Авторы:
Наумов А.Б., Хубулава Г.Г., Марченко С.П., Кулемин Е.С., Фогт П.Р., Купатадзе Д.Д., Терешенко О.Ю., Пилюгов Н.Г., Селиверстова А.А., Черномордова А.В., Андреев М.С., Марютина Т.А., Невмержицкая О.В., Чупаева О.Ю., Азарова И.Н., Кальной П.С., Сазонов А.Б., Волков А.М.
Организация:
1 ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России, Литовская ул., 2, Санкт-Петербург, 194100, Российская Федерация2 ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет
им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, ул. Льва Толстого, 6-8, Санкт-Петербург, 197022, Российская Федерация3 СПб ГБУЗ «Перинатальный центр № 1», пр-т Солидарности, 6, Санкт-Петербург, 193312, Российская Федерация4 ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны РФ, ул. Академика Лебедева, 6, Санкт-Петербург, 194044, Российская Федерация5 ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, ул. Репина, 3, г. Екатеринбург, Свердловская обл., 620028, Российская Федерация
Email:
Чтобы получить доступ к Email, авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.
Тип статьи:
Оригинальные статьи
УДК:
616.12-007-053.1-089.168-06:616.12-008.46]-073.432.19 DOI:
https://doi.org/10.24022/1810-0686-2021-18-1-33-44
Библиографическая ссылка:
Детские болезни сердца и сосудов. 2021; 1 (18): 33-44
Цитировать как:
Наумов А.Б., Хубулава Г.Г., Марченко С.П., Кулемин Е.С., Фогт П.Р., Купатадзе Д.Д., Терешенко О.Ю., Пилюгов Н.Г., Селиверстова А.А., Черномордова А.В., Андреев М.С., Марютина Т.А., Невмержицкая О.В., Чупаева О.Ю., Азарова И.Н., Кальной П.С., Сазонов А.Б., Волков А.М. . Механическая дисперсия и деформация миокарда: эхокардиографические предикторы послеоперационной острой сердечной недостаточности у пациентов первого года жизни в аспекте сравнения вариантов кардиоплегии. Детские болезни сердца и сосудов. 2021; 1 (18): 33-44. DOI: 10.24022/1810-0686-2021-18-1-33-44
Поступила / Принята к печати:
07.12.2020 / 28.01.2021
Ключевые слова:
деформация миокарда, механическая дисперсия, напряжение миокарда, кардиоплегия, острая сердечная недостаточность, врожденные пороки сердца
Скачать (Download)
Аннотация
Цель: Изучить динамику до- и послеоперационных показателей механической дисперсии и деформации миокарда в зависимости от варианта кардиоплегии. Выяснить их диагностическое значение в оценке риска развития острой сердечной недостаточности в раннем послеоперационном периоде.
Материал и методы . Проведено проспективное выборочное исследование результатов лечения 152 пациентов с врожденными пороками сердца. Выделено 2 группы в зависимости от типа кардиоплегии. Проводилось двухмерное эхокардиографическое исследование механической дисперсии миокарда, его продольной, циркулярной и радиальной деформации до операции, на 3-и и 7-е сутки после операции.
Результаты . Выявлены статистически значимые межгрупповые различия оцениваемых показателей на 3-и послеоперационные сутки. На 7-е сутки значения продольной и циркулярной деформации миокарда в исследуемых группах существенно не отличались. Радиальная деформация и механическая дисперсия имели межгрупповые отличия. С целью определения диагностической ценности параметров механической функции сердца с точки зрения риска развития острой сердечной недостаточности проведен ROC-анализ, в ходе которого получены следующие результаты: площадь ROC-кривой (AUC) для продольной деформации миокарда составила 0,881 с критическим значением –17%, для радиальной деформации – 0,863 с критическим значением 47,5%, для механической дисперсии – 0,752 с критическим значением 23 мс и для циркулярной деформации – 0,646 с критической точкой –12,5%.
Выводы . 1) анализ механической дисперсии и деформации миокарда левого желудочка у пациентов после операции на открытом сердце в сочетании с гемодинамическими и лабораторными критериями острой сердечной недостаточности позволяет сравнивать эффективность проводимой защиты миокарда с применением различных кардиоплегических растворов; 2) проведение ROC-анализа подтвердило возможность применения эхокардиографической оценки механической дисперсии и деформации миокарда для изучения механической функции сердца и оценки влияния кардиоплегии на риск развития острой сердечной недостаточности в раннем послеоперационном периоде.
Литература
Хубулава Г.Г., Наумов А.Б., Марченко С.П., Чупаева О.Ю., Селиверстова А.А., Александрович Ю.С. Показатели газового состава крови у новорожденных с синдромом малого сердечного выброса после кардиохирургических вмешательств. Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. 2018; 19 (5): 676–87. DOI: 10.24022/1810-0694-2018-19-5-676-687
Бокерия Л.А., Мовсесян Р.Р., Мусина Р.А. Актуальные вопросы интраоперационной защиты миокарда (кардиоплегия). Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 1998; 5: 63–70.
Smigla G., Jaquiss R., Walczak R., Bonadonna D., Kaemmer D., Schwimer C. et al. Assessing the safety of del Nido cardioplegia solution in adult congenital cases. Perfus (United Kingdom). 2014; 29 (6): 554–8. DOI: 10.1177/0267659114543346
Gozdzik A., Letachowicz K., Grajek B.B., Plonek T., Obremska M., Jasinski M. et al. Application of strain and other echocardiographic parameters in the evaluation of early and long-term clinical outcomes after cardiac surgery revascularization. BMC Cardiovasc. Disord. 2019; 19 (1): 189. DOI: 10.1186/s12872-019-1162-8
Friedberg M.K., Mertens L. Tissue velocities, strain, and strain rate for echocardiographic assessment of ventricular function in congenital heart disease. Eur. J. Echocardiogr. 2009; 10 (5): 585–93. DOI: 10.1093/ejechocard/jep045
Аверина Т.Б., Мовсесян Р.Р., Шебаев Г.А. Современные стратегии защиты миокарда у детей. Детские болезни сердца и сосудов. 2007; 5: 45–53.
Козар Е.Ф., Плющ М.Г., Попов А.Е. Кулага О.И., Мовсесян Р.Р., Самсонова Н.Н. Маркеры повреждения миокарда у детей первого года жизни с врожденными пороками сердца в раннем периоде после операций с кардиоплегической аноксией. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2014; 158 (10): 417–20.
Бокерия Л.А., Аверина Т.Б., Баранов В.В. Прохоров А.В., Карака Н.Н., Кузнецов М.И. и др. Опыт использования компьютерной капилляроскопии для диагностики состояния микроциркуляции при кардиохирургических операциях с искусственным кровообращением. Сердечно-сосудистые заболевания. Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. 2008; 9 (1): 11–27.
Luis S.A., Chan J., Pellikka P.A. Echocardiographic assessment of left ventricular systolic function: an overview of contemporary techniques, including speckle-tracking echocardiography. Mayo Clin. Proc. 2019; 94 (1): 125–38. DOI: 10.1016/j.mayocp.2018.07.017
Voigt J.-U., Exner B., Schmiedehausen K., Huchzermeyer C., Reulbach U., Nixdorff U. et al. Strain-rate imaging during dobutamine stress echocardiography provides objective evidence of inducible ischemia. Circulation. 2003; 107 (16): 2120–6. DOI: 10.1161/01.CIR.0000065249.69988.AA
Синельников Ю.С., Орехова Е.Н., Полевщикова М.А. Продольная механика левого желудочка у новорожденных с коарктацией аорты до и после хирургической коррекции. Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского. 2017; 5 (4 (18)): 43–50.
Синельников Ю.С., Орехова Е.Н., Матановская Т.В. Продольная механика как компонент систолической функции левого желудочка у детей первого года жизни в раннем послеоперационном периоде хирургической коррекции перимембранозного дефекта межжелудочковой перегородки. Патология кровообращения и кардиохиурургия. 2019; 23 (1): 17–25. DOI: 10.21688/1681-3472-2019-1-17-25
Хубулава Г.Г., Наумов А.Б., Марченко С.П., Терешенко О.Ю., Кулемин Е.С., Романовский Д.Ю., Бирюков А.В. Модифицированная методика комбинированной кристаллоидно-кровяной холодовой кардиоплегии с уменьшенным объемом заполнения системы доставки для хирургической коррекции врожденных пороков сердца у детей. Детские болезни сердца и сосудов. 2019; 16 (1): 5–15. DOI: 10.24022/1810-0686-2019-16-1-5-15
Марченко С.П., Хубулава Г.Г., Наумов А.Б., Селиверстова А.А., Цыпурдеева Н.Д., Суворов В.В. и др. Патофизиологические принципы и подходы к оценке гемодинамики. Педиатр. 2014; 5 (4): 110–5.
Forsey J., Friedberg M.K., Mertens L. Speckle tracking echocardiography in pediatric and congenital heart disease. Echocardiography. 2013; 30 (4): 447–59. DOI: 10.1111/echo.12131
Rychik J., Zeng S., Bebbington M., Szwast A., Quartermain M., Natarajan S. et al. Speckle tracking-derived myocardial tissue deformation imaging in twin-twin transfusion syndrome: differences in strain and strain rate between donor and recipient twins. Fetal Diagn. Ther. 2012; 32 (1–2): 131–7. DOI: 10.1159/000335403
Brooks P.A., Khoo N.S., Mackie A.S., Hornberger L.K. Right ventricular function in fetal hypoplastic left heart syndrome. J. Am. Soc. Echocardiogr. 2012; 25 (10): 1068–74. DOI: 10.1016/j.echo.2012.06.005
Menon S.C., Minich L.L., Casper T.C., Puchalski M.D., Hawkins J.A., Tani L.Y. et al. Regional myocardial dysfunction following Norwood with right ventricle to pulmonary artery conduit in patients with hypoplastic left heart syndrome. J. Am. Soc. Echocardiogr. 2011; 24 (8): 826–33. DOI: 10.1016/j.echo.2011.05.008
Марцинкевич Г.И., Соколов А.А., Ковалев И.А., Мурзина О.Ю., Попов С.В. Электромеханическое сопряжение миокарда в норме и у детей с синдромом WPW. Вестник аритмологии. 2004; 35: 38–44.
Fernandes F.P., Manlhiot C., Roche S.L., Grosse-Wortmann L., Slorach C., McCrindle B.W. et al. Impaired left ventricular myocardial mechanics and their relation to pulmonary regurgitation, right ventricular enlargement and exercise capacity in asymptomatic children after repair of tetralogy of Fallot. J. Am. Soc. Echocardiogr. 2012; 25 (5): 494–503. DOI: 10.1016/j.echo.2012.01.014
Kutty S., Deatsman S.L., Russell D., Nugent M.L., Simpson P.M., Frommelt P.C. Pulmonary valve replacement improves but does not normalize right ventricular mechanics in repaired congenital heart disease: a comparative assessment using velocity vector imaging. J. Am. Soc. Echocardiogr. 2008; 21 (11): 1216–21. DOI: 10.1016/j.echo.2008.08.009
Marcus K.A., de Korte C.L., Feuth T., Thijssen J.M., van Oort A.M., Tanke R.B. et al. Persistent reduction in left ventricular strain using two-dimensional speckle-tracking echocardiography after balloon valvuloplasty in children with congenital valvular aortic stenosis. J. Am. Soc. Echocardiogr. 2012; 25 (5): 473–85. DOI: 10.1016/j.echo.2012.01.009
Марцинкевич Г.И., Кривощеков Е.В., Соколов А.А. Послеоперационное ремоделирование сердца у детей при коррекции межжелудочковых дефектов. Сибирский медицинский журнал. 2012; 27 (1): 44–8.
Соколов А.А., Марцинкевич Г.И. Сердечная недостаточность у пациентов с сохраненной фракцией выброса левого желудочка – насосная несостоятельность сердца? Кардиология. 2018; 58 (6): 79–84. DOI: 10.18087/cardio.2018.6.10125
Шибеко Н.А., Гелис Л.Г., Русак Т.В., Семенова Н.В., Ковш Е.В. Влияние кардиальных факторов риска на развитие периоперационной острой сердечной недостаточности при коронарном шунтировании у лиц с ИБС и пограничнойфракцией выброса. Кардиология в Беларуси. 2017; 5 (5): 945–53.
Соколов А.А., Марцинкевич Г.И., Кривощеков Е.В. Ультразвуковая оценка функции единственного желудочка на этапах коррекции порока, проблемы и решения. Кардиология в Беларуси. 2011; 5 (18): 397–8.
Perdreau E., Séguéla P.E., Jalal Z., Perdreau A., Mouton J.-B., Nelson-Veniard M. et al. Évaluation de la fonction ventriculaire gauche postopératoire par 2D strain (speckle tracking) aprés chirurgie cardiaque pédiatrique. Arch. Cardiovasc. Dis. 2016; 109 (11): 599–606. DOI: 10.1016/j.acvd.2016.03.005
Ахмедов Ш.Д., Кривощеков Е.В., Пекарская М.В., Крылов А.Л., Веснина Ж.В., Таранов С.В. Отдаленные клинические результаты кардиомиопластики. Кардиология. 1996; 36 (6): 74–7.
Шипулин В.М., Казаков В.А., Кривощеков Е.В., Суходоло И.В., Ваизов В.Х., Лежнев А.А. и др. Морфологические предикторы послеоперационного ремоделирования сердца у больных ишемической кардиомиопатией. Кардиология. 2007; 47 (8): 57–9.
Orde S., Huang S.J., McLean A.S. Speckle tracking echocardiography in the critically ill: Enticing research with minimal clinical practicality or the answer to non-invasive cardiac assessment? Anaesth. Intensive Care. 2016; 44 (5): 542–51. DOI: 10.1177/0310057x1604400518
Koopman L.P., Slorach C., Hui W., Manlhiot C., McCrindle B.W., Friedberg M.K. et al. Comparison between different speckle tracking and color tissue Doppler techniques to measure global and regional myocardial deformation in children. J. Am. Soc. Echocardiogr. 2010; 23 (9): 919–28. DOI: 10.1016/j.echo.2010.06.014
Об авторах
Наумов Алексей Борисович, канд. мед. наук, доцент, ORCID
Хубулава Геннадий Григорьевич, доктор мед. наук, профессор, академик РАН, заведующий кафедрой, главный кардиохирург Северо-Западного ФО РФ, ORCID
Марченко Сергей Павлович, доктор мед. наук, профессор, заведующий отделением,
ORCID
Кулемин Евгений Сергеевич, сердечно-сосудистый хирург, заведующий отделением,
ORCID
Фогт Пауль Роберт, профессор, сердечно-сосудистый хирург, главный кардиохирург Центра
сердечно-сосудистой хирургии клиники «Им Парк» (Цюрих, Швейцария); приглашенный
профессор кафедры факультетской хирургии СПбГМУ им. И.П. Павлова
Купатадзе Дмитрий Дмитриевич, доктор мед. наук, профессор, заведующий кафедрой,
ORCID
Терешенко Ольга Юрьевна, анестезиолог-реаниматолог, ORCID
Пилюгов Николай Геннадьевич, анестезиолог-реаниматолог, ORCID
Селиверстова Анастасия Алексеевна, детский кардиолог, ORCID
Черномордова Александра Владимировна, ассистент, ORCID
Андреев Михаил Сергеевич, науч. сотр., ORCID
Марютина Татьяна Александровна, анестезиолог-реаниматолог, ORCID
Невмержицкая Оксана Владимировна, канд. мед. наук, заведующий отделением,
ORCID
Чупаева Ольга Юрьевна, врач ультразвуковой диагностики, ORCID
Азарова Ирина Николаевна, кардиолог, науч. сотр.
Кальной Павел Станиславович, ассистент, ORCID
Сазонов Андрей Борисович, доктор мед. наук, профессор, ORCID
Волков Андрей Михайлович, доцент, ORCID
Mechanical dispersion and myocardial deformation – echocardiographic predictor of postoperative acute heart failure in children of the first year of life in the aspect of comparison of cardioplegia types
Authors:
Naumov A.B., Khubulava G.G., Marchenko S.P., Kulemin E.S., Vogt P.R., Kupatadze D.D., Tereshenko O.Yu., Pilyugov N.G., Seliverstova A.A., Chernomordova A.V., Andreev M.S., Maryutina T.A., Nevmerzhitskaya O.V., Chupaeva O.Yu., Azarova I.N., Kal’noy P.S., Sazonov A.B., Volkov A.M.
Company:
1 Saint-Petersburg State Pediatric Medical University, Saint-Petersburg, 194100, Russian Federation2 Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Saint-Petersburg, 197022, Russian Federation3 Saint Petersburg City Perinatal Center # 1, Saint Petersburg, 193312, Russian Federation4 S.M. Kirov Military-Medical Academy, Saint-Petersburg, 194044, Russian Federation5 Ural State Medical University, Ekaterinburg, 620028, Russian Federation
Section:
Original articles
Objective: To estimate pre- and postoperative mechanical dispersion and deformation of myocardium, depending on the type of cardioplegia used, and to find out the diagnostic values in order to assess the risk of acute heart failure in the early postoperative period.
Material and methods. A prospective study of the results of treatment of 152 patients with congenital heart defects was done. Patients were divided into 2 groups depending on cardioplegia type. The analysis of myocardial deformation with quantitative assessment of regional left ventricular function with calculations of longitudinal, radial and circumferential strain to assess the effectiveness of myocardial protection was done.
Results. Statistically significant differences between the groups in the estimated parameters were revealed on the 3rd postoperative day. On the 7th day, the values of longitudinal and circular myocardial deformity did not differ significantly between the study groups. Radial deformation and mechanical dispersion had significant intergroup differences. To determine the diagnostic value of the parameters of the mechanical function of the heart for the risk of developing acute heart failure, an ROC analysis was performed. For longitudinal deformation of the myocardium, the result of calculating the area under the ROC curve (AUC) was 0.881 with a critical value of –17%, for radial deformation AUC – 0.863 with a critical value of 47.5%, for mechanical dispersion – 0.752 with a critical value of 23 ms. The lowest diagnostic value was found in the index of circular deformity – 0.646 with a critical point of –12.5%.
Conclusion. 1. Analysis of mechanical dispersion and left ventricular myocardium strain in patients after cardiac surgery in combination with hemodynamic and laboratory criteria for acute heart failure allows to compare the effectiveness of myocardial protection using different cardioplegic solutions. 2. The ROC analysis confirmed that mechanical dispersion and left ventricular myocardium strain can be used to evaluate the mechanical function of the myocardium and assess the effect of cardioplegia on the risk of developing acute heart failure in the early postoperative period.
Keywords:
myocardial deformation, mechanical dispersion, strain, cardioplegia, acute heart failure, congenital heart defects
Cite:
Naumov A.B., Khubulava G.G., Marchenko S.P., Kulemin E.S., Vogt P.R., Kupatadze D.D., Tereshenko O.Yu., Pilyugov N.G., Seliverstova A.A., Chernomordova A.V., Andreev M.S., Maryutina T.A., Nevmerzhitskaya O.V., Chupaeva O.Yu., Azarova I.N., Kal’noy P.S., Sazonov A.B., Volkov A.M. Mechanical dispersion and myocardial deformation – echocardiographic predictor of postoperative acute heart failure in children of the first year of life after cardiac surgery in the aspect of comparison of cardioplegia types. Children’s Heart and Vascular Diseases. 2021; 18 (1): 33–44 (in Russ.). DOI: 10.24022/1810-0686-2021-18-1-33-44
Aleksey B. Naumov, Cand. Med. Sc., Associate Professor, ORCID
Gennadiy G. Khubulava, Dr. Med. Sc., Professor, Academician of RAS, Chief of Chair, Chief Cardiac Surgeon of the Northwestern Federal District of the Russian Federation, ORCID
Sergey P. Marchenko, Dr. Med. Sc., Professor, Head of Department, ORCID
Evgeniy S. Kulemin, Cardiac Surgeon, Head of Department, ORCID
Paul R. Vogt, Professor, Cardiovascular Surgeon, Chief Cardiac Surgeon at the Center for Cardiovascular Surgery at the Im Park Clinic (Zurich, Switzerland); Professor of Faculty Surgery Pavlov First Saint Petersburg State Medical University
Dmitriy D. Kupatadze, Dr. Med. Sc., Professor, Chief of Chair, ORCID
Ol’ga Yu. Tereshenko, Anesthesiologist-Intensivist, ORCID
Nikolay G. Pilyugov, Anesthesiologist-Intensivist, ORCID
Anastasiya A. Seliverstova, Pediatric Cardiologist, ORCID
Aleksandra V. Chernomordova, Assistant Professor, ORCID
Mikhail S. Andreev, Researcher, ORCID
Tat’yana A. Maryutina, Anesthesiologist-Intensivist, ORCID
Oksana V. Nevmerzhitskaya, Cand. Med. Sc., Head of Department, ORCID
Ol’ga Yu. Chupaeva, Researcher, ORCID
Irina N. Azarova, Cardiologist, Researcher
Pavel S. Kal’noy, Assistant Professor, ORCID
Andrey B. Sazonov, Dr. Med. Sc., Professor, ORCID
Andrey M. Volkov, Associate Professor, ORCID
