Численная оценка анатомии фиброзного кольца митрального клапана в норме и при патологии по данным трехмерной эхокардиографии


Полный текст:

PDF


Аннотация


Цель. Анализ особенностей геометрии и динамики фиброзного кольца митрального клапана в норме, при митральной регургитации дегенеративной и ишемической этиологии на основе трехмерной эхокардиографии с последующей математической обработкой.

Методы. В исследование включили данные трансэзофагеальной трехмерной эхокардиографии 50 пациентов, распределенных в 3 группы: дегенеративная митральная регургитация (n = 10), ишемическая митральная регургитация (n = 10), отсутствие патологии митрального клапана (n = 30). Трансэзофагеальную эхокардиографию осуществляли на установке iE33 (Philips, США), количественно анализируя передне-задний диаметр; переднебоковой-заднесрединный диаметр; межкомиссуральный диаметр; трехмерную длину окружности митрального клапана; двумерную высоту зоны коаптации; высоту створок; максимальную высоту; передний и задний углы створок; угол непланарности; коэффициент планарности; коэффициент эллиптичности. Измерения проводили для обеих фаз сердечного цикла: периода изгнания систолы и периода наполнения диастолы, что соответствует закрытому и открытому состояниям клапана. Полученные данные обрабатывали в программе QLAB (Philips, США), с помощью которой получали наборы точек, описывающих геометрию митрального клапана. После чего с использованием in-house алгоритма в среде MATLAB R2015a (MathWorks, Массачусетс, США) получали математические модели анатомии фиброзного кольца для каждой из групп.

Результаты. Функциональное исследование митрального клапана демонстрирует схожий характер изменений геометрических особенностей фиброзного кольца для обеих патологий. Динамические показатели работы фиброзных колец в цикле «систола – диастола» значительно различались в трех группах. Представлены уравнения усредненных моделей фиброзных колец анализируемых групп, которые могут быть использованы для проектирования, верификации и компьютерного моделирования.

Заключение. Патологические изменения геометрии митрального клапана при ишемической и дегенеративной регургитации носят схожий характер, несмотря на этиологические различия. Однако данные патологии различаются при изменении геометрии в динамике «систола – диастола», что обуславливает необходимость использовать разные подходы и устройства для их коррекции.

Поступила в редакцию 5 ноября 2020 г. Исправлена 12 декабря 2020 г. Принята к публикации 22 декабря 2020 г.

Финансирование
Исследование выполнено за счет гранта «Метод персонализированной реконструкции фиброзного кольца клапана сердца при ишемической митральной регургитации (внутренний номер МК-1891.2020.7)» Совета по грантам Президента Российской Федерации № 075-15-2020-067.

Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов
Концепция и дизайн работы: Е.А. Овчаренко, Л.С. Барбараш
Сбор и анализ данных: К.Ю. Клышников, И.Н. Сизова, Н.В. Кондюкова
Статистическая обработка данных: К.Ю. Клышников
Написание статьи: Е.А. Овчаренко, К.Ю. Клышников
Исправление статьи: Е.А. Овчаренко, К.Ю. Клышников, И.Н. Сизова, Н.В. Кондюкова
Утверждение окончательного варианта статьи: все авторы


Е. А. Овчаренко
https://orcid.org/0000-0001-7477-3979
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово
Россия

К. Ю. Клышников
https://orcid.org/0000-0003-3211-1250
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово
Россия

Для корреспонденции: Кирилл Юрьевич Клышников, klyshnikovk@gmail.com

И. Н. Сизова
https://orcid.org/0000-0001-8076-8746
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово
Россия

Н. В. Кондюкова
https://orcid.org/0000-0002-3416-1860
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово
Россия

Л. С. Барбараш
https://orcid.org/0000-0002-2814-4300
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово
Россия

Литература


    1. Delling F.N., Vasan R.S. Epidemiology and pathophysiology of mitral valve prolapse: new insights into disease progression, genetics, and molecular basis. Circulation. 2014;129(21):2158-2170. PMID: 24867995; PMCID: PMC4052751. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.113.006702
    2. Железнев С.И., Богачев-Прокофьев А.В., Афанасьев А.В., Назаров В.М., Тулеутаев Р.М., Караськов А.М. Результаты реконструктивных операций на митральном клапане при дисплазии соединительной ткани. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2015;19(2):26-35. [Zheleznev S.I., Bogachev-Prokofiyev A.V., Afanasiyev A.V., Nazarov V.M., Tuleutayev R.M., Karaskov A.M. Mitral valve reconstruction when treating connective tissue dysplasia. Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya = Circulation Pathology and Cardiac Surgery. 2015;19(2):26-35. (In Russ.)] 
    3. Gammie J.S., Sheng S., Griffith B.P., Peterson E.D., Rankin J.S., O’Brien S.M., Brown J.M. Trends in mitral valve surgery in the United States: results from the Society of Thoracic Surgeons Adult Cardiac Database. Ann Thorac Surg. 2009;87(5):1431-1437. PMID: 19379881. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2009.01.064
    4. David T.E., Ivanov J., Armstrong S., Rakowski H. Late outcomes of mitral valve repair for floppy valves: Implications for asymptomatic patients. J Thorac Cardiovasc Surg. 2003;125(5):1143-1152. PMID: 12771888. https://doi.org/10.1067/mtc.2003.406
    5. Шарифулин Р.М., Богачев-Прокофьев А.В., Журавлева И.Ю., Тимченко Т.П., Железнев С.И., Караськов А.М. Результаты транскатетерного протезирования митрального клапана. Российский кардиологический журнал. 2018;23(11):137-144. [Sharifulin R.M., Bogachev-Prokofiev A.V., Zhuravleva I.Yu., Timchenko T.P., Zheleznev S.I., Karaskov A.M. The results of transcatheter mitral valve replacement. Russian Journal of Cardiology. 2018;23(11):137-144. (In Russ.)] https://doi.org/10.15829/1560-4071-2018-11-137-144
    6. Acker M.A., Parides M.K., Perrault L.P., Moskowitz A.J., Gelijns A.C., Voisine P., Smith P.K., Hung J.W., Blackstone E.H., Puskas J.D., Argenziano M., Gammie J.S., Mack M., Ascheim D.D., Bagiella E., Moquete E.G., Ferguson T.B., Horvath K.A., Geller N.L., Miller M.A., Woo Y.J., D'Alessandro D.A., Ailawadi G., Dagenais F., Gardner T.J., O'Gara P.T., Michler R.E., Kron I.L.; Cardiothoracic Surgical Trials Network (CTSN). Mitral-valve repair versus replacement for severe ischemic mitral regurgitation. N Engl J Med. 2014;370(1):23-32. PMID: 24245543; PMCID: PMC4128011. https://doi.org/10.1056/nejmoa1312808
    7. Mick S.L., Keshavamurthy S., Gillinov A.M. Mitral valve repair versus replacement. Ann Cardiothorac Surg. 2015;4(3):230-237. PMID: 26309824; PMCID: PMC4533076. https://doi.org/10.3978/j.issn.2225-319X.2015.03.01
    8. Tahta S.A., Oury J.H., Maxwell J.M., Hiro S.P., Duran C.M.G. Outcome after mitral valve repair for functional ischemic mitral regurgitation. J Heart Valve Dis. 2002;11(1):11-18. PMID: 11858163.
    9. Машина Т.В., Джанкетова В.С., Шамсиев Г.А., Голухова Е.З., Бокерия Л.А. Интраоперационная чреспищеводная трехмерная эхокардиография: клинический случай и литературная справка. Креативная кардиология. 2013;(1):88-93. [Mashina T.V., Dzhanketova V.S., Shamsiev G.A., Golukhova E.Z., Bockeria L.A. Intraoperative three-dimensional transesophageal echocardiography: clinical case and reference. Creative Cardiology. 2013;(1):88-93. (In Russ.)]
    10. McGee E.C., Gillinov A.M., Blackstone E.H., Rajeswaran J., Cohen G., Najam F., Shiota T., Sabik J.F., Lytle B.W., McCarthy P.M., Cosgrove D.M. Recurrent mitral regurgitation after annuloplasty for functional ischemic mitral regurgitation. J Thorac Cardiovasc Surg. 2004;128(6):916-924. PMID: 15573077. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2004.07.037
    11. Mohty D., Orszulak T.A., Schaff H.V., Avierinos J.F., Tajik J.A., Enriquez-Sarano M. Very long-term survival and durability of mitral valve repair for mitral valve prolapse. Circulation. 2001;104(12 Suppl 1):I1-I7. PMID: 11568020. https://doi.org/10.1161/hc37t1.094903
    12. Tsang W., Wu G., Rozenberg D., Mosko J., Leong-Poi H. Early mitral annuloplasty ring dehiscence with migration to the descending aorta. J Am Coll Cardiol. 2009;54(17):1629. PMID: 19833264. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2009.03.090
    13. Bothe W., Rausch M.K., Kvitting J.P.E., Echtner D.K., Walther M., Ingels N.B. Jr, Kuhl E., Miller D.C. How do annuloplasty rings affect mitral annular strains in the normal beating ovine heart? Circulation. 2012;126(11 Suppl 1):S231-S238. PMID: 22965988; PMCID: PMC3465719. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.111.084046
    14. Голухова Е.З., Макаренко В.Н., Машина Т.В., Бакулева А.А. Митральная недостаточность: анализ геометрии митрального клапана (mitral valve quantification). Креативная кардиология. 2011;(1):129-133. [Golukhova E.Z., Makarenko V.N., Mashina T.V., Bakuleva A.A. Mitral insufficiency: analysis of the geometry of the mitral valve (mitral valve quantification). Creative Cardiology. 2011;(1):129-133. (In Russ.)]
    15. Долгов В.Ю., Овчаренко Е.А., Клышников К.Ю., Сизова И.Н., Кудрявцева Ю.А., Барбараш Л.С. Автоматизированный метод анализа геометрии и топологии фиброзного кольца митрального клапана. Современные технологии в медицине. 2016;8(2):22-30. [Dolgov V.Y., Ovcharenko E.A., Klyshnikov K.Y., Sizova I.N., Kudryavtseva Y.A., Barbarash L.S. Automated method to analyze geometry and topology of mitral valve fibrous ring. Sovremennye tehnologii v medicine = Modern Technologies in Medicine. 2016;8(2):22-30. (In Russ.)] https://doi.org/10.17691/stm2016.8.2.03
    16. Mahmood F., Gorman J.H. 3rd, Subramaniam B., Gorman R.C., Panzica P.J., Hagberg R.C., Lerner A.B., Hess P.E., Maslow A., Khabbaz K.R. Changes in mitral valve annular geometry after repair: saddle-shaped versus flat annuloplasty rings. Ann Thorac Surg. 2010;90(4):1212-1220. PMID: 20868816; PMCID: PMC3021250. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2010.03.119
    17. Журавлева И.Ю., Шарифулин Р.М., Богачев-Прокофьев А.В., Нуштаев Д.В., Малахова О.Ю., Демидов Д.П., Караськов А.М. Создание трехмерной модели левых отделов сердца на основании данных эхокардиографии: инструмент для разработки транскатетерных клапанов. Российский кардиологический журнал. 2017;(8):75-81. [Zhuravleva I.Yu., Sharifulin R.M., Bogachev-Prokofiev A.V., Nushtaev D.V., Malakhova O.Yu., Demidov D.P., Karaskov A.M. Three-dimensional model of left chambers of the heart based on echocardiography data: an instrument for development of transcatheter valves. Russian Journal of Cardiology. 2017;(8):75-81. (In Russ.)] https://doi.org/10.15829/1560-4071-2017-8-75-81
    18. Mahmood F., Subramaniam B., Gorman J.H. 3rd, Levine R.M., Gorman R.C., Maslow A., Panzica P.J., Hagberg R.M., Karthik S., Khabbaz K.R. Three-dimensional echocardiographic assessment of changes in mitral valve geometry after valve repair. Ann Thorac Surg. 2009;88(6):1838-1844. PMID: 19932245; PMCID: PMC3019306. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2009.07.007
    19. Ryomoto M., Mitsuno M., Yamamura M., Tanaka H., Fukui S., Tsujiya N., Kajiyama T., Miyamoto Y. Is physiologic annular dynamics preserved after mitral valve repair with rigid or semirigid ring? Ann Thorac Surg. 2014;97(2):492-497. PMID: 24268749. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2013.09.077
    20. Padala M., Hutchison R.A., Croft L.R., Jimenez J.H., Gorman R.C., Gorman J.H. 3rd, Sacks M.S., Yoganathan A.P. Saddle shape of the mitral annulus reduces systolic strains on the P2 segment of the posterior mitral leaflet. Ann Thorac Surg. 2009;88(5):1499-1504. PMID: 19853100; PMCID: PMC3021783. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2009.06.042
    21. Cohn L.H., Couper G.S., Aranki S.F., Rizzo R.J., Kinchla N.M., Collins J.J. Jr. Long-term results of mitral valve reconstruction for regurgitation of the myxomatous mitral valve. J Thorac Cardiovasc Surg. 1994;107(1):141-150. PMID: 8283877.

Овчаренко Е. А., Клышников К. Ю., Сизова И. Н., Кондюкова Н. В., Барбараш Л. С. Численная оценка анатомии фиброзного кольца митрального клапана в норме и при патологии по данным трехмерной эхокардиографии. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2021;25(2):50-59. http://dx.doi.org/10.21688/1681-3472-2021-2-50-59


DOI: http://dx.doi.org/10.21688/1681-3472-2021-2-50-59

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.