Усиленная наружная контрпульсация: клиническое улучшение без электрофизиологической коррекции

Charles A. Henrikson, M.D., and Nisha Chandra-Strobos, M.D. Из Департамента медицины, Медицинские учреждения Джонса Хопкинса, Балтимор, штат Мэриленд

Резюме. Усиленная наружная контрпульсация (УНКП) кроме улучшения коронарного кровотока и увеличения времени до наступления ишемии, неинвазивно, изменяет гемодинамику у пациентов с тяжелой ИБС. Другие способы лечения, которые изменяют гемодинамику, например, баллонная вальвулопластика, устройства вспомогательного кровообращения, достижение фармакологической блокады ренин-ангиотензиновой системы, способствуют  электрофизиологическому ремоделированию, о чем свидетельствует изменение интервала QT.

Методы. Обследовали 28 больных, завершивших 7 недельный курс УНКП (35 ч.) чтобы выяснить, приводит ли этот способ лечения к электрофизиологическому ремоделированию.

Результаты. У всех больных был II-III ФК стенокардии, с доказанной визуализирующими методами ишемией, и тяжелое течение и неоперабельная ИБС. Из 28 больных, среднего возраста 62 ±13 лет (М ± SD), 78% были мужского пола, 46% страдали сахарным диабетом, 82% артериальной гипертонией, 60% перенесли ангиопластику и 67% перенесли АКШ.. Средняя ФВ ЛЖ составила 44% (диапазон 25-60%). После УНКП, у большинства больных (82%) уменьшился ФК стенокардии, по крайней мере, на один полный класс. У большинства больных было нарушение проводимости: средняя продолжительность QRS = 105 ± 19 мс. Нужно отметить, что не выявлено значимого изменения ЧСС, продолжительности интервалов PR, QRS, или QTC до и после УНКП как у клинически «отвечающих», так и у «не отвечающих» пациентов. Анализ реакции на УНКП в зависимости от величины ФВ ЛЖ, или реваскуляризации, также, не показал заметных различий параметров ЭКГ (все P = NS).

Выводы. В то время как УНКП остается эффективным способом лечения больных с тяжелой ИБС, она не вызывает электрического ремоделирования.

Ключевые слова: ишемическая болезнь сердца, усиленная наружная контрпульсация, электрокардиограмма, электрофизиология.

Усиленная наружная контрпульсация (УНКП) неинвазивно улучшает коронарный кровоток и увеличивает время до наступления ишемии у пациентов с тяжелой ИБС.^1,2 УНКП значительно увеличивает преднагрузку сердца и снижает его постнагрузку, что приводит к повышению доставки кислорода к миокарду во время процедуры. ³ Механизмы действия УНКП активно изучаются, большинство исследований сфокусированы на развитии коллатералей⁴ или улучшении эндотелиальной функции.⁵

Проводящая система сердца повреждается с возрастом, из-за ИБС и сердечной недостаточности. Увеличение продолжительности QRS комплекса и увеличение интервала QT являются важными индикаторами риска внезапной смерти больных с сердечной недостаточностью и ИБС.⁶ Первичная ангиопластика,⁷ блокаторы АТ рецепторов,⁸ и ингибиторы АПФ,^9,10 баллонная вальвулопластика,^11,12 и вспомогательные устройства поддержки левого желудочка, изменяют продолжительность интервала QT. Любое из перечисленных вмешательств изменяет нагрузку на сердце и интервал QT, что, вероятнее всего, является результатом ответной реакции на «сокращение-возбуждение», то есть механического напряжения, ведущего к изменению потенциала действия мембраны и последовательного изменения реполяризации.¹⁴

УНКП вызывает значимые изменения гемодинамики, подобные тем, которые возникают вследствие выше описанных вмешательств. Однако, исследования на предмет возможного электрофизиологического воздействия УНКП не проводились. По аналогии с другими вмешательствами, изменяющими гемодинамику и электрофизиологические параметры, мы выдвинули гипотезу, что УНКП может привести к электрическому ремоделированию проводящей системы сердца, что может быть отражено изменениями на поверхностной ЭКГ, что может служить индикатором клинической реакции, и обозначить прежде не известный положительный эффект УНКП.

МЕТОДЫ

У всех больных был II—III ФК стенокардии, с доказанной визуализирующими методами ишемией, тяжелое течение и неоперабельная ИБС. Больные были направлены на курс УНКП терапевтами или кардиологами. УНКП проводилась стандартной методике:¹⁵ 35 одночасовых процедур в течение 7 недель, во время которых пневматические манжеты, наложенные вокруг ног и нижней части живота, надуваются и сдуваются во время диастолы при давлении 0,4 фунтов на кв.
дюйм (psi) (181,44 г на 2,5 см). Сигнал для начала сдувания/надувания манжет может быть настроен вручную, чтобы максимизировать диастолическое усиление, определяемого по кривой пальцевой плетизмограммы. Комиссия по надзору Медицинского центра Johns Hopkins Bayview одобрила проведение исследования.

Мы изучили поверхностные электрокардиограммы больных, направленных на УНКП. Наиболее поздние ЭКГ, зарегистрированные до УНКП (в пределах 6 недель до начала лечения), сравнивали с ЭКГ, зарегистрированными сразу после завершения курса УНКП. Пациенты исключались, если у них были: ритм ЭКС, мерцание или трепетание предсердий, если ЭКГ была недоступна, или если они не завершали полный курс УНКП. Стандартная клиническая интерпретация использовалась при расшифровке ЭКГ, а интервалы RR, PR, QRS, и QT имели свое обычное значение. Коррегированный интервал QT вычисли по методу Базетта (Bazett's method)(QTC = QT/√RR).
Оценка реакции на лечение УНКП проводилась кардиологом, отвечающим за программу УНКП, и терапевтами. Она основывалась на показаниях самих пациентов о переносимости физических нагрузок, использовании нитроглицерина и, если это было возможно, по данным нагрузочного стресс-теста.

В качестве основной первичной точки мы взяли интервал QTC, и предположили, что исходное его средняя продолжительность равна 420 мсек со стандартным отклонением 25 мсек. Принимая уровень значимости за р<0.05, нам следовало бы включить в исследование 25 больных, для того чтобы иметь мощность исследования в 80%, и определить разницу продолжительности QTC до и после лечения в 20 мсек. Данные представлены как М ± SD. Данные анализировались с помощью программного обеспечения Stata 8 (Stata Corporation). Сравнение данных до и после УНКП производилось по парному t-критерию.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Обследовано 28 больных. Их исходные характеристики представлены в таблице 1. Все пациенты имели прогрессирующую ИБС, а большинство перенесли инфаркт миокарда и процедуры реваскуляризации: чрескожную транслюминальную коронарную ангиопластику (PTCA) и/или аортокоронарное шунтирование (АКШ); у 12 из 28 (43%) больных было снижение ФВ ЛЖ (≤40%). Большинство больных положительно ответили на УНКП (уменьшение ФК класса стенокардии
более чем на 1). У пяти из 29 (17%) наблюдали меньшую динамику, их рассматривали как «не отвечающие» ("nonresponders").

Обобщенные результаты поверхностных ЭКГ представлены на рисунке 1. У большинства больных исходно было нарушение проводимости сердца: средняя продолжительность QRS комплекса = 105 ± 19 мсек. Нужно отметить, что не наблюдали значительного изменения ЧСС, продолжительности интервалов PR, QRS, или QTC до и после УНКП как у клинически «отвечающих» больных, так и у «не отвечающих».

Таблица 1. Клинико-демографическая характеристика больных (n = 28)

Рисунок 1. Электрокардиогрфические параметры до и после УНКП. Данные отображены как М ± SD. HR = частота сердечного ритма, интервалы PR, QRS, и QTC имеют свои обычные значения, определенные по поверхностной ЭКГ.

На рисунке 2 показаны индивидуальные изменения интервала QTC для каждого больного. При анализе в зависимости от реакции на УНКП, ФВ ЛЖ или  реваскуляризации, не удалось обнаружить заметных различий параметров ЭКГ (все P = NS) (Таблица 2).

Рисунок 2. Значения интервалов QTC до и после УНКП. Интервалы QTC изображены для каждого больного до и после УНКП.

Несмотря на отсутствие изменений параметров ЭКГ в результате УНКП, выявили некоторые отличия при анализе в различных подгруппах. Как показано в табл. 2, у больных с более низкой ФВ ЛЖ были более продолжительные интервалы PR и QRS до EECP, а также более высокая ЧСС после УНКП. Кроме того, у больных с отсутствием устойчивой реакции на УНКП, была выше ЧСС после лечения в сравнении с теми, у кого реакция на УНКП была хорошая.

Таблица 2. Анализ подгрупп.

^аР < 0.05 при сравнении с уменьшением ФК стенокардии >1; ^бP < 0.05 при сравнения с ФВ ЛЖ > 40%, P > 0.05 для всех других сравнений. Pre – до; Post – после; Clinical response – клиническая реакция; Ejection fraction –фракция выброса; History of revascularization – история реваскуляризации

ОБСУЖДЕНИЕ

УНКП резко увеличивает коронарный кровоток, уменьшает симптомы ИБС, снижает потребность в нитроглицерине, увеличивает время до депрессии сегмента ST во время стресстестов, улучшает перфузию миокарда по данным радионуклидной сцинтиграфии и улучшает периферическую эндотелиальную реактивность.^3,15-18 Выраженное гемодинамическое воздействие УНКП подобно влиянию внутриаортальной баллонной контрпульсации.¹⁹ Несмотря на эти данные, до сих пор не удалось определить долгосрочные механизмы, лежащие в основе благоприятного влияния УНКП.^2-5 Известно, что повышение напряжения сдвига улучшает эндотелиальную функцию¹⁸, а так как УНКП повышает напряжение сдвига, то это может отчасти способствовать благоприятному воздействию УНКП на сердце и периферические артерии. Однако, только напряжением сдвига невозможно объяснить все воздействия УНКП.^4-5 Следовательно,
рассматриваются несколько направлений исследований, чтобы лучше определить другие механизмы, которые могут лежать в основе долгосрочных благоприятных результатов, отмеченных у таких больных.^2,5

Тяжелая ИБС, с ограниченной возможностью реваскуляризации, до сих пор остается единственным показанием к выполнению курса УНКП, одобренным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США и программой "Медикэр".²⁰ У таких больных часто встречается нарушение проводимости, на что указывают расширение QRS комплекса, удлиение интервала QT, или различные степени блокады сердца, что наблюдается в любой популяции больных с ИБС.⁶ В общем, нарушение проводимости является следствием ИБС: ишемия проводящей системы приводит к ремоделированию и замедлению проводимости.

УНКП вызывает резкие изменения гемодинамики, в том числе повышение преднагрузки и снижение постнагрузки.³ Изучения хронических изменений гемодинамики после УНКП не проводилось. Однако, улучшение клинического течения, вызываемого УНКП, сохраняется до 5 лет.²¹ Другие способы лечения, которые резко изменяют гемодинамику, влияют и на параметры поверхностной ЭКГ. Чрескожная вальвулопластика у детей с врожденным пороком сердца приводит к удлинению интервала QTC во время процедур, затрагивающих аортальный или клапан легочной артерии.^11,12 Процедуры на аортальном клапане обычно приводят к снижению постнагрузки, в то время как манипуляции на клапане легочной артерии имеют более сложный гемодинамический эффект. Изучая несколько пациентов, которым было установлено вспомогательное устройство левого желудочка (LVAD), Хардинг и соавт.¹³ обнаружили, что QRS комплекс сужался, тогда как QT сначала удлинялся, а затем укорачивался. Они расценили этот эффект как результат выраженной разгрузки сердца с помощью LVAD, и подтвердили это при исследовании потенциала действия эксплантированного сердца. Фармакологические средства, блокирующие ренин-ангиотензинную систему, со временем приводят к укорочению интервала QTC.^8-10 Хотя эти лекарства имеют бесчисленные воздействия, снижение постнагрузки наиболее очевидно. Однако, другие средства, которые могут воздействовать на проводящую систему сердца, не влияют на параметры ЭКГ. Ни заместительная терапия эстрогенами²², ни дополнение омега-3 жирных кислот²³ не влияют на параметры ЭКГ. Кроме того, исследования на животных показали, что увеличение преднагрузки приводит к
укорочению потенциала действия, что аналогично укорочению интервала QT.²⁴

Учитывая бесчисленные количество вмешательств, которые могут вызывать как удлинение, так и укорочение интервала QTC, мы предприняли данное исследование, чтобы определить, влияет ли УНКП на продолжительность интервала QTC. В предыдущих клинических исследованиях, ранее описанных, получается, что уменьшение постнагрузки ведет к укорочению интервала QTC, в то время как воздействие на преднагрузку меньше влияет электрические процессы. В исследованиях на собаках, однако, отмечалось значительное уменьшение интервала QTC по мере повышения преднагрузки. Учитывая уменьшение постнагрузки, и резкое и значительное увеличение преднагрузки, продемонстрированные Михаэлем и др. (Michaels et al.³)(на 17 и 66 мм рт.ст. соответственно), мы выдвинули гипотезу, что УНКП может привести к изменению как интервала QTC, так и других параметров поверхностной ЭКГ. Мы аргументировали это тем, что УНКП может привести к «обратнму» электрофизиологическому ремоделированию, с укорочением QRS комплекса, укорочением интервала QT, и возможно, укорочением интервала PR. Однако, в данной выборке из 28 пациентов, наша гипотеза не нашла подтверждение.

Почему мы не отметили изменений интервала QTC или других параметров поверхностной ЭКГ? Во-первых, наша популяция в основном состояла из больных с ИБС, а не с сердечной недостаточностью (хотя некоторые из пациентов имели (контролируюмую лекарствами) сердечную недостаточность и низкую ФВ ЛЖ). Возможно, что степень электрического ремоделирования сердца, которую можно увидеть на поверхностной ЭКГ, легче получить, при дилатации сердца или во время нагрузок, как например в случае с больными, ожидающими трансплантацию, или с тяжелым пороком сердца, и гемодинамические изменения могут быть более выражены в случаях, с выраженной сердечной недостаточностью.

Реакция на УНКП различается у больных, а причины этого остаются не ясными..^5,20 В настоящем исследовании, у больных с выраженной реакцией на УНКП была меньшая ЧСС в сравнении с теми, у которых реакции не наблюдалось табл. 2. В то же время все больные принимали бета-адреноблокаторы, и у тех, у которых отмечалась высокая ЧСС, вероятно, не достигали оптимальной блокады бета-адренорецепоторов. Эти результаты позволяют предположить, что соответствующая блокада бета-адренорецепторов может быть необходима для эффективности УНКП.

Хотя УНКП, по всей видимости, и не приводит к электрофизиологическому ремоделированию, определяемому по поверхностной ЭКГ, полученные результаты способствуют пониманию физиологических аспектов этого нового метода лечения и служат доказательством того, что УНКП остается эффективным способом лечения тяжелой ИБС, УНКП не способствует ранней электрическому ремоделированию, определенному по поверхностной ЭКГ.

Список литературы

1. Beller GA. A review of enhanced external counterpulsation clinical trials.Clin Cardiol 2002;25: II6-II10.
2. Bonetti PO, Holmes DR, Lerman A, et al. Enhanced external counterpulsation for ischemic heart disease. What's behind the curtain? J Am Coll Cardiol 2003;41:1918-1925.
3. Michaels AD, Accad M, Ports TA, et al. Left ventricular sys tolic unloading and augmentation of intracoronary pressure and Doppler flow during enhanced external counterpulsation. Circulation2002;106:1237-1242.
4. Cohn PF. EECP—New data on possible mechanisms of action. Eur Heart J 2001;22:1363-1364.
5. Feldman AM. Enhanced external counterpulsation: Mechanism of action. Clin Cardiol 2002; 25:IIll-II15.
6. Moss AJ, Fadl Y, Zareba W, et al. Survival benefit with an implanted defibrillator in relation tomortality risk in chronic coronary heart disease. Am J Cardiol 2001;88:516-520.
7. Bonnemeier H, Hartmann F, Wiegand UK, et al. Course and prognostic implications of QT interval and QT interval variability after primary coronary angioplasty in acute myocardial infarction. J Am Coll Cardiol 2001;37:44-50.
8. Oikarinen L, Nieminen MS, Toivonen L, et al. Relation of QT interval and QT dispersion to regression of echocardiographic and electrocardiographic left ventricular hypertrophy in hypertensive patients: the Losartan Intervention For Endpoint Reduction (LIFE) study. Am Heart J 2003; 145:919-925.
9. Malmqvist K, Kahan T, Edner M, et al. Comparison of actions of irbesartan versus atenolol on cardiac repolarization in hypertensive left ventricular hypertrophy: Results from the Swedish Irbesartan Left Ventricular Hypertrophy Investigation Versus Atenolol (SILVHIA). Am J Cardiol 2002;90:1107-1112.
10. Kassotis J, Mongwa M, Reddy CV. Effects of angiotensinconverting enzyme inhibitor therapy on QT dispersion post acute myocardial infarction. Pacing Clin Electrophysiol 2003,26:843-848.
11. Levine JH, Guarnieri T, Kadish AH, et al. Changes in myocardial repolarization in patients undergoing balloon valvuloplasty for congenital pulmonary stenosis: evidence for contractionexcitation feedback in humans. Circulation 1988:77:70-77.
12. Martin GR, Stanger P. Transient prolongation of the QTc interval after balloon valvuloplasty and angioplasty in children. Am J Cardiol 1986;58:1233-1235.
13. Harding JD, Piacentino V III, Gaughan JP, et al. Electrophysiological alterations after mechanical circulatory support in patients with advanced cardiac failure. Circulation 2001; 104: 1241-1247.
14. Lab MJ. Contraction-excitation feedback in myocardium. Physiological basis and clinical relevance. Circ Res 1982;50:757-766.
15. Arora RR, Chou TM, Jain D, et al. The multicenter study of enhanced external counterpulsation (MUST-EECP): Effect of EECP on exercise-induced myocardial ischemia and anginal episodes. J Am Coll Cardiol 1999;33:1833-1840.
16. Urano H, Ikeda H, Ueno T, et al. Enhanced external counterpulsation improves exercise tolerance, reduces exerciseinduced myocardial ischemia and improves left ventricular diastolic filling in patients with coronary artery disease. J Am Coll Cardiol 2001;37:93-99.
17. Stys TP, Lawson WE, Hui JC, et al. Effects of enhanced external counterpulsation on stress radionuclide coronary perfusion and exercise capacity in chronic stable angina pectoris. Am J Cardiol 2002;89:822-824.
18. Bonetti PO, Barsness GW, Keelan PC, et al. Enhanced external counterpulsation improves endothelial function in patients with symptomatic coronary artery disease. J Am Coll Cardiol 2003;41:1761-1768.
19. Taguchi I, Ogawa K, Oida A, et al. Comparison of hemodynamic effects of enhanced external counterpulsation and intraaortic balloon pumping in patients with
acute myocardial infarction. Am J Cardiol 2000;86:1139-1141, A9.
20. Lawson WE. Current use of enhanced external counterpulsation and patient selection. Clin Cardiol 2002;25:II16-II21.
21. Lawson WE, Hui JC, Cohn PF. Long-term prognosis of patients with angina treated with enhanced external counterpulsation: five-year follow-up study. Clin Cardiol 2000; 23: 254-258.
22. Vrtovec B, Starc V, Meden-Vrtovec H. The effect of estrogen replacement therapy on ventricular repolarization dy namics in healthy postmenopausal women. J Electrocardiol 2001;34:277-283.
23. Geelen A, Brouwer IA, Zock PL, et al. (N-3) fatty acids do not affect electrocardiographic characteristics of healthy men and women. J Nutr 2002; 132:3051-3054.
24. Lerman BB, Burkhoff D, Yue DT, et al. Mechanoelectrical feedback: Independent role of preload and contractility in modulation of canine ventricular excitability. J Clin Invest 1985; 76: 1843-1850.