7. Что такое фракция выброса (ФВ) и как ее считают

В этой теме разберем один из самых значимых факторов риска внезапной сердечной смерти (внезапной остановки сердца) — фракцию выброса (ФВ), что это, как она считается, на что влияет и какие должны быть цифры.

Еще несколько десятилетий назад в медицинской науке существовало твердое убеждение, что внезапная сердечная смерть (ВСС) вызвана исключительно аритмиями. Однако последующие клинические исследования CAST, SWORD и MUSTT показали:

• подавление желудочковых аритмий НЕ приводит к снижению риска внезапной смерти,
• существуют заболевания с высоким риском внезапной смерти даже без склонности к аритмиям.

Оказалось, что риск внезапной сердечной смерти повышается в 3-4 раза при наличии сердечной недостаточности независимо от наличия аритмий. Критерием тяжелой сердечной недостаточности, связанной с высоким риском ВСС, является фракция выброса (ФВ) ниже 35%. А если ФВ ниже 30%, то больной вряд ли проживет дольше ближайших 6 месяцев.

Как я уже писал в материале 4. Почему возникает той или иной механизм остановки сердца?, у здоровых людей без диагностированных заболеваний сердца 90% случаев внезапной сердечной смерти суммарно вызваны фибрилляцией желудочков или желудочковой тахикардией, переходящей в фибрилляцию. У людей с тяжелыми заболеваниями сердца (например, хроническая сердечная недостаточность с функциональным классом III-IV) статистика другая:

• доля смертельных аритмий падает вдвое до 38%,
• первое место по частоте начинает занимать остановка сердца на редком синусовом ритме — 42%,
• иногда бывают АВ-блокада различной степени (нарушение проведения импульсов из предсердий в желудочки) и электромеханическая диссоциация (на ЭКГ видны нормальные комплексы, но миокард не сокращается по разным причинам) — по 10%.

 

Понятие о фракции выброса

Фракция выброса (ФВ) определяется во время проведения УЗИ сердца (т.е. на эхокардиографии, ЭхоКГ). ФВ показывает, какая часть объема левого желудочка выбрасывается в аорту при каждом сокращении (процентный объем изгоняемой из левого желудочка крови) в покое. В норме фракция выброса равна 55-70% (расчет по Тейхольцу).

Сердечная недостаточность — патологическое состояние, когда сердце не справляется со своей насосной функцией, и кровь скапливается в большом или/и малом круге кровообращения перед входом в сердце, возникают одышка и отеки.

Сердечная недостаточность бывает 2 видов:

• систолическая: из-за слабости мышечных стенок желудочков сердце не выбрасывает достаточно крови при сокращениях. Снижается фракция выброса. Этот вид сердечной недостаточности хорошо изучен, есть разные виды лечения и профилактики;
• диастолическая: стенки желудочков плохо растягиваются по разным причинам (например, из-за фиброза = накопления плотной соединительной ткани) и вмещают недостаточно крови, поэтому фракция выброса остается в норме. Диастолическая сердечная недостаточность до сих пор слабо изучена, а полноценное лечение не разработано.

Для правильной оценки риска ВСС нужно оценить не только риск опасных аритмий, но и общее состояние сердца, особенно левого желудочка. Выживаемость в группе пациентов с ФВ меньше 35% и аритмиями намного ниже, чем среди пациентов с сохраненной функцией левого желудочка и наличием точно таких же аритмий.

Фракция выброса (ФВ) вычисляется во время проведения УЗИ сердца (эхокардиографии). УЗИ сердца бывает 2 видов:

• трансторакальная эхокардиография — снаружи через грудную клетку (лат. trans — через, thorax — грудная клетка). Когда мы произносим «УЗИ сердца», имеется в виду именно трансторакальная эхокардиография;
• чреспищеводная эхокардиография — датчик УЗИ помещается в пищевод. Структуры сердца видны лучше, но стандартные позиции трансторакального УЗИ здесь не получить. Впрочем, для измерений рекомендуется использовать те же нормативы, что и для трансторакального УЗИ сердца.

Фракцию выброса можно оценить визуально («на глазок»), но это грубый метод оценки. Он позволяет только различить норму и патологию. Для более точного расчета фракции выброса существуют формулы Тейхольца и Симпсона. Они дают отличающиеся результаты, поэтому расскажу о них подробнее.

 

Расчет по формуле Тейхольца

Формула Тейхольца (Teichholz L.E.) была предложена в 1976 году и до сих пор используется на древних аппаратах УЗИ, которые работают только в M-режиме. М-режим является одномерным. Ультразвуковой луч проникает внутрь тканей в одной точке и отражается от всех анатомических структур по ходу ультразвукового луча, при этом на мониторе получается изображение в виде тонкой вертикальной полоски. Аппарат УЗИ показывает изменение вертикальной полоски с течением времени (M — от англ. motion = движение), поэтому на мониторе получается волнообразная картинка:

ЭхоКГ (эхокардиография) в M-режиме

Зачем эти подробности? При измерении фракции выброса в М-режиме расчет ведется только по маленькой части левого желудочка и не учитывается его длина, что дает завышенные результаты при ИБС, когда из-за ишемии (кислородного голодания) пораженные участки миокарда являются малоподвижными или неподвижными (несокращающимися), особенно у верхушки сердца.

Фракция выброса в норме по Тейхольцу составляет 55-70%.

Еще по теме: режимы работы аппаратов УЗИ.

 

Расчет по методу дисков

Формула Симпсона (Simpson J. S.) была предложена в 1989 году для измерений в двухмерном В-режиме. Данный метод измерения фракции выброса правильнее называть методом дисков, поскольку Симпсон никогда не занимался эхокардиографией. Он был математиком и придумал способ приближенного интегрирования, который теперь уже не используется в расчетах по методу дисков. Метод дисков сейчас называют модифицированным алгоритмом Simpson.

B-режим УЗИ является двухмерным и на мониторе дает картинку «виртуального» среза тела (как будто мы разрезали тело бензопилой и смотрим на разрез сбоку). Расчет фракции выброса ведется путем определения площади. Для измерений по методу дисков делают 20 взаимно перпендикулярных срезов левого желудочка на разных уровнях в двухкамерной и четырехкамерной позициях, после чего аппарат УЗИ создает реконструкцию левого желудочка из 20 дисков.

Недостатком метода дисков является занижение на 25% объема левого желудочка, а также активное использование вычислительных мощностей (сейчас это не проблема, но старые аппараты УЗИ менее производительны).

Фракция выброса по методу дисков в норме составляет не менее 45%.

Правильнее определять фракцию выброса левого желудочка с помощью метода дисков в двух позициях (двухкамерной и четырехкамерной с верхушки), однако это требует больше времени по сравнению с формулой Тейхольца.

 

Отличия результатов

Еще в 2007 году большинство измерений фракции выброса в России проводилось устаревшим методом Тейхольца, хотя на Западе протоколы обследований пациентов для участия в клинических исследованиях уже тогда предполагали использование только метода дисков.

Значения фракции выброса по формуле Тейхольца обычно выше, чем по методу дисков (в норме от 55% и от 45% соответственно). Разница в результатах обычно не превышает 10%. Выше 80% фракция выброса быть не может.

Если фракция выброса ниже 40%, это признак сердечной недостаточности. Если ниже 35%, это показатель выраженной сердечной недостаточности и резко повышенного риска внезапной остановки сердца.

Какой метод предпочесть? Если у обследуемого нет заболеваний сердца, то в принципе измерения по Тейхольцу вполне достаточно. Если же у пациента снижена фракция выброса, есть ИБС (особенно инфаркт миокарда) или местные нарушения сократимости, нужно измерять фракцию выброса более точным и трудоемким методом дисков (если аппарат УЗИ не совсем древний и позволяет проводить такие измерения). Полезно указать в описании результатов УЗИ итоги расчетов обоими методами, хотя обычные терапевты все равно описание УЗИ не читают и смотрят только на заключение.

 

Кому определять ФВ обязательно?

Фракция выброса ниже 30% — наилучший предсказатель смертности в ближайшие 6 месяцев (с такой ФВ долго не живут), а наличие или отсутствие желудочковых аритмий определяет риск смертности в более отдаленном периоде.

Рекомендуется определять фракцию выброса пациентам, которые:

• перенесли инфаркт миокарда,
• имели в прошлом хотя бы один эпизод (приступ, пароксизм) опасной для жизни желудочковой аритмии,
• страдают кардиомиопатией (это поражение миокарда без патологии сердечных клапанов, коронарных артерий и артериальной гипертензии).

Из всех кардиомиопатий больше всего фракция выброса снижается при дилатационной кардиомиопатии.

 
Дилатационная кардиомиопатия

Дилатационная кардиомиопатия встречается с частотой 1 на 3-10 тыс. человек в год. Она обычно развивается в молодом возрасте (20-40 лет, чаще у мужчин) и характеризуется гибелью сократительных клеток миокарда, значительным расширением полостей сердца (обычно левого желудочка и левого предсердия) и истончением стенок сердца (от лат. dilatatio — расширение). Образно говоря, сердце расширяется, растягивается и становится похожим на шар с дряблыми стенками, напоминающими тряпочку. Такое сердце не справляется с перекачкой крови, и развивается тяжелая хроническая сердечная недостаточность с тахикардией (учащенными сокращениями сердца), одышкой и отеками. Застой крови в полостях сердца способствует тромбозам (кровь сворачивается прямо в полостях сердца). Очень часто развиваются аритмии, в том числе смертельные. Больные умирают от остановки сердца, аритмий, осложнений в виде тромбозов.

Причины дилатационной кардиомиопатии самые разные:

• генетические — примерно в 30% случаев;
• инфекционные (как итог миокардита, вызванного вирусами и бактериями),
• токсические:
  • алкоголь;
  • отравление тяжелыми металлами — кобальт, ртуть, мышьяк, свинец;
  • противоопухолевые препараты — доксорубицин и др.
• аутоиммунные и другие.

Несмотря на значительные успехи в продлении жизни больным дилатационной кардиомиопатией, смертность при ней остается высокой. Далеко не всем выпадает счастливый шанс получить донорское сердце. Существует и более современный способ лечения этого заболевания — стволовыми клетками.

 

Главное из статьи

Фракция выброса показывает, какую часть объема крови изгоняет сердце во время сокращения. Фракцию выброса измеряют при проведении эхокардиографии (ЭхоКГ), которое в народе называют УЗИ сердца.

Резко сниженная фракция выброса (ниже 35%) увеличивает риск внезапной сердечной смерти в 3-4 раза независимо от наличия или отсутствия аритмий. Больной с ФВ ниже 30% вряд ли проживет дольше ближайших 6 месяцев.

При здоровом сердце фракцию выброса можно быстро измерить на любом аппарате УЗИ по формуле Тейхольца. В норме она 55-70%.

В случае болезней сердца фракция выброса должна измеряться только методом дисков. Это более сложный метод измерения, который невозможен на древних аппаратах УЗИ. Фракция выброса по методу дисков в норме должна быть от 45% и выше.

Далее мы обсудим, каким образом нервная система влияет на риск внезапной сердечной смерти и какие часы, дни, недели и месяцы наиболее опасны.