stringtranslate.com

Фракция выброса

Фракция выброса ( EF ) — это объемная фракция (или часть от общего объема) жидкости (обычно крови ), выбрасываемой из камеры (обычно сердца ) с каждым сокращением (или ударом сердца ). Она может относиться к сердечному предсердию , [1] желудочку , [2] желчному пузырю, [3] или венам ног, [4] хотя, если не указано иное, она обычно относится к левому желудочку сердца. EF широко используется в качестве меры насосной эффективности сердца и используется для классификации типов сердечной недостаточности . Она также используется в качестве индикатора тяжести сердечной недостаточности, хотя и имеет признанные ограничения. [5]

EF левого сердца , известная как фракция выброса левого желудочка ( LVEF ), рассчитывается путем деления объема крови, перекачиваемой из левого желудочка за один удар ( ударным объемом ), на объем крови, присутствующей в левом желудочке в конце диастолического наполнения ( конечно-диастолическим объемом ). LVEF является показателем эффективности перекачивания в системный кровоток . EF правого сердца , или фракция выброса правого желудочка ( RVEF ), является мерой эффективности перекачивания в легочный кровоток . Сердце, которое не может перекачивать достаточно крови для удовлетворения потребностей организма (т. е. сердечная недостаточность), часто, но не всегда, будет иметь сниженную фракцию выброса желудочка. [6]

При сердечной недостаточности разница между сердечной недостаточностью со сниженной фракцией выброса и сердечной недостаточностью с сохраненной фракцией выброса существенна, поскольку эти два типа лечатся по-разному.

Измерение

Методы, применяемые для измерения фракции выброса, являются новой областью медицинской математики и последующих вычислительных приложений. Первым распространенным методом измерения является эхокардиография , [7] [8] хотя магнитно-резонансная томография сердца (МРТ) , [8] [9] компьютерная томография сердца, [8] [9] вентрикулография и ядерная медицина ( синхронизированная ОФЭКТ и радионуклидная ангиография ) [8] [10] также могут использоваться сканирования. Измерения с помощью различных методов не являются легко взаимозаменяемыми. [11] Исторически золотым стандартом для измерения фракции выброса была вентрикулография, [12] но МРТ сердца в настоящее время считается лучшим методом. [13] До появления этих более продвинутых методов для точной оценки фракции выброса использовалась комбинация электрокардиографии и фонокардиографии. [14]

Физиология

Нормальные значения

У здорового мужчины весом 70 кг (150 фунтов) ударный объем составляет приблизительно 70 мл, а конечный диастолический объем левого желудочка (КДО) составляет приблизительно 120 мл, что дает предполагаемую фракцию выброса 70 ⁄ 120 , или 0,58 (58%). У здоровых людей фракция выброса обычно составляет от 50% до 65% [15] , хотя нижние границы нормы трудно установить с уверенностью. [16]

Патофизиология

Категории сердечной недостаточности

Повреждение сердечной мышцы ( миокарда ), например, вследствие инфаркта миокарда или кардиомиопатии , снижает эффективность работы сердца как насоса и может снизить фракцию выброса. Это широко понимаемое различие является важным фактором, определяющим ишемическую и неишемическую сердечную недостаточность. Такое снижение ФВ может проявляться как сердечная недостаточность . Рекомендации Европейского общества кардиологов 2021 года по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности подразделяют сердечную недостаточность на три категории на основе ФВ ЛЖ: [21]

  1. нормальная или сохраненная фракция выброса левого желудочка [≥50%] (HFpEF)
  2. умеренно сниженная фракция выброса левого желудочка [в диапазоне 41–49%] (HFmrEF)
  3. сниженная фракция выброса левого желудочка [≤40%] (HFrEF)]

Хронически низкая фракция выброса менее 30% является важным порогом для получения пособий по инвалидности в США. [22]

Расчет

По определению, объем крови в желудочке в конце диастолы — это конечно-диастолический объем (КДО). Аналогично, объем крови, оставшийся в желудочке в конце систолы (сокращения), — это конечно-систолический объем ( КСО). Разница между КДО и КДО — это ударный объем (УО). Фракция выброса — это часть конечно-диастолического объема, которая выбрасывается с каждым ударом; то есть это ударный объем (УО), деленный на конечно-диастолический объем (КДО): [23]

Где ударный объем определяется по формуле:

ФВ по своей сути является относительным измерением, как и любая фракция, отношение или процент , тогда как ударный объем, конечный диастолический объем или конечный систолический объем являются абсолютными измерениями. [ необходима ссылка ]

История

Уильям Гарвей описал основной механизм системного кровообращения в своем труде 1628 года De motu cordis . Первоначально предполагалось, что сердце полностью опорожняется во время систолы. [24] Однако в 1856 году Шово и Фэйвр [25] заметили, что некоторое количество жидкости остается в сердце после сокращения. Это было подтверждено Роем и Адами в 1888 году. [26] В 1906 году Хендерсон [27] оценил отношение объема, выбрасываемого в систолу, к общему объему левого желудочка как приблизительно 2/3. В 1933 году Густав Нилин предположил, что отношение объема сердца к ударному объему (величина, обратная фракции выброса) может использоваться в качестве меры сердечной функции. [28] В 1952 году Бинг и коллеги использовали небольшую модификацию предложения Нилина (EDV/SV) для оценки функции правого желудочка с использованием метода разбавления красителя. [29] Неясно, когда именно соотношение между конечным диастолическим объемом и ударным объемом было инвертировано в его нынешнюю форму. Холт рассчитал отношение SV/EDV и отметил, что «...желудочек опорожняется «дробным» образом, приблизительно 46 процентов его конечного диастолического объема выбрасывается с каждым ударом, а 54 процента остаются в желудочке в конце систолы». [30]

В 1962 году Фолс и Браунвальд использовали отношение ударного объема к EDV и отметили, что «оценки доли конечно-диастолического объема левого желудочка, которая выбрасывается в аорту во время каждого сердечного цикла, а также конечно-диастолического и остаточного объемов желудочка, предоставляют информацию, которая имеет основополагающее значение для гемодинамического анализа функции левого желудочка». [31] Эллиотт, Лейн и Горлин использовали термин «фракция выброса» в реферате доклада на конференции, опубликованном в январе 1964 года. [32] В 1965 году Бартл и др. использовали термин «фракция выброса» для отношения SV/EDV, [33] а термин «фракция выброса» использовался в двух обзорных статьях в 1968 году, что предполагает его широкое распространение к тому времени. [2] [34]

Ссылки

  1. ^ Appleton CP, Galloway JM, Gonzalez MS, Gaballa M, Basnight MA (декабрь 1993 г.). «Оценка давления наполнения левого желудочка с использованием двумерной и допплеровской эхокардиографии у взрослых пациентов с сердечными заболеваниями. Дополнительная ценность анализа размера левого предсердия, фракции выброса левого предсердия и разницы в продолжительности скорости легочного венозного и митрального потока при сокращении предсердий». Журнал Американского колледжа кардиологии . 22 (7): 1972–82. doi : 10.1016/0735-1097(93)90787-2 . PMID  8245357.
  2. ^ ab Sonnenblick EH (июль 1968). «Корреляция ультраструктуры и функции миокарда». Circulation . 38 (1): 29–44. doi : 10.1161/01.cir.38.1.29 . PMID  11712290.
  3. ^ Krishnamurthy GT, Bobba VR, Kingston E (март 1981). «Фракция выброса радионуклидов: метод количественного анализа моторной функции желчного пузыря человека». Гастроэнтерология . 80 (3): 482–90. doi :10.1016/0016-5085(81)90009-3. PMID  7450441.
  4. ^ Christopoulos DG, Nicolaides AN, Szendro G, Irvine AT, Bull ML, Eastcott HH (январь 1987). «Воздушная плетизмография и влияние эластичной компрессии на венозную гемодинамику ноги». Журнал сосудистой хирургии . 5 (1): 148–59. doi : 10.1016/0741-5214(87)90205-9 . PMID  3795381.
  5. ^ Cikes M, Solomon SD (июнь 2016 г.). «За пределами фракции выброса: интегративный подход к оценке структуры и функции сердца при сердечной недостаточности». European Heart Journal . 37 (21): 1642–50. doi : 10.1093/eurheartj/ehv510 . PMID  26417058.
  6. ^ Ponikowski P, Voors AA, Anker SD, Bueno H, Cleland JG, Coats AJ и др. (июль 2016 г.). «Руководство ESC по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности 2016 г.: Целевая группа по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности Европейского общества кардиологов (ESC) разработана при особом участии Ассоциации сердечной недостаточности (HFA) ESC». European Heart Journal . 37 (27): 2129–2200. doi : 10.1093/eurheartj/ehw128 . PMID  27206819.
  7. ^ Армстронг В.Ф., Райан Т., Фейгенбаум Х. (2010). Эхокардиография Фейгенбаума. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN 978-0-7817-9557-9.
  8. ^ abcd Wood PW, Choy JB, Nanda NC, Becher H (2014). «Фракция выброса и объемы левого желудочка: это зависит от метода визуализации». Эхокардиография . 31 (1): 87–100. doi :10.1111/echo.12331. PMC 4231568. PMID 24786629  . 
  9. ^ ab Asferg C, Usinger L, Kristensen TS, Abdulla J (май 2012 г.). «Точность многосрезовой компьютерной томографии для измерения фракции выброса левого желудочка по сравнению с магнитно-резонансной томографией сердца и двухмерной трансторакальной эхокардиографией: систематический обзор и метаанализ». European Journal of Radiology . 81 (5): e757-62. doi :10.1016/j.ejrad.2012.02.002. PMID  22381439.
  10. ^ Motwani M, Berman DS, Germano G, Slomka P (февраль 2016 г.). «Автоматизированные количественные методы ядерной кардиологии». Cardiology Clinics . 34 (1): 47–57. doi :10.1016/j.ccl.2015.08.003. PMC 4877137. PMID 26590779  . 
  11. ^ Van der Wall EE, Bax JJ (август 2000 г.). «Различные подходы к визуализации при оценке дисфункции левого желудочка: все равно?». European Heart Journal . 21 (16): 1295–7. doi : 10.1053/euhj.2000.2195 . PMID  10952821.
  12. ^ Wackers FJ, Berger HJ, Johnstone DE, Goldman L, Reduto LA, Langou RA, Gottschalk A, Zaret BL (июнь 1979). «Многократная визуализация сердечного пула крови для фракции выброса левого желудочка: валидация метода и оценка изменчивости». Американский журнал кардиологии . 43 (6): 1159–66. doi :10.1016/0002-9149(79)90148-6. PMID  443176.
  13. ^ Marcu CB, Beek AM, van Rossum AC (октябрь 2006 г.). «Клиническое применение сердечно-сосудистой магнитно-резонансной томографии». Журнал Канадской медицинской ассоциации . 175 (8): 911–7. doi :10.1503/cmaj.060566. PMC 1586078. PMID  17030942 . 
  14. ^ Кенни, Дж. Э. (декабрь 2018 г.). «Систолические временные интервалы». Pulmccm.org .
  15. ^ Кумар В., Аббас А.К., Астер Дж. (2009). Патологическая основа болезни Роббинса и Котрана (8-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Elsevier Saunders. стр. 574. ISBN 978-1-4160-3121-5.
  16. ^ Махадеван Г., Дэвис Р. К., Френно М. П., Хоббс Ф. Д., Лип Г. Й., Сандерсон Дж. Э., Дэвис М. К. (апрель 2008 г.). «Фракция выброса левого желудочка: достаточно ли обоснованы пересмотренные точки отсечения для определения систолической дисфункции?». Сердце . 94 (4): 426–8. doi :10.1136/hrt.2007.123877. PMID  18347374. S2CID  45337388.
  17. ^ abcdefg Maceira AM, Prasad SK, Khan M, Pennell DJ (декабрь 2006 г.). "Эталонная систолическая и диастолическая функция правого желудочка, нормализованная по возрасту, полу и площади поверхности тела из стационарной свободной прецессии сердечно-сосудистой магнитной резонансной томографии" (PDF) . European Heart Journal . 27 (23): 2879–88. doi :10.1093/eurheartj/ehl336. PMID  17088316.
  18. ^ abcdefg Maceira A (2006). «Нормализованная систолическая и диастолическая функция левого желудочка с помощью стационарной свободной прецессии кардиоваскулярного магнитного резонанса». Журнал кардиоваскулярного магнитного резонанса . 8 : 417–426. doi :10.1080/10976640600572889. (требуется подписка)
  19. ^ ab Нормальные диапазоны частоты сердечных сокращений являются одними из самых узких между брадикардией и тахикардией . Более подробные пределы см. в статьях Брадикардия и Тахикардия .
  20. ^ ab "Нормальные гемодинамические параметры – Взрослые" (PDF) . Edwards Lifesciences LLC. 2009.
  21. ^ МакДонах, Тереза ​​А.; Метра, Марко; Адамо, Марианна; Гарднер, Рой С.; Баумбах, Андреас; Бём, Майкл; Бурри, Харан; Батлер, Джавед; Челуткене, Елена; Чионсель, Овидиу; Клеланд, Джон ГФ; Коутс, Эндрю Дж. С.; Креспо-Лейро, Мария Г.; Фармакис, Димитриос; Жилар, Мартин (2021-09-21). "Руководство ESC 2021 года по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности". European Heart Journal . 42 (36): 3599–3726. doi : 10.1093/eurheartj/ehab368 . ISSN  0195-668X. PMID  34447992.
  22. ^ "4.00-Сердечно-сосудистые-Взрослые".
  23. ^ Armstrong WF, Ryan T (2012-02-03). Эхокардиография Фейгенбаума. Lippincott Williams & Wilkins. стр. 126. ISBN 9781451147834.
  24. ^ Bruce TA, Chapman CB (ноябрь 1965). «Остаточный объем левого желудочка в неповрежденном и денервированном сердце собаки». Circulation Research . 17 (5): 379–85. doi : 10.1161/01.res.17.5.379 . PMID  5843876.
  25. ^ Шово Ж.Б., Фавр Дж. (1856). «Nouvelles recherches expérimentales sur les mouveménts et les bruitsnormalaux du coeur предусматривает точку зрения на медицинскую физиологию». Каз. Мед. Де Пар . 365 : 406.
  26. ^ Adami JG (декабрь 1888 г.). «Замечания о сердечной недостаточности от перенапряжения». British Medical Journal . 2 (1459): 1321–6. doi :10.1136/bmj.2.1459.1321. PMC 2198364. PMID  20752520 . 
  27. ^ Хендерсон Y (1906). «Кривая объема желудочков сердца млекопитающих и значение этой кривой в отношении механики сердечного ритма и наполнения желудочков». Am J Physiol . 16 (3): 325–67. doi :10.1152/ajplegacy.1906.16.3.325.
  28. ^ Nylin G (1933). «Соотношение между объемом сердца и сердечным выбросом за удар как мера сердечной активности». Svenska Läkartidningen . 10 : 1.
  29. ^ Bing RJ, Heimbecker R, Falholt W (октябрь 1951 г.). «Оценка остаточного объема крови в правом желудочке нормальных и больных человеческих сердец in vivo». American Heart Journal . 42 (4): 483–502. doi :10.1016/0002-8703(51)90146-9. PMID  14877744.
  30. ^ Холт Дж. П. (март 1956 г.). «Оценка остаточного объема желудочка сердца собаки с помощью двух индикаторных методов разбавления». Circulation Research . 4 (2): 187–95. doi : 10.1161/01.res.4.2.187 . PMID  13293819.
  31. ^ Folse R, Braunwald E (апрель 1962 г.). «Определение доли объема левого желудочка, выбрасываемого за удар, и конечно-диастолического и остаточного объемов желудочка. Экспериментальные и клинические наблюдения с использованием техники прекардиального разбавления». Circulation . 25 : 674–85. doi : 10.1161/01.cir.25.4.674 . PMID  13893859.
  32. ^ Эллиотт, Уильям К.; Лейн, Фрэнсис Дж.; Горлин, Ричард (январь 1964 г.). «Измерение объема левого желудочка у человека методом термодилюции». Американский журнал кардиологии . 13 (1): 106. doi :10.1016/0002-9149(64)90274-7.
  33. ^ Bartle SH, Sanmarco ME, Dammann J (1965). "5. Фракция выброса: индекс функции миокарда". Американский журнал кардиологии . 15 (1): 125. doi :10.1016/0002-9149(65)90615-6.
  34. ^ Krayenbühl HP, Bussmann WD, Turina M, Lüthy E (1968). «Является ли фракция выброса показателем сократимости миокарда?». Cardiologia . 53 (1): 1–10. doi :10.1159/000166167. PMID  5733881.