Научно-практический журнал
«Клиническая физиология кровообращения»

ISSN 1814-6910 (Print)
ISSN 2410-9134 (Online)

 

Главный редактор

Лео Антонович Бокерия, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН и РАМН, президент ФГБУ «НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева» МЗ РФ


Каталог статей ➤ КФК. 2023; 20 (3): 203-320 ➤ Трансторакальная эхо-кардиография с использованием методик тканевой допплерографии и speckle-tracking для оценки биомеханических свойств восходящего отдела аорты. Первый опыт применения в России

Трансторакальная эхо-кардиография с использованием методик тканевой допплерографии и speckle-tracking для оценки биомеханических свойств восходящего отдела аорты. Первый опыт применения в России

Авторы: Голухова Е.З., Пурсанова Д.М., Мироненко В.А., Мирненко М.Ю., Тхашокова Л.Р.

Организация:
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева» Минздрава России, Москва, Российская Федерация

Для корреспонденции: Сведения доступны для зарегистрированных пользователей.

Раздел: Клиническая физиология кровообращения

DOI: https://doi.org/10.24022/1814-6910-2023-20-3-278-287

УДК: 616.132.13-073.43

Библиографическая ссылка: Клиническая физиология кровообращения. 2023; 3 (20): 278-287

Цитировать как: Голухова Е.З., Пурсанова Д.М., Мироненко В.А., Мирненко М.Ю., Тхашокова Л.Р. . Трансторакальная эхо-кардиография с использованием методик тканевой допплерографии и speckle-tracking для оценки биомеханических свойств восходящего отдела аорты. Первый опыт применения в России. Клиническая физиология кровообращения. 2023; 3 (20): 278-287. DOI: 10.24022/1814-6910-2023-20-3-278-287

Ключевые слова: аневризма, восходящий отдел аорты, биомеханика, упруго-эластические свойства, эхокардиография, тканевая допплерография, speckle-tracking эхокардиография, артериальная жесткость, стрейн

Поступила / Принята к печати:  11.07.2023 / 14.08.2023

Полнотекстовая версия:
Оформить подписку 🔒

Аннотация

Введение. Используемые в настоящее время параметры для прогнозирования развития фатальных осложнений аневризмы восходящей аорты (АВА) – абсолютный диаметр ВА и скорость его роста – не обладают достаточной надежностью, необходимой для точной стратификации пациентов по степени риска прогрессирования заболевания. Перспективной является оценка биомеханических свойств ВА.

Цель исследования: сравнительный анализ упруго-эластических свойств стенки ВА при аневризме и в контрольной группе с помощью трансторакальных ультразвуковых методик – тканевой допплерографии (ТД) и speckle-tracking эхокардиографии (СТЭ).

Материал и методы. В исследование включены 40 пациентов (27 мужского пола, 13 – женского) в двух группах: с АВА диаметром более 45 мм (n = 20) и в контрольной группе пациентов с диаметром ВА менее 40 мм (n = 20). Трансторакальная эхокардиография проводилась по стандартной методике, а также с использованием ТД и СТЭ (адаптированы программы, используемые для оценки миокарда).

Результаты. Средние значения диаметра ВА в группах существенно различались и составили 54 [46; 58] мм против 30 [29; 34] мм, соответственно (p<0,05). Доказано, что при АВА определялось значимое снижение деформации и растяжимости аорты, а также повышение упругости и жесткости, по сравнению с контрольной группой (p <0,05). Анализ результатов ТД показал, что в группе с АВА и контрольной группе достоверно различались показатели максимального и минимального диаметров ВА, а также скоростной показатель S (скорость систолического смещения; р<0,05). Анализ результатов СТЭ показал, что в группе с АВА показатель продольной деформации был достоверно ниже в двух сегментах (из четырех анализируемых) – переднего синуса и задней ВА (р<0,05). Показатели скорости раннего и позднего диастолического смещения при ТД, а также продольная деформация других двух сегментов (передней ВА и заднего синуса) при СТЭ статистически достоверно не различались (p>0,05).

Заключение. Первоначальный опыт показал, что использование ультразвуковых методик ТД и СТЭ позволяет неинвазивно проводить анализ нарушений биомеханики стенки ВА при ее дилатации. Установлено, что при АВА, по сравнению с контрольной группой, статистически значимо снижаются показатели ТД – минимальный и максимальный диаметры ВА, скорость систолического смещения, а также показатели СТЭ – продольная деформация переднего синуса и задней ВА (р<0,05).

Литература

  1. ACC/AHA Guideline for the Diagnosis and Management of Aortic Disease: A report of the American Heart Association/American College of Cardiology Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. J. Am. Coll. Cardiol. 2022; 80 (24): e223–e393. DOI: 10.1016/j.jacc.2022.08.004
  2. Mantella L.E., Chan W., Bisleri G., Hassan S.M.A., Liblik K., Benbarkat H. et al. The use of ultrasound to assess aortic biomechanics: Implications for aneurysm and dissection. Echocardiography. 2020; 37 (11): 1844–50. DOI: 10.1111/echo.14856
  3. Сандриков В.А., Белов Ю.В., Кулагина Т.Ю., Чарчян Э.Р., Гаврилов А.В., Архипов И.В. и др. Векторное картирование деформации и потоков крови у пациентов с аневризмой восходящей аорты. Ангиология и сосудистая хирургия. 2019; 25 (2): 40–6. DOI: 10.33529/ANGIO2019224
  4. Жирнова О.А., Берестень Н.Ф., Пестовская О.Р., Богданова Е.Я. Неинвазивная диагностика нарушения эластических свойств артериальных сосудов. http://angiologia.ru/specialist/journal_angiologia/001_2011/05/
  5. Bieseviciene M., Vaskelyte J.J., Mizariene V., Karaliute R., Lesauskaite V., Verseckaite R. Two-dimensional speckle-tracking echocardiography for evaluation of dilative ascending aorta biomechanics. BMC Cardiovasc. Disord. 2017; 17 (1): 27. DOI: 10.1186/s12872-016-0434-9
  6. Рудой А.С., Бова А.А., Валюженич Я.И., Шкребнева Э.И., Островский Ю.П., Спиридонов С.В. и др. Первый опыт применения в Республике Беларусь технологии 2D speckle-tracking эхокардиографии для оценки сократимости грудного отдела аорты. Медицинские новости. 2019; 4: 42–5.
  7. Врублевский А.В., Панфилов Д.С., Козлов Б.Н., Саушкин В.В., Сазонова С.И. Нарушения биомеханики восходящего отдела аорты при пограничном расширении и аневризме. Российский кардиологический журнал. 2023; 28 (5): 5365. DOI: 10.15829/1560-4071-2023-5365
  8. Ren M., Li X., Xue M. Aortic elasticity evaluated by pulsed tissue Doppler imaging of the ascending aorta in different diseases: A systematic review. Angiology. 2021; 72 (5): 403–10. DOI: 10.1177/0003319721992584
  9. Zanoli L., Lentini P., Ronco C. Pulsed tissue Doppler imaging and aortic stiffness. Angiology. 2021; 72 (5): 401–2. DOI: 10.1177/0003319720981520
  10. Teixeira R., Vieira M.J., Gonçalves A., Cardim N., Gonçalves L. Ultrasonographic vascular mechanics to assess arterial stiffness: a review. Eur. Heart J. Cardio vasc. Imaging. 2016; 17 (3): 233–46. DOI: 10.1093/ehjci/jev287
  11. Niestrawska J.A., Regitnig P., Viertler C., Cohnert T.U., Babu A.R., Holzapfel G.A. The role of tissue remodeling in mechanics and pathogenesis of abdominal aortic aneurysms. Acta Biomater. 2019; 1; 88: 149–61. DOI: 10.1016/j.actbio.2019.01.070
  12. Мушкамбаров И.Н., Берестень Н.Ф., Ткаченко С.Б. Ассоциированность изменения упруго-эластических свойств грудного отдела аорты и выраженности коронарного атеросклероза. Лучевая диагностика и терапия. 2020; 11 (4): 60–7. DOI: 10.22328/2079-5343-2020-11-4-60-67
  13. Batagini N.C., Ventura C.A., Raghavan M.L., Chammas M.C., Tachibana A., da Silva E.S. Volumetry and biomechanical parameters detected by 3D and 2D ultrasound in patients with and without an abdominal aortic aneurysm. Vasc. Med. 2016; 21 (3): 209–16. DOI: 10.1177/1358863X16629727
  14. Van Disseldorp E.M., Petterson N.J., Rutten M.C., van de Vosse F.N., van Sambeek M.R., Lopata R.G. Patient specific wall stress analysis and mechanical characterization of abdominal aortic aneurysms using 4D ultrasound. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 2016; 52 (5): 635–42. DOI: 10.1016/j.ejvs.2016.07.088
  15. Липовка А.И., Карпенко А.А., Чупахин А.П., Паршин Д.В. Исследование прочностных свойств сосудов абдоминального отдела аорты: результаты экспериментов и перспективы. Прикладная механика и техническая физика. 2022; 63 (2): 84–93. DOI: 10.15372/PMTF20220208
  16. Lin S., Morgant M.C., Marín-Castrillón D.M., Walker P.M., Aho Glélé L.S., Boucher A. et al. Aortic local biomechanical properties in ascending aortic aneurysms. Acta Biomater. 2022; 149: 40–50. DOI: 10.1016/j.actbio.2022.06.019
  17. Pereira T., Correia C., Cardoso J. Novel methods for pulse wave velocity measurement. J. Med. Biol. Eng. 2015; 35 (5): 555–65. DOI: 10.1007/s40846-015-0086-8
  18. Андреевская М.В., Чихладзе Н.М., Саидова М.А. Возможности ультразвуковых методов оценки ригидности аорты и ее значимость при патологии сердца и сосудов. Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2015; 2: 91–100.
  19. Kadoglou N.P., Moulakakis K.G., Papadakis I., Ikonomidis I., Alepaki M., Lekakis J. et al. Changes in aortic pulse wave velocity of patients undergoing endovascular repair of abdominal aortic aneurysms. J. Endovasc. Ther. 2012; 19 (5): 661–6. DOI: 10.1583/JEVT-12- 3916MR.1
  20. Гуревич А.П., Емельянов И.В., Бояринова М.А., Могучая Е.В., Ротарь О.П., Кудаев Ю.А. и др. Жесткость сосудистой сетки и центральное аортальное давление у пациентов с артериальной гипертензией и аневризмой брюшной аорты. Артериальная гипертензия. 2022; 28 (3): 243–52. DOI: 10.18705/1607-419X-2022-28-3-243-252
  21. Loizou C.P., Pattichis C.S., Pantziaris M., Kyriacou E., Nicolaides A. Texture feature variability in ultrasound video of the atherosclerotic carotid plaque. IEEE J. Transl. Eng. Health Med. 2017; 5: 1800509. DOI: 10.1109/JTEHM.2017.2728662
  22. Vitarelli A., Giordano M., Germanò G., Pergolini M., Cicconetti P., Tomei F. et al. Assessment of ascending aorta wall stiffness in hypertensive patients by tissue Doppler imaging and strain Doppler echocardiography. Heart. 2010; 96 (18): 1469–74. DOI: 10.1136/hrt.2010.198358
  23. Vitarelli A., Conde Y., Cimino E., D'Angeli I., D'Orazio S., Stellato S. et al. Aortic wall mechanics in the Marfan syndrome assessed by transesophageal tissue Doppler echocardiography. Am. J. Cardiol. 2006; 97 (4): 571–7. DOI: 10.1016/j.amjcard.2005.09.089
  24. Alreshidan M., Shahmansouri N., Chung J., Lash V., Emmott A., Leask R.L. et al. Obtaining the biomechanical behavior of ascending aortic aneurysm via the use of novel speckle tracking echocardiography. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2017; 153 (4): 781–8. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2016.11.056
  25. Emmott A., Alzahrani H., Alreshidan M., Therrien J., Leask R.L., Lachapelle K. Transesophageal echocardiographic strain imaging predicts aortic biomechanics: Beyond diameter. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2018; 156 (2): 503–12.e1. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2018.01.107
****
  1. ACC/AHA Guideline for the Diagnosis and Management of Aortic Disease: A report of the American Heart Association/American College of Cardiology Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. J. Am. Coll. Cardiol. 2022; 80 (24): e223–e393. DOI: 10.1016/j.jacc.2022.08.004
  2. Mantella L.E., Chan W., Bisleri G., Hassan S.M.A., Liblik K., Benbarkat H. et al. The use of ultrasound to assess aortic biomechanics: Implications for aneurysm and dissection. Echocardiography. 2020; 37 (11): 1844–50. DOI: 10.1111/echo.14856
  3. Sandrikov V.A., Belov YuV., Kulagina T.Yu., Charchyan E.R., Gavrilov A.V., Arkhipov I.V. et al. Vector mapping of deformation and blood flows in patients with ascending aortic aneurysm. Angiology and Vascular Surgery. 2019; 25 (2): 40–6 (in Russ.). DOI: 10.33529/ANGIO2019224
  4. Zhirnova O.A., Beresten N.F., Pestovskaya O.R., Bogdanova E.Ya. Noninvasive diagnosis of disorders of the elastic properties of arterial vessels. http://angiologia.ru/specialist/journal_angiologia/001_2011/05/ (in Russ.).
  5. Bieseviciene M., Vaskelyte J.J., Mizariene V., Karaliute R., Lesauskaite V., Verseckaite R. Two-dimensional speckle-tracking echocardiography for evaluation of dilative ascending aorta biomechanics. BMC Cardiovasc. Disord. 2017; 17 (1): 27. DOI: 10.1186/s12872-016-0434-9
  6. Rudoy A.S., Bova A.A., Valyuzhenich Ya.I., Shkrebneva E.I., Ostrovskiy Yu.P., Spiridonov S.V. et al. The first experience of applying 2D speckle-tracking echocardiography to assess the contractility of the thoracic aorta in the Republic of Belarus. Meditsinskie Novosti. 2019; 4: 42–5 (in Russ.).
  7. Vrublevsky A.V., Panfilov D.S., Kozlov B.N., Saushkin V.V., Sazonova S.I. Disturbances of the ascending aorta biomechanics in moderate dilatation and aneurysm. Russian Journal of Cardiology. 2023; 28 (5): 5365 (in Russ.). DOI: 10.15829/1560-4071-2023-5365
  8. Ren M., Li X., Xue M. Aortic elasticity evaluated by pulsed tissue Doppler imaging of the ascending aorta in different diseases: A systematic review. Angiology. 2021; 72 (5): 403–10. DOI: 10.1177/0003319721992584
  9. Zanoli L., Lentini P., Ronco C. Pulsed tissue Doppler imaging and aortic stiffness. Angiology. 2021; 72 (5): 401–2. DOI: 10.1177/0003319720981520
  10. Teixeira R., Vieira M.J., Gonçalves A., Cardim N., Gonçalves L. Ultrasonographic vascular mechanics to assess arterial stiffness: a review. Eur. Heart J. Cardio vasc. Imaging. 2016; 17 (3): 233–46. DOI: 10.1093/ehjci/jev287
  11. Niestrawska J.A., Regitnig P., Viertler C., Cohnert T.U., Babu A.R., Holzapfel G.A. The role of tissue remodeling in mechanics and pathogenesis of abdominal aortic aneurysms. Acta Biomater. 2019; 1; 88: 149–61. DOI: 10.1016/j.actbio.2019.01.070
  12. Mushkambarov I.N., Beresten N.F., Tkachenko S.B. Association of thoracic aorta elasticity changes and severity of coronary atherosclerosis. Diagnostic Radiology and Radiotherapy. 2020; 11 (4): 60–7 (in Russ.). DOI: 10.22328/2079-5343-2020-11-4-60-67
  13. Batagini N.C., Ventura C.A., Raghavan M.L., Chammas M.C., Tachibana A., da Silva E.S. Volumetry and biomechanical parameters detected by 3D and 2D ultrasound in patients with and without an abdominal aortic aneurysm. Vasc. Med. 2016; 21 (3): 209–16. DOI: 10.1177/1358863X16629727
  14. Van Disseldorp E.M., Petterson N.J., Rutten M.C., van de Vosse F.N., van Sambeek M.R., Lopata R.G. Patient specific wall stress analysis and mechanical characterization of abdominal aortic aneurysms using 4D ultrasound. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 2016; 52 (5): 635–42. DOI: 10.1016/j.ejvs.2016.07.088
  15. Lipovka A.I., Karpenko A.A., Chupakhin A.P., Parshin D.V. Strength properties of abdominal aortic vessels: experimental results and perspectives. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2022; 63 (2): 251–8 (in Russ.).
  16. Lin S., Morgant M.C., Marín-Castrillón D.M., Walker P.M., Aho Glélé L.S., Boucher A. et al. Aortic local biomechanical properties in ascending aortic aneurysms. Acta Biomater. 2022; 149: 40–50. DOI: 10.1016/j.actbio.2022.06.019
  17. Pereira T., Correia C., Cardoso J. Novel methods for pulse wave velocity measurement. J. Med. Biol. Eng. 2015; 35 (5): 555–65. DOI: 10.1007/s40846-015-0086-8
  18. Andreevskaya M.V., Chikhladze N.M., Saidova M.A. Aortic stiffness ultrasound assessment in cardiovascular pathology. Ultrasound and Functional Diagnostics. 2015; 2: 91–100 (in Russ.).
  19. Kadoglou N.P., Moulakakis K.G., Papadakis I., Ikonomidis I., Alepaki M., Lekakis J. et al. Changes in aortic pulse wave velocity of patients undergoing endovascular repair of abdominal aortic aneurysms. J. Endovasc. Ther. 2012; 19 (5): 661–6. DOI: 10.1583/JEVT-12- 3916MR.1
  20. Gurevich A.P., Emelyanov I.V., Boyarinova M.A., Moguchaya E.V., Rotar O.P., Kudaev Yu.A. et al. Arterial stiffness and central aortic blood pressure in patients with hypertension and abdominal aortic aneurysm. Arterial Hypertension. 2022; 28 (3): 243–52 (in Russ.). DOI: 10.18705/1607-419X-2022-28-3-243-252
  21. Loizou C.P., Pattichis C.S., Pantziaris M., Kyriacou E., Nicolaides A. Texture feature variability in ultrasound video of the atherosclerotic carotid plaque. IEEE J. Transl. Eng. Health Med. 2017; 5: 1800509. DOI: 10.1109/JTEHM.2017.2728662
  22. Vitarelli A., Giordano M., Germanò G., Pergolini M., Cicconetti P., Tomei F. et al. Assessment of ascending aorta wall stiffness in hypertensive patients by tissue Doppler imaging and strain Doppler echocardiography. Heart. 2010; 96 (18): 1469–74. DOI: 10.1136/hrt.2010.198358
  23. Vitarelli A., Conde Y., Cimino E., D'Angeli I., D'Orazio S., Stellato S. et al. Aortic wall mechanics in the Marfan syndrome assessed by transesophageal tissue Doppler echocardiography. Am. J. Cardiol. 2006; 97 (4): 571–7. DOI: 10.1016/j.amjcard.2005.09.089
  24. Alreshidan M., Shahmansouri N., Chung J., Lash V., Emmott A., Leask R.L. et al. Obtaining the biomechanical behavior of ascending aortic aneurysm via the use of novel speckle tracking echocardiography. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2017; 153 (4): 781–8. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2016.11.056
  25. Emmott A., Alzahrani H., Alreshidan M., Therrien J., Leask R.L., Lachapelle K. Transesophageal echocardiographic strain imaging predicts aortic biomechanics: Beyond diameter. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2018; 156 (2): 503–12.e1. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2018.01.107

Об авторах

  • Голухова Елена Зеликовна, д-р мед. наук, профессор, академик РАН, директор Центра; ORCID
  • Пурсанова Диана Манолисовна, д-р мед. наук, профессор кафедры лучевой диагностики, ст. науч. сотр.; ORCID
  • Мироненко Владимир Александрович, д-р мед. наук, заведующий отделением реконструктивной хирургии и корня аорты, сердечно-сосудистый хирург; ORCID
  • Мироненко Марина Юрьевна, канд. мед. наук, заведующая отделением ультразвуковой диагностики, врач ультразвуковой диагностики; ORCID
  • Тхашокова Луиза Руслановна, аспирант; ORCID

 Если вы заметили опечатку, выделите текст и нажмите Alt+A