риск развития фибрилляции предсердий (патент России на изобретение №2290060). Однако этот способ субъективно плохо переносится пациентами (вызывает тошноту за счет введения диагностического электрода в пищевод через нос). На результат прогноза влияет точность установки электрода [11], что требует специального обучения медицинского персонала.
Известен способ прогнозирования возникновения пароксизмальной фибрилляции предсердий у больных ишемической болезнью сердца путем суточного мониторирования ЭКГ, измерения определенных характеристик ЭКГ и вычисления диагностического коэффициента. При определенных значениях этого коэффициента диагностируют высокий риск развития фибрилляции предсердий (патент России №2283024). Однако при использовании данного метода обследования пациентов не всегда удается достичь получения качественной записи суточного ЭКГ за счет конституциональных особенностей пациентов [12]. За счет этого страдает точность расчета диагностического коэффициента.
В связи с этим прогнозирование фибрилляции предсердий представляет сложности. Наиболее часто для выявления пациентов с высоким риском развития фибрилляции предсердий используется оценка диаметра левого предсердия при трансторокальной эхокардиографии в продольной парастернальной проекции. При этом увеличение диаметра левого предсердия более 40 мм ассоциируется с высоким риском развития фибрилляции предсердий [4, 5, 6]. Однако многие заболевания также ведут к увеличению диаметра левого предсердия. Увеличение диаметра левого предсердия отмечается на фоне сердечной недостаточности, артериальной гипертензии, а также с возрастом. Сердечная недостаточность также способствует увеличению размеров левого предсердия и сама по себе является фактором риска развития фибрилляции предсердий [7, 8]. Кроме того, в ходе ремоделирования левого предсердия на фоне сердечно-сосудистых заболеваний, а также с возрастом все более отдаляется от сферической формы, и поэтому рутинная оценка диаметра левого предсердия у пациентов с сопутствующей патологией такой как, например, сердечная недостаточность не дает необходимой предсказательной достоверности.
Известен другой способ прогнозирования возникновения фибрилляции предсердий, выбранный нами в качестве прототипа, основанный на оценке индекса максимального объема левого предсердия. Объем предсердия рассчитывается по формуле [10]
V=8/3·π·[(А1)·(А2)/L,
где V - это объем предсердия, π=3,14, А1 и А2 - это площади предсердия, измеренные в двух и четырех камерной верхушечной позиции, a L - это длинная ось левого предсердия. Для оценки показателей используется индекс максимального объема предсердия, который представляет из себя объем предсердия в момент открытия митрального клапана с поправкой на площадь поверхности тела. За критическое значение (значение, выше которого прогнозируют возникновение фибрилляции) индекса максимального объема левого предсердия в данной модели обычно принимается индекс объема левого предсердия более 40 мл/м2. Однако несмотря на более точную оценку размеров левого предсердия данная модель также не обладает необходимой предсказательной ценностью, поскольку увеличение объема левого предсердия также отмечается на фоне различных сердечно-сосудистых заболеваний, а также с возрастом [7].
Целью изобретения является повышение точности способа прогнозирования фибрилляции предсердий у больных с сердечной недостаточностью.
Положительный эффект от изобретения заключается в возможности своевременно изменить тактику ведения больного и принять решение об изменении терапии.
Это достигается тем, что дополнительно регистрируют ЭКГ и определяют индексы среднего и минимального объемов левого предсердия и рассчитывают фракции активного и пассивного изгнания левого предсердия и индекс расширения левого предсердия. Индекс минимального объема измерялся в момент закрытия митрального клапана с поправкой на площадь поверхности тела, индекс среднего объема измерялся в момент начала систолы предсердий с поправкой на площадь поверхности тела. Затем вычисляют диагностический коэффициент (DF) по формуле DF=0,0245×LAmin+0,123×LApef+0,065×LAaef-0,00195×Laexind, где Lamin - индекс минимального объема левого предсердия, Lapef - фракция пассивного изгнания левого предсердия, Laaef - фракция активного изгнания левого предсердия, Laexind - индекс расширения левого. И в случае, если величина диагностического коэффициента не превышает 6,10, то прогнозируется (в течение последующих 12 месяцев) развитие фибрилляции предсердий, а если значение DF больше, чем 6,10, то делается вывод об отсутствии значимого риска возникновения этого вида осложнения на тот же период времени.
Способ осуществляется следующим образом. Для оценки анатомо-функциональных показателей работы левого предсердия проводилось эхокардиографическое обследование (на приборе Vivid 5 Scaner с датчиком 2,5MHz) по стандартизованному протоколу в помещении, при обычном дыхании, без предшествующей физической нагрузки. Функционально-анатомические параметры сердца были оценены в М- и В-режимах в следующих позициях: короткая и длинная оси в парастернальной позиции, 4-х, 2-х камерной верхушечной позициях. Для оценки анатомических характеристик левого предсердия были определены индексы максимального, минимального и среднего объемов левого предсердия. В качестве максимального объема было принято состояние левого предсердия в момент, предшествующий открытию митрального клапана. Минимальный объем определялся в момент закрытия митрального клапана, средний объем определялся в момент начала предсердной систолы для ориентировки использовалось появление зубца Р на ЭКГ. Расчеты производились по формуле [10]. Для характеристики функциональных показателей левого предсердия были рассчитаны следующие переменные:
- фракция пассивного изгнания левого предсердия (ФПОЛП), как характеристика левого предсердия как кондуита, которая рассчитывалась по формуле:
ФПОЛП= пассивный объем изгнания ЛП / максимальный объем левого предсердия · 100%,
где пассивный объем левого предсердия рассчитывался по формуле:
Максимальный объем ЛП - средний объем
- фракция активного изгнания левого предсердия (ФАОЛП), как характеристика насосной функции левого предсердия, которая рассчитывалась по формуле:
ФАОЛП=активный объем изгнания ЛП/средний объем ЛП·100%,
где активный объем левого предсердия был рассчитан по формуле:
Средний объем ЛП - минимальный объем
- индекс расширения левого предсердия (ИРЛП), как показатель резервуарной функции левого предсердия, рассчитывался по формуле:
ИРЛП= объем заполнения левого предсердия/минимальный объем ЛП ·100%,
где за объем заполнения левого предсердия было выбрано:
Максимальный - минимальный объем левого предсердия.
Затем полученные показатели подставляются в вышеприведенную формулу с вычислением DF и в случае, если величина диагностического коэффициента не превышает 6, 10, то прогнозируется (в течение последующих 12 месяцев) развитие фибрилляции предсердий, а если значение DF больше, чем 6, 10, то делается вывод об отсутствии значимого риска возникновения этого вида осложнения на тот же период времени.
Всего было обследовано 37 пациентов с сердечной недостаточностью, из них у 18 пациентов в течение года наблюдения сохранялся синусовый ритм, а у 19 пациентов развилась фибрилляция предсердий. Отмечена высокая степень соответствия между результатами прогноза развития фибрилляции предсердий и фактическими данными о наступлении этого осложнения (χ2=19,69; p<0,001; rs=0,78; p<0,001). Прогноз подтвердился у 33 из 37 (87,7%) пациентов. Во всех 4 случаях, когда прогноз не подтвердился (2 - ложноположительные и 2 - ложноотрицательные результаты), значения DF находились в диапазоне от 5,02 до 6,27 ед.
Операционные характеристики модели предсказания: чувствительность - 88,3%, специфичность - 86,2%, предсказательная ценность положительного результата - 94,4%, предсказательная ценность отрицательного результата - 73,5%, общая точность предсказания - 87,7%.
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Пациент С., мужчина 78 лет находился под наблюдением по поводу сердечной недостаточности III функционального класса по NYHA. При выполнении эхокрадиографического обследования получены следующие данные - фракция выброса 30%, диаметр левого предсердия 54 мм, индекс максимального объема левого предсердия 24,41 ml/m2, индекс минимального объема левого предсердия 15,38 ml/m2, индекс среднего объема левого предсердия 18,93 ml/m2. Были рассчитаны функциональные показатели работы левого предсердия: фракция пассивного изгнания ЛП - 22,47%, фракция активного изгнания ЛП - 18,75%, индекс расширения ЛП - 58,75%
DF=(0.0245·15.38)+(0.123·22.47)+(0.065·18.75)+(0.00195·58.75)=4.45.
При контрольном осмотре через год после включения в исследования на ЭКГ и на ЭХО-КГ у пациента выявлялась фибрилляция предсердий.
Пример 2. Пациент К., 71 года находился под наблюдением по поводу сердечной недостаточности III функционального класса по NYHA. При выполнении эхокардиографии получены следующие данные - фракция выброса левого желудочка 31%. Диаметр левого предсердия 53 мм, индекс максимального объема левого предсердия 37,68 ml/m2, индекс минимального объема левого предсердия 16,72 ml/m2, индекс среднегообъема левого предсердия 25,34 ml/m2.
Фракция пассивного изгнания ЛП - 32,75%, фракция активного изгнания ЛП - 34,00 %, индекс расширения ЛП - 125,33%
DF=(0.0245·16.72)+(0.123·32.75)+(0.065·34.00)+(0.00195·125.33)=6.92.
В течение года наблюдения пациент сохранял синусовый ритм на фоне подобранной терапии.
Проведенный анализ показал, что оба пациента имели похожий анамнез заболевания и сходные показатели, отражающие анатомические характеристики левого предсердия в виде увеличенного диаметра левого предсердия (5,40 см у пациента с развившейся фибрилляцией предсердий и 5,30 см у пациента, сохранившего синусовый ритм). Индекс максимального объема левого предсердия у обоих пациентов был менее 40 ml/m2 и был больше у пациента с сохранившимся синусовым ритмом (24,41 ml/m2 37,68 ml/m2). Индексные показатели максимального и минимального объемов левого предсердия были даже несколько больше у пациента из второй группы, однако индекс среднего объема был больше у пациента из группы фибрилляции предсердий. Тем не менее, несмотря на схожесть анатомических показателей, и особенно увеличенного диаметра левого предсердия, у одного из пациентов фибрилляция предсердий развилась, в то время как у другого сохранил устойчивый синусовый ритм. При этом значения диагностического коэффициента DF дают четкую прогностическую оценку.
Список литературы
1. Go AS, Hylek ЕМ, Phillips KA, et al. Prevalence of diagnosed atrial fibrillation in adults: national implications for rhythm management and stroke prevention. The AnTicoagulation and Risk Factors in Atrial Fibrillation (ATRIA) Study. JAMA 2001; 285: 2370-5.
2. Chugh SS, Blackshear JL, Shen WK, Hammill SC, Gersh BJ. Epidemiology and natural history of atrial fibrillation: clinical implications. J Am Coil Cardiol 2001;37:371-8.
3. Stewart S., MacIntyre K., MacLeod M.M., et al. Trends in hospitalization for heart failure in Scotland 1990-1996: an epidemic that has reached its pick? - Eur Heart J 22: 209-217, 2001.
4. Henry W.L., Morganroth J., Pearlman A.S., Clark C.E., Redwood D.R., Itscoitz S.B., Epstein S.E., 1976. Relation between echocardiographically determined left atrial size and atrial fibrillation. Circulation 53, 273-279.
5. Vasan R.S., Larson M.G., Levy D., Evans J.C., Benjamin E.J., 1997. Distribution and categorization of
echocardiographic measurements in relation to reference limits: the framingham heart study: formulation of a
height- and sex-specific classification and its prospective validation. Circulation 96, 1863-1873.
6. Vaziri S.M., Larson M.G., Benjamin E.J., Levy D., 1994. Echocardiographic predictors of nonrheumatic atrial fibrillation. The Framingham heart study. Circulation 89, 724-730.
7. Benjamin E.J., Levy D., Vaziri S.M., et al.: Independent risk factors for atrial fibrillation in a population-based cohort. The Framingham Heart Study. - JAMA 271: 840-844, 1994.
8. Phillips E., Levy D., 1949. Auricular fibrillation without other evidence of heart disease a cause of reversible heart failure. Am. J. Med. 7, 478-489.
9. R. Lang, M. Bierig, R. Devereux, F. Flachskampf, et al., Recommendations for Chamber Quantification: A Report from the American Society of Echocardiography's Guidelines and Standards Committee and the Chamber Quantification Writing Group, Developed in Conjunction with the European Association of Echocardiography, a Branch of the European Society of Cardiology J Am Soc Echocardiogr 2005; 18: 1440-1463.
10. Feigenbaum H. Echocardiography. Lea & Febiger 5th edition 166-179, 1994.
11. Stafford P.J, Robinson D. Vincent R. Optimal analysis of the signal averaged P wave in patients with paroxysmal atrial fibrillation. Br. Heart J. 1995; 74: 413-8.
12. Дамбровски А., Дамбровски Б., Пиотрович Р. Суточное мониторирование ЭКГ // Москва - 1999. - Медпрактика.
Способ прогнозирования фибрилляции предсердий у пациентов с сердечной недостаточностью, включающий эхокардиографическое исследование, измерение индекса максимального объема левого предсердия, отличающийся тем, что дополнительно регистрируют ЭКГ и измеряют индекс минимального и среднего объема левого предсердия, фракцию активного и пассивного изгнания левого предсердия, индекс расширения левого предсердия и вычисляют показатель прогнозирования по формуле:
DF=0,0245·LAmin+0,123·LApef+0,065·LAaef-0,00195·LAexind
где DF - диагностический коэффициент, на основании которой строится прогноз в отношении фибрилляции предсердий, ед.;
LA min - индекс минимального объема ЛП, ед.;
LA pef- фракция пассивного опустошения ЛП, ед.;
LA aef - фракция активного опустошения ЛП, ед.;
LA exind - индекс расширения ЛП ед.,
если значение диагностического коэффициента, рассчитанное по формуле, не превышает 6.10, то прогнозируется в течение последующих 12 месяцев развитие фибрилляции предсердий, а если значение DF больше чем 6.10, то делается вывод об отсутствии значимого риска возникновения этого вида осложнения.
