Almanac of Clinical MedicineAlmanac of Clinical MedicineАльманах клинической медицины2072-05052587-9294Moscow Regional Research and Clinical Institute (MONIKI)177510.18786/2072-0505-2023-51-008ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleLeft ventricular diastolic function in adult patients with an atrial septal defect and its age-dependent changes over time after transcatheter closure of the defectДиастолическая функция левого желудочка у взрослых больных с дефектом межпредсердной перегородки и ее динамика после транскатетерного закрытия дефекта в зависимости от возрастаhttps://orcid.org/0000-0002-6834-61507729-4914KovalchukIl'ya A.КовальчукИлья Александрович
Russian Federation

MD, PhD, Specialist in X-ray Endovascular Diagnostics and Treatment, Scientific and Practical Center for Interventional Cardioangiology; Senior Research Fellow, Head of Department of Angiography; Associate Professor, Chair of Сardiovascular Surgery, Postgraduate Training Faculty

канд. мед. наук, врач по рентгенэндоваскулярным диагностике и лечению Научно-практического центра интервенционной кардиоангиологии; ст. науч. сотр., заведующий отделением ангиографии, доцент кафедры сердечно-сосудистой хирургии факультета усовершенствования врачей

kovalchuk_ilya@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0495-26459721-4101RafaeliIonatan R.РафаелиИонатан Рафаелевич
Russian Federation

MD, PhD, Cardiovascular Surgeon, Scientific and Practical Center for Interventional Cardioangiology

д-р мед. наук, врач сердечно-сосудистый хирург Научно-практического центра интервенционной кардиоангиологии

rafaeli50@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5051-6772KryukovVladislav A.КрюковВладислав Алексеевич
Russian Federation

MD, PhD, Ultrasound Specialist

канд. мед. наук, врач ультразвуковой диагностики

vak.cardio-echo@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0187-25168627-2655RogatovaAnna N.РогатоваАнна Николаевна
Russian Federation

Head of Department of Functional Diagnostics, Ultrasound Specialist, Scientific and Practical Center for Interventional Cardioangiology

заведующая отделением функциональной диагностики, врач ультразвуковой диагностики Научно-практического центра интервенционной кардиоангиологии

Roganny@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7061-337X1149-6426AzarovAlexey V.АзаровАлексей Викторович
Russian Federation

MD, PhD, Associate Professor, Chair of Interventional Cardioangiology, Institute of Professional Education; Specialist in X-ray Endovascular Diagnostics and Treatment, Leading Research Fellow, Head of Department of Endovascular Treatment of Cardiovascular Diseases and Disorders

канд. мед. наук, доцент кафедры интервенционной кардиоангиологии Института профессионального образования; врач по рентгенэндоваскулярным диагностике и лечению, вед. науч. сотр., заведующий отделом эндоваскулярного лечения сердечно-сосудистых заболеваний и нарушений ритма

azarov_al@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6820-15363622-6815KurnosovSergey A.КурносовСергей Алексеевич
Russian Federation

Specialist in X-ray Endovascular Diagnostics and Treatment, Research Fellow, Department of Angiography

врач по рентгенэндоваскулярным диагностике и лечению, науч. сотр. отделения ангиографии

sergey.kurnosov.88@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6425-7428IoselianiDavid G.ИоселианиДавид Георгиевич
Russian Federation

MD, PhD, Member of Russ. Acad. Sci., Head of Chair of Interventional Cardioangiology, Institute of Professional Education

д-р мед. наук, академик РАН, заведующий кафедрой интервенционной кардиоангиологии Института профессионального образования

davidgi@mail.ruI.M. Sechenov First Moscow State Medical UniversityФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)Moscow Regional Research and Clinical Institute (MONIKI)ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского»170520232206202351267761101202326042023Copyright ©; 2023, Kovalchuk I.A., Rafaeli I.R., Kryukov V.A., Rogatova A.N., Azarov A.V., Kurnosov S.A., Ioseliani D.G.Copyright ©; 2023, Ковальчук И.А., Рафаели И.Р., Крюков В.А., Рогатова А.Н., Азаров А.В., Курносов С.А., Иоселиани Д.Г.2023Kovalchuk I.A., Rafaeli I.R., Kryukov V.A., Rogatova A.N., Azarov A.V., Kurnosov S.A., Ioseliani D.G.Ковальчук И.А., Рафаели И.Р., Крюков В.А., Рогатова А.Н., Азаров А.В., Курносов С.А., Иоселиани Д.Г.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0https://almclinmed.ru/jour/article/view/1775

Background: There are no echocardiographic (echoCG) criteria to predict whether adult patients with an atrial septal defect (ASD) will develop post-procedural left ventricular (LV) failure after the defect closure.

Aim: To evaluate the LV diastolic function before and after the intervention in ASD patients depending on their age and, based on this, to identify potential echoCG risk factors for the development of acute heart failure immediately after the ASD closure.

Materials and methods: This retrospective study included 69 patients with the mean age of 44.2 ± 14.5 years and 57 (82.6%) being women. The patients were divided into 2 age groups: group 1 included 39 (56.5%) patients aged 18 to 49 years (mean ± SD, 35.4 ± 9.4 years) and group 2, 30 (43.5%) patients aged 50 to 74 years (mean ± SD, 60.1 ± 6.1 years). The characteristics of the ASD, heart chambers and LV diastolic function were assessed with transthoracic and transesophageal echoCG. The indexed indicators of the left atrial (LA) and LV volumes were measured before the intervention and in the postoperative period and compared. LV diastolic function was assessed by the e’ lateral (determined by tissue Doppler imaging, TDI) and E/e’ ratio (reference values > 10 cm/s and < 8, respectively).

Results: The indexed LA volume at baseline in the second group was slightly higher than in the first one (27.6 ± 9.8 ml/m2 and 25.4 ± 7.1 ml/m2; p = 0.311), whereas there was no between-group difference in the baseline indexed LV volume parameters (41.8 ± 7.9 ml/m2 and 42.4 ± 8.6 ml/m2, respectively; p = 0.768). Immediately after the closure of the ASD, LV diastolic function deteriorated. In the patients below 50 years of age, this difference was non-significant, despite significant changes in the E/e’ values (from 7.6 ± 3.6 to 9.9 ± 4.1; p = 0.012). In the second age group, this parameter increased significantly (from 9.2 ± 5.7 to 13.1 ± 4.3, respectively; p = 0.005). The TDI index (e’ lateral) decreased in both groups: in the group 1, from 11.9 ± 2.5 to 9.1 ± 2.2 (p < 0.001) and in the group 2, from 9.3 ± 3.6 to 7.9 ± 1.6 (p = 0.061). Two patients of the elderly group, in whom sings of LV failure were identified immediately after the defect closure, by echoCG showed the lowest TDI values (е’ lateral) (7.8 and 8.0 cm/sec before closure and 6.4 and 7.0 cm/sec thereafter), as well as the highest values E/e’ before closure (13.4 and 13.1, respectively). In the long-term (12.5 ± 6.5 months on average), the E/e’ index decreased in both age groups, compared to that in the early postoperative period, approaching the preoperative parameters (group < 50 years of age: 7.6 ± 3.6 → 9.9 ± 4.1 → 8.7 ± 4.8, group ≥ 50 years of age, 9.2 ± 5.7 → 13.1 ± 4.3 → 10.8 ± 5.6). The TDI e’ indicators also shifted close to their initial values, increasing from 9.1 ± 2.2 to 11.6 ± 1.9 in the group < 50 years of age and from 7.9 ± 1.6 to 8.9 ± 2.8 in the group ≥ 50 years of age. In the long-term, the LA volume index in both groups was unchanged, compared to its baseline values. The indexed LV end diastolic volume and end diastolic diameter increased significantly at one year after the ASD closure in both groups; however, they did not fall outside the reference ranges, and the LV systolic function indicators remained at the same level.

Conclusion: LA volumes and LV function demonstrated the expected positive remodeling after the transcatheter ASD closure. Potential echoCG risk factors for the development of acute heart failure immediately after the ASD closure were identified. These were low baseline rates of early diastolic velocity of the mitral ring (TDI e’ lateral) of less than 8.0 cm/sec and high LV filling pressure (E/e’) of more than 13 in the patients with ASD.

Обоснование. Не существует эхокардиографических (ЭхоКГ) критериев, позволяющих предсказать, возникнет ли у взрослых пациентов с дефектом межпредсердной перегородки (ДМПП) постпроцедурная левожелудочковая недостаточность после закрытия дефекта.

Цель – исследовать состояние диастолической функции левого желудочка (ЛЖ) до и после вмешательства у пациентов с ДМПП в зависимости от возраста, и на этой основе определить потенциальные эхокардиографические факторы риска развития острой сердечной недостаточности непосредственно после закрытия ДМПП.

Материал и методы. В настоящее ретроспективное исследование включено 69 пациентов (средний возраст 44,2 ± 14,5 года), из них 57 (82,6%) женщин. В зависимости от возраста пациенты были разделены на 2 группы: 1-ю группу составили 39 (56,5%) больных в возрасте 18–49 лет (средний возраст 35,4 ± 9,4 года); 2-ю группу – 30 (43,5%) пациентов в возрасте 50–74 лет (средний возраст 60,1 ± 6,1 года). Параметры ДМПП, камер сердца и показатели диастолической функции ЛЖ исследовались методикой трансторакальной и чреспищеводной ЭхоКГ. До операции и в послеоперационном периоде были определены и сопоставлены индексированные показатели объема левого предсердия (ЛП) и ЛЖ. Диастолическую функцию ЛЖ определяли по показателям «e’ боковой» по методике тканевого доплеровского изображения (англ. tissue Doppler imaging, TDI) и «E/e’» (нормы: > 10 см/с и < 8 соответственно).

Результаты. Исходный индексированный объем ЛП был несколько больше в группе больных ≥ 50 лет, чем в возрастной группе < 50 лет (27,6 ± 9,8 мл/м2 и 25,4 ± 7,1 мл/м2 соответственно; р = 0,311). При этом исходные показатели индексированного объема ЛЖ в группах практически не различались (41,8 ± 7,9 мл/м2 и 42,4 ± 8,6 мл/м2 соответственно; р = 0,768). Непосредственно после закрытия ДМПП наблюдалось ухудшение диастолической функции ЛЖ. Среди пациентов < 50 лет, несмотря на значительные изменения показателей E/e’ (с 7,6 ± 3,6 до 9,9 ± 4,1; р = 0,012), разница не была статистически значимой, тогда как в группе больных ≥ 50 лет данный индекс увеличился статистически значимо (с 9,2 ± 5,7 до 13,1 ± 4,3 соответственно; р = 0,005). Показатель TDI (e’ боковой) снизился в обеих группах: в группе < 50 лет с 11,9 ± 2,5 до 9,1 ± 2,2 (р < 0,001), у больных ≥ 50 лет с 9,3 ± 3,6 до 7,9 ± 1,6 (р = 0,061). У 2 пациентов старшей возрастной группы, у которых сразу после закрытия дефекта были выявлены признаки левожелудочковой недостаточности, при ЭхоКГ зафиксированы самые низкие показатели TDI (е’ боковой): 7,8 и 8,0 см/с до закрытия и 6,4 и 7,0 см/с после закрытия, а также самые высокие значения E/e’ до закрытия: 13,4 и 13,1 соответственно. В отдаленном периоде (в среднем 12,5 ± 6,5 месяца) индекс E/e’ снизился в обеих группах по сравнению с ранним послеоперационным периодом и приблизился к дооперационным значениям (группа < 50 лет: 7,6 ± 3,6 → 9,9 ± 4,1 → 8,7 ± 4,8; группа ≥ 50 лет: 9,2 ± 5,7 → 13,1 ± 4,3 → 10,8 ± 5,6). Показатели TDI e’ тоже стали близкими к исходным значениям, увеличившись с 9,1 ± 2,2 до 11,6 ± 1,9 в группе < 50 лет и с 7,9 ± 1,6 до 8,9 ± 2,8 у пациентов ≥ 50 лет. Индекс объема ЛП значительно не изменился в обеих группах в отдаленном периоде по сравнению с исходными значениями. При этом индексированные конечно-диастолический объем и конечно-диастолический размер ЛЖ статистически значимо увеличились через год после закрытия ДМПП в обеих группах, но не выходили за пределы нормальных значений, а показатели систолической функции ЛЖ сохранялись на том же уровне.

Заключение. Объемные показатели ЛП и функция ЛЖ продемонстрировали ожидаемое положительное ремоделирование после транскатетерного закрытия ДМПП. Выявлены потенциальные эхокардиографические факторы риска развития острой сердечной недостаточности непосредственно после закрытия ДМПП: исходно низкие показатели ранней диастолической скорости движения митрального кольца (TDI е’ боковой) менее 8,0 см/с и высокие показатели давления наполнения ЛЖ (E/е’) более 13 у пациентов с ДМПП.

atrial septal defecttranscatheter closureechocardiographyleft ventricular diastolic functionleft ventricular filling pressure (E/e’)Qp/Qs (ratio of pulmonary to systemic blood flow)occluderдефект межпредсердной перегородкитранскатетерное закрытиеэхокардиографиядиастолическая функция левого желудочкадавление наполнения левого желудочка (E/е’)отношение легочного кровотока к системному (Qp/Qs)окклюдерGeva T, Martins JD, Wald RM. Atrial septal defects. Lancet. 2014;383(9932):1921–1932. doi: 10.1016/S0140-6736(13)62145-5.Kuijpers JM, Mulder BJ, Bouma BJ. Secundum atrial septal defect in adults: a practical review and recent developments. Neth Heart J. 2015;23(4):205–211. doi: 10.1007/s12471-015-0663-z.Masutani S, Senzaki H. Left ventricular function in adult patients with atrial septal defect: implication for development of heart failure after transcatheter closure. J Card Fail. 2011;17(11):957–963. doi: 10.1016/j.cardfail.2011.07.003.Kovalchuk IA, Rafaeli IR, Azarov AV, Semitko SP, Ioseliani DG. [Features of endovascular closure of secondary atrial septal defect in older patients]. Consilium Medicum. 2020;22(10):64–68. Russian. doi: 10.26442/20751753.2020.10.200250.Ковальчук ИА, Рафаели ИР, Азаров АВ, Семитко СП, Иоселиани ДГ. Особенности эндоваскулярного закрытия вторичного дефекта межпредсердной перегородки у больных старшего возраста. Consilium Medicum. 2020;22(10):64–68. doi: 10.26442/20751753.2020.10.200250.Ioseliani DG, Kovalchuk IA, Rafaeli TR, Rogatova AN, Stepanov AV, Zakharova OV, Pekarskaya MV. [Simultaneous Percutaneous Coronary Intervention and Endovascular Closure of Atrial Septal Defect in Adults]. Kardiologiia [Cardiology]. 2019;59(2):56–60. Russian. doi: 10.18087/cardio.2019.2.10222.Иоселиани ДГ, Ковальчук ИА, Рафаели ТР, Рогатова АH, Степанов АВ, Захарова ОВ, Пекарская МВ. Одномоментные чрескожные вмешательства на коронарных артериях в сочетании с эндоваскулярным закрытием дефекта межпредсердной перегородки у взрослых. Кардиология. 2019;59(2):56–60. doi: 10.18087/cardio.2019.2.10222.Ewert P, Berger F, Nagdyman N, Kretschmar O, Dittrich S, Abdul-Khaliq H, Lange P. Masked left ventricular restriction in elderly patients with atrial septal defects: a contraindication for closure? Catheter Cardiovasc Interv. 2001;52(2):177–180. doi: 10.1002/1522-726x(200102)52:2<177::aid-ccd1043>3.0.co;2-g.Shakhnovich PG, Zakharova AI, Cherkashin DV, Svistov AS, Shalenin KS, Tkachenko KN, Alanichev AE, Makiev RG, Kutelev GG, Efimov SV. [Diastolic myocardium dysfunction: echocardiographic phenomenon or type of heart failure?]. Bulletin of the Russian Military Medical Academy. 2015;3(51):54–57. Russian.Шахнович ПГ, Захарова АИ, Черкашин ДВ, Свистов АС, Шуленин КС, Ткаченко КН, Аланичев АЕ, Макиев РГ, Кутелев ГГ, Ефимов СВ. Диастолическая дисфункция миокарда: эхокардиографический феномен или вид сердечной недостаточности? Вестник Российской военно-медицинской академии. 2015;3(51):54–57.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. Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2016;29(4):277–314. doi: 10.1016/j.Echo.2016.01.011.Shin C, Kim J, Kim J-Y, Min P-K, Yoon YW, Lee BK, Hong B-K, Rim S-J, Kwon HM, Choi E-Y. Determinants of serial left ventricular diastolic functional change after device closure of atrial septal defect. J Am Col Cardiol. 2020;75(11 Suppl 1):1692. doi: 10.1016/s0735-1097(20)32319-6.Eun LY, Park HK, Choi JY. Comparison of the Change in Diastolic Dysfunction after Transcatheter Atrial Septal Defect Closure between Asymptomatic Younger and Older Age Groups. J Clin Med. 2020;9(11):3637. doi: 10.3390/jcm9113637.Lange A, Coleman DM, Palka P, Burstow DJ, Wilkinson JL, Godman MJ. Effect of catheter device closure of atrial septal defect on diastolic mitral annular motion. Am J Cardiol. 2003;91(1):104–108. doi: 10.1016/s0002-9149(02)03013-8.Pauliks LB, Chan KC, Chang D, Kirby SK, Logan L, DeGroff CG, Boucek MM, Valdes-Cruz LM. Regional myocardial velocities and isovolumic contraction acceleration before and after device closure of atrial septal defects: a color tissue Doppler study. Am Heart J. 2005;150(2):294–301. doi: 10.1016/j.ahj.2004.09.052.Masutani S, Taketazu M, Ishido H, Iwamoto Y, Yoshiba S, Matsunaga T, Kobayashi T, Senzaki H. Effects of age on hemodynamic changes after transcatheter closure of atrial septal defect: importance of ventricular diastolic function. Heart Vessels. 2012;27(1):71–78. doi: 10.1007/s00380-011-0122-8.Yamano M, Yamano T, Nakamura T, Zen K, Shiraishi H, Shirayama T, Matoba S. Predictors of Increased Left Ventricular Filling Pressure After Transcatheter Atrial Septal Defect Closure. Circ Rep. 2020;2(2):113–120. doi: 10.1253/circrep.CR-19-0128.