Diastolisk funktion af venstre ventrikel

af Jacob Møller, Steen Hvitfeldt Poulsen og Lars Køber

Eftsyst-diast-fig1Fig. 7.ersom de fleste mennesker tilbringer mere end 60% af deres liv i diastole virker det intuitivt logisk at denne del af hjertecyklus også spiller en vigtig rolle for udvikling af symptomer og prognose ved hjertesygdomme.

Normal fyldning

Traditionelt opfattes diastolen som perioden fra aortaklappen lukker ved endt uddrivning til mitral klap apparatets lukning. Tidsmæssigt kan den yderligere inddeles i fire perioder: isovolumetrisk relaksation; tidlig fyldning; diastase; og sen atrial fyldning. Fyldningen afhænger af en lang række indbyrdes afhængige faktorer herunder ventrikulær relaksation, kompliance, viscoelastiske kræfter, perikardiets eftergivelighed og atriernes funktion. De væsentligste omfatter ventrikulær relaksation og kompliance. Den myokardielle relaksation afspejler den energiafhængige brydning af aktin-myosin krydsbindinger i sarkomeret, processen begynder i den sidste 1/3 af systolen og fortsætter ind i første del af fyldningsperioden, fig. 7. Kompliance beskriver venstre ventrikels passive egenskaber under fyldning, som kan defineres som ændring i volumen i forhold til ændring i tryk i diastolen.

Diastolisk funktionsvurdering med Doppler ekkokardiografi

Normal fyldning. Venstre ventrikels diastoliske funktion beskrives traditionelt ud fra det transmitrale- og lungevene flow. Med puls-Doppler måles venstre ventrikels inflow fra det apikale 4-kammer billede, idet der måles parallelt med inflow. Dette opnås oftest bedst ved at transduceren placeres lidt lateralt for det normale apikale 4-kammer billede. HostidsintervallerFig. 8. Mitral- og lungeveneflow den normale karakteriseres de transmitrale flow hastigheder ved et bifasisk mønster med to flowkurver, som svarer til den tidlige fyldning (E) og den atriale kontraktion (A), fig. 8 midten. E kurvens decelerationstid måles og kan evt. suppleres med måling af den isovolumetriske relaksations tid (IRT) fra et modificeret 4 kammer billede (5 kammer billede), fig. 8 midten. De normale lungeveneflowhastigheder målt med puls-Doppler er karakteriseret ved et antegradt bifasisk flowmønster, der afspejler det systoliske flow (S) og det diastoliske flow (D), samt et retrogradt flow (R) der afspejler atrie kontraktionen, fig. 8 nederst.

Fig. 8. Mitral- og lungeveneflow

Abnorm fyldning

Ved nedsættelse af ventriklens relaksation som følge af eksempelvis myokardieiskæmi eller ventrikel hypertrofi vil især den tidlige fyldning falde med en kompensatorisk øget sen fyldning. Dette afspejles ekkokardiografisk ved et fald i E og en forlængelse af E-kurvens decelerations tid, samtidigt øges A hastigheden hvorved E/A ratio falder. Tilsvarende ses en stigning i S, faldende D og stigende R flow hastighed målt i lungevene (Fig. 10). Ved tilstande med fremskreden diastolisk dysfunktion, hvor ventrikel kompliance er nedsat ses en øgning i E. Dette skyldes et forøget atrie tryk og høj atrial-ventrikulær trykgradient ved klapåbning, mens E-kurve decelerations tiden forkortes pga. hurtig trykstigning i venstre ventrikel. sysdia9-2Fig. 9.A hastigheden vil desuden falde pga. en relativt øget tidlig fyldning og samtidigt vil R flowet i lungevenerne tiltage pga. øget atrialt afterload (øget ventrikel tryk). Endelig vil det høje atriale tryk føre til lav S/D ratio, fig. 10. Da nedsat relaksation og ventrikel kompliance således har den modsatte virkning på fyldningsmønstret vil man kunne se en pseudonormalisering af det transmitrale flow. Trods det normalt udseende transmitrale flow vil S/D ratio være nedsat, R varighed og flowhastighed øget, hvorved det kan skelnes fra det normale flowmønster, fig. 10. Lungeveneflow er dog begrænset af kun at være muligt at måle hos 60-90% af patienterne. Nyere studier har vist at det pseudonormale fyldnings mønster kan afsløres vha. color M-mode Doppler eller vævs Doppler ekkokardiografi (fig. 9). Ved color M-mode teknikken måles den såkaldte propagations hastighed som synes at være et preload uafhængigt mål for relaksation. Man ser således at propagationshastigheden ved nedsat relaksation falder og E/Vp ratio stiger. Det samme synes at være tilfældet for den tidlige diastoliske Ea hastighed målt med vævs Doppler i det laterale mitral annulus.

diast-dysf-typeFig. 10. Fyldningsmønstre.

Væsentlige begrænsinger

En række faktorer påvirker fyldningsmønsteret, hvilket i nogle tilfælde kan gøre fortolkningen af Doppler kurverne svær.

  1. Alder: Med stigende alder øges kollagen aflejringen in myokardiet derved øges decelerationstiden, E/A ratio aftager og IVRT forlænges, i pulmonalvene målingerne vil S øges, D og R falde med stigende alder.
  2. Hjertefrekvens: Med stigende HF vil E/A ratio falde, DT forlænges (initialt), IVRT forkortes. S, D og R påvirkes i mindre grad af HF.
  3. Preload: Ved øget preload stiger E/A ratio, DT og IVRT afkortes; Nedsat preload: E/A ratio falder mens DT og IVRT forlænges.
  4. Hjerte arrytmi. Metoden er overvejende valideret ved sinusrytme men kan anvendes ved atrieflimren mod at man beregner værdierne udfra gennemsnittet af ca. 10 hjerteslag. Dog kan E/A ratio og R dur ikke vurderes da den mitrale A kurve og pulmonale R kurve mangler ved atrieflimren pga. manglende atrial kontraktion.

Tabel 1. Inddeling af fyldningsmønster (gælder ved alder > 40 år)

Normal Nedsat relaxation Pseudonormal Restriktiv
Mitral decelerationstid, ms 140-240 >240 140-240 <140
E/A ratio 0,8-2,0 <0,8 0,8-2,0 >2,0
Isovol. relaks. tid, ms 60-100 >100 60-100 <60
S/D ratio >0,8 >0,8 <0,8 <0,8
Vp, cm/s (Color M-mode) >45 <45 <45 <45
Ea, cm/s (vævsdoppler) >8 <8 <8 <8

 

Klinisk anvendelse

En afkortet E-kurve decelerations tid (<140 ms) har vist en høj sensitivitet og specificitet for forhøjet slut diastolisk tryk, ligeledes har en nedsat S/D ratio eller høj E/Vp ratio (>1.5-2.0) vist sig associeret med et forhøjet slut diastolisk tryk. Dette forklarer også delvist den meget tætte korrelation med NYHA og Killip funktions klasser samt tætte korrelation med arbejdskapacitet påvist i en række klinisk undersøgelser. En række tidligere undersøgelser har desuden vist at en Doppler ekkokardiografisk vurdering af den diastoliske funktion giver uafhængig prognostisk information om død hos patienter med akut myokardieinfarkt, samt dilateret og restriktiv kardiomyopati. Det fortsat helt afgørende spørgsmål omkring diastolisk dysfunktion er dog, hvorvidt patienter med abnorm fyldning vil have gavn af farmakologisk intervention. Få mindre randomiserede undersøgelser har vist at ACE-hæmmer behandling og beta-blokker behandling hos patienter med iskæmisk hjertesygdom fører til en forlængelse af mitral decelerations tid, hvilket er tolket som forbedret diastolisk funktion. Men samlet er der dog et stort behov for randomiserede undersøgelser hvor patienter med bevaret systolisk funktion udvælges på baggrund af diastolisk dysfunktion.

Kombineret systole/diastole vurdering

teiFig. 11. Isovolumetrisk Index.Systole og diastole er indbyrdes afhængige, hvorfor det synes logisk at kombinere vurderingen i et mere overordnet mål for funktionen af venstre ventrikel. På basis af observationen at isovolumetrisk relaksations tid ofte er forlænget før systolisk dysfunktion bliver manifest hos patienter med iskæmisk hjertesygdom, blev der i midten af 1980'erne foreslået et såkaldt isovolumisk index som et over ordnet mål for venstre ventrikels funktion. Indekset er defineret som summen af isovolumetrisk relaksations tid og kontraktionstid divideret med uddrivningstid, men nåede aldrig udbredt anvendelse - sikkert pga. det var tidskrævende og besværligt at udmåle tidsintervallerne. Med udbredelsen af Doppler ekkokardiografi har indekset imidlertid fået en renæssance idet de nævnte tidsintervaller nemt opnås fra en puls-Doppler af mitral inflow og puls Doppler eller CW Doppler af LVOT, fig. 11. Indekset har vist sig relativt uafhængig af venstre ventrikels preload, hjertefrekvens og alder. Det har fordelen ikke at være baseret på simplificerede antagelser om venstre ventrikels geometri som især efter AMI kan være vigtigt. Derudover er indekset nemt at måle, reproducerbart, ingen væsentlig dag til dag variation og normal værdierne (0.30-0.45) omfatter et snævert og velafgrænset spektrum I kliniske undersøgelser har indekset hos patienter med restriktiv og dilateret kardiomyopati samt efter AMI vist et betydeligt prognostisk potential og vist en tæt korrelation med Killip og NYHA klasse.


Referencer:

Rakowski H, Appleton C, Chan KL et al. Canadian consensus recommendations for the measurement and reporting of diastolic dysfunction by echocardiography. J Am Soc Echocardiogr 1996;9:736-60.

Nishimura RA, Tajik AJ. Evaluation of diastolic filling of left ventricle in health and disease: Doppler echocardiography is the clinician's Rosetta Stone. J Am Coll Cardiol 1997;30:8-18.

Garcia MJ, Thomas JD, Klein AL. New Doppler echocardiographic applications for the study of diastolic function. J Am Coll Cardiol 1998;32:865-75.