Турбулентность ритма сердца как предиктор сердечно-сосудистой смерти


Турбулентность ритма сердца (ТСР) — барорефлекторно опосредованные краткосрочные колебания частоты сердечных сокращений (ЧСС) после спонтанных желудочковых экстрасистол, ускорение ЧСС с последующим постепенным замедлением. У пациентов группы высокого риска после перенесенного инфаркта миокарда (ИМ) ТСР менее выражена или вообще отсутствует. В обзоре рассматриваются эффективность и перспективы оценки ТСР как предиктора риска смерти после инфаркта миокарда.

Heart rate turbulence as a risk-predictor of cardiovascular death

Heart rate turbulence (HRT) — baroreflex-mediated short-term fluctuations in heart rate (HR) after a spontaneous ventricular extrasystoles, acceleration of heart rate with followed gradual slowing. In high-risk patients after myocardial infarction (MI) TCP is less pronounced or absent. The review examined the effectiveness and prospects for evaluation of TCP as a predictor of risk of death after myocardial infarction.

 Несмотря на значительные достижения в области интервенционной и лекарственной терапии, смертность в долгосрочном периоде после инфаркта миокарда (ИМ) остается по-прежнему высокой. Значительное число этих смертей имеют внезапный характер и их можно предотвратить с помощью имплантируемых кардиовертер-дефибрилляторов (ИКВД). Рандомизированные многоцентровые исследования показали, что их имплантация у пациентов с высоким риском смерти в постинфарктном периоде может уменьшить смертность на 20-54% [1]. Современные рекомендации предлагают проводить имплантацию ИКВД у пациентов с низкой фракцией выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ 30-35%), которая является золотым стандартом для прогнозирования риска внезапной смерти [2]. Однако клинические исследования показали, что такой маркер как снижение ФВ ЛЖ не является в достаточной степени чувствительным и/или специфичным из-за недостаточной чувствительности и специфичности [3, 4].

 Тринадцать лет назад был описан электрокардиографический феномен, позже названный «турбулентность сердечного ритма (ТСР)» (heart rate turbulence) [5]. Было показано, что у здоровых людей желудочковая экстрасистолия (ЖЭ) сопровождаются характерными краткосрочными колебаниями ЧСС. Эти колебания выражаются в краткосрочном учащении ритма с последующим урежением ЧСС и его восстановлением до прежних величин. Дальнейшие исследования позволили установить, что у пациентов после ИМ определяется другой постэкстрасистолический паттерн, а у лиц с высоким риском смерти ТСР уменьшена или даже отсутствует. В течение последнего десятилетия было показано, что ТСР является одним из самых значимых предикторов смерти в постинфарктном периоде.

Измерение турбулентности сердечного ритма


Турбулентность сердечного ритма можно определить при стандартном 24-часовом Холтеровском мониторировании. Для этого в отличие от других методов, таких как анализ альтернации Т-волны, не требуется никаких специальных электродов или другого оборудования. RR интервалы до и после ЖЭ усредняются для получения так называемых тахограмм, отражающих паттерн синусовых интервалов RR до и после ЖЭ (рисунок 1).

Рис 1. Оценка турбулентности сердечного ритма при записи 24-часового ХМ: Сглаженная кривая ТСР после усреднения сигнала от одиночных тахограмм Стрелкой указана начало турбулентности (Turbulence Onset) и наклон кривой турбулентности (Turbulence slope) [8].

Турбулентность ритма сердца как предиктор сердечно-сосудистой смерти

Для вычисления ТСР необходимо соблюсти определенные условия, касающиеся экстрасистол и компенсаторной паузы. ТСР описывается двумя параметрами: начало турбулентности (НТ) и наклон кривой турбулентности (НКТ). НТ рассчитывается по следующей формуле: НТ = (RR1 + RR2) — (RR-2 + RR-1) (RR-2 + RR-1) × 100 [%], где RR-2 и RR-1 — интервалы перед ЖЭ, RR1 и RR2 — два RR интервала, следующие сразу за компенсаторной паузой. НКТ определяется как максимальный положительный наклон кривой регрессии оценивающийся по 5 и более последовательным интервалам RR в течение первых 15 RR интервалов после ЖЭ. В норме происходит ускорение синусового ритма после ЖЭ, что находит свое отражение в отрицательном значении НТ с последующим замедлением сердечного ритма с положительным НКТ. НТ<0% и НКТ>2,5 мс/RR интервала считаются показателями нормы [6]. Для стратификации риска в различных группах пациентов ТСР, как правило, делится на три категории: категория 0 означает нормальные показатели НТ и НКТ; категория 1 — либо НТ, либо НКТ является патологическим; категория 2 характеризуется патологическим НТ и НКТ. Если у пациента имеется синусовый ритм и отсутствует достаточное число ЖЭ для измерения ТСР, то его относят к категории 0, так как было показано, что у пациентов в обоих группах одинаково хороший прогноз [7]. Для пациентов в постинфарктном периоде такой подход обоснован, если не определена другая кардиальная патология (например, сердечная недостаточность).


Патофизиология ТСР

Конкретные патофизиологические механизмы, лежащие в основе ТСР, были в значительной степени неизвестны [5]. В последующем было установлено, что механизм развития ТСР является достаточно сложным и включает в себя обе ветви вегетативной нервной системы. ЖЭ вызывают транзиторное падение артериального давления (АД), что приводит к активации барорецепторов. Активность блуждающего нерва резко снижается, что немедленно проявляется в виде укорочения длины RR интервалов (отражается на параметре НТ). Однако потом повышается симпатическая активность с постепенным увеличением сосудистого сопротивления и систолического АД [9]. В результате активность блуждающего нерва восстанавливается и длина цикла увеличивается, что приводит к изменениям НКТ. Важно отметить, что ТСР является результатом взаимодействия как вегетативной, так и симпатической нервной систем, и изменения в одной из них может вызвать патологическую ТСР [10].

Изучение ТСР в популяции. Данные о ТСР как о маркере риска у больных, перенесших ИМ, основано на пяти ретроспективных и пяти перспективных исследованиях, включающих в общей сложности более 10000 пациентов. ТСР была первоначально разработана на небольшом количестве пациентов, состоящем из 100 пациентов с ИБС (исследования MPIP — Multicenter Post-Infarction Project, n = 577 и EMIAT — European Myocardial Infarct Amiodarone Trial, n=614) [5]. Ghuran A. et al. (2002) изучали предсказательную силу ТСР в исследовании ATRAMI (Autonomic Tone and Reflexes After Myocardial Infarction, n=1212), которое первоначально планировалось для оценки прогностической силы барорефлекторной чувствительности. Еще через 3 года прогностическая сила ТСР была также протестирована в исследовании CAST (Cardiac Arrythmia Suppression Trail, n=744 [12]). Исследование FINGER (включающее постинфарктных больных из Финляндии и Германии) было специально направлено на изучение вопроса, может ли ТСР прогнозировать внезапную смерть [13].

В 2003 году были опубликованы результаты первого проспективного исследования ISAR-HRT (Innovative Stratification of Arrythmic Risk by HRT, n=1455), в котором изучено прогностическое значение ТСР на большой когорте больных после ИМ, получающих адекватное лечение [7]. В исследование REFINE (Risk Estimation Following Infarction, Noninvasive Evaluation, n=322) ставилась цель определить прогностическую ценность сочетания нескольких предикторов риска внезапной смерти, включая ТСР, а также оптимальное время ее оценки после острого ИМ [14]. В 2009 году были опубликованы результаты крупнейшего проспективного исследования по ТСР. В ISAR-RISK (Innovative Stratification of Risk Prediction in Post-Infarction Patients with Preserved Left Ventricular Function) изучена прогностическая значимость сочетания ТСР и снижение «мощности» сердца (deceleration capacity), являющегося интегральным показателем функционирования сердца, определенным по Холтер-ЭКГ, у больных, перенесших ИМ, с сохраненной ФВ ЛЖ [15]. Снижение мощности является комбинированным маркером изменения ритма сердца, в основном оценки тонуса вагуса и 24-часовом мониторировании ЭКГ. В ISAR-SWEET (Intracoronary Stentingand Antithrombotic Regimen: Is Abciximab a Superior Way to Eliminate Thrombotic Risk in Diabetics) также тестировались комбинация патологического ТСР и снижения мощности у пациентов с сахарным диабетом [16].

Оценка предсказательной силы ТСР у больных, перенесших ИМ

Во всех группах населения патологическая ТСР показала себя сильным и независимым предиктором неблагоприятных событий с относительным риском смерти 2,8-11,4 при однофакторном и 3,1-5,9 — при многофакторном анализе. ТСР, как правило, являлась очень сильным предиктором смерти во всех исследованиях, в которых использовались общая смертность как первичная конечная точка (MPIP, EMIAT, CAST, ISAR-HRT, ISAR— RISK, ISAR-SWEET). ТСР имела высокое прогностическое значение в исследовании ATRAMI, в котором использовалась комбинированная конечная точка: сердечная смертность +фатальная+нефатальная остановка сердца. В то время как в FINGER смерть определялась анамнестически или по медицинским записям, в CARISMA (Cardiac Arrhythmias and Risk Stratification in Patients with Low Ejection Fraction after Acute Myocardial Infarction) был уникальный дизайн исследования — всем пациентам имплантировали устройство, которое позволяло записывать ритм сердца, в том числе и во время смерти. В FINGER ТСР была сильным предиктором внезапной смерти, а в CARISMA прогностическая способность оказалась меньшей, оставаясь, тем не менее, достоверной (р = 0,038) . Время оценки ТСР после ИМ также является важным вопросом. В большинстве исследований ТСР после ИМ оценивалась в течение первых 4 недель (MPIP, EMIAT, ATRAMI, FINGER, ISAR-HRT, ISAR-RISK и ISAR-SWEET), показав себя сильным предиктором. В двух исследованиях, а именно REFINE и CARISMA, оценка рисков была проведена в двух различных временных интервалах. В REFINE оценка рисков была проведена между 2-й и 4-й, а также 10-й и 14-й неделями после ИМ. В CARISMA оценка риска была проведена в течение первой и шестой недель после перенесенного ИМ. В обоих исследованиях оценка риска через 6 недель после ИМ была точнее, чем в более раннем периоде. Поэтому можно заключить, что отдаленная оценка риска внезапной смерти после ИМ может быть более эффективной, чем в ранний период заболевания. Эти результаты соответствуют наблюдениям, что, с одной стороны, вегетативная дисфункция в ранние сроки после ИМ может восстановиться, а с другой, — пациенты с персистирующей вегетативной дисфункцией имеют худший прогноз [17]. При этом ни различные варианты лечения ИМ (консервативное, тромболизис, чрезкожная ангиопластика), ни терапия, включающая бета-блокаторы, ингибиторы АПФ, статины, не влияли на прогностическую силу ТСР.

Точность и чувствительность патологической ТСР при прогнозированиириска сердечно-сосудистых событий сильно зависит от исследуемой популяции и конечных точек. В ISAR-RISK из 2343 обследованных пациентов с ТСР 2-й категории определена группа высокого риска из 193 пациентов (8%), из них 56 умерли; 2150 пациентов (92%) имели ТСР категорий 0 и 1, из которых умерли 125. Вероятность смерти в течение 5 лет наблюдения за пациентами с патологической ТСР (категория 2) составила 34%. В то же время 1652 пациента (71%) с «нормальной» ТСР (категория 0) имели 5-летнюю смертность 6%.

Комбинация с другими факторами риска

Во всех исследованиях прогностическая ценность ТСР не зависела от других предикторов риска: возраста, пола, наличия сахарного диабета, почечной недостаточности [16], маркеры электрической нестабильности (аритмии, альтернация Т-волны) [14], поздние потенциалы [18], длительность QRS [19], маркеры структурных повреждений миокарда (например, ФВ ЛЖ), а также другие показатели вегетативной дисфункции (частота сердечных сокращений, вариабельность сердечного ритма и также снижение мощности сердца [15, 20]). В целях повышения предсказательной силы ТСР может быть объединена с другими предикторами риска. В ISAR-RISK и ISAR-SWEET изучали сочетание аномальных ТСР (ТСР категории 2) с умеренно измененным снижением мощности при стандартном 24-часовом Холтеровском мониторировании (≤4,5 мсек), что в основном является показателем состояния вегетативного статуса и базируется на обработке интервалов RR математическими алгоритмами [21]. Для сочетания патологической ТСР и снижения мощности введен термин «тяжелая вегетативная недостаточность» (ТВН). В исследованиях ISAR-RISK и ISAR-SWEET, в которых были включены 2343 и 481 пациент, соответственно, ТВН оказался сильным предиктором смерти. Эти данные были также подтверждены результатами недавнего мета-анализа, в котором анализировались результаты исследований MPIP, EMIAT и MRFAT [n=2594, 22]. Стратификация риска по ТСР являлась дополнением к оценке риска по ФВ ЛЖ. Лишь небольшая доля пациентов с патологической ТСР (категория 2) имела ФВ ЛЖ ≤30%. Таким образом, сила ТСР заключается в идентификации пациентов с высоким риском смерти среди пациентов с сохраненной ФВ ЛЖ (>30%). Больные имели плохой прогноз либо с патологической ТСР (n=153; 6,5% исследуемой популяции), либо с нарушением ФВ ЛЖ (n=80;3,4% исследуемой популяции). Незначительная часть пациентов с патологической ТСР и сниженной ФВ ЛЖ (n=40; 1,7% исследуемой популяции) имела худший прогноз. Наоборот, пациенты с нормальной ТСР (категория 0 или 1) и ФВ ЛЖ>30% (n=2070; 88,3% исследуемой популяции) имели хороший прогноз выживаемости. Как уже упоминалось выше, стратификация риска внезапной смерти может быть улучшена путем комбинации патологической ТСР с показателем снижения мощности [15].

Ограничения использования оценки турбулентности сердечного ритма

Существуют некоторые ограничения использования ТСР как предиктора риска смерти. Во-первых, оценка ТСР требует наличия синусового ритма. Пациенты с отсутствием синусового ритма, например, при фибрилляция предсердий, были исключены из исследований, хотя известно, что ФП значительно увеличивает риск смерти. Кроме того, в большинстве исследований по ТСР пожилые пациенты (возрасте >75 лет) исключались. Как известно из исследования ATRAMI, вегетативная система теряет часть своей прогностической ценности с возрастом [23]. Аналогичные наблюдения были сделаны и для ТСР в исследовании ISAR-HRT [24]. ТСР оказалась значимым предиктором внезапной смерти у лиц в возрасте только ≥ 65 лет [25].Оценка ТСР также подразумевает наличие ЖЭ и в большинстве исследований, пациенты без ЖЭ были исключены из анализа (например, MPIP, EMIAT, ATRAMI).

Заключение

Турбулентность сердечного ритма измеряется при рутинном 24-часовом суточном мониторировании ЭКГ. Во всех исследованиях ТСР в постинфарктном периоде была сильным и независимым предиктором неблагоприятных событий, включая смерть от любой причины, сердечной смерти и внезапной смерти. Во всех постинфарктных исследованиях прогностическая ценность ТСР не зависела от других исследованных факторов риска. Для определения высокого риска у пациентов, которые могут получить пользу при профилактической имплантации ИКВД, ТСР должна быть объединена с другими независимыми прогностическими факторами. Среди потенциальных кандидатов следует отметить снижение ФВ ЛЖ, снижение мощности, и/или альтернацию Т-волны. Сочетание патологических ТСР и снижения мощности, изученное в исследовании ISAR-RISK, имеет большое прогностическое значение у пациентов в постинфарктном периоде с сохраненной функцией ЛЖ. Тем не менее только будущие исследования помогут выявить у больных с высоким риском сердечно-сосудистых событий, определенных на основе оценки турбулентности сердечного ритма, эффективность профилактических мероприятий, в том числе имплантации кардиовертер-дефибрилляторов.

 

 

Д.Ф. Гареева, Б.И. Загидуллин, И.А. Нагаев, Р.Х. Зулькарнеев, Н.Ш. Загидуллин, Ш.З. Загидуллин

Башкирский государственный медицинский университет

 Больница скорой медицинской помощи, г. Набережные Челны

 Республиканский кардиологический диспансер, г. Уфа

Гареева Диана Фирдависовна — клинический ординатор кафедры пропедевтики внутренних болезней с курсом физиотерапии ИПО

 

Литература:

1. Moss A.J., Hall W.J., Cannom D.S. et al. (1996). Improved survival with an im-planted defibrillator in patients with coronary disease at high risk for ventricular arrhythmia. Multicenter Automatic Defibrillator Implantation Trial Investigators. N . Engl .J. Med. 335, 1933-1940.

2. Gregoratos G., Abrams J., Epstein, A. et al. (2002) ACC/AHA/NASPE 2002 guideline up date for implantation of cardiac pacemakers and antiarrhythmia devices summary article: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines (ACC/AHA/NASPE Committee to update the 1998 pacemaker guide-lines). J. Am. Coll. Cardiol. 40, 1531-1540.

3. Myerburg R.J., Interian A.Jr., Mitrani R.M. et al. (1997). Frequency of sudden cardiac death and profiles of risk. Am. J. Cardiol. 80, 10F-19F.

4. Camm J., Klein H., and Nisam S. (2007). The cost of implantable defibrillators: perceptions and reality. Eur. Heart J. 28, 392-397.

5. Schmidt G., Malik M., Barthel P., et al. (1999). Heart-rate turbulence after ven-tricular premature beats as a predictor of mortality after acute myocardial infarction. Lancet 353, 1390-1396.

6. Bauer A., Malik M., Schmidt G. et al. (2008). Heart rate turbulence: standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use: International Society for Holter and Noninvasive Electrophysiology Consensus. J. Am. Coll. Cardiol. 52, 1353-1365

7. Barthel P., Schneider R., Bauer A. et al. (2003). Risk stratification after acute my-ocardial infarction by heart rate turbulence. Circulation 108, 1221-1226.

8. S. Zuern C., Barthel P. and Bauer A. (2011). Heart rate turbulence as risk-predictor after myocardial infarction. Frontiers of Phys. 2, 99.

9. Segerson N.M., Wasmund S.L., Abedin M. et al. (2007). Heart rate turbulence pa-rameters correlate with post-premature ventricular contraction changes in muscle sympathetic activity. Heart Rhythm 4, 284-289.

10. Wichterle D., Melenovsky V., Simek, J. et al. (2006). Hemodynamics and auto-nomic control of heart rate turbulence. J. Cardiovasc. Electrophysiol. 17, 286-291.

11. Ghuran A., Reid F., La Rovere M.T. et al. (2002). Heart rate turbulence-based predictors of fatal and nonfatal cardiac arrest (the autonomic tone and reflexes after myocardial infarction substudy). Am. J. Cardiol. 89, 184-190.

12. Hallstrom A.P., Stein P.K., Schneider R. (2005). Characteristics of heart beat in-tervals and prediction of death. Int. J. Cardiol. 100, 37-45.

13. Makikallio T.H., Barthel P., Schneider R. et al. (2005). Prediction of sudden car-diac death after acute myocardial infarction: role of Holter monitoring in the modern treatment era. Eur. Heart J. 26, 762-769.

14. Exner D.V., Kavanagh K.M., Slawnych M.P. (2007). Noninvasive risk assessment early after a myocardial infarction the REFINE study. J. Am. Coll. Cardiol. 50, 2275-2284.

15. Bauer A., Barthel P., Schneider R. et al. (2009a). Improved stratification of auto-nomic regulation for risk prediction in post-infarction patients with preserved left ventricular function (ISAR-Risk). Eur. Heart J. 30, 576-583.

16. Barthel P., Bauer A., Muller A. (2011). Reflex and tonic autonomic markers for risk stratification in patients with type 2 diabetes surviving acute myocardial infarction. Diabetes Care 34, 1833-1837.

17. Huikuri H.V., Exner D.V., Kavanagh K.M. et al. (2010). Attenuated recovery of heart rate turbulence early after myocardial infarction identifies patients at high risk for fatal or near-fatal arrhythmic events. Heart Rhythm 7, 229-235.

18. Bauer A., Guzik P., Barthel P. et al. (2005). Reduced prognostic power of ventric-ular late potentials in post-infarction patients of the reperfusion era. Eur. Heart J. 26, 755-761.

19. Bauer A., Watanabe M., Barthel P. et al. (2006b). QRS duration and late mortality in unselected post-infarction patients of the revascularization era. Eur. Heart J. 27, 427-433.

20. Bauer A., Kantelhardt J.W., Barthel P. et al. (2006а). Deceleration capacity of heart rate as a predictor of mortality after myocardial infarction: cohort study. Lancet 367, 1674-1681.

21. Bauer A., Kantelhardt J.W., Bunde A. et al. (2006c). Phase-rectified signal aver-aging detects quasiperiodicities in non-stationary data. Physica A 364, 423-434.

22. Bauer A., Barthel P., Muller A., et al. (2009c). Risk prediction by heart rate tur-bulence and deceleration capacity in post infarction patients with preserved left ventricular func-tion retrospective analysis of 4 independent trials. J. Electrocardiol. 42, 597-601.

23. La Rovere M. T., Bigger J. T. Jr., Marcus F. I., et al. (1998). Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total cardiac mortality after myocardial infarc-tion.ATRAMI (autonomic tone and reflexes after myocardial infarction) investigators. Lancet 351, 478–484.

24. Barthel P., Bauer A., Schneider R. and Schmidt G. (2005). Impact of age on prog-nostic significance of heart rate turbulence (abstract). Circulation (Suppl.) 112, U456.

25. Stein P.K., Sanghavi D., Sotoodehnia N. et al. (2010). Association of Holter-based measures including T-wave alternans with risk of sudden cardiac death in the community-dwelling elderly: the Cardiovascular Health Study. J. Electrocardiol. 43, 251-259.