Нарушения биомеханики грудного отдела аорты при дегенеративном стенозе аортального клапана

Цель    Анализ нарушений биомеханики грудного отдела аорты (ГА) при дегенеративном кальцинированном аортальном стенозе (АС) с помощью посегментной ультразвуковой оценки деформационных характеристик аортальной стенки.
Материал и методы    Обследованы 109 больных с тяжелым АС и 11 здоровых добровольцев. Всем выполнена 2D speckle-tracking чреспищеводная эхокардиография. Рассчитывали глобальный пиковый систолический циркумференциальный стрейн (GCS, %), GCS, нормализованный к пульсовому артериальному давлению – ПАД (GCS / ПАД) – и β2 индекс жесткости (SI) аортальной стенки на 4 уровнях ГА: синусы Вальсальвы (СВ), синотубулярное соединение (СТС), средний сегмент восходящей аорты (ВА) и нисходящая аорта (НА).
Результаты    У больных аортальным стенозом GCS и GCS / ПАД во всех сегментах ГА были статистически значимо ниже, чем у здоровых добровольцев, составляя в СВ: 3,1 [1,3; 4,4] и 3,8 [1,5; 5,9]; 12,2 [9,9; 13,4] и 20,2 [17; 28,6], p<0,001; на уровне СТС: 4,5 [2,4; 6,5] и 5,7 [3,3; 8,7]; 8,4 [5,6; 10] и 14,7 [10,9; 18,6], p<0,001; на уровне ВА: 3,1 [0,8; 4,7] и 3,9 [1,4; 6,4]; 8,6 [7,6; 11,7] и 18,0 [12,1; 20,2], p<0,001; НА: 3,9 [3,1; 6] и 5,6 [3,6; 8,4]; 10,4 [7; 11,2] и 17,2 [14,1; 21,5], p<0,001, соответственно. При этом SI у больных АС статистически значимо увеличивался, составляя в СВ 19,1 [12,9; 26,5] и 4,8 [3,6; 5,3], p<0,001; на уровне СТС 13,4 [10,1; 19,9] и 6,7 [5,6; 8,3], p<0,001; ВА – 17,8 [13,4; 26,9] и 5,6 [4,6; 8,1], p<0,001; НА: 17,2 [11,1; 25,3] и 5,6 [4,6; 7,4], p<0,001, соответственно. У 69 (63,3 %) больных АС выявлен разнонаправленный GCS аортальной стенки в корне аорты, восходящем и нисходящем отделах ГА. Больные АС демонстрировали равномерное понижение GCS, GCS / ПАД и увеличение SI и диаметра во всех сегментах ГА от фиброзного кольца аортального клапана (АК) до нисходящего отдела. Показатели GCS, GCS / ПАД и SI во всех сегментах ГА между больными АС с двухстворчатым АК (n=47) и трехстворчатым АК (n=62) не различались (p>0,05). Выявлена обратная корреляция между средним трансаортальным градиентом давления и GCS, GCS / ПАД в СВ: r=–0,33; p<0,01 и r=–0,26; p<0,01, соответственно, и в ВА: r=–0,23; p<0,05 и r=–0,21; p<0,05, соответственно.
Заключение    Тяжелый АС сопровождается неадаптивным ремоделированием ГА, сниженной и разнонаправленной деформацией по окружности аортальной стенки в корне аорты, восходящем и нисходящем отделах ГА, тесно взаимосвязанным с нарушением трансаортальной гемодинамики.

1. Lindman BR, Sukul D, Dweck MR, Madhavan MV, Arsenault BJ, Coylewright M et al. Evaluating Medical Therapy for Calcific Aortic Stenosis: JACC State-of-the-Art Review. Journal of the American College of Cardiology. 2021;78(23):2354–76. DOI: 10.1016/j.jacc.2021.09.1367

2. Zebhi B, Lazkani M, Bark D. Calcific Aortic Stenosis – A Review on Acquired Mechanisms of the Disease and Treatments. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2021;8:734175. DOI: 10.3389/fcvm.2021.734175

3. Dahou A, Awasthi V, Bkhache M, Djellal M, Yang X, Wang H et al. Sex-Related Differences in the Pathophysiology, Cardiac Imaging, and Clinical Outcomes of Aortic Stenosis: A Narrative Review. Journal of Clinical Medicine. 2024;13(21):6359. DOI: 10.3390/jcm13216359

4. Vahanian A, Beyersdorf F, Praz F, Milojevic M, Baldus S, Bauersachs J et al. 2021 ESC/EACTS Guidelines for the management of valvular heart disease. European Heart Journal. 2022;43(7):561–632. DOI: 10.1093/eurheartj/ehab395

5. Otto CM, Nishimura RA, Bonow RO, Carabello BA, Erwin JP, Gentile F et al. 2020 ACC/AHA Guideline for the Management of Patients With Valvular Heart Disease: Executive Summary: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 2021;143(5):e35–71. DOI: 10.1161/CIR.0000000000000932

6. Эргашев Ш.С., Петлин К.А., Козлов Б.Н., Алямкин В.Е., Черных Ю.Н. Среднесрочные гемодинамические результаты биопротезирования аортального клапана протезом с уникальной системой «easy change». Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2024;39(2):86–93. DOI: 10.29001/2073-8552-2024-39-2-86-93

7. Cionca C, Zlibut A, Agoston-Coldea L, Mocan T. Advanced cardiovascular multimodal imaging and aortic stenosis. Heart Failure Reviews. 2022;27(2):677–96. DOI: 10.1007/s10741-021-10131-8

8. Dweck MR, Loganath K, Bing R, Treibel TA, McCann GP, Newby DE et al. Multi-modality imaging in aortic stenosis: an EACVI clinical consensus document. European Heart Journal – Cardiovascular Imaging. 2023;24(11):1430–43. DOI: 10.1093/ehjci/jead153

9. Garcia J, Barker AJ, Markl M. The Role of Imaging of Flow Patterns by 4D Flow MRI in Aortic Stenosis. JACC: Cardiovascular Imaging. 2019;12(2):252–66. DOI: 10.1016/j.jcmg.2018.10.034

10. Fatehi Hassanabad A, King MA, Di Martino E, Fedak PWM, Garcia J. Clinical implications of the biomechanics of bicuspid aortic valve and bicuspid aortopathy. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2022;9:922353. DOI: 10.3389/fcvm.2022.922353

11. Emendi M, Sturla F, Ghosh RP, Bianchi M, Piatti F, Pluchinotta FR et al. Patient-Specific Bicuspid Aortic Valve Biomechanics: A Magnetic Resonance Imaging Integrated Fluid–Structure Interaction Approach. Annals of Biomedical Engineering. 2021;49(2):627–41. DOI: 10.1007/s10439-020-02571-4

12. Qin JJ, Obeidy P, Gok M, Gholipour A, Grieve SM. 4D-flow MRI derived wall shear stress for the risk stratification of bicuspid aortic valve aortopathy: A systematic review. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2023;9:1075833. DOI: 10.3389/fcvm.2022.1075833

13. Evangelista A, Sitges M, Jondeau G, Nijveldt R, Pepi M, Cuellar H et al. Multimodality imaging in thoracic aortic diseases: a clinical consensus statement from the European Association of Cardiovascular Imaging and the European Society of Cardiology working group on aorta and peripheral vascular diseases. European Heart Journal – Cardiovascular Imaging. 2023;24(5):e65–85. DOI: 10.1093/ehjci/jead024

14. Isselbacher EM, Preventza O, Hamilton Black J, Augoustides JG, Beck AW, Bolen MA et al. 2022 ACC/AHA Guideline for the Diagnosis and Management of Aortic Disease: A Report of the American Heart Association/American College of Cardiology Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 2022;146(24):e334–482. DOI: 10.1161/CIR.0000000000001106

15. Врублевский А.В., Бощенко А.А., Богданов Ю.И., Саушкин В.В., Шнайдер О.Л. Структурно-функциональные нарушения грудного отдела аорты при атеросклерозе различных градаций. Кардиология. 2023;63(11):64–72. DOI: 10.18087/cardio.2023.11.n2315

16. Врублевский А.В., Панфилов Д.С., Козлов Б.Н., Саушкин В.В., Сазонова С.И. Нарушения биомеханики восходящего отдела аорты при пограничном расширении и аневризме. Российский кардиологический журнал. 2023;28(5):55-63. DOI: 10.15829/1560-4071-2023-5365

17. Саушкин В.В., Панфилов Д.С., Врублевский А.В., Сазонова С.И., Козлов Б.Н. Роль лучевых методов диагностики в выборе тактики лечения синдрома мегааорты. Хирургия. Журнал им. Н. И. Пирогова. 2022;2:67–74. DOI: 10.17116/hirurgia202202167

18. Emmott A, Alzahrani H, Alreshidan M, Therrien J, Leask RL, Lachapelle K. Transesophageal echocardiographic strain imaging predicts aortic biomechanics: Beyond diameter. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2018;156(2):503-512.e1. DOI: 10.1016/j. jtcvs.2018.01.107

19. Alreshidan M, Shahmansouri N, Chung J, Lash V, Emmott A, Leask RL et al. Obtaining the biomechanical behavior of ascending aortic aneurysm via the use of novel speckle tracking echocardiography. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2017;153(4):781–8. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2016.11.056

20. Rong LQ, Kim J, Gregory AJ. Speckle tracking echocardiography: imaging insights into the aorta. Current Opinion in Cardiology. 2020;35(2):116–22. DOI: 10.1097/HCO.0000000000000706

21. Cameli M, Mandoli GE, Sciaccaluga C, Mondillo S. More than 10 years of speckle tracking echocardiography: Still a novel technique or a definite tool for clinical practice? Echocardiography. 2019;36(5):958–70. DOI: 10.1111/echo.14339

22. Petrini J, Eriksson MJ, Caidahl K, Larsson M. Circumferential strain by velocity vector imaging and speckle-tracking echocardiography: validation against sonomicrometry in an aortic phantom. Clinical Physiology and Functional Imaging. 2018;38(2):269–77. DOI: 10.1111/cpf.12410

23. Oishi Y, Mizuguchi Y, Miyoshi H, Iuchi A, Nagase N, Oki T. A Novel Approach to Assess Aortic Stiffness Related to Changes in Aging Using a Two-Dimensional Strain Imaging. Echocardiography. 2008;25(9):941–5. DOI: 10.1111/j.15408175.2008.00725.x

24. Caro C, Pedley T, Schroter R, Seed W. The mechanics of the circulation. - M.: Mir; 1981. - 624p.