DIASTOLISKA EKOKARDIO-
GRAFISKA PARAMETRAR HOS
PATIENTER MED
FÖRMAKS-FLIMMER
DIASTOLISKA EKOKARDIO-
GRAFISKA PARAMETRAR HOS
PATIENTER MED
FÖRMAKS-FLIMMER
HENA IQBAL
Iqbal, H. Diastoliska ekokardiografiska parametrar hos patienter med förmaksflimmer. Examensarbete i biomedicinsk laboratorievetenskap, 15
högskolepoäng. Malmö högskola: Fakulteten för hälsa och samhälle, institutionen för Biomedicinsk vetenskap, 2017.
Vid flertalet hjärtsjukdomar kan det förekomma störningar i den diastoliska funktionen, detta tillstånd benämns diastolisk dysfunktion. Detta innebär att fyllnadstrycken i vänsterkammare ökar på grund av nedsatt eftergivlighet i kammaren. Bedömning av diastolisk funktion, hos patienter som utvecklat förmaksflimmer, är en utmaning inom ekokardiografi. Detta beror på att förmaksflimmer innebär utebliven förmakskontraktion, oregelbunden längd av hjärtcykeln och förmaksdilatation, vilket försvårar bedömningen. Syftet med
studien var att med ekokardiografi studera diastoliska parametrar hos patienter med förmaksflimmer för att studera om dessa kan användas vid bedömning av den diastoliska vänsterkammarfunktionen hos denna patientgrupp. I studien
inkluderades 37 deltagare med förmaksflimmer som var remitterade för en ekokardiografisk undersökning med olika frågeställningar. Pulsad doppler teknik och vävnads doppler teknik användes för att registrera följande diastoliska parametrar: förmaksvolym, mitralisinflöde (E-vågshastigheten) och myokardiets diastoliska hastigheter (e´). Utöver dessa uppskattades även ejektionsfraktion, hjärtfrekvens, hypertrofi och trycket i lilla kretsloppet, som togs med vid bedömningen. Mann-Whitneys test visade att det förelåg ett starkt statistiskt samband mellan fyllnadstrycket (E/e´) och E-vågen, e ´samt förmaksvolym (p = <0,05). Signifikant resultat erhölls även för sambandet mellan PA-tryck och fyllnadstryck (p = 0,014) genom ett chitvå-test. Vidare gav multipel linjär regression utslag på E-vågen och e´. Analysen visade att det förelåg en hög förklaringsgrad för E-vågen (p = <0,001) och e´ (p = 0,008). Sammanfattningsvis visade resultaten att ekokardiografi kan användas för diagnostik av
förmaksflimmerpatienter avseende fyllnadstryck där förmaksvolym, E-vågshastigheten och e´ anses vara bästa parametrarna.
Nyckelord: Diastolisk dysfunktion, diastolisk funktion, E/e´-kvot, fyllnadstryck, förmaksflimmer, pulsad doppler teknik, vävnadsdoppler teknik.
DIASTOLIC
ECHOCARDIO-GRAPHIC PARAMETERS IN
PATIENTS WITH ATRIAL
FIBRILLATION
HENA IQBAL
Iqbal, H. Diastolic echocardiographic parameters in patients with atrial fibrillation. Degree project in Biomedical Science 15 Credit Points. Malmö University: Faculty of health and society, Department of Biomedical Science, 2017.
In the majority of heart diseases disturbances in the diastolic function may occur, this condition is called diastolic dysfunction. This means that the left ventricular filling pressure increases due to reduced compliance in the chamber. The
assessment of diastolic function in patients who have developed atrial fibrillation (AF), is a challenge in echocardiography. This is a result of AF which involves absence of atrial contraction, irregular length of the cardiac cycle and left atrium dilatation that complicates the assessment. The aim of this study was to observe the diastolic echocardiographic parameters in patients with AF to examine if these can be used in the assessment of diastolic left ventricular function in this
population. The study included 37 participants with AF who were remitted for an echocardiographic examination due to various concerns. Pulsed Doppler
technique and tissue Doppler technique was used to record the following diastolic parameters: atrial volume, mitral inflow velocity (E) and the myocardial diastolic velocity (e'). Ejection fraction, heart-rate, hypertrophy and pulmonary artery pressure were also estimated and included in the assessment. Mann-Whitneys test showed that there was a strong statistical correlation between the filling pressure (E/e') and E, e' and atrial volume (p = <0.05). Significant results were also obtained for the relation between pulmonary artery pressure and the filling
pressure (p = 0.014) by a chi-square test. A multiple linear regression showed association between E and e'. The analysis showed that there was a significant value of coefficient of determination for E (p = <0.001) and e' (p = 0.008). In conclusion, the results showed that echocardiography can be used for diagnosis of AF patients regarding filling pressures, where atrial volume, E velocity and e' are considered to be the best parameters.
Keywords: Atrial fibrillation, diastolic dysfunction, diastolic function, E/e´ ratio, filling pressure, pulsed Doppler imaging, tissue Doppler imaging.
FÖRORD
Jag vill rikta ett stort tack till min handledare Andreas Malmgren för hans hjälp med bildinsamlingen, hans stöd och vägledning genom arbetets gång. Dessutom vill jag tacka enhetschefen på klinisk fysiologi på Skånes Universitetssjukhus i Malmö, Liz Geidenstam-Åkesson, för möjligheten att utföra examensarbetet i hennes verksamhet.
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
BAKGRUND 5
Diastoliska parametrar 6
Fyllnadstryck vid förmaksflimmer 7
Syfte 7
MATERIAL OCH METOD 7
Urval 7
Metod 8
Bildtagning och databearbetning 8
Statistik 10 Etik 11 RESULTAT 11 DISKUSSION 13 Metoddiskussion 13 Resultatdiskussion 14 Begränsningar 15 KONKLUSION 15 REFERENSER 16
BAKGRUND
Ekokardiografiska undersökningar av hjärtat har under de senaste åren fått en alltmer framträdande roll i diagnostik av hjärtsjukdomar [1]. Undersökningen är av central betydelse vid bedömning av vänster kammares systoliska och
diastoliska funktion. Rubbningar av den diastoliska funktionen har föreslagits vara kopplad till två hjärtsjukdomar, förmaksflimmer och hjärtsvikt [2-4]. Därmed har vänsterkammarens fyllnadsförmåga varit av stort intresse på senare tid [1]. Vänsterkammarfunktionen består av två huvudfaser; systolisk ejektion och diastolisk fyllnad. Under systole, hjärtats kontraktionsfas, pumpas blod ut till kroppen till följd av det ökande fyllnadstrycket i kammaren. Vid diastole, som utgör relaxationsfasen i hjärtcykeln, fylls kammaren med blod. Kammaren ska normalt vara eftergivlig och relaxera snabbt i diastole för att kunna fyllas med blod även när det råder lågt tryck i vänster förmak. Detta för att möjliggöra en optimal diastolisk fyllning [5-7].
Hjärtats diastoliska funktion delas in i fyra faser: isovolumetriska relaxationsfasen (IVRT), snabba fyllnadsfasen, diastasen och förmakskontraktionen. Den
isovolumetriska relaxationsfasen, påbörjas när aortaklaffen stängs efter att vänster kammare pumpat ut blod i systole. Detta innebär att kammartrycket sjunkit i förhållande till trycket i aorta. Här är kammaren relaxerad och kammarvolymen konstant. I nästa fas, den snabba fyllnadsfasen eller s.k. tidiga diastole,
överskrider trycket i vänster förmak trycket i vänster kammare, vilket leder till att mitralisklaffen öppnar så att vänster kammare fylls. Fyllnaden av vänster
kammare beror på tryckskillnaden som uppstår mellan förmaket och kammaren. Fasen påverkas av relaxationsförmågan och eftergivligheten (compliance) hos kammaren. När kammaren fyllts utjämnas tryckförhållandet mellan de två hjärtrummen vilket utgör den tredje fasen, diastasen. Efter denna fas påbörjas förmakskontraktionen, där förmakets tryck ökar på grund av dess
kontraktionsförmåga och kammarens eftergivlighet. Detta ger i sin tur upphov till att kammaren kontraherar, trycket i kammaren ökar och mitralisklaffen stängs. Förmakskontraktionen kallas därför även för sendiastole eller sena fyllnadsfasen då den står för cirka 15-20 % av fyllnaden [5,8-9].
Vid flertalet hjärtsjukdomar kan det förekomma störningar i den diastoliska funktionen, detta tillstånd benämns då diastolisk dysfunktion. Detta innebär att fyllnadstrycken ökar på grund av nedsatt compliance i kammaren.Diastolisk dysfunktion graderas som lindrig, måttlig eller uttalad. Graderingen baseras på mätningar av diastoliska parametrar. Den första gruppen utgör lindrig diastolisk dysfunktion och kallas för relaxationsstörning. Här fylls kammaren långsamt på grund av att relaxationsförmågan är nedsatt i förhållande till patientens ålder. Den måttliga graderingen av dysfunktionen är pseudonormalt fyllnadsmönster, där trycket i vänster förmak ökar så att det döljer relaxations-störningen. Den uttalade typen av diastolisk dysfunktion, restriktivt mönster, är den allvarligaste. Vid denna dysfunktion är kammaren stel (nedsatt compliance) kombinerat med höga tryck i vänster förmak. De höga trycken medför att mitralisklaffen öppnar sig snabbare än normalt vilket leder till ett kraftigt ökat tryck i vänster kammare i diastole [8-9].
Diastoliska parametrar
Tvådimensionell ekokardiografi och Dopplerteknik har en viktig roll vid
bedömningen av diastolisk funktion sedan pionjärarbetet av Liv K Hatle i mitten 1980-talet [10-11]. Denna metod räknas som den mest dominerande och enklaste i bedömningen av de diastoliska parametrarna på grund av sin non-invasiva
karaktär [10,12-13].
De parametrar som studeras vid bedömning av diastolisk funktion är
mitralisinflödet, lungvensinflödet och myokardiets diastoliska hastigheter [8-9, 14]. Även vänstra förmakets storlek, trycket i lilla kretsloppet och
vänsterkammarens ejektionsfraktion (EF) tas med i bedömningen enligt senaste rekommendationer [14].
De diastoliska variablerna bedöms med hjälp av två olika dopplertekniker; pulsad Doppler (PW) och vävnadsdoppler (TDI) [12,15]. Vid den pulsade
dopplertekniken används ett kristallpaket som först skickar ut en ultraljudsignal i vävnaden och sedan väntar in att ljudvågorna ska återkomma till givaren innan nästa puls genereras. Fördelen med denna dopplerteknik är att det går att registrera hastigheter i ett bestämt område och detta område kallas för sample volume (SV). Med hjälp av PW går det att mäta mitralisinflödet, det vill säga det diastoliska flödet över mitralisklaffen. Flödet registreras som dopplersignaler i form av två vågor, E vågen som representerar den maximala flödeshastigheten under snabba fyllnadsfasen och A-vågen som visar den maximala hastigheten under förmakskontraktionen. Förhållandet mellan Emax och Amax ger en kvot, E/A, som ingår i bedömningen av hjärtats diastoliska funktion [8].
Relaxation av kammaren i diastole sker snabbt hos yngre och friska individer, därmed står förmakskontraktionen endast för en liten del av fyllnaden [5]. Normalt bör E-vågshastigheterna därför vara större än A-vågshastigheterna och E/A-kvoten större än 1. Med stigande ålder blir kammarrelaxationen långsammare och fyllnaden sker i en större utsträckning under förmakskontraktionen. Detta medför att något lägre E-våghastigheter och ökade A-vågshastigheter erhålls. E/A-kvoten värderas således utifrån åldersrelaterat referensmaterial. Vid
diastolisk dysfunktion minskar fyllnaden i kammare tidigt i diastole så mycket att A blir större än E [16].
Lungvensinflödet registreras i den apikala fyrkammarvyn med PW där SV är placerad cirka 5 mm upp i den högra övre lungvenen. En flödesprofil i lungvenen erhålls där tre komponenter ses; ett systoliskt inflöde (S-våg), ett diastoliskt inflöde (D-våg) och ett reverserat flöde (PVa) under förmakssystole. D-vågen står för den tidiga diastoliska fyllnaden av vänster kammare som med åldern minskar [16]. En kvot av de systoliska och diastoliska maxhastigheterna, S/D, ger således information om hur bra vänster kammares diastoliska funktion är [17].
TDI är en teknik anpassad för att mäta myokardiets hastigheter under olika faser i hjärtcykeln [12]. Vid TDI filtreras alla höga frekvenser bort och de låga
frekvenserna som registreras mäts. Registrering av myokardiets hastigheter görs med PW basalt septalt och basalt lateralt och speglar annulus mitralis rörelse-hastigheter i vänster kammare [18]. Första fasen tillhör den systoliska fasen och ses som en positiv systolisk våg (S´-våg). Medan den andra fasen representerar den snabba fyllnadsfasen, e´, tidigt i diastole som en negativ våg. Den tredje fasen visar förmakskontraktionen (a´) sent i diastole, också som en negativ våg [12-13].
Den septala e´-vågshastigheten är vanligen lägre än den laterala, eftersom att den laterala väggen rör sig mer än den septala väggen och har därmed högre
e´-vågshastighet. E-vågshastigheten är opåverkad av förmakstrycket och har visat sig vara ett bra mått på relaxationen av vänster kammare [5,12]. Medelvärdet av mätningarna i respektive vägg används för att få fram en kvot mellan
e´-vågshastigheten och E-e´-vågshastigheten, E/e´. Fyllnadstrycket är sannolikt normal vid en E/e´-kvot på mindre än 8. Medan ett värde på kvoten mer än 15 visar tecken på ett förhöjt fyllnadstryck. Värden mellan 8 och 15 utgör en gråzon där fyllnadstrycket kan vara normalt eller förhöjt, därför kan inte enbart denna mätning ligga som grund för att bedöma diastoliska dysfunktionen. Vid sådana fall bör andra parametrar studeras för att komplettera bedömningen, exempelvis storleken av vänster förmak, där normalstort förmak tyder på normalt
fyllnadstryck och dilaterat förmak talar för förhöjt fyllnadstryck [16].
Fyllnadstryck vid förmaksflimmer
Bedömning av diastolisk funktion, hos patienter som utvecklat förmaksflimmer, är en utmaning inom ekokardiografi då den bygger på blodflödet mellan kammare och förmak. Vidare innebär förmaksflimmer utebliven förmakskontraktion (A-vågor saknas) och varierande längd av hjärtcykeln, vilket i sin tur försvårar bedömningen [2,8]. Förmaksflimmer orsakar även förmaksdilatation och därför blir det svårt att skilja på när en diastolisk dysfunktion utvecklas jämfört med vad flimret i sig har för påverkan på förmaket [2, 19-20]. Tidigare studier har visat att E-vågen har bra korrelation med vänsterkammarens fyllnadstryck vid
förmaksflimmer. Dessutom har förhållandet mellan mitralisinflödet och e´(E/é) validerats för bedömning av det diastoliska fyllnadstrycket hos patienter med denna typ av arytmi. I en tidigare studie observerades det att E/e´≥11 septalt visade tecken på förhöjda fyllnadstryck (≥ 15 mmHg) [2, 21].
Syfte
Studiens syfte var att med ekokardiografi studera diastoliska parametrar hos patienter med förmaksflimmer för att se om dessa kan användas vid bedömning av den diastoliska vänsterkammarfunktionen hos denna patientgrupp.
MATERIAL OCH METOD
För mätning av de diastoliska parametrarna med de olika dopplerteknikerna utfördes en transthorakal ekokardiografi (TTE). Bildtagningen för studien utfördes på avdelningen för klinisk fysiologi och nuklearmedicin på Skånes Universitetssjukhus i Malmö.
Urval
I studien inkluderades 40 deltagare med förmaksflimmer som var remitterade för en ekokardiografisk undersökning med olika frågeställningar. 3 deltagare
exkluderades på grund av avsaknad av bilder. Mätningarna utfördes följaktligen på insamlade bilder från 37 deltagare.
Metod
Insamling av respektive mätningar utfördes med hjälp av ultraljudsapparaten Philips iE33 (Philips Medical Systems, Andover, MA, USA) och givaren S5-1. Bildinsamlingen utfördes av legitimerade biomedicinska analytiker i samband med den kliniska ekokardiografiska undersökningen som deltagaren var inbokad för.
Under undersökningen låg deltagaren med bar överkropp i vänster sidoläge med vänster arm placerad under huvudet och den högra armen längs med kroppen. Detta för att öka avståndet mellan revbenen och därmed erhålla optimal visualisering av hjärtat. Ett unipolärt EKG kopplades på patienterna för att ha kännedom om vart i hjärtcykeln bildinsamlingen görs [16,22].
Bildtagning och databearbetning
Följande parametrar studerades vid den diastoliska bedömningen; förmaksvolym, mitralisinflödet och myokardiets diastoliska hastigheter. Utöver dessa
registreringar uppskattades även EF, hjärtfrekvens (HF), hypertrofi och tryck i lilla kretsloppet (PA-tryck) av undersökaren och ansvarig läkare. Proben placerades apikalt över bröstkorgen och en rörlig tvådimensionell (2D) bild erhölls på hjärtats förmak och kammare. Vid denna fyrkammarvy spelades 2D-loopar in för bedömning av förmaksvolymen. I detta snitt var det viktigt att alla hålrum var synliga, aortan var stängd, septum centrerad och formen på apex spetsig. För att få fram tvåkammarbilden av hjärtat roterades proben 60° motsols och även här spelades 2D-loopar in. Tillbaka i fyrkammarvyn, registrerades inflödet från vänster förmak till vänster kammare med hjälp av pulsad dopplerteknik. Där SV placerades mellan mitralisklaffspetsarna och cursorn över mitraisklaffarna. Mitralisinflödet visades som E-vågor, den snabba fyllnadsfasen som uppstår tidigt i diastole [16]. Denna flödesprofil sparades som en stillbild.
Vidare i samma apikala fyrkammarbild användes TDI för att registrera hjärtmuskelns rörelsehastigheter. TDI lades över hela bilden och därefter placerades cursorn septalt respektive lateralt vid mitralis annulus. Med hjälp av pulsad dopplerteknik erhölls e´-vågen som uppkommer tidigt i diastole [8,16]. Dessa registreringar sparades som stillbilder.
Efter slutförd undersökning utfördes mätningar på de erhållna stillbilderna och looparna med hjälp av mjukvaruprogrammet Xcelera (Version 4.1, Philips Medical Systems, Andover, MA, USA) och Excel (Version 2013, Microsoft). Samtliga variabler mättes fem gånger och ett medelvärde av dessa värden beräknades. Förmaksvolymen mättes i både fyrkammarprojektionen och tvåkammarprojektionen med hjälp av Simpsons biplansmetod, se figur 1. I programmet Xcelera utlinjeras endokardiet i förmaket och på detta sätt erhölls volymen. Lungvenerna och förmaksörat ska inte inkluderas i förmaksvolymen. För bedömning av förmaksstorleken rekommenderar Lang et al [22] att mätningar av volymerna ska korrigeras med varje individs kroppsyta (BSA).
Figur 1. Mätning av förmaksvolymen i stillbilder av tvåkammarprojektionen och
fyrkammarprojektionen med hjälp av Simpsons biplansmetod. (Bilden är tagen och publicerad med tillstånd av Andreas Malmgren, klinisk fysiologi, SUS Malmö).
E-vågshastigheten mättes vid toppen av E-kurvan och ett medelvärde av de fem mätningarna räknades ut. Nedan visas en bild på registreringen över
mitralisinflödet.
Figur 2. Dopplersignaler över mitralisklaffen erhållna med pulsad dopplerteknik. Topparna visar
den maximala flödeshastigheten vid snabba fyllnadsfasen, E max. (Bilden är tagen och publicerad med tillstånd av Andreas Malmgren, klinisk fysiologi, SUS Malmö).
Vidare mättes även e´-vågshastigheten fem gånger var vid toppen av den negativa e´-kurvan för både den laterala och septala väggen av myokardiet. Ett medelvärde beräknades ur dessa mätningar. Figur 3 och 4 visar registreringar som utfördes septalt och lateralt. Med de erhållna värdena för E-vågshastighet och
Figur 3. Dopplersignaler över den septala väggen erhållna med hjälp av vävnadsdopplerteknik.
Flödesprofilen visar den maximala e´-vågshastigheten.(Bilden är tagen av och publicerad med tillstånd av Andreas Malmgren, klinisk fysiologi, SUS Malmö).
Figur 4. Dopplersignaler över den laterala väggen erhållna med hjälp av vävnadsdopplerteknik.
Flödesprofilen visar den maximala e´-vågshastigheten.(Bilden är tagen av och publicerad med tillstånd av Andreas Malmgren, klinisk fysiologi, SUS Malmö).
Statistik
Till denna studie utfördes tre olika statistiska analyser för samtliga mätningar; Mann-Whitneys test, chitvåtest och regressionsanalys. Samtliga analyser utfördes med hjälp av IBM SPSS Statistics, New York, US (Version 23.0).
Mann-Whitneys test utfördes för att bestämma om det förelåg en statistisk signifikant skillnad mellan fyllnadstrycket och de olika parametrarna. Testet grundar sig i att utfallen rangordnas och om det föreligger stora samband mellan grupperna visar det att fördelningen skiljer sig åt, därmed erhålls ett lågt p-värde [23]. Till testet valdes ett konfidensintervall på 95 % och utifrån testet erhölls ett p-värde. Då konfidensintervallet var 95 % innebar det att ett p-värde < 0,05 talade
Chitvåtest gjordes för att testa om det förelåg samband mellan fyllnadstryck och parametrarna; EF, HF, hypertrofi respektive PA-tryck. Resultat erhölls i form av p-värden.
Regressionsanalyser utfördes för att beskriva sambandet som förelåg mellan den beroende variabeln (fyllnadstryck) och de oberoende variablerna. Både multipel linjär regression (flera oberoende variabler) och enkel linjär regression (en oberoende variabel) genomfördes. Resultat redovisas i form av p-värden, R-square och B-koefficient.
Etik
Studien krävde inget etiskt godkännande eftersom att inga extra bilder togs i samband med patienternas undersökning som de redan var remitterade till. Mätningarna av de diastoliska parametrarna som användes till studien utsatte därmed inte patienterna för ytterligare obehag eller längre undersökningstid än den ordinarie undersökningen.
Deltagarnas personuppgifter behandlades i enlighet med sekretessbestämmelser där allt avidentifierades för att inte kunna knyta resultat till en särskild deltagare vid presentation av resultaten.
RESULTAT
I studien ingick 37 patienter varav 15 kvinnor och 22 män. Resultaten för de statistiska analyserna redovisas i form av tabeller. De insamlade p-värdena från Mann-Whitneys test för förmaksvolym, E-vågshastighet och e´-vågen redovisas i tabell 1. Fyllnadstrycket grupperades som >11 vid högt fyllnadstryck och <11 vid lågt fyllnadstryck. Resultat för testet visar att det föreligger ett signifikant
samband (p = <0,05) mellan fyllnadstrycket (E/e´) och E-vågshastigheten, förmaksvolym samt e´ (tabell 1).
Tabell 1. Samband mellan fyllnadstryck och respektive parameter analyserat med Mann-Whitneys test. Parameter p-värde Förmaksvolym 0,017* E-våg <0,001* e´-våg 0,018* * = signifikans p<0,05
I tabell 2 presenteras resultat erhållna från Chitvå test mellan fyllnadstryck och variablerna EF, HF, hypertrofi och PA-tryck. Testet visar att det finns ett statistiskt samband (p = 0,010) mellan PA-trycket och fyllnadstryck. För resterande parametrar kan inget signifikant samband påvisas.
Tabell 2. Samband mellan fyllnadstryck och respektive parameter analyserat med ett Chitvå-test. Parameter p-värde EF 0,138 HF 0,699 Hypertrofi 0,389 PA-tryck 0,010*
EF = ejektionsfraktion, HF = hjärtfrekvens, PA-tryck = tryck i lilla kretsloppet, *= signifikans p<0,05.
I tabellen nedan illustreras erhållna resultat från multipel linjär regression för respektive parameter i förhållande till fyllnadstrycket. Analysen visar att det föreligger en signifikant korrelation mellan fyllnadstrycket och E-vågen (p = <0,001) samt e´-vågen (p = 0,008). Övriga testade parametrar påverkar inte förklaringsgraden till fyllnadstrycket. Determinations-koefficienten (R-square = 0,701) visar att 70 % av variationen i fyllnadstryck kan förklaras av samtliga parametrar.
Tabell 3. Multipel linjär regressionsanalys som visar sambandet mellan fyllnadstryck och respektive parameter.
Parameter p-värde R-square
Förmaksvolym 0,155 0,701 E-våg <0,001* e´-våg 0,008* EF 0,944 HF 0,752 Hypertrofi 0,798 PA-tryck 0,279
EF = ejektionsfraktion, HF = hjärtfrekvens, PA-tryck =tryck i lilla kretsloppet, *= signifikans p<0,05.
Resultat från enkel linjär regressionsanalys utförda för E-vågshastigheten och e´-vågen redovisas i tabell 4. Förklaringsgraden (R-square = 0,550) visar att 55 % av variationen i den beroende variabeln (fyllnadstryck) kan förklaras med att
deltagarna har olika E-vågshastighet. Och för e´-vågen (R-square= 0,309) kan ca 31 % av deltagarna med högt fyllnadstryck förklaras med olika värden på e´-vågen. B-värden visar att individer med högre fyllnadstryck (>11) i genomsnitt har en lägre E-vågshastighet men ett högre värde på e´. I tabellen visas även R-square för E-vågen och e´ tillsammans där R-R-square = 0,627. Detta värde innebär att dessa två parametrar utgör en förklaringsgrad på 62,7 % av samtliga
Tabell 4. Enkel linjär regressionsanalys som visar sambandet mellan fyllnadstryck och respektive parameter, avseende R-square och B-koefficient.
DISKUSSION
Forskning har visat att rubbningar av den diastoliska funktionen är kopplad till förmaksflimmer och därför har vänsterkammarens fyllnadsförmåga på senare tid varit av stort intresse [1]. Men det har visat sig vara en utmaning inom
ekokardiografi att bedöma hjärtats diastoliska vänsterkammarfunktion hos patienter som utvecklat förmaksflimmer. Detta beror på att förmaksflimmer medför utebliven förmakskontraktion, oregelbunden hjärtrytm och
förmaksdilatation, vilket försvårar bedömningen. Dock rekommenderas en ekokardiografisk undersökning för alla patienter med förmaksflimmer för att studera och bedöma hjärtats struktur och funktion [2]. I studien undersöktes det om det går att studera diastoliska parametrar hos patienter med förmaksflimmer. För att vidare se om dessa parametrar kan ligga till grund för bedömning av den diastoliska vänsterkammarfunktionen hos denna patientgrupp.
Metoddiskussion
Bildinsamlingen av de diastoliska parametrarna till denna studie utfördes med hjälp av ekokardiografiska undersökningar. Ultraljudsundersökningen är
användarberoende och kräver stor erfarenhet hos undersökaren. Detta medför att en fullständig undersökning inte alltid är möjligt att uppnå. För att erhålla så optimala bilder och snitt av hjärtat som möjligt krävs stor vana och mycket övning [8,16]. I denna studie har samtliga registreringar utförts av flera olika
biomedicinska analytiker vilket utgör en viss variation i resultatet trots erfarenhet och rutin. Detta medför därför att resultaten av mätningarna påverkas av
intervariabiliteten mellan undersökarna. Dessutom kan inte varje undersökare utföra alla registreringar identiskt för alla undersökta deltagare. Med detta menas att samma typ av mätningar kan utföras men placeringen vid varje mätning ändras för varje patient. Därmed kan resultaten påverkas av varje undersökares
intravariabilitet för att det inte råder en tillika precision och noggrannhet genom studiens gång.
Vidare har mätningar i Xcelera inte utförts av en erfaren biomedicinsk analytiker eller läkare (utan av studenten själv). Att arbeta i analysprogrammet Xcelera är också användarberoende vilket gör att erfarenhet blir en stor faktor för att erhålla pålitliga resultat. Mätningarna utfördes av en enda person och detta gör att resultaten av mätningarna även här påverkas av intravariabiliteten. Utöver detta kan resultaten också påverkas signifikant på grund av bristande erfarenhet hos den som utför mätningarna. För att kunna erhålla så tillförlitliga resultat samt minskad variation som möjligt borde förslagsvis samtliga registreringar och mätningar av de diastoliska parametrarna utföras av en enda erfaren biomedicinsk analytiker. Följaktligen minskas då antalet felkällor.
Parameter R-square B-koefficient R-square (E och e´) E-våg 0,550 0,122
0,627
De diastoliska parametrar som togs med i bedömningen var förmaksvolym, E-vågshastighet, medelvärde av e´-septalt och e´-lateralt, E/e´, trycket i lilla
kretsloppet och vänster kammares EF. Men enligt rekommendationer av Lang et al [22], bör även lungvensinflödet studeras. Lungvensinflödet räknas som en betydelsefull variabel inom bedömningen av vänsterkammarens fyllnadsförmåga och är en av de mest använda parametrarna till detta syfte [14]. I denna studie exkluderades lungvensinflödet som parameter på grund av suboptimal bildkvalité samt avsaknad av denna registrering hos majoriteten av deltagare. Följaktligen får detta betraktas som en parameter det är svårt att få bra registreringar av baserat på detta material. Detta kan bero på rytmrubbningen som uppstår till följd av
förmaksflimmer som gör att undersökaren har svårt för att utföra denna mätning eller för liten vana. Utan bortfall av just denna parameter kunde kanske underlaget för resultatet blivit betydligt större och möjligen mer tillförlitligt.
Tidigare studier har indikerat att användning av en Doppler som simultant registrerar både mitralisinflödets E-våg och myokardiets hastigheter i annulus e´-vågor är till en fördel. Detta eftersom att denna patientgrupp har en varierande kammarfrekvens vilket i sin tur påverkar de uppmätta hastigheterna. Genom denna metod erhålls förbättrade värden av vänsterkammarens fyllnadstryck, vad gäller precision [14, 24]. I en annan tidigare studie beskriver Nagueh et al [25] att beroende på hur mycket kammarfrekvensen varierar så kan man mäta och ta medelvärde på olika antal slag. I denna studie har det tagits hänsyn till variationen i hjärtfrekvens och för varje mätning har ett medelvärde på 5 slag använts.
Resultatdiskussion
Vid mätning av sambandet mellan de diastoliska parametrarna (E, e´, förmaksvolym) och E/e´ visade mätresultaten i tabell 1 ett starkt signifikant samband (p = <0,05) mellan fyllnadstrycket och förmaksvolym, e´ samt E-vågen. Dessutom visade regressionsanalyserna, se tabell 3, att E-vågshastigheten (p = <0,001) och e´ (p = 0,008) hade god korrelation med fyllnadstrycket i jämförelse till de resterande parametrarna. Detta stämmer överens med det Al-Omari et al [2] syftade till i en tidigare studie om att E-vågen samt E/e´-kvoten korrelerar bra med vänsterkammarens fyllnadstryck hos patienter med förmaksflimmer. Med det erhållna resultatet i denna studie framgår det tydligt varför E/e´-kvoten har
validerats som betydelsefull vid bedömning av det diastoliska fyllnadstrycket [2,21]. Baserat på detta material går det därför att bekräfta att dessa två parametrar är användbara vid skattning av fyllnadstryck hos denna patientgrupp. Storlek av vänstra förmaket är en parameter som idag ingår i bedömningen av diastolisk dysfunktion enligt de senaste rekommendationerna och detta bekräftas med resultatet från denna studie [14]. Anledningen till varför det inte påvisades signifikanta skillnader av återstående parametrarna kan bero på de felkällor som tidigare beskrivits i metoddiskussionen. Dock är det viktigt att komma ihåg att det än idag är svårt att värdera fyllnadstryck hos patienter med förmaksflimmer på grund av det som arytmin medför. Men det kan också tilläggas att bedömning av diastolisk vänsterkammarfunktion med ekokardiografi är en utmaning i den kliniska vardagen.
De variabler som valdes att studeras utöver diastoliska parametrarna är: PA-tryck, HF, hypertrofi och EF. Syftet med detta var att undersöka om det föreligger ett samband mellan dessa och fyllnadstryck. Tabell 2 visar att inget signifikant samband existerar mellan E/e ´, EF, HF eller hypertrofi. Medan PA-tycket faller ut som signifikant (p = 0,010). Ett högt fyllnadstryck leder det till att vänster
förmak dilateras. Detta i sin tur försvårar tömningen av blod från lungorna till förmaket så att det uppstår ett förhöjt tryck i lilla kretsloppet [8]. Till följd av detta ses, enligt statistiska analyser, att PA-tryck utgör ett statistiskt signifikant
samband med E/e´. Med detta resultat går det därför att se variabeln PA-tryck som en möjlig parameter vid diastolisk bedömning hos förmaksflimmerpatienter. Råder det ett högt tryck i lilla kretsloppet och vänster förmak är dilaterat kan det misstänkas att fyllnadsförmågan i vänsterkammaren inte är som den bör vara. EF är en svår variabel att värdera hos patienter med förmaksflimmer, framförallt vid snabbt förmaksflimmer med en hjärtfrekvens >100 slag/minut, men baserat på denna studie sågs det att det fanns patienter med både normal EF (>55 %) samt sänkt EF (<55 %). Dock visade det, som tidigare nämnts, inget samband med fyllnadstrycket. Likaså gäller för HF samt hypertrofi och anledningen till det kan vara att antalet deltagare är för litet för att kunna påvisa någon statistisk
signifikans. Till skillnad från E-vågen och e´ hittades inte heller tidigare studier som tycks ha studerat dessa parametrar i samma syfte som den här studien. Framtida värdet för resultaten från denna studie är att vara till hjälp vid
ekokardiografisk bedömning av diastolisk funktion hos förmaksflimmerpatienter och möjligtvis kunna ge ett prognostiskt värde för sjukdomens utveckling. Även om studien är liten i sitt slag så visar den vilka parameter som är användbara att studera och bedöma avseende fyllnadstryck, vid en ekokardiografisk
undersökning, hos denna patientgrupp.
Begränsningar
Studiens storlek utgör en begränsning då relativt få deltagare inkluderades vilket resulterar i att resultatet ska tolkas med viss försiktighet. Dock har denna
begränsning uppkommit på grund av att inkludering av förmaksflimmer patienter endast kunde ske under en begränsad tid. Om ett större antal deltagare hade inkluderats hade möjligen ett annat resultat kunna fås som är mer statistiskt säkerställt. Som tidigare nämnts utfördes mätningarna av en oerfaren
biomedicinska analytikerstudent, vilket också utgör en begränsning i detta arbete. För framtida studier rekommenderas ett större material och tillägg av mätning av lungvensinflödet.
KONKLUSION
Den här studien har visat att ekokardiografi kan användas för diagnostik av förmaksflimmerpatienter avseende fyllnadstryck där förmaksvolym,
E-vågshastigheten och e´ anses vara de bästa parametrarna. Men på grund av det begränsade antalet deltagare i studien samt bortfall av variabeln lungvensinflöde krävs det vidare forskning för att dra en mer säkerställd slutsats om samtliga parametrar.
REFERENSER
1. Winter R, (2003) Echocardiography/Doppler for the evaluation of coronary artery function, left ventricular function and the relationship between early diastolic and systolic function. Doktorsavhandling från Lunds universitet.
2. Al-Omari MA, Finstuen J, Appleton CP, Barnes ME, Tsang TS, (2008) Echocardiographic Assessment of Left Ventricular Diastolic Function and Filling Pressure in Atrial Fibrillation. The American Journal of
Cardiology, 101, 1759-1765.
3. M.M. Scheinman, (1998) Atrial fibrillation and congestive heart failure: the intersection of two common diseases. Circulation, 98, 941–942. 4. E. Braunwald. Cardiovascular medicine at the turn of the millennium:
triumphs, concerns, and opportunities. The New England Journal of Medicine, 337, 1360–1369.
5. Nagueh SF, Appleton CP, Gillebert TC, Marino PN, Oh JK, Smiseth OA, Waggoner AD, Flachskampf FA, Pellikka PA, Evangelista A (2009) Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography. J Am Soc Echocardiography, 22(2), 107-33. 6. Brutsaert DL, Sys SU, Gillebert TC (1993) Diastolic failure:
pathophysiology and therapeutic implications. J Am Coll Cardiol, 22(1), 318-25.
7. Dodek P, Sackett D, Schechter MT, (1999) Systolic and diastolic learning: an analogy to the cardiac cycle. Canadian Medical Asscociations, 160. 8. Olsson, A, (2014), Ekokardiografi, 4e upplagan, Solna, Sverige:
Trycksaksspecialisten.
9. Winter R, Gudmundsson P, Ericsson G, Willenheimer R, (2001)Left ventricular early diastolic inflow velocity and atrial ventricular plane downward velocity: useful parameters to test diastolic function in clinical practice? Diastolic parameters tested in a clinical setting. Eur J
Echocardiography, 2, 126-131.
10. Gillebert TC, De Pauw M, Timmermans F, (2013) Echo-Doppler assessment of diastole: flow, function and haemodynamics. Heart, 99. 11. Nishimura RA, Tajik AJ, (1997) Evaluation of diastolic filling of left
ventricle in health and disease: Doppler echocardiography is the clinician's Rosetta Stone. J Am Coll Cardiol, 30, 8-18.
12. Nagueh SF, Middleton KJ, Kopelen HA, Zoghbi WA, Quiñones MA (1997) Doppler tissue imaging: a noninvasive technique for evaluation of left ventricular relaxation and estimation of filling pressures. J Am Coll Cardiol, 30(6), 1527-1533.
13. Lee TY, Kang PL, Hsiao SH, Lin SK, Mar GY, Chiou CW, Liu CP (2007) Tissue Doppler Velocity Is Not Totally Preload-Independent: A Study in a Uremic Population after Hemodialysis. Cardiology, 107(4), 415-421. 14. Nagueh SF, Smiseth OA, Appleton CP, Byrd BF 3rd, Dokainish
H, Edvardsen T, Flachskampf FA, Gillebert TC, Klein AL, Lancellotti P, Marino P, Oh JK, Popescu BA, Waggoner AD, (2016)
Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic
Dunction by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Assocation of Cardiovascualr
Imaging. J Am Coll Cardiol, 29, 227-314.
15. Garadah T, Kassab S, Gabani S, Abu-Taleb A, Abdelatif A, Asef A, Shoroqi I, Jamsheer A, (2011) Pulsed and Tissue Doppler
Echocardiographic Changes in Hypertensive Crisis with and without End Organ Damage. Open J Cardiovasc Surg, 4, 17-24.
16. Jonson B, Wollmer P (2005) Klinisk fysiologi. Stockholm: Liber. 17. Läkemedelsverket, (2011) Diagnostik och behandling av kronisk
hjärtsvikt.
>
https://lakemedelsverket.se/malgrupp/Allmanhet/Sjukdom-och-behandling/Behandlingsrekommendationer---listan/Hjartsvikt/< (2017-01-18)
18. Lai WW, Geva T, Shirali GS, Frommelt PC, Humes RA, Brook MM, Pignatelli RH, Rychik J, (2006) Guidelines and standards for performance of a pediatric echocardiogram: a report from the Task Force of the Pediatric Council of the American Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiography, 19, 1413-30.
19. W. Henry, J. Morganroth, A. Pearlman, C. Clark, D. Redwood, S. Itscoitz, S. Epstein (1976) Relation between echocardiographically determined left atrial size and atrial fibrillation. Circulation, 53, 273–279.
20. A.J. Sanfilippo, V.M. Abascal, M. Sheehan, L.B. Oertel, P. Harrigan, R.A. Hughes, A.E. Weyman (1990) Atrial enlargement as a consequence of atrial fibrillation: A prospective echocardiographic study. Circulation, 82, 792–797.
21. Sohn DW, Song JM, Zo JH, Chai IH, Kim HS, Chun HG, Kim HC, (1999) Mitral annulus velocity in the evaluation of left ventricular diastolic
function in atrial fibrillation. J Am Soc Echocardiogr, 12, 927– 931.
22. Lang R M, Bierig M, Devereux R B, Flachkampf F A, Foster E, Pellikka P A, Picard M H, Roman M J, Seward J, Shanewise J S, Solomon S D, Spencer K T, Sutton M S, Steward W J, (2005) Recommendations for Chamber Quantification: A Report from the American Society of Echocardiography’s Guidelines and Standards Committee and the Chamber Quantification Writing Group, Developed in Conjunction with the European Association of Echocardiography, a Branch of the European
Society of Cardiology. Journal of the American Society of Echocardiography, 18(12), 1440-1463.
23. Björk J, (2011) Praktisk statistik för medicin och hälsa. Stockholm: Liber. 24. Wada Y, Murata K, Tanaka T, Nose Y, Kihara C, Uchida K, et al, (2012)
Simultaneous Doppler tracing of transmitral inflow and mitral annular velocity as an estimate of elevated left ventricular filling pressure in patients with atrial fibrillation. Circ J, 76, 675-81.
25. Nagueh SF, Kopelen HA, Qui~nones MA, (1996) Assessment of left ventricular filling pressures by Doppler in the presence of atrial fibrillation. Circulation, 94, 2138-2145.
