Фракция выброса — один из самых используемых показателей в кардиологии. Это отношение ударного объема к конечно-диастолическому объему. Ударный объем равен разнице между конечно-диастолическим и конечно-систолическим объемом. При всей очевидной простоте и информативности ФВ на самом деле в ее использовании есть много подводных камней, приводящих к ложной уверенности в своей осведомленности и ошибкам. Кроме того, существуют хорошие альтернативные критерии оценки систолической функции ЛЖ.
Эта статья является кратким изложением обзоров:
- Marwick TH. Ejection Fraction Pros and Cons: JACC State-of-the-Art Review. J Am Coll Cardiol. 2018 Nov 6;72(19):2360-2379.
- Potter E, Marwick TH. Assessment of Left Ventricular Function by Echocardiography: The Case for Routinely Adding Global Longitudinal Strain to Ejection Fraction. JACC Cardiovasc Imaging. 2018 Feb;11(2 Pt 1):260-274.
Плюс несколько моих комментариев и ценных ссылок на дополнительные источники.
Не раз наблюдал ситуацию:
опытный эхокардиографист у внешне здорового пациента проводит измерения и получает фракцию выброса (ФВ) левого желудочка, скажем, 44%. Пауза. Эхокардиографист внимательно смотрит на пациента, ЭКГ, спрашивает, есть ли у пациента одышка при ходьбе. Потом снова проводит измерения и получает цифру, скажем, 59%. Эта цифра и попадает в отчет.
Так часто бывает. Это не является признаком недостаточной квалификации эхокардиографиста. Просто вариабельность получаемой цифры слишком высока.
Вариабельность ФВ обусловлена:
- Зависимостью от качества визуализации
- Чем неправильнее форма левого желудочка, чем менее гомогенно он сокращается, тем сложнее получить удовлетворительную по точности цифру.
- Фаза дыхания влияет на ФВ. В идеале ФВ надо измерять с задержкой дыхания на выдохе.
- ФВ зависит от нагрузки. Высокое АД может снизить ФВ, высокая преднагрузка может повысить. Сократимость так же влияет на ФВ, а сама сократимость зависит от состояния вегетатики и нагрузки.
- Есть несколько алгоритмов получения ФВ. У каждого своя норма. Если два исследователя будут использовать разные алгоритмы, то и ФВ у них будет отличаться.
Снижение ФВ может быть при снижении ударного объема или при увеличении конечно-диастолического объема. Поэтому ФВ определяется не только сократимостью ЛЖ, но и ремоделированием ЛЖ. Существенно дилатированный левый желудочек с низкой ФВ может давать нормальный ударный объем, достаточный для полного отсутствия симптомов СН. С другой стороны, маленький ЛЖ с нормальной ФВ может давать низкий ударный объем, что приведет к развитию СН.
Сниженная ФВ может наблюдаться у здоровых атлетов с дилатированным левым желудочком, в статье представлен такой случай: у здорового атлета конечно-диастолический индекс 143 мл/м2, ФВ 0,46, то есть явно снижена.
ФВ зависит от пред- и постнагрузки, а так же сократимости миокарда. Конечно-диастолический объем зависит от преднагрузки, конечно-систолический — от постнагрузки. Сократимость влияет на оба объема. Поскольку эти факторы постоянно меняются, значит и ФВ не может быть константой.
ФВ не является чувствительным параметром для динамического мониторинга функции ЛЖ. Хорошо известно, что один и тот же пациент с систолической СН в компенсированном практически бессимптомном состоянии и в острой декомпенсированной СН может иметь идентичную ФВ.
Технические проблемы, связанные с определением ФВ
Существует несколько математических алгоритмов расчета ФВ левого желудочка при эхокардиографии, каждый из которых дает свой результат. Иными словами, если вы измерите ФВ одному пациенту во время одного исследования, используя три алгоритма Teichholz, Simpson и площадь-длинна, вы получите три разные цифры. Интересно, что в самых солидных публикациях не указывается, каким образом получена ФВ в представленных данных.
Старинный алгоритм Teichholz, хоть и находится в меню, наверное, всех существующих сегодня аппаратов для эхокардиографии, не рекомендован к использованию, поскольку дает результат, не связанный с реальностью. Этот алгоритм очень популярен, так как дает быстрый результат. Проблема в том, что оператор задает аппарату только конечно-диастолический и конечно-систолический размер левого желудочка (КДР и КСР). Формула расчета ФВ допускает, что левый желудочек является эллипсом. Объем этого эллипса расчитывается исходя из его диаметра (измеренные КДР и КСР). При этом считается, что левый желудочек сокращается равномерно во всех сегментах.
Дело в том, что левый желудочек действительно немного похож на равномерно сокращающийся эллипс только в норме. В большинстве же патологических случаев, связанных со снижением ФВ, левый желудочек имеет скорее шаровидную форму и может сокращаться неравномерно. Например, базальные сегменты могут быть гиперкинетичны (тут мы измеряем КДР и КСР), а средние и верхушечные сегменты могут формировать большую дискинетичную постинфарктную аневризму. В результате алгоритм Teichholz даст неадекватную высокую ФВ, когда она на самом деле будет низкой.
Итак, алгоритм Teichholz не рекомендован.
Нигде не встречал сравнение алгоритмов Simpson и площадь-длинна. Вероятно, их ценность сходна. Негомогенность сократимости ЛЖ создает проблему измерения ФВ при их использовании. Частично эта проблема решается использованием двух взаимно-пересекающихся плоскостей при замерах (эндокард левого желудочка обводят в четырехкамерной и двухкамерной позиции), или трехмерной эхокардиографией.
Еще большую сложность приносит асинхронность сокращения желудочков, как, например, при блокаде левой ножки пучка Гиса. Эта проблема на сегодня решения не имеет. Это значит, что при асинхронном сокращении ЛЖ его ФВ будет определена менее точно, и ничего тут не поделаешь.
Вторая проблема: плохая воспроизводимость ФВ. Измерьте трижды ФВ одному пациенту одним алгоритмом за одно исследование и получите три цифры. Что делать?
Наиболее воспроизводимые результаты дают кардиальная контрастная МРТ и трехмерная эхокардиография. Последняя рекомендована для серийных измерений ФВ, если это имеет клиническое значение (например при кардиотоксической химиотерапии).
Использование эхоконтрастов увеличивает точность. Считается, что они нужны в 10-15% исследований, но это зависит от качества ультразвуковых систем.
Воспроизводимость увеличивается, если:
- повторные исследования проводит один и тот же оператор
- используя один и тот же аппарат и алгоритм расчета ФВ
- измерять нужно при задержанном на выдохе дыхании
- нужно избегать циклов, следующих за длинной паузой, например постэкстрасистолической
- при фибрилляции предсердий выбирать средние интервалы R-R
Для тонкой оценки динамики систолической функции лучше подходит global longitudinal strain, чем ФВ, но об этом ниже.
Что такое нормальная ФВ?
Норма может быть определена для конкретных групп: возрастных и половых. Этот подход, впрочем, практически не используется в клинике.
Сниженной ФВ называют менее 53%.
На практике различные клинические ситуации имеют свои ключевые значения ФВ.
Польза от блокаторов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы и б-блокаторов доказана при ФВ меньшей 40%.
СН с сохраненной ФВ. В разное время считалось, что в этом случае ФВ больше чем 40-50%. Следует заметить, что это определение включает в себя пациентов, у которых систолическая функция все же снижена. Кроме того, принимая во внимание существенную вариабельность повторных измерений ФВ, значимая часть пациентов при повторных измерениях будут входить в эту группу и покидать ее. Такая же неопределенность будет с пациентами с восстановившийся ФВ.
Если ФВ ниже 40%, то ее значение коррелирует с прогнозом: чем ниже ФВ, тем хуже. Если же ФВ выше 40%, то четкой корреляции ее значения с прогнозом нет. Global longitudinal strain коррелирует с прогнозом независимо от ФВ, поэтому является более ценным показателем.
Значение ФВ менее 35% при ишемической кардиомиопатии до сих пор рассматривается как основание для установки кардиовертера-дефибриллятора, хотя, скорее всего этот критерий со временем будет заменен, например, оценкой миокардиального фиброза с помощью МРТ или негомогенности сокращения миокарда.
Не надо допускать, чтобы ФВ заслоняла собой всю картину
Интрепретировать ФВ надо в контексте других показателей. Например низкая ФВ при маленьком левом желудочке может давать куда более драматичную картину, чем низкая ФВ при дилатированном желудочке, поскольку в первом случае ударный объем будет намного ниже, в то время, как во втором случае он может быть нормальным. Наличие гипертрофии, асинхронии, повышенного давления наполнения левого желудочка существенно увеличивают риск при сниженной ФВ.
ФВ правого желудочка
ФВ правого желудочка не может быть определена так же легко, как для левого, поскольку его полость имеет сложную геометрическую форму: он виде полумесяца прилегает к круглому в сечении левому желудочку, а выраженный входящий и выходящий тракты делают его похожим на букву V. Трехмерная эхокардиография позволяет получить ФВ правого желудочка. При ее отсутствии используются косвенные методы оценки систолической функции правого желудочка, самый простой из которых — систолическая экскурсия трикуспидального кольца.
Новые альтернативы ФВ
Наиболее перспективным эхокардиографическим показателем систолической функции ЛЖ на сегодня выглядит глобальная продольная деформация (global longitudinal strain — GLS). Этот параметр не нов и его широкое применение было задержано значительной вариабельностью точности измерения деформации миокарда среди ультразвуковых систем разных производителей. На сегодня эта проблема выглядит приемлемо решенной, и открывается ниша для его использования. Норма глобального SR от 15.9% до 22.1%. С возрастом этот параметр в норме уменьшается, в отличие от ФВ.
Что из себя представляет GLS?
Strian (деформация) это изменение расстояния между двумя точками за определенное время. В систолу расстояние между точками, например, в базальном и среднем передних сегментах уменьшается. Это расстояние автоматически расчитывается ультразвуковым аппаратом, который привязывает точки к визуализируемой ультраструктуре миокарда. GLS получают усредняя продольный strain между всеми сегментами из апикального доступа.
Ссылки на подробное описание методики в конце статьи.
Где место для ФВ, а где для нового критерия систолической дисфункции GLS?
ФВ так же актуальна, как и раньше при СН для ее диагностики и классификации, а так же для принятия решений при клапанных пороках, установке кардиовертера-дефибриллятора при ишемической кардиомиопатии и прочего.
GLS необходим в случае:
- необходимости динамического тонкого наблюдения за функцией ЛЖ (например при кардиотоксической химиотерапии: относительное уменьшение GLS более чем на 15% говорит о кардиотоксическом эффекте с риском развития систолической дисфункции в будущем)
- при любом подозрении на дисфункцию ЛЖ
- при подозрении на СН с восстановившейся ФВ
- для уточнения прогноза при СН
Подробно о методике strain и strain rate тут и тут.
