LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS
MEDICINOS AKADEMIJA
MEDICINOS FAKULTETAS
Martynas Bučnius
AORTOS ELASTINGUMO ĮVERTINIMAS
PACIENTAMS, SERGANTIEMS ŠIRDIES VOŽTUVŲ
YDOMIS, ATLIEKANT ŠIRDIES
MAGNETINIO REZONANSO TYRIMĄ
Medicinos vientisųjų studijų programa Baigiamasis magistro mokslinis darbas
TURINYS
SANTRAUKA...4
SUMMARY...6
PADĖKA...8
INTERESŲ KONFLIKTAS...8
BIOETIKOS CENTRO PRITARIMAS...8
SANTRUMPOS...9
SĄVOKOS...10
ĮVADAS...11
DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI...12
Darbo tikslas...12
Darbo uždaviniai...12
LITERATŪROS APŽVALGA...13
Širdies magnetinio rezonanso tyrimas...15
Aortos elastingumas...16
TYRIMO METODIKA...18
Tiriamųjų populiacija...18
Širdies magnetinio rezonanso tyrimas...18
Kairiojo skilvelio morfometrinių ir funkcinių rodiklių analizė...19
Aortos elastingumo įvertinimas...20
Statistinė analizė...21
REZULTATAI...22
Tiriamųjų grupių charakteristikų palyginimas...22
Kairiojo skilvelio rodiklių palyginimas...24
Aortos elastingumo palyginimas...26
REZULTATŲ APTARIMAS...28
IŠVADOS...30
SANTRAUKA
Įžanga. Aortos stenozė (AS) ir mitralinio vožtuvo nesandarumas (MVN) yra dažniausios
širdies vožtuvų ydos, kurios dėl struktūrinių ir funkcinių pokyčių širdyje gali sukelti širdies nepakankamumą. Iki šiol atlikta nedaug tyrimų, vertinančių širdies ir stambiųjų kraujagyslių biomechaninius pokyčius bei jų įtaką sergamumui ir mirštamumui nuo širdies ir kraujagyslių ligų.
Darbo tikslas. Įvertinti pacientų, sergančių didelio laipsnio AS ir didelio laipsnio MVN
kairiojo skilvelio (KS) geometrijos ir funkcijos, taip pat aortos elastingumo rodiklius atliekant širdies magnetinio rezonanso (MR) tyrimą, juos palyginti tarpusavyje ir su rodikliais, išmatuotais sveikiems tiriamiesiems.
Metodai. Į tyrimą įtraukti 82 tiriamieji: 30 sergančiųjų didelio laipsnio AS, 20 didelio
laipsnio MVN ir 32 sveiki tiriamieji. Širdies MR judesio vaizdai buvo naudojami KS morfometrinių ir funkcinių rodiklių analizei ir tarpusavio palyginimui tarp skirtingų tiriamųjų grupių. Visi matavimai atlikti KS ilgosios ašies dviejų, trijų ir keturių ertmių bei trijuose KS trumposios ašies (pamatiniame, viduriniame ir viršūniniame) vaizduose. Aortos elastingumas apskaičiuotas naudojant specialiai pritaikytą lygtį, prieš tai išmatavus nusileidžiančiosios krūtininės aortos mažiausią ir didžiausią skerspjūvio plotą bei jo absoliutų pokytį. Duomenų statistinė analizė atlikta naudojant IBM SPSS Statistics 21,0 programinę įrangą.
Rezultatai. Atlikus sergančiųjų didelio laipsnio AS, MVN bei sveikų tiriamųjų
charakteristikų palyginimą, nustatyta, jog sergantys didelio laipsnio AS buvo vyresni; jų kūno svoris ir kūno masės indeksas buvo reikšmingai didesni; sistolinis, diastolinis ir pulsinis spaudimas aukštesni, o sergančiųjų MVN diastolinis spaudimas mažesnis nei kitų tiriamųjų grupių. Lyginant KS rodiklius tarp didelio laipsnio AS ir MVN grupių, nustatyta didesnė miokardo masė ir jo indeksas sergančiųjų AS grupėje; MVN ir sveikų tiriamųjų rodiklius – sergančiųjų MVN reikšmingai didesni KS tūriai, KS miokardo masė ir širdies indeksas, ženkliai sumažėję miokardo deformavimosi rodikliai. Atliekant aortos elastingumo palyginimą, nustatyta, kad sergančiųjų didelio laipsnio MVN ir didelio laipsnio AS, statistiškai reikšmingai skyrėsi tik didžiausias nusileidžiančiosios krūtininės aortos skerspjūvio plotas; didelio laipsnio MVN su sveikais tiriamaisiais – statistiškai reikšmingai skyrėsi tik absoliutus nusileidžiančiosios aortos skerspjūvio ploto pokytis; AS grupės
Išvados. Didžiausias nusileidžiančiosios krūtininės aortos skerspjūvio plotas yra reikšmingai
didesnis pacientų, sergančių didelio laipsnio AS lyginant su didelio laipsnio MVN, tuo tarpu lyginant šias dvi grupes KS tūriai, jų indeksuoti dydžiai ir sistolinės funkcijos rodikliai (KSIF, bendroji išilginė ir apsukinė įtampa) reikšmingai nesiskiria. Aortos elastingumas sergantiesiems didelio laipsnio AS ir didelio laipsnio MVN statistiškai reikšmingai nesiskiria, tačiau yra reikšmingai mažesnis lyginant su sveikais tiriamaisiais.
SUMMARY
Introduction. Aortic stenosis (AS) and mitral valve regurgitation (MR) are the most
common heart valve defects that can lead to heart failure due to structural and functional changes in the heart. To date, few studies have evaluated the biomechanical changes of the heart and large vessels and their impact on morbidity and mortality for cardiovascular diseases.
Study aims. To evaluate left ventricular (LV) geometry and function parameters in patients
with severe AS and severe MR, as well as aortic elasticity (distensibility) using cardiac magnetic resonance (CMR) imaging, to compare with those measured in healthy individuals.
Methods. The study included 82 subjects: 30 patients with severe AS, 20 patients with severe
MR, and 32 healthy individuals. CMR cine images were used to analyze LV morphometric and functional parameters and to compare different study groups. All measurements were performed on three long-axis (in two-, three- and four-chamber) cine images and three short-axis cine images (basal, mid-ventricular, and the apical). Aortic distensibility was calculated using a dedicated equation after measuring the minimum and maximum cross-sectional area of the descending thoracic aorta and its absolute aortic area change. Data analysis was performed using IBM SPSS Statistics 21.0 software.
Results. A comparison of the characteristics in patients with severe AS, MR, and healthy
individuals showed that patients with severe AS were older; their body weight and body mass index were significantly higher; exceptional diastolic pressures in patients with MR occurred lower compared with other study groups. Comparing LV parameters between severe AS and MR groups, higher myocardial mass and its index were found in the AS group; In patients with severe MR and healthy individuals were significantly higher LV volumes, LV myocardial mass, and cardiac index, also significantly reduced myocardial deformation parameters. A comparison of aortic distensibility revealed that only the maximal descending thoracic aortic cross-sectional area has a statistically significant difference in patients with severe MR and AS; severe MR with healthy individuals – only the absolute change in the descending aortic cross-sectional area differed statistically significantly; The AS group compared with healthy individuals – the absolute change in the cross-sectional area of the descending aorta and the distensibility of the aorta changes differed statistically significantly.
groups of LV volumes, their indexed values, and systolic function indices (LVEF, global longitudinal and radial strain) did not differ significantly. Aortic distensibility in patients with high-grade AS and high-grade MR was not statistically significant but was significantly lower compared to healthy individuals.
PADĖKA
Noriu padėkoti magistrinio darbo vadovui dr. Tomui Lapinskui už trejų metų mokslinę veiklą kartu, visapusišką pagalbą, kantrybę, edukaciją bei patarimus, be kurių šis magistrinio darbo projektas būtų sunkiai realizuojamas ir apskritai – neįmanomas.
Esu dėkingas visai tyrėjų komandai, kurie prisidėjo organizuojant tyrimo procesą, atrenkant pacientus bei atliekant mano analizuotų širdies magnetinio rezonanso vaizdų peržiūrą.
INTERESŲ KONFLIKTAS
Autorius ir mokslinis vadovas interesų konflikto neturėjo.
BIOETIKOS CENTRO PRITARIMAS
Pritarimą moksliniam tiriamajam darbui atlikti išdavė Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Bioetikos centras (leidimo numeris BEC-MF-384).
SANTRUMPOS
Ao ‒ aorta aorta
AoV ‒ aorta aortos vožtuvas AS ‒ aorta aortos stenozė KPr ‒ aorta kairysis prieširdis
KSGDT ‒ aorta kairiojo skilvelio galinis diastolinis tūris
KSGDTi ‒ aorta kairiojo skilvelio galinio diastolinio tūrio indeksas KSGST ‒ aorta kairiojo skilvelio galinis sistolinis tūris
KSGSTi ‒ aorta kairiojo skilvelio galinio sistolinio tūrio indeksas KSIF ‒ aorta kairiojo skilvelio išstūmio frakcija
KSMM ‒ aorta kairiojo skilvelio miokardo masė
KSMMi ‒ aorta kairiojo skilvelio miokardo masės indeksas KS ‒ aorta kairysis skilvelis
MR ‒ aorta magnetinis rezonansas
MVN ‒ aorta mitralinio vožtuvo nesandarumas ŠI ‒ aorta širdies indeksas
SĄVOKOS
Aortos vožtuvo stenozė (AS) – tai dažniausia, su vyresniu amžiumi susijusi, degeneracinės
kilmės aortos vožtuvo yda, pasireiškianti aortos susiaurėjimu vožtuvo lygmenyje. AS taip pat yra dažniausia aortos vožtuvo keitimo priežastis visame pasaulyje. Ydai progresuojant išryškėja ir progresuoja simptomai: krūtinės angina, dusulys, labiau pažengusiose stadijose – sinkopė. Ženkli AS yra susijusi su bloga ligos prognoze ir dideliu mirštamumu. Vidutinis pacientų išgyvenamumas atsiradus simptomams svyruoja nuo 0,5 iki 4,7 metų, priklausomai nuo simptomų sunkumo.
Mitralinio vožtuvo nesandarumas (MVN) – tai antra dažniausia širdies vožtuvo yda
Europoje, kurią sukelia pirminis (mitralinio vožtuvo struktūros), arba antrinis (išeminės kardiomiopatijos, infekcinio endokardito, rečiau reumato sąlygotas) bet kurios mitralinio vožtuvo aparato dalies pažeidimas. Progresuojant MVN, pacientus vargina nespecifiniai nusiskundimai: nuovargis, silpnumas fizinio krūvio metu, padažnėjusi širdies veikla ar naujai atsiradę širdies ritmo sutrikimai. Kuomet MVN yra didelis, pacientui reikalinga vožtuvo keitimo (protezavimo) operacija. Dėl šios priežasties labai svarbi savalaikė ligos diagnostika – dar iki atsirandant pirmiesiems simptomams, reikšmingiems širdies disfunkcijos požymiams ar progresuojant gretutinėms ligoms, dėl kurių net pusei pacientų operacinis vožtuvo keitimas gali tapti kontraindikuotinu.
Širdies magnetinio rezonanso tyrimas – tai neinvazinis tyrimo metodas, plačiai naudojamas
klinikinėje praktikoje dėl jonizuojančios spinduliuotės nebuvimo ir judesio korekcijos metodų, leidžiančių atkurti aukštos skiriamosios gebos vaizdus širdies susitraukimo ciklų metu. Širdies ir kraujagyslių ligų diagnostikoje širdies magnetinio rezonanso (MR) tyrimas naudojamas įvertinti širdies ertmes, skilvelių funkciją, miokardo masę, išmatuoti skilvelių išstūmio frakcijas, atlikti miokardo, perikardo, stambiųjų kraujagyslių bei aplinkinių struktūrų fiziologinių ar patologinių pokyčių charakterizavimą.
Aortos elastingumas – kraujagyslės mechanines ir bioelastines savybes atspindintis rodiklis,
vertinamas kraujagyslės diametro pokyčiu į pulsinį spaudimą. Aortos elastingumo įvertinimas gali būti naudingas nustatant besimptomius kraujagyslių pokyčius, vertinant sergamumo bei mirštamumo nuo širdies ir kraujagyslių ligų riziką.
ĮVADAS
Aortos stenozė (AS) ir mitralinio vožtuvo nesandarumas (MVN) – tai dvi dažniausios širdies vožtuvų ydos ir dvi dažniausios vožtuvų protezavimo priežastys išsivysčiusiame pasaulyje. Morfologiškai AS pasireiškia progresuojančia KS nutekamojo trakto obstrukcija aortos vožtuvo lygmenyje, ir nulemia kairiojo skilvelio (KS) perkrovą slėgiu. MVN atveju, dėl vožtuvinio aparato pirminio ar antrinio pažeidimo stebimas burių nejudrumas (KS geometrijos persitvarkymo ar burės restrikcijos atveju) ar koaptacijos sutrikimas (mitralinio prolapso, sausgyslinio siūlo plyšimo, metu), lemiantis kairiojo prieširdžio (KPr) ir KS perkrovą tūriu. Širdies magnetinio rezonanso (MR) tyrimas – vis plačiau klinikinėje praktikoje pritaikomas neinvazinis tyrimo metodas, naudingas tiriant pacientus, sergančius ir įgimtomis ar įgytomis širdies vožtuvų ydomis, tokiomis kaip AS ir MVN. Šis tyrimas svarbus sprendžiant dėl tolimesnės tyrimų ir gydymo taktikos – tyrimo metu įvertinami vožtuvų pakitimai, charakterizuojama miokardo struktūra, patikslinamas regurgitacijos ar vožtuvo angos dydis, skilvelių tūriai, sistolinė funkcija bei atliekamas detalus kylančios aortos įvertinimas.
Skirtingų širdies vožtuvų ydų atvejais hemodinamikos pokyčiai taip pat yra skirtingi -AS atveju didėja KS perkrova slėgiu, MVN – KPr ir KS perkrova tūriu. Tobulėjančios vaizdinimo technologijos domina tyrėjus – svarbu žinoti, kokia tiksli hemodinaminių pokyčių įtaka stambiųjų širdies kraujagyslių biomechaniniams kitimams bei pastarųjų ryšys su sergamumo ir mirštamumo nuo širdies ir kraujagyslių ligų rizika. Iki šiol atlikta nedaug tyrimų, vertinančių širdies ir stambiųjų kraujagyslių biomechaninius pokyčius. Vis dėlto, vis daugiau susidomėjimo sulaukia kraujagyslių elastingumo vertinimas. Širdies MR tyrimas leidžia nesunkiai įvertinti skirtingas aortos dalis ir apskaičiuoti aortos elastingumą.
DARBO TIKSLAS IR UŽDAVINIAI
Darbo tikslas
Atliekant širdies MR tyrimą nustatyti pacientų, sergančių didelio laipsnio AS ir didelio laipsnio MVN aortos elastingumo rodiklius, juos palyginti tarpusavyje, taip pat su rodikliais, išmatuotais sveikiems tiriamiesiems.
Darbo uždaviniai
1. Įvertinti aortos elastingumo rodiklius bei nustatyti galimus skirtumus palyginant sergančiuosius didelio laipsnio AS ir MVN;
2. Išmatuoti KS tūrius, KS išstūmio frakciją ir deformavimosi rodiklius, miokardo masę, įvertinti jų ryšį su aortos elastingumu skirtingose pacientų grupėse;
3. Palyginti aortos elastingumo rodiklius, išmatuotus tiriamųjų grupėje su sveikais tiriamaisiais.
LITERATŪROS APŽVALGA
Aortos vožtuvo stenozė
Aortos stenozė (AS) – tai dažniausiai diagnozuojama širdies vožtuvų yda ir dažniausia vožtuvų protezavimo priežastis išsivysčiusiose šalyse. Išskiriamos dvi pagrindinės etiologinės priežastys: įgimtas dviburis aortos vožtuvas (~1–2 proc.) ir įgyta, amžinių procesų nulemta vožtuvo degeneracija [1,2]. Kitos galimos priežastys: vožtuvo kalcifikacija, įgimtas vieburis AoV, reumatinė AoV stenozė. Morfologiškai AS pasireiškia progresuojančia KS nutekamojo trakto obstrukcija dažniausiai aortos vožtuvo aukštyje, didinančia pokrūvį KS ir nulemia KS raumens remodeliaciją bei fibrozę [3-5]. Priklausomai nuo hemodinamiškai reikšmingo obstrukcijos laipsnio, ypač kai AoV plotas < 1cm2 (0,6 cm2/m2), ryškėja AS būdinga klinikinė simptomų triada: nuo krūtinės anginos (KA) ir dusulio iki sinkopės, dažniausiai pasireiškiančios fizinio krūvio metu.
Remiantis daugybe populiacijos registrų ir atliktų klinikinių tyrimų, nustatyta reikšminga aortos vožtuvo degeneracijos priklausomybė nuo amžiaus – ilgėjanti gyvenimo trukmė lemia vis didėjantį kliniškai reikšmingos AS dažnį išsivysčiusiose pasaulio šalyse [6]. Aortos vožtuvo stenozė vyresnio nei 65 m. amžiaus grupėje nustatoma 2%, o aortos vožtuvo sklerozė – apie 25% bendrosios populiacijos asmenų. Tuo tarpu, vyresniems nei 75 m. asmenims AS nustatoma dar dažniau – iki 13% [7]. Vis dėlto, simptomams išryškėjus, pacientų išgyvenamumas reikšmingai sumažėja: vidutinis išgyvenamumas atsiradus krūtinės anginai svyruoja nuo 2 iki 4,7 metų, pasireiškus sinkopei nuo 0,8 iki 3,8 metų, o atsiradus širdies nepakankamumo (ŠN) simptomams ir požymiams nuo 0,5 iki 2,8 metų [8]. Būtent dėl šios priežasties yra ypatingai svarbi savalaikė diagnostika, kuomet vienintelis veiksmingas gydymas – vožtuvo keitimo (protezavimo) operacija. Per pastarąjį dešimtmetį JAV tyrimų duomenimis aortos vožtuvo keitimo operacijų buvo atlikta dvigubai daugiau ir prognozuojamas dar vienas padvigubėjimas per ateinančius 20 metų. [9]
Dažniausiai asmenys, sergantys AS, jokių simptomų nejaučia ilgus dešimtmečius. Dėl šios priežasties neretai liga diagnozuojama atsitiktinai, t. y. profilaktinio patikrinimo metu išklausant sistolinį širdies ūžesį aortos vožtuvo klausymo taške. Priežasčiai patikslinti pirmo pasirinkimo metodas išlieka širdies echoskopijos tyrimas. Dvimatė ir Doplerio echokardiografija yra pagrindinis neinvazinis AS diagnostikos metodas, patvirtinantis ydą, leidžiantis įvertinti galimą stenozės priežastį [3], vožtuvo kalcifikacijos laipsnį, KS funkciją
ir kitus antrinius širdies morfologinius bei funkcinius pokyčius. Didelė AS diagnozuojama esant AoV angos plotui < 1cm2 (0,6 cm2/m2) ir (arba) maksimaliam greičiui (Vmaks) per AoV ≥4 m/s bei vidutiniam gradientui (Gvid) ≥40 mmHg [10].
Nors pirmo pasirinkimo neinvazinis vaizdinis tyrimas vis dar išlieka echokardiografija per krūtinės ląstą, širdies MR tyrimas gali būti naudojamas siekiant patikslinti AoV angos plotą ir atlikti tikslų KS masės, skilvelių funkcijos ir tūrio kiekybinį įvertinimą. Dar daugiau, širdies MR tyrimas gali patikslinti padidėjusio tėkmės greičio vietą, identifikuoti AS aukštį (povožtuvinė, vožtuvinė ar supravožtuvinė AS) bei pateikti išsamų visos krūtininės aortos vaizdą naudojant daugiaplanines trimates (3D) rekonstrukcijas [11].
Mitralinio vožtuvo nesandarumas
Mitralinio vožtuvo nesandarumas (MVN) – antra dažniausia ir kliniškai reikšminga širdies vožtuvų yda [12], kurią gali sukelti bet kurios mitralinio vožtuvo aparato dalies pirminis pažeidimas (vožtuvo burių, žiedo, sausgyslinių siūlų ar papiliarinių raumenų). Taip pat MVN gali būti ir antrinis, kuomet vožtuvo burės ir sausgysliniai siūlai yra normalios struktūros, tačiau dėl KS geometrinės remodeliacijos atsiranda disbalansas tarp vožtuvo užsidarymo ir sausgyslinių siūlų tempimo jėgų – morfologiškai pasireiškia burių nejudrumu, nepilna koaptacija bei kairiosios širdies perkrova tūriu [10]. Progresuojantys struktūriniai ir funkciniai KS miokardo pokyčiai sukelia ligai būdingus simptomus: dėl sumažėjusio sistolinio kraujo tūrio jaučiamas nuovargis ar silpnumas fizinio krūvio metu; pakankamo minutinio širdies tūrio palaikymui didėja širdies susitraukimų dažnis (ŠSD), jaučiamas kaip dažnesnis širdies plakimas; dėl MVN didėjanti KPr perkrova tūriu sąlygoja dusulio, plaučių edemos, prieširdžių virpėjimo atsiradimą.
Ilgėjanti bendrosios populiacijos gyvenimo trukmė sąlygoja vis dažnesnį degeneracinės kilmės MVN pasireiškimą išsivysčiusiose šalyse ir sudaro apie 2% bendrosios populiacijos gyventojų [10,12]. Taip pat antrinės priežastys: išeminė kardiomiopatija, infekcinis endokarditas, reumatas tampa vis dažnesnės nesandarumo priežastys besivystančiose šalyse [12]. Labai svarbi pirminių ir antrinių priežasčių diferenciacija, siekiant parinkti tinkamiausią chirurginį ar kateterinį intervencinį gydymo metodą. Didelė MVN chirurginio gydymo pažanga pagerino gyvenimo trukmę, tačiau prognozė ir sprendimai dėl operacijos laiko priklauso nuo tikslaus MVN sunkumo kiekybinio įvertinimo [13].
Negydytų ir simptomų nejaučiančių pacientų su vidutinio ar didelio laipsnio MVN mirtingumas per artimiausius 5 gyvenimo metus siekia iki 14% [13]. MVN klinikiniai simptomai neretai būna neišreikšti, ryškėja lėtai. Todėl kaip ir kitos vožtuvų ydos, MVN gali būti nustatomas profilaktinio patikrinimo metu, kuomet išklausomas holosistolinis ūžesys ties širdies viršūne, taip pat gali būti čiuopiamas sistolinis katės murkimo vibravimas ar nustatomi antriniai perkrovos tūriu pokyčiai ramybės elektrokardiogramoje. Esant MVN klinikinių požymių ir simptomų reikalingas detalesnis paciento ištyrimas, atliekant echokardiografinį ar širdies MR tyrimą.
Echokardiografija yra pagrindinis metodas tiek pirminio, tiek antrinio MVN mechanizmui ir sunkumui nustatyti, taip pat KS funkcijai, MV aparato, širdies ertmių dydžiams, plautinei kraujotakai įvertinti bei numatyti galimybę atlikti mitralinio vožtuvo gydymo būdą (plastika ar protezavimas) [10,11]. Kuomet yda yra pirminės kilmės, didelio laipsnio MVN nustatomas, kuomet apskaičiuota efektyvi regurgitacinė anga (ERA) ≥ 40 mm2 ir regurgitacinis tūris ≥ 60 ml. Kuomet MVN yra antrinės kilmės, didelio laipsnio MVN nustatomas esant mažesnėms reikšmėms – ERA ≥ 20 mm2 ir regurgitacinis tūris ≥ 30 ml. Echokardiografinis tyrimas išlieka pirmo pasirinkimo tyrimu nustatant MVN, tačiau kartais šio tyrimo vaizdo kokybė yra ribota. Širdies MR tyrimas taip pat leidžia tiksliai išmatuoti regurgitacinį tūrį, širdies ertmes, KS hipertrofiją, išstūmimo frakciją bei geometrijos persitvarkymą. Dar daugiau, regurgitacinė tėkmė gali būti įvertinama įvairiose plokštumose, neapribojant turimais echokardiografiniais akustiniais langais [11].
Širdies magnetinio rezonanso tyrimas
Magnetinis rezonansas – vienas sudėtingiausių ir informatyviausių radiologinės diagnostikos tyrimo metodų, kuriuo gaunami aiškūs ir detalūs bet kurios kūno dalies minkštųjų audinių vaizdai. Veikimo principas paremtas vandenilio atomų Brauno judėjimu audiniuose. Veikiami aukšto dažnio elektromagnetinių bangų, vandenilio protonai orientuojami išilgai magnetinio lauko. Nutraukus minėto elektromagnetinio impulso padavimą, protonų grįžimo į ankstesnę būseną metu išspinduliuojama energija yra registruojama ir naudojama vaizdų atkūrimui. Dėl tokio veikimo principo, priklausomai nuo audinio tankio bei kitų ypatybių, išryškėja unikali širdies MR tyrimo funkcija – audinių charakterizavimas, įskaitant miokardo edemos ir fibrozės nustatymą [14]. Dar daugiau, pagrindinės ir plačiausiai naudojamos širdies MR tyrimo galimybės yra širdies funkcijos ir anatominių struktūrų įvertinimas keturių, trijų, dviejų kamerų ir trumposios ašies vaizduose.
Taip pat, naudojant judesio vaizdų atkūrimo sekas, galimas tikslus kiekybinis KS ir DS funkcijos, KS sienelių segmentinės kontrakcijos pokyčių įvertinimas [15].
Širdies MR tyrimas tampa vis plačiau taikomu širdies ligų diagnostikoje dar ir dėl jonizuojančios spinduliuotės nebuvimo. Pritaikant skirtingas vaizdinimo sekas ar kontrastavimo metodikas, diagnozuojamos ir tarpusavyje diferencijuojamos skirtingos širdies ligos. Dažniausios tyrimo indikacijos yra uždegiminė, išeminės širdies ligos ir kardiomiopatijos, taip pat įrodytas naudingumas retų ligų, tokių kaip amiloidozė ar įgimtų širdies ydų diagnostikoje ir vertinime [16,17].
Patikimų ir greitų vaizdo gavimo metodų įdiegimas bei specializuotų tyrimo protokolų sukūrimas reikšmingai palengvino širdies MR tyrimo panaudojimą klinikinėje praktikoje [18]. Vis dėlto, dažną naudojimą riboja daugelis veiksnių, tokių kaip: trūkstami įgūdžiai tiek pačiam tyrimui atlikti, tiek gautų vaizdų interpretavimui; tik nedidelis skaičius sveikatos priežiūros įstaigų turi magnetinio rezonanso techniką su širdies vaizdų atkūrimo ir analizės programomis; palyginti didelės tyrimo išlaidos ir ilga atlikimo trukmė. Dėl minėtų priežasčių, širdies MR tyrimui atlikti reikalingos aiškios ir konkrečios indikacijos. Gali būti išskirtos kelios indikacijų grupės: 1. antrojo pasirinkimo metodas, kuomet neįmanoma atlikti kokybiško echokardiografijos tyrimo; 2. kaip alternatyvus metodas, esant ribiniams ar dviprasmiškiems echokardiografijos matavimo rezultatams; 3. Širdies MR tyrimas turėtų būti teikiamas prioritetas planuojant operacinį gydymą [19].
Širdies vožtuvinių ydų diagnostikoje ir vertinime, širdies MR tyrimas dėl savo tikslesnio vaizdų atkuriamumo rekomenduojamas kaip alternatyva vožtuvų pažeidimų sunkumui, skilvelių tūriams, sistolinei funkcijai bei stambiųjų kraujagyslių pokyčiams įvertinti [20].
Aortos elastingumas
Kraujagyslės yra elastingos vamzdinės struktūros, atsižvelgiant į kraujo tėkmės kryptį širdies atžvilgiu yra skirstomos į venas ir arterijas. Aorta – pagrindinė ir didžiausia žmogaus kūno arterija, kylanti iš kairiojo širdies skilvelio ir sudaryta iš trijų pagrindinių sluoksnių: vidinio – intimos, vidurinio – medijos ir išorinio – adventicijos. Atsižvelgiant į kraujagyslės sienelės morfologinę sudėtį, arterijas galima suskirstyti į elastingas ir raumeningas. Elastingos arterijos pasižymi dideliu diametru, lokalizuojasi arčiau širdies (pvz. aorta ar
mažėja kraujagyslėms tolstant į periferiją – ten arterijos vadinamos raumeninėmis. [21]. Arterijų elastingumas yra svarbi kraujagyslių funkcinė savybė, kuri kinta priklausomai nuo kraujagyslių sienelės struktūros ir hemodinamikos pokyčių, bei turi svarbią klinikinę reikšmę prognozuojant sergamumą ir mirštamumą nuo įvairių širdies ir kraujagyslių ligų [22].
Tobulėjant vaizdinimo technologijoms, aortos elastingumas gali būti apskaičiuojamas vertinant kraujagyslės diametro priklausomybę nuo pulsinio spaudimo. Šiuo metu daugelyje tyrimų didelis dėmesys skiriamas neinvaziniam aortos, miego arterijos ir kitų stambiųjų arterijų elastingumo įvertinimui, kuriam MR tyrimas buvo nustatyta kaip pagrindinis vaizdinis tyrimas [22]. Be to, širdies MR tyrimas yra tikslus ir patikimas metodas įvertinti aortos matmenis, AoV būklę ir abiejų skilvelių funkciją pacientams, sergantiems širdies vožtuvų ydomis [23].
TYRIMO METODIKA
Tiriamųjų populiacija
Į šį retrospektyvinį tyrimą buvo įtraukti 82 pacientai, iš kurių 30 sergantys didelio laipsnio AS, 20 didelio laipsnio MVN, ir 32 sveiki tiriamieji. Visos pacientų grupės buvo tiriamos ir gydomos Lietuvos sveikatos mokslų universiteto ligoninėje Kauno klinikose, Kardiologijos klinikoje ir jiems 2012−2017 metais buvo atliktas širdies MR tyrimas. MVN ir AS diagnozės nustatytos remiantis Europos kardiologų draugijos (EKD) rekomendacijomis. Didelio laipsnio AS diagnozuojama, kuomet AoV angos plotas < 1cm2 (0,6 cm2/m2) ir (arba) maksimalus greitis (Vmaks) per AoV ≥4 m/s, bei vidutinis gradientas (Gvid) ≥40 mmHg. Tuo tarpu didelio laipsnio MVN diagnozė priklauso nuo priežasties: kuomet yda yra pirminės kilmės – apskaičiuota efektyvi regurgitacinė anga (ERA) ≥ 40 mm2 ir regurgitacinis tūris ≥ 60 ml; kuomet MVN yra antrinės kilmės – ERA ≥ 20 mm2 ir regurgitacinis tūris ≥ 30 ml. Tiriamųjų grupių charakteristikų palyginimui buvo naudojami šie pacientų duomenys: amžius, lytis, antropometriniai duomenys (ūgis, svoris, kūno masės indeksas (KMI), kūno paviršiaus plotas (KPP). Taip pat, visiems tiriamiesiems, prieš atliekant širdies MR tyrimą, buvo išmatuotas širdies susitraukimų dažnis (ŠSD) bei sistolinis, ir diastolinis arterinis kraujo spaudimas (sAKS ir dAKS), naudojant automatinį su MR aplinka suderinamą AKS matuoklį. Neįtraukimo į tyrimą kriterijai: persirgtas miokardo infarktas, neritmiška širdies veikla tyrimo metu (daugybinės ekstrasistolės ar prieširdžių virpėjimas), kontraindikacijos širdies MR tyrimui (asmenys turintys kraujagyslių aneurizmų kabučių, feromagnetinių implantų, ar sergantys klaustrofobija). Vadovaujantis Helsinkio deklaracija buvo parengtas tyrimo protokolas, kuris atitiko visus etikos reikalavimus ir buvo patvirtintas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Bioetikos centro (leidimo numeris BEC-MF-384).
Širdies magnetinio rezonanso tyrimas
Širdies MR tyrimas atliktas 1,5 Teslos galingumo magnetinio rezonanso tomografu (Siemens Magnetom Aera, Siemens AG Healthcare Sector, Erlangen, Germany), naudojant 18 kanalų krūtininę ritę magnetinio rezonanso signalui sustiprinti. Įprastinių širdies plokštumų planavimui buvo naudojamas širdies MR tyrimo protokolas, sudarytas iš mažos vaizdo skiriamosios gebos vaizdų. Judesio vaizdai atkurti naudojant retrospektyviąją su
precession). Kiekvienas skenavimas buvo atliktas pacientui sulaikius kvėpavimą iškvėpimo pabaigoje. Judesio vaizdai buvo sukurti įprastinėse širdies plokštumose – KS trumposios ašies plokštumoje ir trijuose KS ilgosios ašies (dviejų, trijų ir keturių širdies kamerų) plokštumose (1 paveikslas). KS trumposios ašies vaizdų rinkinys buvo sukurtas per visus KS aukščio lygmenis, pradedant nuo mitralinio vožtuvo žiedo iki skilvelio viršūnės. Įprastiniai judesio sekų magnetinio rezonanso parametrai: vaizdo skiriamoji geba 0,9 × 0,9 mm, laiko skiriamoji geba – 25 širdies ciklo fazės, pjūvių storis 8 mm, tarpai tarp pjūvių 2 mm.
1 paveikslas. Širdies MR tyrimu atkurti standartinių plokštumų vaizdai. (A) Dviejų kamerų. (B) Trijų kamerų.
(C) Keturių kamerų. (D1) Kairiojo skilvelio nutekamasis traktas. (D2) Dešiniojo skilvelio nutekamasis traktas. (E) Trumpoji ašis – pamatas. (F) Trumpoji ašis – vidurys. (G) Trumpoji ašis – viršūnė. LV – kairysis skilvelis; LA -kairysis prieširdis; AA – kylančioji aorta; RV – dešinysis skilvelis; RA – dešinysis prieširdis; PA – plautinė arterija (pritaikyta iš [24]).
Kairiojo skilvelio morfometrinių ir funkcinių rodiklių analizė
KS dydžių ir tūrių analizei buvo naudota speciali širdies MR vaizdų analizei skirta programinė įranga – CMR42 (Circle Cardiovascular Imaging Inc., Calgary, Canada). KS galinis diastolinis tūris (KSGDT), KS galinis sistolinis tūris (KSGST), KS išstūmio frakcija (KSIF) bei KS miokardo masė (KSMM) buvo išmatuoti naudojant KS trumposios ašies judesio vaizdų rinkinį, planimetriškai pažymint KS epikardo ir endokardo kontūrus (2 paveikslas, kairėje). KS miokardo masė ir tūriai indeksuoti kūno paviršiaus plotui (KSMMi, KSGDTi, KSGSTi atitinkamai) ir panaudoti tiriamųjų grupių palyginimui. Visiems tiriamiesiems buvo apskaičiuotas širdies indeksas (ŠI).
KS miokardo deformavimosi rodikliai buvo išmatuoti trijuose KS ilgosios ašies (dviejų, trijų ir keturių ertmių) vaizduose (KS bendroji išilginė įtampa) bei trijuose KS trumposios ašies (pamatiniame, viduriniame ir viršūniniame) vaizduose (KS bendroji apsukinė įtampa).
2 paveikslas. Feature tracking pavyzdžiai naudojant specialią ŠMRT vaizdų analizei skirtą
programinę įrangą - CMR42. Kairėje KS tūrių, miokardo masės ir KS IF vertinimas atliekant
trumposios ašies judesio vaizdų analizę. Dešinėje KS segmentinės miokardo žiedinės, apsukinės ir išilginės įtampos vertinimas (pritaikyta iš [25]).
Segmentinė (regioninė) miokardo įtampa buvo išmatuota naudojat Amerikos širdies asociacijos (AŠA) 16 KS miokardo segmentų modelį (2 paveikslas, dešinėje), o bendroji KS įtampa buvo gauta išvedant visų 16 segmentų vidurkį. Miokardo deformavimosi rodikliai buvo apskaičiuojami programinės įrangos automatiniu būdu, naudojant endokardo ir epikardo kontūrų sekimo algoritmą visų širdies ciklo fazių vaizduose, prieš tai tyrėjui rankiniu būdu pažymint endokardo ir epikardo kontūrus (2 paveikslas). KS endokardo ir epikardo kontūrų sekimas buvo peržiūrimas visuose širdies ciklo fazių vaizduose. Pastebėjus netikslumų, t. y. kuomet programinė įranga endokardo ir epikardo kontūrą sekė netiksliai, matavimas buvo atliekamas iš naujo. KS bendroji miokardo įtampa (išilginė ir apsukinė) buvo naudojama tiriamųjų grupių palyginimui.
Aortos elastingumo įvertinimas
Naudojant specialiai pritaikytą širdies MR tyrimo judesio vaizdų analizės programinę įrangą (Syngo.via, Siemens AG Healthcare Sector, Erlangen, Germany), rankiniu būdu buvo išmatuotas nusileidžiančiosios krūtininės aortos skerspjūvio plotas, planimetriškai pažymint aortos vidinį kontūrą keturių ertmių judesio vaizduose (3 paveikslas).
3 paveikslas. Aortos skersmens ploto matavimas nusileidžiančioje aortoje keturių kamerų projekcijoje
(pritaikyta iš [26]).
Matavimai atlikti trijuose, sistolės pabaigoje didžiausią skerspjūvio plotą turinčiuose širdies ciklo vaizduose ir trijuose, diastolės pabaigoje mažiausią plotą turinčiuose širdies ciklo vaizduose. Buvo išvesti gautų matavimų vidurkiai ir panaudoti tolesnei analizei. Aortos elastingumo skaičiavimai atlikti pagal specialią formulę, panaudojant aortos skerspjūvio ploto pokytį sistolės ir diastolės ciklo fazėse, bei pulsinį spaudimą:
Aortoselastingumas=Didžiausias Ao plotas−Mažiausias Ao plotas Mažiausias Ao plotas × Pulsinis spaudimas
Statistinė analizė
Duomenų statistinė analizė atlikta naudojant IBM SPSS Statistics 21,0 programinę įrangą (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). Kokybiniai nominalieji kintamieji pateikti kaip absoliutus skaičius ir procentinė išraiška, tuo tarpu kiekybiniai tolydieji kintamieji pateikti kaip vidurkis ir standartinis nuokrypis. Duomenų pasiskirstymo analizė atlikta naudojant Šapiro – Vilko testą. Jeigu kintamieji buvo pasiskirstę normaliai (pagal Gauso dėsnį), tuomet vidurkiai palyginti naudojant Stjudento T testą, tuo tarpu jeigu kintamieji pasiskirstę ne pagal Gauso kreivę – taikytas Vilkoksono kriterijus. Tiriamųjų tarp skirtingų grupių palyginimui buvo naudojamas Kruskalo – Voliso kriterijus. Koreliacijos analizė buvo atlikta apskaičiuojant Pirsono koreliacijos koeficientą. P vertės buvo laikomos statistiškai reikšmingomis, kai P < 0,05.
REZULTATAI
Šis tyrimas atliktas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto ligoninėje Kauno klinikose, Kardiologijos klinikoje. Į tyrimą įtraukta 20 pacientų, sergančių didelio laipsnio MVN ir 30 pacientų, sergančių didelio laipsnio AS. Papildomai palyginimui į tyrimą buvo įtraukti 32 sveiki tiriamieji (nesergantys širdies ir kraujagyslių ligomis ir jiems nenustatyta jokia struktūrinės širdies liga).
Tiriamųjų grupių charakteristikų palyginimas
Pacientai, sergantys didelio laipsnio MVN buvo panašaus amžiaus lyginant juos su sveikais tiriamaisiais (54,25 ± 18,80 metai MVN grupėje ir 58,78 ± 11,29 metai sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,339), tuo tarpu pacientai, sergantys didelio laipsnio AS buvo reikšmingai vyresni lyginant juos su MVN grupe (70,23 ± 9,02 metai AS grupėje, p = 0,002) ir su sveikais tiriamaisiais (p < 0,001).
Sergančiųjų didelio laipsnio AS kūno svoris ir kūno masės indeksas buvo reikšmingai didesni, lyginant juos su MVN grupe (kūno svoris: 80,43 ± 13,87 kg AS grupėje ir 71,50 ± 16,89 kg MVN grupėje, p = 0,030; kūno masės indeksas: 28,93 ± 4,93 kg/m2 AS grupėje ir 24,57 ± 4,44 kg/m2 MVN grupėje, p = 0,003). AS grupėje esančių tiriamųjų buvo aukštesnis sistolinis, diastolinis arterinis kraujospūdis bei pulsinis spaudimas lyginant su pacientais, turinčiais didelio laipsnio MVN (sistolinis AKS: 150,13 ± 18,05 mmHg AS grupėje ir 132,55 ± 19,11 mmHg MVN grupėje, p = 0,004; diastolinis AKS: 86,10 ± 6,74 mmHg AS grupėje ir 77,50 ± 8,95 mmHg MVN grupėje, p = 0,001; pulsinis spaudimas: 64,03 ± 15,06 mmHg AS grupėje ir 55,05 ± 14,94 mmHg MVN grupėje, p = 0,026). Širdies susitraukimų dažnis tarp šių tiriamųjų grupių statistiškai reikšmingai nesiskyrė (p = 0,463).
Tiriamųjų, kuriems nustatytas didelio laipsnio MVN, kūno svoris, kūno paviršiaus plotas ir kūno masės indeksas buvo statistiškai reikšmingai mažesni lyginant juos su sveikais tiriamaisiais (kūno svoris: 71,50 ± 16,89 kg MVN grupėje ir 87,41 ± 13,25 kg sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,001; kūno paviršiaus plotas: 1,83 ± 0,26 m2 MVN grupėje ir 2,02 ± 0,18 m2 sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,006; kūno masės indeksas: 24,57 ± 4,44 kg/m2 MVN grupėje ir 30,45 ± 3,88 kg/m2 sveikų tiriamųjų grupėje, p < 0,001). Lyginant su sveikais tiriamaisiais, MVN grupėje statistiškai reikšmingai buvo mažesnis diastolinis arterinis
grupėje, p = 0,026). Širdies susitraukimų dažnis, sistolinis arterinis kraujospūdis ir pulsinis spaudimas tarp šių dviejų grupių tiriamųjų statistiškai reikšmingai nesiskyrė (p = 0,821, p = 0,738 ir p = 0,947 atitinkamai).
Didelio laipsnio AS grupės tiriamųjų svoris, kūno paviršiaus plotas bei kūno masės indeksas buvo statistiškai reikšmingai mažesni lyginant juos su sveikais tiriamaisiais (kūno svoris: 80,43 ± 13,87 kg AS grupėje ir 87,41 ± 13,25 kg sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,001; kūno paviršiaus plotas: 1,93 ± 0,18 m2 AS grupėje ir 2,02 ± 0,18 m2 sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,008; kūno masės indeksas: 28,93 ± 4,93 kg/m2 AS grupėje ir 30,45 ± 3,88 kg/m2 sveikų tiriamųjų grupėje, p < 0,001). Lyginant su sveikais tiriamais, pacientai, sergantys didelio laipsnio AS turėjo aukštesnį sistolinį ir diastolinį arterinį kraujospūdį bei pulsinį spaudimą (sistolinis AKS: 135,75 ± 7,80 mmHg sveikų tiriamųjų grupėje ir 150,13 ± 18,05 mmHg AS grupėje, p < 0,001; diastolinis AKS: 81,69 ± 6,10 mmHg sveikų tiriamųjų grupėje ir 86,10 ± 6,74 mmHg AS grupėje, p = 0,001; pulsinis spaudimas: 54,06 ± 7,94 mmHg sveikų tiriamųjų grupėje ir 64,03 ± 15,06 mmHg AS grupėje, p = 0,005). Širdies susitraukimų dažnis tarp šių dviejų grupių tiriamųjų statistiškai reikšmingai nesiskyrė (p = 0,674). Tiriamųjų grupių charakteristikų palyginimas pateikiamas 1 lentelėje.
1 lentelė. Tiriamųjų grupių charakteristikų palyginimas
Rodiklis MVN grupė (n = 20) AS grupė (n = 30) Sveiki tiriamieji (n = 32) P vertė (MVN vs. AS) P vertė (MVN vs. sveiki tiriamieji) P vertė (AS vs. sveiki tiriamieji) Amžius (m) 54,25 ± 18,80 70,23 ± 9,02 58,78 ± 11,29 0,002 0,339 < 0,001 Vyriška lytis (%) 13 (41) 9 (28) 14 (44) 0,772 0,541 0,573 Ūgis (cm) 170,05 ± 11,35 166,97 ± 8,64 169,31 ± 7,24 0,383 0,843 0,432 Svoris (kg) 71,50 ± 16,89 80,43 ± 13,87 87,41 ± 13,25 0,030 0,001 0,001 KPP (m2) 1,83 ± 0,26 1,93 ± 0,18 2,02 ± 0,18 0,127 0,006 0,008 KMI (kg/m2) 24,57 ± 4,44 28,93 ± 4,93 30,45 ± 3,88 0,003 < 0,001 < 0,001 ŠSD (k/min) 68,20 ± 12,50 64,30 ± 11,59 67,47 ± 12,91 0,463 0,821 0,674 sAKS (mmHg) 132,55 ± 19,11 150,13 ± 18,05 135,75 ± 7,80 0,004 0,738 < 0,001 dAKS 77,50 ± 86,10 ± 81,69 ± 0,001 0,026 0,001
(mmHg) 8,95 6,74 6,10 PS (mmHg) 55,05 ± 14,94 64,03 ± 15,06 54,06 ± 7,94 0,026 0,947 0,005
MVN – mitralinio vožtuvo nesandarumas; AS – aortos stenozė; KPP – kūno paviršiaus plotas; KMI – kūno masės indeksas; ŠSD – širdies susitraukimų dažnis; sAKS – sistolinis arterinis kraujospūdis; dAKS – diastolinis arterinis kraujospūdis; PS – pulsinis spaudimas.
Kairiojo skilvelio rodiklių palyginimas
Lyginant pacientų sergančių didelio laipsnio MVN ir didelio laipsnio AS grupes, iš visų lygintų KS morfologinių ir funkcinių rodiklių, statistiškai reikšmingai skyrėsi tik KS miokardo masė ir miokardo masės indeksas – jie buvo didesni AS grupėje (KSMM: 107,57 ± 37,62 g MVN grupėje ir 160,93 ± 60,65 g AS grupėje, p = 0,001; KSMMi: 57,93 ± 14,97 g/ m2 MVN grupėje ir 83,05 ± 27,58 g/m2 AS grupėje, p = 0,001).
Pacientai, sergantys didelio laipsnio MVN, lyginant juos su sveikais tiriamaisiais, turėjo statistiškai reikšmingai didesnius KS tūrius (KSGDT: 199,33 ± 62,37 ml MVN grupėje ir 160,49 ± 41,94 ml sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,014; KSGDTi: 108,56 ± 27,62 ml/m2 MVN grupėje ir 78,95 ± 17,44 ml/m2 sveikų tiriamųjų grupėje, p < 0,001; KSGST: 89,83 ± 40,56 ml MVN grupėje ir 62,91 ± 25,43 ml sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,013; KSGSTi: 49,09 ± 23,70 ml/m2 MVN grupėje ir 30,74 ± 11,06 ml/m2 sveikų tiriamųjų grupėje, p < 0,001). KS išstūmio frakcija (KSIF) tarp šių dviejų grupių tiriamųjų statistiškai reikšmingai nesiskyrė (p = 0,118). Pacientų, sergančių didelio laipsnio MVN buvo reikšmingai padidėjęs KS miokardo masės indeksas (KSMMi: 57,93 ± 14,97 g/m2 MVN grupėje ir 49,26 ± 12,78 g/ m2 sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,022). Širdies indeksas buvo reikšmingai didesnis didelio laipsnio MVN grupėje (4,01 ± 1,35 l/min/m2 MVN grupėje ir 3,24 ± 0,83 l/min/m2 sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,040). Nors KSIF tarp šių dviejų grupių reikšmingai nesiskyrė, KS bendroji išilginė ir apsukinė įtampa buvo statistiškai reikšmingai mažesnė didelio laipsnio MVN turinčių pacientų grupėje (KS bendroji išilginė įtampa: -22,04 ± 5,52 % MVN grupėje ir -25,14 ± 3,92 % sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,039; KS bendroji apsukinė įtampa: -32,69 ± 7,49 % MVN grupėje ir -37,01 ± 5,71 % sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,047). KS bendroji žiedinė įtampa statistiškai reikšmingai nesiskyrė (p = 1,00).
Didelio laipsnio AS grupės pacientai turėjo statistiškai reikšmingai padidėjusius KS, su didesne KS miokardo mase, blogesne KSIF bei ženkliai sumažėjusiais miokardo deformavimosi rodikliais (KSGDT: 201,01 ± 75,29 ml AS grupėje ir 160,49 ± 41,94 ml
62,91 ± 25,43 ml sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,005; KSGSTi: 53,08 ± 34,74 ml/m2 AS grupėje ir 30,74 ± 11,06 ml/m2 sveikų tiriamųjų grupėje, p < 0,001; KSIF: 52,56 ± 11,64 % AS grupėje ir 61,88 ± 7,05 % sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,007; KSMM: 160,93 ± 60,65 g AS grupėje ir 100,66 ± 30,41 g sveikų tiriamųjų grupėje, p < 0,001; KSMMi: 83,05 ± 27,58 g/m2 AS grupėje ir 49,26 ± 12,78 g/m2 sveikų tiriamųjų grupėje, p < 0,001; KS bendroji išilginė įtampa: -19,35 ± 4,55 AS grupėje ir -25,14 ± 3,92 % sveikų tiriamųjų grupėje, p < 0,001; KS bendroji apsukinė įtampa: -30,66 ± 9,21 % AS grupėje ir -37,01 ± 5,71 % sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,027). Širdies indeksas bei KS bendroji žiedinė įtampa tarp šių dviejų grupių tiriamųjų statistiškai reikšmingai nesiskyrė. KS morfometrinių ir funkcinių rodiklių palyginimas yra pateikiamas 2 lentelėje.
2 lentelė. Tiriamųjų grupių KS morfometrinių ir funkcinių rodiklių palyginimas
Rodiklis MVN grupė (n = 20) AS grupė (n = 30) Sveiki tiriamieji (n = 32) P vertė (MVN vs. AS) P vertė (MVN vs. sveiki tiriamieji) P vertė (AS vs. sveiki tiriamieji) KSGDT (ml) 199,33 ± 62,37 201,01 ± 75,29 160,49 ± 41,94 0,835 0,014 0,020 KSGDTi (ml/m2) 108,56 ± 27,62 104,58 ± 38,76 78,95 ± 17,44 0,276 < 0,001 < 0,001 KSGST (ml) 89,83 ± 40,56 101,76 ± 65,98 62,91 ± 25,43 0,921 0,013 0,005 KSGSTi (ml/m2) 49,09 ± 23,70 53,08 ± 34,74 30,74 ± 11,06 0,707 < 0,001 < 0,001 KSIF (%) 55,70 ± 13,09 52,56 ± 11,64 61,88 ± 7,05 0,276 0,118 0,007 KSMM (g) 107,57 ± 37,62 160,93 ± 60,65 100,66 ± 30,41 0,001 0,573 < 0,001 KSMMi (g/ m2) 57,93 ± 14,97 83,05 ± 27,58 49,26 ± 12,78 0,001 0,022 < 0,001 ŠI (l/min/m2) 4,01 ± 1,35 3,31 ± 0,83 3,24 ± 0,83 0,068 0,040 0,089 KSBIĮ (%) -22,04 ± 5,52 -19,35 ± 4,55 -25,14 ± 3,92 0,078 0,039 < 0,001 KSBAĮ (%) -32,69 ± 7,49 -30,66 ± 9,21 -37,01 ± 5,71 0,621 0,047 0,027
MVN – mitralinio vožtuvo nesandarumas; AS – aortos stenozė; KS – kairysis skilvelis; KSGDT – kairiojo skilvelio galinis diastolinis tūris; KSGDTi – kairiojo skilvelio galinio diastolinio tūrio indeksas; KSGST –
kairiojo skilvelio galinis sistolinis tūris; KSGSTi – kairiojo skilvelio galinio sistolinio tūrio indeksas; KSIF – kairiojo skilvelio išstūmio frakcija; KSMM – kairiojo skilvelio miokardo masė; KSMMi – kairiojo skilvelio miokardo masės indeksas; ŠI – širdies indeksas; KSBIĮ – kairiojo skilvelio bendroji išilginė įtampa; KSBAĮ – kairiojo skilvelio bendroji apsukinė įtampa
Aortos elastingumo palyginimas
Siekiant įvertinti aortos elastingumą buvo išmatuotas didžiausias ir mažiausias nusileidžiančiosios krūtininės aortos skerspjūvio plotas bei apskaičiuotas aortos skerspjūvio ploto pokytis. Aortos skerspjūvio plotai išmatuoti trijuose didžiausią skerspjūvio plotą turinčiuose širdies ciklo vaizduose ir trijuose mažiausią plotą turinčiuose širdies ciklo vaizduose. Atliekant skaičiavimus buvo išvesti didžiausio ir mažiausio aortos skerspjūvio ploto vidurkiai, kurie buvo naudojami apskaičiuojant aortos skerspjūvio ploto pokytį bei aortos elastingumą.
Palyginus pacientų, sergančių didelio laipsnio MVN ir didelio laipsnio AS, statistiškai reikšmingai skyrėsi tik didžiausias nusileidžiančiosios krūtininės aortos skerspjūvio plotas (535,2 ± 100,7 mm2 MVN grupėje ir 589,1 ± 130,0 mm2 AS grupėje, p = 0,037). Mažiausias nusileidžiančiosios krūtininės aortos skerspjūvio plotas, absoliutus nusileidžiančiosios aortos skerspjūvio ploto pokytis ir aortos elastingumas tarp šių dviejų pacientų grupių statistiškai reikšmingai nesiskyrė (p = 0,066, p = 0,649 ir p = 0,191 atitinkamai).
Palyginus pacientus, sergančius didelio laipsnio MVN su sveikais tiriamaisiais, statistiškai reikšmingai skyrėsi tik absoliutus nusileidžiančiosios aortos skerspjūvio ploto pokytis (-56,96 ± 30,83 mm2 MVN grupėje ir -73,79 ± 23,36 mm2 sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,034). Palyginus AS grupės tiriamuosius su sveikais tiriamaisiais, reikšmingai skyrėsi absoliutus nusileidžiančiosios aortos skerspjūvio ploto pokytis (-60,97 ± 27,82 mm2 AS grupėje ir -73,79 ± 23,36 mm2 sveikų tiriamųjų grupėje, p = 0,045) ir aortos elastingumas (-1,71 ± 0,75 × 10-3 mmHg-1 AS grupėje ir -2,56 ± 0,93 × 10-3 mmHg-1 sveikų tiriamųjų grupėje). Nusileidžiančiosios aortos skerspjūvio plotų, jų pokyčio ir aortos elastingumo matavimų palyginimas pateikiamas 3 lentelėje.
3 lentelė. Tiriamųjų grupių nusileidžiančiosios aortos skerspjūvio plotų, jų pokyčio ir aortos
elastingumo matavimų palyginimas
Rodiklis MVN grupė AS grupė (n = 30) Sveiki tiriamieji P vertė (MVN vs. P vertė (MVN vs. P vertė (AS vs.
Didžiausias Ao plotas (mm2) 535,2 ± 100,7 589,1 ± 130,0 560,6 ± 133,3 0,037 0,441 0,085 Mažiausias Ao plotas (mm2) 478,2 ± 104,5 528,1 ± 116,0 486,8 ± 123,9 0,066 0,925 0,077 Ao ploto pokytis (mm2) -73,79 ± 23,36 -60,97 ± 27,82 -56,97 ± 30,83 0,649 0,034 0,045 Ao elastingum as (×10-3 mmHg-1) -2,56 ± 0,93 -1,71 ± 0,75 -2,28 ± 1,75 0,191 0,156 0,001
REZULTATŲ APTARIMAS
Šis retrospektyvinis tyrimas leido įvertinti dvi pacientų, sergančių didelio laipsnio vožtuvine širdies yda (AS arba MVN) grupes. Dar daugiau, išmatuotus KS bei aortos rodiklius palyginome su sveikais tiriamaisiais. Ankstesni moksliniai tyrimai parodė, jog pacientai, sergantys hemodinamiškai reikšminga širdies vožtuvine liga patiria gyvybei grėsmingų širdies ritmo ir laidumo sutrikimų, juos dažniau ištinka staigioji širdinė mirtis [8, 13]. Šių skirtingų širdies vožtuvų ydų (AS ir MVN) atvejais hemodinamikos pokyčiai taip pat yra skirtingi – AS atveju didėja KS perkrova slėgiu, o MVN – KPr ir KS perkrova tūriu. Tobulėjančios širdies MR tyrimo vaizdinimo technologijos suteikia galimybę įvertinti ankstyvus stambiųjų širdies kraujagyslių biomechaninius ir KS hemodinaminius pokyčius, todėl aortos biomechaninių kitimų įvertinimui pasirinkome širdies MR tyrimą [26].
Atlikę tiriamųjų grupių charakteristikų palyginimą nustatėme, jog pacientai, sergantys AS yra ženkliai vyresni lyginant su sergančiaisiais MVN. Mūsų rezultatai visiškai sutampa su literatūros duomenimis [27]. Tuo tarpu pacientų, sergančių didelio laipsnio MVN ir sveikų tiriamųjų amžius reikšmingai nesiskyrė. A. Singh ir bendraautoriai vertindamį aortos elastingumą AS sergantiems pacientams su dviburiu ir triburiu AoV nustatė, kad pacientai su dviburiu aortos vožtuvu yra reikšmingai jaunesni [28]. Svarbu pažymėti, jog nustatėme, kad pacientai sergantys AS turėjo didesnį kūno svorį, KMI, taip pat aukštesnį arterinį kraujospūdį bei pulsinį spaudimą. Tarp tiriamųjų grupių statistiškai reikšmingai nesiskyrė tik širdies susitraukimų dažnis. Sergantieji didelio laipsnio MVN turėjo mažesnį diastolinį arterinį kraujospūdį juos palyginus su sveikais tiriamaisiais.
Palyginus dvi (AS ir MVN) tiriamųjų grupes, KS tūriai, jų indeksai bei KS bendroji ir regioninė sistolinė funkcija (KSIF, KS bendroji išilginė ir apsukinė įtampa) statistiškai reikšmingai nesiskyrė, tačiau pacientai, sergantys didelio laipsnio AS turėjo reikšmingai didesnę KS miokardo masę ir jos indeksą. Palyginę tiriamųjų grupes (AS ir MVN) su sveikais tiriamaisiais nustatėme, kad KS galinis diastolinis tūris, galinis sistolinis tūris bei jų indeksai, taip pat KS miokardo masė ir jos indeksas buvo statistiškai reikšmingai didesni, tuo tarpu KSIF reikšmingai sumažėjusi buvo tik AS grupėje. Nors pacientų, sergančių didelio laipsnio MVN ir sveikų tiriamųjų KSIF reikšmingai nesiskyrė, KS bendroji išilginė įtampa ir
regioninė (segmentinė) miokardo funkcija yra sutrikusi pacientams, turintiems didelio laipsnio MVN. Pacientų, sergančių didelio laipsnio MVN širdies indeksas buvo statistiškai reikšmingai didesnis lyginant su sveikais tiriamaisiais.
Literatūroje galima rasti keletą tyrimų, vertinusių aortos elastingumo pokyčius pacientams, sergantiems aortos stenoze ir lyginusių hemodinaminius pokyčius esant dviburiui ir triburiui AoV, tačiau studijų, vertinančių MVN ar lyginančių AS ir MVN fenotipus bei jų įtaką aortos elastingumui nėra. A. Singh ir bendraautoriai ištyrė aortos elastingumą 169 tiriamųjų (106 su triburiu ir 63 su dviburiu AoV), o gautus rezultatus palygino su 23 sveikais tiriamaisiais. Autoriai palyginę AS stenozės grupę su sveikais tiriamaisiais nustatė padidėjusį aortos elastingumą nusileidžiančiojoje aortoje. Dar daugiau, tyrėjai nustatė padidėjusius KS tūrius, miokardo masę, taip pat padidėjusį tiek kylančiosios, tiek nusileidžiančiosos aortos skersmens plotą, kuomet kylančiosios aortos elastingumas šiek tiek padidėjęs, o nusileidžiančiosios – nepakitęs [28]. Tiek minėtame, tiek Yap SC su bendraautoriais atliktame aortos elastingumo vertinimo tyrime pacientams su dviburiu aortos vožtuvu nustatyta, kad aortos elastingumas nepriklauso nuo aortos stenozės laipsnio [28, 29]. Mūsų tyrėjų grupė lygindama aortos elastingumo rodiklius nustatė, jog tarp didelio laipsnio širdies vožtuvo ydą turinčių pacientų (AS ir MVN) reikšmingai skiriasi tik didžiausias nusileidžiančiosios krūtininės aortos skerspjūvio plotas. Lyginant sergančiuosius didelio laipsnio MVN su sveikais tiriamaisiais, statistiškai reikšmingai skyrėsi tik absoliutus nusileidžiančiosios aortos skerspjūvio ploto pokytis. Palyginus sergančiuosius AS su sveikais tiriamaisiais, reikšmingai skyrėsi absoliutus nusileidžiančiosios aortos skerspjūvio ploto pokytis ir aortos elastingumas.
IŠVADOS
1. Pacientų, sergančių didelio laipsnio AS didžiausias nusileidžiančiosios krūtininės aortos skerspjūvio plotas yra reikšmingai didesnis lyginant su pacientais, sergančiais didelio laipsnio MVN.
2. KS tūriai ir jų indeksuoti dydžiai, taip pat sistolinės funkcijos rodikliai (KSIF, bendroji išilginė ir apsukinė įtampa) tarp pacientų, sergančių didelio laipsnio AS ir didelio laipsnio MVN reikšmingai nesiskiria.
3. Aortos elastingumas tarp pacientų sergančių didelio laipsnio AS ir didelio laipsnio MVN statistiškai reikšmingai nesiskiria, tačiau yra reikšmingai mažesnis lyginant su sveikais tiriamaisiais.
LITERATŪROS SĄRAŠAS
1. Rajmannan NM, Gersh B, Bonow RO. Calcific aortic stenosis: from bench to the bedside – emerging clinical and cellular concepts. Heart 2003;89:801-5.
2. Braunwald E. Disease of the heart. Pericardium and pulmonary vasculature bed. Valvular heart disease. Aortic Stenosis 2005;1582-92.
3. Javier Ramos, Juan Manuel Monteagudo, Teresa González-Alujas and others. Large-scale assessment of aortic stenosis: facing the next cardiac epidemic?, European Heart Journal - Cardiovascular Imaging, Volume 19, Issue 10, October 2018, Pages 1142– 1148, https://doi.org/10.1093/ehjci/jex223
4. Russell J. Everett, Thomas A. and others. Extracellular Myocardial Volume in Patients With Aortic Stenosis. Journal of the American College of Cardiology, Volume 75, Issue 3, 28 January 2020, Pages 304-316
5. Marc R. Dweck, Nicholas A. Boon, David E. Newby. Calcific Aortic Stenosis: A Disease of the Valve and the Myocardium. Journal of the American College of Cardiology. Volume 60, Issue 19. 2012. Pages 1854-1863. ISSN 0735-1097. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2012.02.093.
6. Robert O. Bonow, Philip Greenland. Population-Wide Trends in Aortic Stenosis Incidence and Outcomes. Circulation. 2015;131:969–971.
7. Asch FM, Weissman NJ. Aortic stenosis and the failing heart. Expert Rev Cardiovasc Ther 2006;4:25-31.
8. M. Bučnius, T. Lapinskas. KT ir MRT taikymas atrenkant pacientus širdies kateteriniam gydymui: ką reikia žinoti kardiologui. Kardiologijos praktika. - 2019, Nr. 4, p. 29–31
9. Singh A, McCann GP. Cardiac magnetic resonance imaging for the assessment of aortic stenosis. Heart. 2019 Mar;105(6):489-497.
10. Helmut Baumgartner, Volkmar Falk, Jeroen J Bax, Michele De Bonis, Christian Hamm, et al. 2017 ESC/EACTS Guidelines for the management of valvular heart disease, European Heart Journal, Volume 38, Issue 36, 21 September 2017, Pages 2739–2791, https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehx391
11. João L. Cavalcante, Omosalewa O. Lalude, Paul Schoenhagen, Stamatios Lerakis. Cardiovascular Magnetic Resonance Imaging for Structural and Valvular Heart Disease Interventions. JACC: Cardiovascular Interventions March 14, 2016, 9 (5) 399-425; DOI: 10.1016/j.jcin.2015.11.031
12. Madesis A, Tsakiridis K, Zarogoulidis P, et al. Review of mitral valve insufficiency: repair or replacement. J Thorac Dis. 2014;6 Suppl 1(Suppl 1):S39–S51. doi:10.3978/j.issn.2072-1439.2013.10.20
13. Thavendiranathan P, Phelan D, Thomas JD, Flamm SD, Marwick TH. Quantitative assessment of mitral regurgitation: validation of new methods. J Am Coll Cardiol 2012;60:1470–83.
14. Friedrich MG. There is more than shape and function. J Am Coll Cardiol. 2008;52:1581–3.
15. Lusaite Karolina, Valevičienė Nomeda, Rimsaite Dominyka, Polianskis Marius. (2015). Širdies magnetinio rezonanso tomografijos reikšmė širdies amiloidozės diagnostikoje. Medicinos teorija ir praktika. 2015. 507–517. 10.15591/mtp.2015.080. 16. Von Knobelsdorff-Brenkenhoff F, Bublak A, El-Mahmoud S, Wassmuth R, Opitz C,
Schulz-Menger J. Single-centre survey of the application of cardiovascular magnetic resonance in clinical routine. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2013;14:62–8.
17. Bruder O, Wagner A, Lombardi M, Schwitter J, van Rossum A, Pilz G, et al. European Cardiovascular Magnetic Resonance (EuroCMR) registry–multi national results from 57 centers in 15 countries. J Cardiovasc Magn Reson. 2013;15:9.
18. Kramer CM, Barkhausen J, Flamm SD, Kim RJ, Nagel E. Society for Cardiovascular Magnetic Resonance Board of Trustees Task Force on Standardized P. Standardized cardiovascular magnetic resonance (CMR) protocols 2013 update. J Cardiovasc Magn Reson. 2013;15:91;
19. Baumgartner H, Bonhoeffer P, De Groot NM, de Haan F, Deanfield JE, Galie N, et al. ESC Guidelines for the management of grown-up congenital heart disease (new version 2010). Eur Heart J. 2010;31:2915–57.
Andreotti F, Antunes MJ, et al. Guidelines on the management of valvular heart disease (version 2012). Eur Heart J. 2012;33:2451–96.
21. Vassilevski, Yuri & Salamatova, Victoria & Simakov, Sergey. (2015). On the elasticity of blood vessels in one-dimensional problems of hemodynamics. Computational Mathematics and Mathematical Physics. 55. 1579-1589. 10.1134/S0965542515090134.
22. Yang F, Wang D, Liu H, et al. Analysis of elasticity characteristics of ascending aorta, descending aorta and pulmonary artery using 640 slice-volume CT. Medicine (Baltimore). 2018;97(26):e11125.
23. Constantine G, Shan K, Flamm SD, et al. Role of MRI in clinical cardiology. Lancet 2004;363:2162–71.
24. Raj V, Agrawal SK. Ischaemic heart disease assessment by cardiovascular magnetic resonance imaging. Postgraduate Medical Journal 2010;86:532-540.
25. Arbune, A., Soufer, A. & Baldassarre, L.A. Clinical and Advanced MRI Techniques for Detection of Checkpoint Inhibitor Associated Myocarditis. Curr Cardiovasc Imaging Rep 13, 3 (2020). https://doi.org/10.1007/s12410-019-9521-5
26. Stoiber, L., Ghorbani, N., Kelm, M. et al. Validation of simple measures of aortic distensibility based on standard 4-chamber cine CMR: a new approach for clinical studies. Clin Res Cardiol 109, 454–464 (2020). https://doi.org/10.1007/s00392-019-01525-8
27. Kleinauskienė, Rita, & Jonkaitienė, Regina. (2018). Degenerative aortic stenosis, dyslipidemia and possibilities of medical treatment. Medicina, 54(2:24), 1-11.
28. Singh A, Horsfield MA, Bekele S, et al. Aortic stiffness in aortic stenosis assessed by cardiovascular MRI: a comparison between bicuspid and tricuspid valves. Eur Radiol. 2019;29(5):2340‐2349. doi:10.1007/s00330-018-5775-6
29. Yap SC, Nemes A, Meijboom FJ et all. Abnormal aortic elastic properties in adults with congenital valvular aortic stenosis. Int J Cardiol. 2008 Aug 29;128(3):336-41. Epub 2007 Aug 8.
