Усиленная наружная контрпульсация не изменяет жесткость артерий у больных со стенокардией

Frances Dockery, M.d., Chakravarthi Rajkumar, Ph.d., Christopher J. Bulpitt, M.d., Roger J. Hall, M.d.,* Jens Peder Bagger, M.d.*
Section of Geriatric Medicine and *Department of Cardiology, Imperial College, Hammersmith Hospital, London, U.K.

Резюме

Исходные данные. УНКП – это неинвазивный способ лечения стенокардии, который резко повышает диастолическое давление и снижает постнагрузку. Однако, механизм продолжительного клинически благоприятного воздействия УНКП неизвестен. Гипотеза. Целью исследования было определить влияние УНКП на жесткость артериальной стенки.

Методы. В исследовании принимали участие 22 мужчины и 1 женщина со стенокардией (возраст 63.6 ± 6.7 лет, М ± SD). Их обследовали до и после 35-часового курса УНКП в течение 7 недель. Мы измеряли скорость пульсовой волны (PWV) между лучевой и сонной артерией (C-R), а индекс аортального усиления (Al) был выведен из формы волны лучевой и сонной артерий при помощи аппланационной тонометрии. Семнадцать больных обследованы с помощью тредмил-теста до и после 7 недель УНКП.

Результаты. После лечения УНКП, несмотря на значительные улучшения показателей тредмилтеста и уменьшения систолического и диастолического АД, не наблюдали значительных изменений параметров артериальной ригидности. Средняя C-R PWV составляла 8.4 ± 0.8 м/с исходно и 8.0 ± 1.2 м/с после 7 недель УНКП, среднее изменение: - 0.4. 95% доверительный интервал (CI: —1.0, + 0.2, p=0.17. Средний индекс AI лучевой артерии был 25.7 ± 10.4% до и 24.6 ± 10.8% после, среднее изменение: + 1.1%, 95% CI: -2.3, + 4.5, p = 0.53. AI внутренней сонной артерии был 31.5% до и 28.7% после: среднее изменение: -0.5, интерквартильная широта: -9.5, + 3.5, p = 0.32. Девятнадцать больных обследованы через 6 месяцев; ни АД, ни артериальная подвижность не отличались от исходных показателей.

Выводы. Усиленная наружная контрпульсация не изменяет значимо жесткость артериальной стенки. Кроме, начального снижения АД, продолжительный клинический благоприятный результат, вызванный этим методом лечения, едва ли связан с изменениями механических свойств стенок артериальных сосудов.

Ключевые слова: усиленная наружная контрпульсация, ригидность артерий, гемодинамика, индекс усиления.

Введение

Усиленная наружная контрпульсация (УНКП) – это эффективный, неинвазивный метод лечения рефрактерной стенокардии, который приводит к уменьшению ишемии миокарда и повышению переносимости физических нагрузок. ^1-3 Результаты лечения могут сохраняться в течение 5 лет.⁴ Существует некоторая неопределенность относительно точных механизмов как краткосрочного, так и долгосрочного клинически благоприятных эффектов, вызванных УНКП. Исследования, выполненные и выполняемые в настоящее время, в основном посвящены изучению центральных эффектов; может ли наблюдаться стимуляция коллатерального кровотока в результате диастолического усиления и высвобождения ангиогенных факторов роста.^5-7 Урано и соавт. продемонстрировали улучшение диастолического наполнения левого желудочка после УНКП. ³ Улучшение коронарной⁷ и, как показано недавно, периферической эндотелиальной функции наблюдали в течение 1 месяца после курса лечения.⁸ Диастолическая функция левого желудочка и эндотелиальная функция связаны с жесткостью артерий,^9-10 но до сегодняшнего дня, ни одно исследование не изучало влияние УНКП на жесткость магистральных артерий. Для измерения жесткости артерий или комплайнса существует множество неинвазивных методов, включающих скорость пульсовой волны (PWV) и анализ пульсовой волны.¹¹ Пульсовая волна быстрее проходит в менее эластичной артерии, отсюда и более высокая PWV. Анализ пульсовой волны позволяет измерить усиление пика систолического давления (показатель аугментации [Al]) благодаря периферическому отражению волны. Скорость отражения волны определяется, по крайней мере, частично, PWV в аорте и в магистральной артерии. Повышение жесткости артерии увеличивает пульсовое давление, вызывая повышенную нагрузку на левый желудочек и уменьшение коронарной перфузии.^12-13

Как показало время, аортальная PWV является независимым маркером смертности от сердечно-сосудистых заболеваний у гипертоников,¹⁴ а лучевая и аортальная PWV связаны со степенью тяжести ИБС.^15-16 Важно отметить, что ригидность артерий может измениться под влиянием нескольких факторов, включая физические нагрузки и антигипертензивные препараты.^17,18 Мы предположили, что повторяющаяся контрпульсация может оказать выраженное положительное влияние на ригидность стенок артерий, что могло бы способствовать длительному клиническому результату вызванному УНКП. Поэтому мы измеряли жесткость артерий в группе больных со стабильной стенокардией до и после курса УНКП.

Методы

Данная работа была побочным продуктом клинического исследования, изучавшего влияние УНКП на добутамин-индуцированные нарушения локальной сократимости в группе 26 больных (методы и результаты описаны ранее).¹⁹

Вкратце, в исследование включены не отобранные больные, обратившиеся в больницу с рефрактерной стабильной стенокардией II-IV ФК, у которых были противопоказания к реваскуляризации или сами отказались от нее. Из 26 больных, которым выполнена стресс-ЭхоКГ с добутамином,¹⁹ 23 согласились на измерение жесткости артерий до и после УНКП. Также были включены два пациента с результатами о УНКП и ригидности артерий, но не прошедшие стрессЭхоКГ; таким образом, общее число больных 25 человек. У всех была ИБС, подтвержденная ангиографически, и/или перенесенным ИМ. Критериями исключения были ИМ или реваскуляризации (АКШ или баллонная ангиопластика) в последние 3 месяца, нестабильная стенокардия, аортальная недостаточность, гипертрофическая кардиомиопатия, явная сердечная недостаточность, фибрилляция предсердий, неконтролируемая гипертония (САД > 180 или ДАД > 110 мм рт.ст.), аневризма аорты, тяжелое поражение периферических сосудов, тромбоз глубоких вен, нарушение кожного покрова нижних конечностей, геморрагический диатез. Исследование было одобрено региональным комитетом по этике, все пациенты дали письменное согласие.

Процедура проведения Усиленной наружной контрпульсации

Устройство УНКП (Vasomedieal.lnс, Westbury, N. Y., USA) описывается в других источниках.² Если коротко, то оно состоит из воздушного компрессора, компьютерного стола оператора, трех манжет под давлением и процедурного стола. Манжеты надуваются под давлением 300 mmHg последовательно от икр по направлению вверх в начале диастолы. В конце диастолы манжеты быстро сдуваются, стравливая внешнее давление во время систолы. Последовательность
нагнетания давления синхронизирована с сердечным циклом. Пациенты проходили 1-часовую процедуру ежедневно (весь курс составлял 35 ч). Уровень диастолического усиления (ДУ) во время процедуры УНКП измеряли путем пальцевой плетизмографии. Была поставлена цель, достигнуть уровня ДУ в 1.5-2.0, что отражало бы увеличение гемодинамического эффекта.

Измерение жесткости артерий

Во время процедуры пациенты лежат на спине. Средняя величина трех измерений АД на плечевой артерии в сидячем положении (Omron 7O5CP) была взята непосредственно до выполнения записи. Использовали две способа измерения жесткости артерий: РWV и AI. Для снятия всех показаний использовалась система Сфигмокор (The Sphygmocor system - Atcor Medical, Сидней, Австралия). Аортальный AI выводился с помощью обобщенного фактора переноса из записей пульсовых волн лучевой и сонной артерий, как было описано ранее.21 Индекс усиления определялся как разница между первым и вторым систолическим пиком артериальной волны, выраженная как процентное соотношение пульсового давления. Формы волн записывались аппланационными тонометрами с использованием микроманометра (Millar Instruments, Хьюстон, Техас, США). Для мягкого сглаживания артерии применялся зонд, затем записывалась форма артериальной волны.

PWV сонной и лучевой артерии вычислялась как отношение расстояние/время прохождения. Время прохождения между ЭКГ-каротидным пульсом и ЭКГ-радиальным пульсом записывалось с помощью ЭКГ по схеме трех отведений и одновременной аппланационной тонометрией, как описывалось ранее.^17,21 Эти данные автоматически рассчитывались для получения времени прохождения пульсовой волны до лучевой артерии. Расстояния между этими точками (от яремной ямки до сонной/лучевой артерии) измеряли прямо по поверхности тела.

Тредмилл-тест

Семнадцать пациентов в начале и конце 7-недельного исследования прошли тредмилл-тест по стандартному протоколу Брюса. Шесть больных были не в состоянии выполнить эту нагрузку из-за низкой подвижности. Этот тест выполняли сразу же после снятия показаний о жесткости артерий.

Статистический анализ

Для всех анализов применялся Статистический пакет для общественных наук для Windows 10.0 (Statistical Package for Social Sciences - SPSS, Inc,.Чикаго, Иллинойс, США). Для сравнения показаний между 1 и 2 посещениями применялся парный критерий Стьюдента. В группе больных, у которых регистрировали показания через 6 месяцев после окончания процедур, для сравнения результатов 3 х посещений применялся дисперсионный анализ (ANOVA). Ковариационный анализ (АNСOVA) применялся для уточнения изменений параметров артериальной ригидности к сопутствующим изменениям АД. Для ненормально распределенных данных применялись соответствующие непараметрические критерии. Данные представлены как средние величины (М) ± стандартное отклонение (SD), или медиана (диапазон). Интерквартильные диапазоны, точнее чем 95% доверительного интервала (Cl) приводятся для ненормально распределенных данных. Значение р <0,05 принималось значимым для всех критериев.

Результаты

Таблица 1. Исходные характеристики (n=23)

Исходные характеристики

Два пациента не завершили курс УНКП, таким образом, для анализа осталось 23 пациента. Все они продолжали принимать те же лекарства на протяжении 7 недель. Показатель ДУ, зарегистрированный в начале первой сессии повысился с исходного 0,6 + 0,5 до 1,4 + 0,5 перед началом последней сессии (p < 0.001). Девятнадцать пациентов смогли нанести визит через 6 месяцев (3 отказались, 1 находился в стационаре в другом учреждении). В период от 4 до 24 недель один пациент начал принимать ингибитор АПФ. Один прекратил прием ингибитора АПФ. И один прекратил прием блокаторов кальциевого каналов.

Тредмилл-тест

Из 17 пациентов, которые прошли этот тест в начале и в конце лечения, у 13 (57%) была депрессия ST сегмента >1 мм до УНКП, и у 14 (61 %) – после УНКП (p=0.67). Однако, наблюдалось значительное увеличение продолжительности выполнения нагрузок с 349 (164-540) в начале и до 416 (216-601) сек после 7 недель лечения, среднее изменение 60 сек, интерквартильный диапазон 36, 114, р=0,001.

Данные АД и жесткости артерий (Таблица 2)

Как САД, так и ДАД на плечевой артерии значительно снизились через 7 недель УНКП (САД с 138± 18 до 132± 20 мм рт. ст., в среднем на 6 мм рт.ст., 95% CI: 1.12, p = 0.03; ДАД с 79 ±9 до 73 ± 10 мм рт.ст., в среднем на 6 мм рт.ст. 95% Cl: 2,10. p = 0.01).

ТАБЛИЦА 2 Показатели гемодинамики, М ± SD или медиана (диапазон)

Несмотря на снижение АД, не отмечено изменений в жесткости артерий табл. 2. Изменения C-R PWV и AI на сонной артерии, хотя и были незначительными, уточняли с поправкой на изменение АД с помощью ANCOVA. Уточненное значение p для C-R PWV составило 0.52, а для AIC - 0.36.

Отдельный анализ данных по жесткости артерий, включавший только результаты тех больных, чьи результаты тредмилл-теста улучшились (n = 15), так же не выявил какие-либо значимые различия в жесткости артерий между исходными значениями и через 7 недель (p > 0.18 для всех).

У 19 больных, прошедших осмотр через 6 месяцев, жесткость артерий и АД возвращались к исходным значениям (p>0.38, анализ ANOVA, для всех, рис. 1). САД и ДАД не отличались от исходных значений (САД: 139 ± 19 мм рт.ст. vs. 137 ± 20 мм рт.ст. через 6 мес. p = 0.76, ДАД: 78±9 vs. 76± 10. p = 0.53 из ANOVA).

Обсуждение

Данное исследование показывает, что УНКП при лечении больных с рефрактерной стенокардией не приводит к каким-либо значимым изменениям жесткости артерий, как показывают AI и PWV лучевой артерии. Для того, чтобы произошли изменения эластичности артерий, возможно, необходимо время, именно поэтому мы обследовали 19 из 23 больных через 6 месяцев после лечения; однако, различий в этих показателях выявлено не было. У больных было достигнуто адекватное диастолическое усиление, значимое клиническое улучшение, определенное по результатам тредмиллтеста. Это неожиданный, хотя интересный результат, важный для понимания механизма действия УНКП. Он подтверждает гипотезу о том, что благоприятное влияние УНКП определяется только кардиальными эффектами, в том числе стимуляции развития коллатерального кровотока и нормализации эндотелиальной функции коронарных сосудов, о чем и свидетельствуют результаты исследований, известных в настоящее время,^3,5-7 а не сопутствующим улучшением функции магистральных и периферических сосудов. Однако, мы наблюдали значимое снижение АД у больных в конце 7-й недели курса УНКП, хотя это и не сказалось на улучшении показателей жесткости артерий. Не ясно, почему произошло снижение АД; может быть это эффект плацебо, для исключения которого у нас не было группы контроля, или, как предположил Лоусон (Lawson et a!.) это результат снижения системного сосудистого сопротивления (SVR).²²

Масуда и др. (Masuda et al.) объясняли повышенный выброс оксида азота после УНКП, который они наблюдали в своем исследовании, возможным улучшением периферической эндотелиальной функции. Однако непосредственные измерения не производились.⁷

Рисунок 1. Результаты определения жесткости артерий. Левый столбик – исходный уровень, средний через 7 недель, правый – через 24 недели; p > 0,38 для всех дисперсионных анализов. C-R PWV = скорость пульсовой волны на отрезке от сонной артерии до лучевой артерии, AI-R = индекс аортального усиления, вычисленный из лучевой артерии. AI-C = аортального усилия, вычесленный из сонной артерии.

Совсем недавно, Бонетти и др. (Bonetti et al.) продемонстрировали улучшение периферической эндотелиальной функции, которое сохранялось до 1 месяца после лечения.⁸ Хотя по отношению к эндотелиальной функции, артериальная ригидность может варьироваться независимо от нее у разных пациентов.²¹ С другой стороны, несколько исследований продемонстрировали улучшение перфузии миокарда ассоциированное с высвобождением эндотелиальных факторов
роста, улучшением коронарной эндотелиальной функции, и снижением нейрогуморальных факторов, что может отражать улучшение внутрисердечной гемодинамики.^3,5-7 Следовательно, основные результаты исследований предполагают, что УНКП вызывает длительные клинические положительные результаты путем улучшения состояния сердца, не опосредованно, через благоприятные периферические эффекты. Результаты нашего исследования подтверждают эту теорию, так как мы не смогли продемонстрировать какие-либо изменения жесткости магистральных и периферических артерий, поддающиеся измерению, сразу или после 4 месяцев после завершения терапии УНКП.

В нашем исследовании есть несколько ограничивающих факторов: возможно, группа больных была слишком мала, чтобы показать едва различимые улучшения жесткости артерий; однако, различные инвазивные исследования с меньшим числом субъектов показывали значимые изменения жесткости артерий, указанными методами.^24,25 В любом случае, эти едва различимые изменения могут быть несущественны с клинической точки зрения и вряд ли объяснят продолжительные благоприятные воздействия терапии УНКП. Мы не измеряли жесткость такой магистральной артерии, на аорто-бедренном сегменте, но если бы наблюдалось выраженное улучшение, то ожидалось бы значительное изменение AI, хотя мы не можем исключить эту возможность. Аортальный AI выводился с помощью функции преобразования, примененной к записи пульсовых волн сонной или лучевой артерий, чья достоверность недавно была поставлена под вопрос. Однако, наблюдается близкая линейная корреляция между неизмененными и производными значениями,²⁶ к тому же мы использовали одинаковую методику для всех трех посещений пациентов, находящихся под собственным наблюдением.

Заключение

Кроме начального снижения кровяного давления, продолжительный клинический результат влияния УНКП вряд ли вызван изменениями механических свойств стенок артерий.

Список литературы

1. Lawson W E. Hui JC. Soroff HS Zheng ZS. Kayden DS, Sasvary D. Atkins H., Cohn PF: Efficacy of enhanced external counterpulsation in the treatment of angina pectoris. Am J Cardiol 1992:70:859-862
2. Arora RR. Chou TM. Jain D. Fleishman B., Crawford L. McKiernan T., Nesto RW: The Multicentcr 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
3. Urano H., Ikeda H., Ueno T., Matsumoto T., Murohara T., Imaizumi T: Enhanced external counterpulsation improves exercise tolerance, reduces exereise-induced myocardial ischemia and improves left ventricular diastolic filling in patients with coronary artery disease. J Am Coll Cardiol 2001 ;37:93-99
4. 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
5. Feldman AM: Enhanced external counterpulsution: Mechanism of action.Clin Cordial 2002:25:1111-15
6. Michaels AD, Accad M, Ports TA. Grossman W: Left ventricular systolic un loading and augmentation of intracoronary pressure and Doppler flow during enhanced external counterpulsation. Circulation 2002:106:1237-1242
7. Masuda D., Nohara R., Hirai T., Kataoka K. Chen LG. Hosokawa R. Inubushi M. Tadamura E, Fujita M. Sasayama S: Enhanced external counterpulsation improved myocardial perfusion and coronary flow reserve in patients with chronic stable angina: Evaluation by (13)N-ammonia positron emission tomography. Eur Heart J 2001:22:1451-1458
8. Bonetti PO., Barsness GW., Keelan PC Schnell TI, Pumper GM., Kuvin JT, Schnall RP., Holmes DR., Higano ST., Lerman A: Enhanced external coun-terpulsation improves endothelial function in patients with symptomatic coronary artery disease. J Am Coll Cardiol 2003:41:1761-1768
9. Nigam A, Mitchell GF, Lambert J., Tardif JC: Relation between conduit ves sel stiffness (assessed by tonometry) and endothelial function (assessed by flow-mediated dilatation) in patients with and without coronary heart disease. Am J Cardiol 2003:92:395-399
10. Rajkumar C, Cameron JD., Christophidis N, Jennings GL, Dart AM: Reduced systemic arterial compliance is associated with left ventricular hyper trophy and iastolic dysfunction in older people. J Am Geriatr Soc 1997:45:803-808
11. Pannier BM., Avolio AP, Hoeks A., Mancia G., Takazawa K: Methods and devices for measuring arterial compliance in humans. Am J Hypertens 2002:15(8):743-753
12. Roman MJ., Ganau A, Saba PS, Piui R., Pickering TG., Devereux RB: Impact of arterial stiffening on left ventricular structure. Hypertension 2001;36:489- 494
13. Ohtsuka S, Kakihana M., Watanabe H., Sugishita Y: Chronically decreased aortic distensibility causes deterioration of coronary perfusion during in creased left ventricular contractility. J Am Coll Cardiol 1994:24(5):1406-1414
14. Laurent S, Boutouyrie P., Asmar R, Gautier I., Laloux B, Guize L., Ducimetiere P., Benetos A: Aortic stiffness is an independent predictor of all cause and cardiovascular mortality in hypertensive patients. Hypertension2001:37:1236-1241
15. McLeod AL., Uren NG., Wilkinson IB, Webb DJ, Maxwell SR., Norlhridge DB., Newby DE: Noninvasive measures of pulse wave velocity correlate with coronary arterial plaque load in humans, J Hypertens 2004:22(2):363-368
16. Stefanadis C., Wooley CF, Bush C A, Kolibash AJ, Boudoulas H: Aortic dis-tensibility abnormalities in coronary artery disease. Am J Cardiol 1987:59:1300-1304
17. Cameron JD., Dart AM: Exercise training increases total systemic arterial compliance in humans. Am J Physiol 1994:266:H693-701
18. Smulyan H., Safar ME: Systolic blond pressure revisited. J Am Coll Cardiol 1997:29:1407-1413
19. Bagger JP., Hall RJ., Koutroulis G., Nihoyannopoulos P: Effect of enhanced external counterpulsation on dobutamine-induced left ventricular wall molion bnormalities in severe chronic angina pectoris. Am .1 Cardiol 2004; 15: 93(4):465-467
20. Lakshmi MV., Kennard ED, Kelsey SF, Holubkov R, Michaels AD: Relation of the pattern of diastolic augmentation during a course of enhanced external counterpulsation (EECP) to clinical benefit (from the International EECP Patient Registry [IEPR]). Am J Cardiol 2002:89:1303-1305
21. Wilkinson IB., Fuchs SA., Jansen IM., Spratt JC., Murray GD, Cockcroft JR., Webb DJ: Reproducibility of pulse wave velocity and augmentation index measured by pulse wave analysis. J Hypertens 1998:16:2079-2084
22. Lawson WE., Hui JC., Zheng ZS., Burgen L, Jiang L. Lillis O., Oster Z., Soroff H., Cohn P: Improved exercise tolerance following enhanced external counterpulsation: Cardiac or peripheral effect? Cardiology 1996:87:271-275
23. Wilson AM, O'Neal D., Nelson CL Prior DL, Best JD, Jenkins AJ: Comparison of arterial assessments in low and high vascular disease risk groups. Aw J Hypertens 2004;17(4):285-291
24. Dockery F, Bulpitt CJ, Agarwal S, Donaldson M, Rajkumar C: Testosterone suppression in men with prostate cancer leads to art increase in arterial stiff ness and hyperinsulinaemia. Clin Sci (Lond) 2003:104:195-201
25. Mahmud A, Feely J: Effect of smoking on arterial stiffness and pulse pressure amplification. Hypertension 2003:41:183-187
26. Millasseau SC, Kelly RP, Ritter JM, Chowienezyk PJ: Determination of age-related increases in large artery stiffness by digital pulse contour analy sis, Clin Set (Lond) 2002 Oct; 103(4 ):371 377
27. Millasseau SC, Patel SJ, Redwood SR, Ritter JM, Chowienezyk PJ: Pressure wave reflection assessed from line peripheral pulse: Is a transfer function necessary ? Hypertension 2003:41:1016-1020