Význam vyšetření kontraktilní rezervy levé komory dobutaminovou echokardiografií u nemocných s pokročilým chronickým srdečním selháním

Souhrn

Úvod:
Existuje několik prací svědčících o významu kontraktilní rezervy, hodnocené dobutaminovou echokardiografií, pro odhad dalšího vývoje u nemocných se srdečním selháním.

Cíl:
Zhodnotit, do jaké míry může změna objemů a ejekční frakce (EF) levé komory nebo dopplerovského Tei indexu při dobutaminové echokardiografii předpovídat další vývoj srdečního selhání.

Metodika:
U 66 kandidátů transplantace srdce (průměrný věk 51,5 ± 9,2 let, muži/ženy 55/11, dilatační kardiomyopatie/ischemická choroba srdeční 32/34) s chronickým systolickým srdečním selháním byla provedena dobutaminová echokardiografie (dávka dobutaminu 5 a 10 µg/kg/min po 5 min) s hodnocením enddiastolického a endsystolického objemu (EDV, ESV), EF levé komory a Tei indexu. Stejné parametry byly hodnoceny s odstupem 1 roku.

Výsledky:
Při dobutaminovém testu se oproti klidovým hodnotám statisticky významně zlepšily EF (p = 0,004), ESV (p = 0,003) a Tei index (p < 0,001). Změny EF ani Tei indexu při podání dobutaminu však nepredikovaly změny těchto ukazatelů po 1 roce. Pouze u nemocných s ischemickou chorobou srdeční byla zjištěna významná korelace mezi změnou EDV a ESV při dobutaminovém testu a změnou těchto parametrů po roce (r = 0,61, p = 0,016; r = 0,57, p = 0,027).

Závěr:
Změny EDV a ESV levé komory při dobutaminovém testu mohou u nemocných s pokročilým srdečním selháním na podkladě ICHS do určité míry predikovat remodelaci levé komory v průběhu 1 roku. Změny EF ani Tei indexu takovou prediktivní hodnotu nemají.

Klíčová slova:
srdeční selhání - transplantace srdce - dobutaminová echokardiografie - remodelace levé komory - kontraktilní rezerva

Úvod

Vysoká prevalence srdečního selhání ve vyspělých zemích [27] vede při limitovaných počtech srdečních transplantací k nutnosti propracovávat metody prognostické stratifikace a zdokonalovat indikační kritéria k transplantaci srdce.

V tomto smyslu bylo od 2. poloviny 80. let 20. století publikováno několik menších studií o prognostickém významu funkční rezervy levé komory (LK), stanovené dobutaminovou echokardiografií [2,6,8,12,16,21,20,22,24]. Přestože byly výsledky pozitivní, dobutaminová echokardiografie se zatím nestala obecně přijatou metodou, která by měla své místo v prognostické stratifikaci. Jako měřítko kontraktilní rezervy byl většinou použit nárůst ejekční frakce (EF) LK po podání dobutaminu. Pro posuzování změn kontraktility a relaxace levé komory při farmakologickém testu by však mohl být výhodný i dopplerovský Tei index [3,7,11,17,18,26], který je snadno vyšetřitelný, dobře reprodukovatelný a mnohými autory považovaný za integrovaný ukazatel systolické a diastolické funkce levé komory.

Cílem studie proto bylo ověřit na souboru nemocných s pokročilým chronickým srdečním selháním význam vyšetření kontraktilní rezervy LK pro odhad dalšího vývoje onemocnění a současně zjistit, zda může změna Tei indexu při podání dobutaminu být lepším ukazatelem kontraktilní rezervy ve srovnání se změnou EF a objemů LK.

Metodika a soubor nemocných

Soubor nemocných

Vyšetřili jsme prospektivně 66 po sobě následujících nemocných (muži/ženy 55/11) průměrného věku 51,5 - 9,2 let (rozmezí 22-65 let) s chronickým systolickým srdečním selháním na podkladě ischemické choroby srdeční (ICHS, n = 34) nebo dilatační kardiomyopatie (DKMP, n = 32), kteří byli hospitalizováni na naší klinice jako potenciální kandidáti ortotopické transplantace srdce (OTS). 12 (18 %) nemocných bylo ve funkční třídě NYHA II, 47 (71 %) ve třídě NYHA III a 7 (11 %) bylo zařazeno do třídy NYHA IV. Vyloučeni byli nemocní, jejichž stav vyžadoval inotropní podporu, a nemocní s A-V disociací nebo s fibrilací síní. 59 nemocných mělo v době vyšetření vlastní sinusový rytmus, zbývajících 7 mělo stimulovaný rytmus (z toho 1krát síňová stimulace, 1krát 2dutinová stimulace, 5krát biventrikulární stimulace).

Poslední dávky betablokátorů byly podány 24 hodin před vyšetřením, jinak byla ponechána původní medikace medikaci (tab. 1).

Studie byla schválena etickou komisí IKEM, všichni pacienti poskytli informovaný souhlas.

Vyšetření

Všichni nemocní podstoupili vyšetření dobutaminovou echokardiografií s použitím dávek dobutaminu 5 a 10 µg/kg/min po 5 min. Při vyšetření byly hodnoceny následující parametry: enddiastolický objem (EDV), endsystolický objem (ESV), ejekční frakce (EF) a Tei index levé komory v klidu a na konci zátěže při dávce dobutaminu 10 µg/kg/min. Vyšetření byla provedena na přístroji VIVID 7 (GE Medical, Milwaukee, USA), vždy ráno před snídaní.

EDV, ESV a EF LK byly počítány Simpsonovou metodou ze 4dutinové hrotové projekce. Kvalita zobrazení endokardu umožnila výpočet EF LK v klidu i při zátěži u 44 nemocných. Tei index (myocardial performance index - MPI) byl vypočten jako součet izovolumického kontrakčního a izovolumického relaxačního času dělený ejekčním časem LK (MPI = ICT + IRT/LVET). Součet izovolumických časů byl získán odečtením ejekčního času LK od intervalu mezi koncem a začátkem transmitrálního průtoku [26] (obr. 1). Ejekční čas LK byl měřen pulzním dopplerovským vyšetřením ve výtokovém traktu LK těsně pod aortální chlopní, interval mezi koncem a začátkem transmitrálního průtoku byl měřen z apikálního přístupu pulzním dopplerovským vyšetřením se vzorkovacím objemem na úrovni konců cípů mitrální chlopně v diastole. Kvalita dopplerovského záznamu umožnila vyšetření Tei indexu v klidu i při zátěži u 62 nemocných.

Hodnoty EDV, ESV, EF a Tei indexu LK byly u každého pacienta získány jako průměry z nejméně 3 srdečních cyklů. Výpočty byly prováděny buď přímo ze zastavené smyčky, nebo off-line z digitálního záznamu.

Všichni přeživší nemocní byli zkontrolováni s odstupem 12 ± 3 měsíců a při kontrole byly echokardiograficky znovu stanoveny EDV, ESV, EF a Tei index LK, tentokrát bez podání dobutaminu.

Statistické hodnocení

Hodnoty jsou vyjádřeny jako průměr ± směrodatná odchylka. Při srovnání podskupin nemocných byl použit nepárový t-test, při srovnání výchozích klidových hodnot s hodnotami při farmakologickém testu a po ročním sledování byl použit párový t-test. Vztahy mezi ukazateli kontraktilní rezervy a změnou parametrů LK v průběhu sledování byly hodnoceny lineární regresní analýzou. Vztah mezi přítomností kontraktilní rezervy při dobutaminovém testu (Δ EF > + 5 %) a zlepšením EF po roce sledování(Δ EF > + 5 %)jsme hodnotili χ² testem.

Za statisticky významnou jsme považovali hladinu významnosti p < 0,05.

Výsledky

Průměrné hodnoty základních parametrů, shrnuté v tab. 2, dokládají, že studovaný soubor zahrnuje převážně nemocné s pokročilým srdečním selháním. Nemocní se základním onemocněním ICHS měli oproti nemocným s DKMP v průměru nižší klidovou srdeční frekvenci, nižší hladinu N-BNP a horší výsledky spiroergometrie. V ostatních měřených parametrech se obě podskupiny signifikantně nelišily.

Změny jednotlivých parametrů LK při podání dobutaminu 10 µg/kg/min jsou shrnuty v tab. 3.

Došlo k signifikantnímu nárůstu EF při zmenšení ESV LK a nezměněné průměrné hodnotě EDV. V podskupinách zůstala zachována statistická významnost těchto změn pouze u nemocných s ICHS. Ze 44 nemocných, u kterých byla spočtena EF v klidu i při dobutaminu, došlo v 16 případech k nárůstu o více než absolutních 5 % (tj. nárůst vyšší než obvyklé rozmezí variability měření, považován za ukazatel zachované kontraktilní rezervy). Přítomnost tohoto nárůstu EF při dobutaminovém testu nepredikovala obdobný nárůst EF (o > 5 %) po roce sledování (χ = 1,50, p = 0,22).

Tei index vykazoval oproti EF a ESV statisticky podstatně významnější zlepšení, které zůstalo vysoce významné i v podskupinách DKMP a ICHS. Ejekční čas levé komory (LVET), ani jeho podíl na celkové době srdečního cyklu (LVET/R-R) se v průměru neměnil. Změna Tei indexu byla dána zkrácením podílu celkové doby izovolumických fází na R-R intervalu ICT + IRT/R-R. Tím se prodloužil podíl plnícího času LK (diastolic filling time - DFT) DFT/R-R na intervalu R-R. DFT/R-R vykazoval statisticky nejvýznamnější změnu ze všech parametrů i v podskupinách DKMP a ICHS. U 29 nemocných byl v klidu zaznamenán restriktivní typ mitrálního průtoku (E/A > 2 nebo 1 ≤ E/A ≤ 2 s deceleračním časem vlny E < 150 ms), který s výjimkou 1 pacienta zůstal zachován i během dobutaminového testu. Tei index se v průměru signifikantně nelišil u nemocných s restriktivním a nerestriktivním typem mitrálního průtoku (0,78 ± 0,30 vs. 0,79 ± 0,22).

U 29 nemocných byl v klidu zaznamenán restriktivní typ mitrálního průtoku (E/A > 2 nebo 1 ≤ E/A ≤ 2 s deceleračním časem vlny E < 150 ms), který s výjimkou jednoho pacienta zůstal zachován i během dobutaminového testu. Tei index se v průměru signifikantně nelišil u nemocných s restriktivním a nerestriktivním typem mitrálního průtoku (0,78 ± 0,30 vs. 0,79 ± 0,22).

V průběhu sledování celkem 11 nemocných zemřelo, u 5 byla provedena urgentní OTS a u 7 OTS v neurgentním pořadí. Ke kompletní echokardiografické kontrole se dostavilo 40 nemocných, z toho u 33 byla provedena také kontrolní spiroergometrie.

Hodnoty jednotlivých parametrů LK při vstupním vyšetření a při roční kontrole u 40 nemocných přeživších bez transplantace jsou ukázány souhrnně v tab. 4. ESV, EF a Tei index se u těchto nemocných po 1 roce významně zlepšily, EDV zůstal beze změny. Statistická významnost změny EF a Tei indexu zůstala v podskupinách zachována jen u DKMP.

V celém souboru ani v podskupině nemocných s DKMP nebyla nalezena žádná významná korelace mezi odpovědí EF, EDV, ESV a Tei indexu na podání dobutaminu a změnou těchto parametrů v odstupu 1 roku. Pouze u nemocných s ICHS byla nalezena statisticky významná korelace mezi změnou EDV a ESV po podání dobutaminu a jejich změnou po roce (tab. 5).

Odpověď žádného z uvedených echokardiografických ukazatelů na podání dobutaminu nekorelovala se změnou parametrů získaných spiroergometrií (pVO₂, VE/VCO₂ slope) po 1 roce.

Nemocní, kteří zemřeli nebo byli urgentně transplantováni, se nelišili od nemocných přežívajících bez OTS změnou EDV, ESV, EF ani Tei indexu při dobutaminovém testu. Stejně tak se nelišili ani v žádném ze sledovaných vstupních ukazatelů uvedených v tab. 2.

Diskuse

Studie neprokázala, že by vyšetření kontraktilní rezervy LK dobutaminovým testem pomocí echokardiografického stanovení EDV, ESV a EF nebo pomocí Tei indexu u nemocných s pokročilým systolickým srdečním selháním mělo zásadnější význam pro předpověď další remodelace LK a vývoje srdečního selhání v následujícím roce. Při skupinové analýze podle etiologie srdečního selhání jsme nalezli pouze volný vztah mezi kontraktilní rezervou LK a remodelací LK v odstupu 1 roku v podskupině nemocných s ICHS. Naše pozorování nepotvrdilo výsledky jiných autorů, dle kterých je dobutaminem mobilizovaná kontraktilní rezerva LK významným prediktorem dalšího vývoje její remodelace [6,8,16,21] a prognózy [2,12,20,22,24] nemocných se systolickým srdečním selháním. Tento rozdílný výsledek může odrážet odlišné složení souboru nemocných, případně rozdíly v metodice měření kontraktilní rezervy LK a změn při dalším sledování. Všechny práce, které prokázaly význam kontraktilní rezervy pro předpověď další remodelace LK, zahrnovaly na rozdíl od naší studie nemocné, kteří ještě nebyli léčeni betablokátory. V některých studiích byli zastoupeni nemocní v širokém spektru tíže srdečního selhání [12,21,22] nebo s méně pokročilou remodelací LK [8,16,22,24] . Ve 2 studiích se jednalo o malé soubory pacientů [8,20]. Kontraktilní rezerva byla posuzována v jednotlivých studiích různými způsoby, nejčastěji dle změny EF, ev. WMSI (wall motion score index), v některých pracích byly hodnoceny změny endsystolického rozměru LK [20] , ESV [22], dp/dt [2] a průměrného [24] nebo maximálního srdečního výkonu (peak power) [12].

Objemy a EF LK byly ve většině studií stanovovány echokardiograficky, podobně jako v této práci. Výpočet EF je při velmi nízkých hodnotách náchylný ke značné relativní chybě, protože tepový objem v čitateli je stejného řádu jako běžně akceptovaná variabilita měření EDV a ESV, jejichž je rozdílem. Hodnocení změn velmi nízké EF při dobutaminovém testu nebo v průběhu longitudinálního sledování je proto problematické. Oproti tomu hodnocení změn samotného EDV a ESV je mnohem robustnější. Tato skutečnost může vysvětlit naše pozorování, že nikoli EF, ale pouze změny EDV a ESV při dobutaminovém testu měly u nemocných s ICHS určitý vztah k remodelaci LK v průběhu sledování.

Dalším problémem je, že všechny klinicky dostupné ukazatele systolické funkce LK jsou ovlivněny řadou dalších faktorů, především předtížením a dotížením. Obtíže se stanovováním EF by teoreticky mohl obejít Tei index (MPI), který je založený na hodnocení časových intervalů a nezávislý na geometrii LK. Je snadněji stanovitelný než EF a dobře reprodukovatelný [18,26]. Ukázal se být prediktorem prognózy u systolického srdečního selhání [3,7,17], po srdečním infarktu [15,23] a u srdeční amyloidózy [25]. S použitím tohoto indexu však zůstává spojena řada nevyřešených otázek. Například není dostatek konzistentních údajů o jeho závislosti na předtížení [1,9,14]. IRT, který je jednou z jeho determinant, se na jedné straně prodlužuje s progredující poruchou aktivní diastolické relaxace, na druhé straně se zkracuje při zvyšujícím se plnícím tlaku LK. To by mohlo vést paradoxně i ke „zlepšení“ indexu při zhoršení hemodynamického stavu. Tato skutečnost je jedním z důvodů, proč je třeba k interpretaci Tei indexu přistupovat obezřetně [13]. V průměru jsme nezaznamenali rozdíl v hodnotách Tei indexu mezi nemocnými s přítomným a nepřítomným restriktivním typem mitrálního průtoku, ale to nevylučuje možné ovlivnění v některých individuálních případech. Kromě toho jsou hodnoty Tei indexu podmíněny nejen stavem kontraktility a aktivní diastolické relaxace, ale také synchronií kontrakce LK. Například nemocní s blokádou levého raménka Tawarova mají větší podíl izovolumických časů na době srdečního cyklu (total isovolumic time - t-IVT), a tím i vyšší (tj. horší) hodnoty Tei indexu [4].

Podání dobutaminu u nemocných s DKMP snižuje t-IVT, a tím zlepšuje hodnoty Tei indexu [5]. Tento poznatek jsme potvrdili s tím, že na rozdíl od citované práce se v našem souboru t-IVT, a tím i Tei index po podání dobutaminu snížil nejen u nemocných nejen s DKMP, ale i s ICHS.

Důležité je, že v našem souboru bylo zlepšení Tei indexu při dobutaminovém testu statisticky mnohem významnější než změny objemů nebo EF. To by mohlo znamenat, že tento parametr je vhodnější pro posuzování inotropního účinku léku než běžně užívané EF nebo ESV.

O prognostickém významu změn Tei indexu při dobutaminovém testu existují jen ojedinělá data. V malé studii u 24 pacientů se srdečním selháním měli nemocní s odpovědí na dobutamin (5 µg/kg/min) lepší prognózu než pacienti bez odpovědi [10]. V jiné studii u 162 pacientů po prvním srdečním infarktu [19] byla změna Tei indexu při infuzi s dobutaminem v dávce 10 µg/kg/min silným prognostickým prediktorem, který měl aditivní hodnotu ke klasickým ukazatelům (věk, Killipova třída při přijetí, EF, viabilita v infarktové zóně, mitrální decelerační čas).

V naší studii však změna Tei indexu (ani samotného t-IVT) při dobutaminovém testu nedovolila předpovědět vývoj remodelace LK nebo srdečního selhání v následujícím roce.

Určitou limitací naší studie by mohl být protokol použitý při dobutaminovém testu. Betablokátory (převážně karvedilol) byly vysazeny jen 24 hodin před testem a byla použita nízká dávka dobutaminu do 10 µg/kg/min, což mohlo snížit výtěžnost testu. Vzhledem k tomu, že se v našem souboru jednalo o rizikové nemocné, nepřistoupili jsme k vysazení betablokátorů na 48 hodin a k použití středních dávek dobutaminu. Průměrný vzestup srdeční frekvence (SF) během testu byl o 7/min, a proto se domníváme, že použitý protokol byl přiměřený. Snad lepší alternativou by mohlo být testování individuální dávkou dobutaminu do vzestupu SF o 10/min, čímž by se také setřel rozdíl mezi nemocnými léčenými a neléčenými betablokátorem.

Závěr

U nemocných s pokročilým srdečním selháním léčených betablokátory má vyšetření kontraktilní rezervy dobutaminovou echokardiografií za použití nízkých dávek léku a při hodnocení tradičních parametrů (EF, ESV) nebo dopplerovského Tei indexu minimální význam pro odhad dalšího vývoje onemocnění. Pouze u nemocných s ischemickou etiologií existuje volná pozitivní korelace mezi změnou EDV a ESV levé komory při dobutaminovém testu a po roce sledování. Na nemocné s pokročilým srdečním selháním tedy nelze extrapolovat poznatky o prognostickém významu kontraktilní rezervy získané v jiných populacích pacientů se systolickou dysfunkcí levé komory.

Tato práce byla podporována grantem NA 6946-3/2002 IGA MZ.

MUDr. Petr Lupínek, CSc.

www.ikem.cz

e-mail: petr.lupinek@ikem.cz

Doručeno do redakce: 30. 11. 2004

Přijato po recenzi: 12. 1. 2005