Возможности инструментального определения волемического статуса у пациентов с острой декомпенсацией хронической сердечной недостаточности

Полный текст

Список сокращений

Введение

Под острой декомпенсацией сердечной недостаточности (ОДСН) понимают быстрое нарастание тяжести клинических проявлений (одышки, выраженности артериальной гипоксемии, возникновение артериальной гипотонии), ставшее причиной срочного обращения за медицинской помощью и экстренной госпитализации у пациента, уже страдающего хронической сердечной недостаточностью (ХСН) [1].

Наши знания об эпидемиологии сердечной недостаточности (СН) основаны на данных ряда крупномасштабных регистров, проведенных в США, включая ADHERE [2] и OPTIMIZE-HF [3] в Европе, европейские исследования сердечной недостаточности (EHFS) I [4] и II [5] и пилотный регистр ESC-HF [6], а также международный регистр ALARM-HF [7]. Данные исследования показали, что госпитальная летальность у больных, поступающих с диагнозом острой СН (ОСН), колеблется от 4 до 7%, летальность в течение первых 3 мес после выписки из стационара составила от 7 до 11%, смертность в течение первого года после выписки из стационара при госпитализации по поводу ОСН достигала 30%, а в регистре ADHERE – 36%, что дает право считать СН одной из острых проблем здравоохранения [8].

В основе ОДСН лежит каскад патологических реакций с вовлечением многочисленных механизмов взаимодействия, в которых основную роль играют гемодинамическая перегрузка и венозный застой [9].

Согласно консолидированному мнению экспертов при ОДСН абсолютно у всех пациентов определяются признаки застоя, и поскольку краеугольным камнем дальнейшего ведения пациентов с ОДСН является контроль волемии, крайне важны выявление и при возможности – количественное определение степени венозного застоя. Оценка объема жидкости является ключевым фактором при ведении пациентов с СН как в стационарных, так и в амбулаторных условиях.

Современные неинвазивные методы оценки застоя жидкости при СН включают физикальное обследование, рентгенографию (РГ) органов грудной клетки (ОГК) [10]. Эти методы относительно ненадежны, поскольку должны проводиться опытным врачом, субъективны при интерпретации и сопряжены с рядом ограничений. Точная количественная оценка объема жидкости при физикальном обследовании представляет собой сложную задачу. И, к сожалению, эти изменения появляются поздно и являются относительно нечувствительными показателями клинического статуса у пациентов с СН [11].

Измерение уровней мозгового натрийуретического пептида и N-терминального предшественника мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP) можно использовать для подтверждения диагноза СН или его исключения у пациентов с одышкой, оценки динамики на фоне проводимой терапии, а также для стратификации риска. Однако эти маркеры не позволяют точно оценить степень перегрузки жидкостью.

Актуальность данной проблемы привела к созданию новой технологии, основанной на электромагнитном излучении и предназначенной для количественного определения изменения содержания жидкости в легких.

В последние годы большой интерес к себе приковывает технология ReDS (remote dielectric sensing), которая позволяет малоинвазивно оценить волемический статус пациентов с ОДСН. В данной технологии используются маломощные электромагнитные импульсы, которые проходят через ткани от излучателя к приемнику. Анализируемый сигнал отражает диэлектрические свойства части легкого, расположенной между датчиками. Оценка изменения параметров радиоволн обеспечивает возможность точного измерения совокупного объема жидкости в ткани, поскольку легкие состоят в первую очередь из воздуха и воды – компонентов с очень сильно отличающимися коэффициентами. Соответственно, диэлектрический коэффициент неповрежденного легкого крайне чувствителен к соотношению объемов воздуха и воды, вследствие чего диэлектрический коэффициент является прямым показателем содержания жидкости [12]. Кроме того, технология ReDS позволяет количественно определить степень гиперволемии. Следует отметить, что исследование легко в проведении, может выполняться непосредственно у постели пациента и не имеет лучевой нагрузки.

Таким образом, задачей нашего исследования явилось определение точности данных, получаемых системой ReDS, путем сравнения результатов измерений содержания жидкости в легких, полученных с ее использованием, с измерениями, проведенными при помощи компьютерной томографии (КТ) ОГК, которая в настоящее время является «золотым стандартом» именно количественного определения содержания жидкости в легких, а также со стандартным методом исследования – РГ ОГК и уровнем NT-proBNP.

Материалы и методы

В исследование включены 28 пациентов. Критерии включения и исключения представлены на рис. 1.

 

Рис. 1. Критерии включения и исключения пациентов.

Примечание. ФК – функциональный класс.

Fig. 1. Criteria for inclusion and exclusion of patients.

 

Перед включением в исследование все больные подписывали информированное согласие на участие в исследовании, согласие на проведение КТ ОГК.

Кроме объективного исследования пациентов проводилось определение волемического статуса с помощью ReDS, КТ ОГК и РГ ОГК. Также оценивалась динамика NT-proBNP в день поступления, до начала активной диуретической терапии, на 5–7-й день нахождения в стационаре (в субкомпенсации пациента) и в день выписки из стационара (компенсация). Измерения с помощью системы ReDS (в положении сидя и лежа) проведены после КТ-сканирования в течение 15 мин. Кроме того, определение волемического статуса методом ReDS в день предполагаемой выписки проводилось сначала в покое, а затем после субмаксимальной физической нагрузки (тест 6-минутной ходьбы – 6ТШХ).

РГ ОГК проводилась на аппарате Philips Media 65 Cp-H, в прямой и боковой проекции в день поступления и в день планируемой выписки из стационара. Лучевая нагрузка составила 0,129 мЗв.

Для дистанционного диэлектрического исследования применяли систему ReDS (Sensible Medical, Израиль), в которой используются маломощные электромагнитные импульсы, излучаемые между двумя датчиками (по одному на передней и задней поверхности тела). Длительность измерения составляла 45 с. Диапазон нормальных значений – 20–35%.

КТ проводилась на томографе Canon Aquilion One 640. Толщина среза – 0,5 мм, лучевая нагрузка – менее 3 мЗв. КТ проводилась в соответствии со стандартными правилами. Пациенты задерживали дыхание в соответствии с протоколом проведения КТ. Результаты сканирования КТ ОГК сохраняли на диске и в последующем анализировали на рабочей станции томографа с использованием программного обеспечения для анализа томограмм легких (Volume Calc), которое позволяет использовать полуавтоматические инструменты для определения средней плотности ткани легких (СПТЛ). СПТЛ определяется как среднее значение ослабления всех сигналов, относящихся к легким, и измеряется в единицах Хаунсфилда.

Различные ткани в зависимости от плотности по-разному поглощают излучение, поэтому в настоящее время для каждой ткани и органа установлен физиологический коэффициент абсорбции по шкале HU. Согласно этой шкале коэффициент абсорбции воды принят за 0 HU; воздуха, имеющего наименьшую плотность, за -1000 HU. Ослабленное рентгеновское излучение каждого среза регистрируется компьютером, суммируется и представляется в виде изображения исследуемой тканевой структуры. Коэффициент абсорбции нормального легкого колеблется от -500 до -900. Плотность нижележащих отделов легких в силу гравитационного фактора несколько выше по сравнению с вышележащими участками.

Затем СПТЛ конвертировали в уровень жидкости (УЖ) в процентных единицах по уравнению: УЖ [%] = (СПТЛ + + 1000)/10, основанному на шкале единиц Хаунсфилда, по которой 0 HU – значение для воды, а -1000 HU – значение для воздуха. Формула и другие аспекты протоколов и расчетов прошли валидацию и использовались другими авторами [13–16].

6ТШХ. Контроль толерантности к физической нагрузке у пациентов оценивали с помощью 6ТШХ, следуя рекомендациям Американского торакального общества, перед планируемой выпиской пациента из стационара [17]. Для оценки влияния физической нагрузки на динамику застоя в легких проводился 6ТШХ с последующим определением волемического статуса методом ReDS.

В ходе исследования не отмечено никаких побочных явлений, связанных с устройством.

Статистика

Статистическиий анализ данных осуществляли с помощью пакета прикладных программ Excel 2010 и статистических программ Statistica 10 (StatSoft Inc., США). Качественные величины представлены как абсолютные значения и проценты. Использовались следующие методы статистического анализа: двусторонний F-критерий Фишера, U-критерий Манна–Уитни. Корреляционный анализ проводился с применением рангового критерия Пирсона. Выборочные параметры, приводимые в таблицах, представлены в виде M (sd) и Me [Lq; Uq], где M – среднее, sd – стандартное отклонение, Ме – медиана, Lq; Uq – межквартильный размах. За минимальный уровень значимости принято р<0,05.

Результаты

Клиническая характеристика пациентов, включенных в исследование, представлена в табл. 1.

 

Таблица 1. Клинико-демографическая характеристика пациентов (n=28) Table 1. Clinical-demographic characteristics of patients (n=28)
Показатель	Значение
Пол, абс. (%): мужчины женщины	15 (53) 13 (39)
Возраст, лет	62 [58, 7; 70]
Этиология ХСН, абс. (%): КМП ИБС ГБ другие	5 (17,8) 15 (53,5) 4 (14,3) 4 (14,3)
ФК по NYHA, абс. (%)	III ФК – 25 (89,3) IV ФК – 3 (10,7)
САД, мм рт. ст.	115,1±16
ЧСС, уд/мин	76,3±13,0
СД, абс. (%)	11 (39)
Фибрилляция предсердий, абс. (%): нет пароксизмальная постоянная	10 (35,7) 4 (14,3) 14 (50)
Длительность ХСН, годы	4 [1; 7]
ФВ ЛЖ, %	32,5 [24, 25; 45]
NT-proBNP, пг/мл	3124 [1596; 5493]
Примечание. КМП – кардиомиопатии, ИБС – ишемическая болезнь сердца, ГБ – гипертоническая болезнь, СД – сахарный диабет, ФВ ЛЖ – фракция выброса левого желудочка, САД – систолическое артериальное давление, ЧСС – частота сердечных сокращений; параметры, приводимые в таблице, представлены в виде M (sd) и Me [Lq; Uq], где M – среднее, sd – стандартное отклонение, Ме – медиана, Lq; Uq – межквартильный размах.

 

Таким образом, в исследуемой группе большинство составили мужчины (53%), средний возраст пациентов – 62 [58, 7; 70] года. Индекс массы тела (ИМТ) – 29,5 [26, 95; 35, 25] кг/м². Следует отметить, что подсчет ИМТ у пациентов с ОДСН является суррогатным, поскольку этот индекс зависит не только от массы тела пациента, но и степени гиперволемии, однако подсчет выполнялся, поскольку крайняя степень ожирения является ограничением метода. ИМТ>36 кг/м² стал ограничительным фактором согласно актуальной инструкции по применению устройства ReDS, поскольку из-за наличия жировой и/или мышечной ткани вокруг грудной клетки показатели могли быть ошибочными. Однако в нашем исследовании участвовали 6 пациентов с ИМТ>36 кг/м² (согласно антропологическим данным объективного осмотра столь высокий показатель расценен как ошибочный по причине тяжелых явлений ОДСН по большому кругу кровообращения). У 2 исследуемых, несмотря на высокий ИМТ, значения ReDS оставались в пределах 35–36%, в то время как у четверых показатель ReDS оказался выше 42%, что соответствовало скорее истинному показателю гиперволемии, а не жировой массе, более того, при проведении КТ ОГК определялся венозный застой в легких (ВЗЛ).

Всем пациентам выполнена РГ ОГК, ReDS и КТ ОГК. Данные проведенных инструментальных методов исследования представлены в табл. 2.

 

Таблица 2. Показатели степени венозного застоя, измеренного РГ ОГК, ReDS и КТ ОГК исходно (n=28) Table 2. Venous stagnation rate (Chest radiograph, chest CT scan, ReDS ) (n=28)
Показатель	Значение
ReDS, %	38,2±4,6
КТ ОГК, HU	-769±33,6
СПТЛ	23,03±3,9
РГ ОГК, ВЗЛ абс. (%)	0-я степень – 3 (10,7) 1-я степень – 5 (17,8) 2-я степень – 20 (71,4)
Примечание. Параметры, приводимые в таблице, представлены в виде M (sd), где M – среднее, sd – стандартное отклонение. Качественные величины представлены как абсолютные значения и проценты.

 

На основании данных КТ ОГК при поступлении отмечалось повышение единиц Хаунсфилда до -769±33,6, причем за нормальные показатели приняты значения -900 HU [18].

Содержание жидкости в легких по данным ReDS в среднем при поступлении составило 38,2±4,6% в положении сидя и 38,0±3,9% в положении лежа (p=0,819). Так как статистической разницы между измерениями в разных положениях тела не выявлено, то в дальнейшем принято решение использовать показатель, измеренный в положении сидя. При поступлении значения ReDS превышали верхнюю границу нормы (т.е. ≥35%) у 25 пациентов (89%), у 3 пациентов (10%) значения ReDS определены как <35%. По клинико-инструментальным данным (объективный осмотр, РГ ОГК и КТ ОГК) наличие признаков гиперволемии не вызывало сомнений.

По данным РГ ОГК у большинства пациентов определялись признаки венозного застоя 2-й степени.

Кроме того, ОДСН подтверждена повышением уровня NT-proBNP до 3124 [1596; 5493] пг/мл.

При проведении корреляционного анализа при поступлении выявлена прямая корреляционная связь между показателями ReDS и данными КТ ОГК (r=+0,5; p=0,001), график представлен на рис. 2.

 

Рис. 2. Корреляция данных КТ ОГК и ReDS при поступлении.

Fig. 2. Correlation of chest CT scan and ReDS data at arrival.

 

Повторно ReDS проводилось на фоне активной мочегонной терапии на 5–7-е сутки госпитализации. К этому сроку отмечалась тенденция к снижению значений, измеренных ReDS как сидя, так и лежа. Они составили 34,88±4,5 и 35,04±3,6% соответственно.

При выписке из стационара по достижению компенсации ХСН данные инструментальные методы диагностики проведены повторно.

На момент выписки из стационара у большинства пациентов признаки венозного застоя регрессировали, что подтверждалось и снижением показателей ReDS (табл. 3).

 

Таблица 3. Динамика степени ВЗЛ Table 3. Dynamics of the degree of lung venous stasis
Показатель	Поступление	Выписка	p
РГ ОГК, ВЗЛ абс. (%)	0-я степень – 3 (10,7%) 1-я степень – 5 (17,8%) 2-я степень – 20 (71,4%)	0-я степень – 15 (53,5) 1-я степень – 6 (21,4) 2-я степень – 2 (7,1)	0,0001

 

На фоне активной диуретической терапии за время госпитализации статистически значимо снизились показатели гиперволемии по данным КТ ОГК (табл. 4), что отражалось и в снижении показателя ReDS (табл. 5).

 

Таблица 4. Динамика показателей гиперволемии по данным КТ ОГК Table 4. Trends in hypervolemia according to chest CT scan
Показатель КТ ОГК	Поступление	Выписка	p
Единицы Хаунсфилда	-769±33,6	-803,6±33,6	0,003
СПТЛ (УЖ, %)	23,03±3,9	19,6±3,3	0,003

 

Таблица 5. Динамика показателей волемии по данным ReDS Table 5. Evolution of blood volume indicators according to ReDS
Положение	Поступление	Выписка	p
Сидя, %	38,2±4,6	34,5±3,9	0,005
Лежа, %	38,0±3,9	34,6±3,2	0,004

 

Положительная динамика ReDS и рентгенологических методов исследований отражалась и в положительной динамике NT-proBNP, который снизился на 46% (p=0,015) и составил при выписке 1696 [1110; 2203] пг/мл.

 

Рис. 3. Динамика показателей волемии по данным ReDS и СПТЛ.

Fig. 3. Evolution of blood volume indicators according to ReDS and average lung tissue density.

 

На рис. 3 отражена динамика показателей волемии как по данным КТ ОГК, так и по данным ReDS.

При анализе данных ReDS до и после физической нагрузки получены следующие результаты. Отмечался рост значения ReDS после выполненного 6ТШХ, он составил 35,09±3,9%. При проведенном корреляционном анализе между показателем ReDS до и после 6ТШХ при выписке пациентов из стационара выявлена сильная прямая значимая корреляционная связь (r=+0,7; p=0,0001); рис. 4.

 

Рис. 4. Корреляция значений ReDS до и после 6ТШХ на момент выписки пациента.

Fig. 4. Correlation of ReDS values before and after a 6-minute walk test.

 

Технология ReDS является перспективным малоинвазивным методом определения венозного застоя. В нашем исследовании коэффициент корреляции между КТ ОГК и ReDS составил r=+0,5; p=0,001, что соответствует средней степени корреляции. Однако в исследовании O. Amir и соавт. (2016 г.) получен высокий коэффициент корреляции между этими показателями (p=0,90) [19]. Возможно, это связано с тем, что в исследовании полученные по КТ ОГК значения затем корректировали в соответствии со средним объемом легких, полученным путем спирометрии, чтобы нивелировать вариабельность объема воздуха в легких во время задержки дыхания пациентом, что не учитывалось в нашей работе. Дополнительные расчеты с помощью спирометрии будут проведены в дальнейшем.

В нашей работе достигнуто снижение NT-proBNP на 46% от исходного, что сопровождалось другими клиническими критериями улучшения состояния пациентов и согласуется с результатами ранее проведенной работы O. Amir и соавт. (2013 г.) [20].

Интересным результатом нашей работы явился тот факт, что при проведении ReDS во время 6ТШХ перед выпиской пациентов из стационара отмечался рост процента жидкости после выполненной нагрузки (с 34,5±3,9% до теста до 35,09±3,9% после), кроме того, выявлена сильная прямая значимая корреляционная связь (r=+0,7; p=0,0001) между показателями ReDS до и после 6ТШХ. Подобных результатов в доступной нам литературе не описано. Выявленные изменения могут говорить о высокой чувствительности метода ReDS к изменяющейся гемодинамике во время физической нагрузки и требуют дополнительного переосмысления.

Что касается пациентов с астенией, у которых при осмотре отмечалась атрофия мышц грудной клетки, что мешало правильному позиционированию датчиков ввиду их дислокации, их результаты измерения оказались ложноотрицательными. Выборка пациентов в исследовании достаточно разнородна. Несмотря на рекомендации производителя, в группу исследования включены пациенты с различными ИМТ, и получены неоднозначные результаты. На данный момент нет исследований, оценивающих форму грудной клетки и ее влияние на результат диагностики ReDS. До тех пор, пока в дальнейших исследованиях не будет установлена связь между ИМТ и результатами ReDS, следует иметь в виду, что у пациентов с ожирением и кахексией этот метод может давать как ложноположительные, так и ложноотрицательные результаты, поэтому клинический диагноз должен быть дополнительно верифицирован. ReDS необходимо использовать в сочетании со стандартными методами обследования.

Заключение

Раннее выявление застоя в легких считается основным методом предотвращения ОДСН. В настоящее время в арсенале кардиолога имеется достаточное количество технологий для прогнозирования наступления ОДСН. В настоящем исследовании описан новый подход к количественной оценке жидкости в легких с использованием технологии ReDS. Результаты представляют прямую валидацию точности данных ReDS по сравнению с КТ ОГК, которая в настоящее время считается «золотым стандартом» измерения содержания жидкости в легких. Измерения ReDS соответствовали клиническому течению, улучшению состояния в течение всей госпитализации, так как показатели перед выпиской значительно улучшились по сравнению с показаниями ReDS при поступлении, что дополнительно подтверждалось динамикой NT-proBNP.

Таким образом, система ReDS способна предоставить дополнительную информацию, клинически сопоставимую с гемодинамическими измерениями. Воспроизводимость, легкость в использовании и объективность делают этот метод ценным инструментом, который можно использовать в различных условиях оказания помощи пациентам с СН.

Раскрытие интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Disclosure of interest. The authors declare that they have no competing interests.

Вклад авторов. Авторы декларируют соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. Все авторы в равной степени участвовали в подготовке публикации: разработка концепции статьи, получение и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи.

Authors’ contribution. The authors declare the compliance of their authorship according to the international ICMJE criteria. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Источник финансирования. Авторы декларируют отсутствие внешнего финансирования для проведения исследования и публикации статьи.

Funding source. The authors declare that there is no external funding for the exploration and analysis work.

Информированное согласие на публикацию. Пациенты подписали форму добровольного информированного согласия на публикацию медицинской информации.

Consent for publication. Written consent was obtained from the patients for publication of relevant medical information and all of accompanying images within the manuscript.

Об авторах

Агунда Артуровна Сырхаева

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени акад. Е.И. Чазова» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: a-arturovna@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-2943-8271

аспирант отд. заболеваний миокарда и сердечной недостаточности

Россия, Москва

Светлана Николаевна Насонова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени акад. Е.И. Чазова» Минздрава России

Email: a-arturovna@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-0920-7417

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отд. заболеваний миокарда и сердечной недостаточности

Россия, Москва

Игорь Витальевич Жиров

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени акад. Е.И. Чазова» Минздрава России; ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России

Email: a-arturovna@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-4066-2661

доктор медицинских наук, вед. научный сотрудник отд. заболеваний миокарда и сердечной недостаточности, профессор каф. кардиологии 

Россия, Москва; Москва

Улькяр Алимирзаевна Халилова

ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»

Email: a-arturovna@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-0724-6508

аспирант каф. госпитальной терапии с курсами эндокринологии, гематологии и клинической лабораторной диагностики

Россия, Москва

Андрей Викторович Ширкин

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени акад. Е.И. Чазова» Минздрава России; ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России

Email: a-arturovna@list.ru
ORCID iD: 0009-0004-3327-8778

аспирант отд. томографии

Россия, Москва; Москва

Мераб Арчильевич Шария

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени акад. Е.И. Чазова» Минздрава России; ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: a-arturovna@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-0370-5204

доктор медицинских наук, вед. научный сотрудник отд. томографии, профессор кафедры лучевой диагностики 

Россия, Москва; Москва

Сергей Николаевич Терещенко

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени акад. Е.И. Чазова» Минздрава России

Email: a-arturovna@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-9234-6129

доктор медицинских наук, профессор, руководитель отд. заболеваний миокарда и сердечной недостаточности, зав. каф. кардиологии 

Россия, Москва

Список литературы

Дополнительные файлы