Фракция выброса - Ejection fraction

An фракция выброса (EF) - объемный дробная часть (или часть от общего количества) жидкости (обычно кровь ), выброшенный из камеры (обычно сердце ) с каждым сокращением (или сердцебиение ). Это может относиться к сердечной Атриум,[1] желудочек,[2] желчный пузырь,[3] или вены на ногах,[4] хотя, если не указано иное, это обычно относится к левому желудочку сердца. EF широко используется как мера эффективности откачки сердца и используется для классификации типов сердечной недостаточности. Он также используется как индикатор степени тяжести сердечная недостаточность, хотя он имеет определенные ограничения.[5]

EF левое сердце, известный как фракция выброса левого желудочка (LVEF), рассчитывается путем деления объема перекачиваемой крови из левый желудочек за удар (ударный объем ) объемом крови, собранной в левом желудочке в конце диастолического наполнения (конечный диастолический объем ). LVEF - показатель эффективности закачки в Систематическая циркуляция. EF правое сердце, или же фракция выброса правого желудочка (RVEF), является мерой эффективности накачки в легочное кровообращение. Сердце, которое не может перекачивать достаточно крови для удовлетворения потребностей организма (например, сердечная недостаточность), часто, но не всегда, будет иметь пониженную фракцию выброса желудочков.[6]

Измерение

Фракция выброса обычно измеряется эхокардиография,[7][8] хотя сердечный магнитно-резонансная томография (МРТ),[8][9] компьютерная томография сердца,[8][9] вентрикулография и ядерная медицина (закрытая ОФЭКТ и радионуклидная ангиография )[8][10] также можно использовать сканирование. Измерения разными способами не взаимозаменяемы.[11] Исторически сложилось так, что Золотой стандарт для измерения фракции выброса была вентрикулография,[12] но МРТ сердца сейчас считается лучшим методом.[13] До появления этих более совершенных методов для точной оценки фракции выброса использовалась комбинация электрокардиографии и фонокардиографии.[14]

Физиология

Нормальные значения

У здорового человека весом 70 кг (150 фунтов) ударный объем составляет примерно 70 мл, а конечный диастолический объем левого желудочка (КДО) составляет примерно 120 мл, что дает расчетную фракцию выброса70⁄120, или 0,58 (58%). У здоровых людей фракция выброса обычно составляет от 50% до 65%.[15] хотя нижние пределы нормальности трудно установить с уверенностью.[16]

Желудочковые объемы
МераПравый желудочекЛевый желудочек
Конечный диастолический объем144 мл (± 23 мл)[17]142 мл (± 21 мл)[18]
Конечный диастолический объем / площадь поверхности тела (мл / м2)78 мл / м2 (± 11 мл / м2)[17]78 мл / м2 (± 8,8 мл / м2)[18]
Конечный систолический объем50 мл (± 14 мл)[17]47 мл (± 10 мл)[18]
Конечный систолический объем / площадь поверхности тела (мл / м2)27 мл / м2 (± 7 мл / м2)[17]26 мл / м2 (± 5,1 мл / м2)[18]
Ударный объем94 мл (± 15 мл)[17]95 мл (± 14 мл)[18]
Ударный объем / площадь поверхности тела (мл / м2)51 мл / м2 (± 7 мл / м2)[17]52 мл / м2 (± 6,2 мл / м2)[18]
Фракция выброса66% (± 6%)[17]67% (± 4.6%)[18]
Частота сердцебиения60–100 уд / мин[19]60–100 уд / мин[19]
Сердечный выброс4.0–8.0 Л / мин[20]4,0–8,0 л Л / мин[20]

Патофизиология

Категории сердечной недостаточности

Повреждение сердечной мышцы (миокард ), например, происходящие после инфаркт миокарда или же кардиомиопатия, ставит под угрозу работу сердца как эффективного насоса и может снизить фракцию выброса. Такое снижение ФВ может проявляться как сердечная недостаточность. В рекомендациях Европейского общества кардиологов по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности от 2016 г. сердечная недостаточность разделена на 3 категории на основе ФВЛЖ:

  1. нормальная или сохраненная ФВЛЖ [≥50%] (HFpEF)
  2. умеренно сниженная ФВЛЖ [в диапазоне 40–49%] (HFmrEF)
  3. снижение ФВЛЖ [<40%] (HFrEF)]

Хронически низкая фракция выброса менее 30% является важным порогом для получения права на получение пособия по инвалидности в США.[21]

Расчет

По определению, объем крови в желудочек в конце диастолы конечный диастолический объем (EDV). Точно так же объем крови, оставшейся в желудочке в конце систолы (сокращения), является конечный систолический объем (ESV). Разница между EDV и ESV заключается в ударный объем (SV). Фракция выброса - это часть конечного диастолического объема, которая выбрасывается с каждым сокращением; то есть это ударный объем (SV), деленный на конечно-диастолический объем (EDV):[22]

Если ударный объем определяется как:

EF по своей сути является относительным измерением, как и любая дробь, соотношение, или же процент, тогда как ударный объем, конечный диастолический объем или конечный систолический объем являются абсолютными измерениями.

История

Происхождение термина «фракция выброса» неясно.[23] После Уильям Харви При описании основного механизма кровообращения в 1628 г. первоначально предполагалось, что сердце полностью опорожняется во время систолы.[24] Однако в 1856 г. Chauveau и Фэвр[25] заметил, что некоторое количество жидкости осталось в сердце после сокращения. Это подтвердили Рой и Адами в 1888 году.[26] В 1906 году Хендерсон[27] оценил отношение объема, выделяемого в систолу, к общему объему левого желудочка, как приблизительно 2/3. В 1933 году Густав Нилин предложил использовать отношение объема сердца к ударному объему (обратная фракции выброса) в качестве меры сердечной функции.[28] в 1952 году Бинг и его 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 преобразовано в его текущую форму. Холт рассчитал отношение SV / EDV и отметил, что «... желудочек опорожняется« дробно », примерно 46% его конечного диастолического объема выбрасывается при каждом ударе, а 54% остается в желудочке в конце конец систолы ».[30] В 1962 году Фолс и Браунвальд использовали соотношение прямого ударного объема / EDV и обнаружили, что «оценки доли конечного диастолического объема левого желудочка, выбрасываемой в аорту во время каждого сердечного цикла, а также конечного желудочкового объема. диастолический и остаточный объемы предоставляют информацию, которая имеет основополагающее значение для гемодинамического анализа функции левого желудочка ».[31] В 1965 г. Бартл и др. использовали термин выброшенная фракция для отношения SV / EDV,[32] а термин «фракция выброса» использовался в двух обзорных статьях в 1968 г., что указывает на широкое распространение к тому времени.[2][33]

Рекомендации

  1. ^ Appleton CP, Galloway JM, Gonzalez MS, Gaballa M, Basnight MA (декабрь 1993 г.). «Оценка давления наполнения левого желудочка с помощью 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 кровотока при сокращении предсердия». Журнал Американского колледжа кардиологии. 22 (7): 1972–82. Дои:10.1016/0735-1097(93)90787-2. PMID  8245357.
  2. ^ а б Sonnenblick EH (июль 1968 г.). «Взаимосвязь ультраструктуры и функции миокарда». Тираж. 38 (1): 29–44. Дои:10.1161 / 01.cir.38.1.29. PMID  11712290.
  3. ^ Кришнамурти GT, Bobba VR, Kingston E (март 1981 г.). «Фракция выброса радионуклидов: методика количественного анализа двигательной функции желчного пузыря человека». Гастроэнтерология. 80 (3): 482–90. Дои:10.1016/0016-5085(81)90009-3. PMID  7450441.
  4. ^ Кристопулос Д.Г., Николаидес А.Н., Сендро Г., Ирвин А.Т., Булл М.Л., Исткотт Х.Х. (январь 1987 г.). «Аэроплетизмография и влияние эластической компрессии на венозную гемодинамику голени». Журнал сосудистой хирургии. 5 (1): 148–59. Дои:10.1016/0741-5214(87)90205-9. PMID  3795381.
  5. ^ Сайкс М., Соломон С.Д. (июнь 2016 г.). «Помимо фракции выброса: интегративный подход к оценке структуры и функции сердца при сердечной недостаточности». Европейский журнал сердца. 37 (21): 1642–50. Дои:10.1093 / eurheartj / ehv510. PMID  26417058.
  6. ^ Ponikowski P, Voors AA, Anker SD, Bueno H, Cleland JG, Coats AJ, et al. (Июль 2016 г.). "Рекомендации 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) Разработано при особом участии Ассоциации сердечной недостаточности ( HFA) ESC ». Европейский журнал сердца. 37 (27): 2129–2200. Дои:10.1093 / eurheartj / ehw128. PMID  27206819.
  7. ^ Армстронг У. Ф., Райан Т., Фейгенбаум Х (2010). Эхокардиография Фейгенбаума. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN  978-0-7817-9557-9.
  8. ^ а б c d Вуд П. У., Чой Дж. Б., Нанда Северная Каролина, Бехер Х (2014). «Фракция выброса левого желудочка и объемы: это зависит от метода визуализации». Эхокардиография. 31 (1): 87–100. Дои:10.1111 / echo.12331. ЧВК  4231568. PMID  24786629.
  9. ^ а б Асферг К., Усингер Л., Кристенсен Т.С., Абдулла Дж. (Май 2012 г.). «Точность многосрезовой компьютерной томографии для измерения фракции выброса левого желудочка по сравнению с магнитно-резонансной томографией сердца и двумерной трансторакальной эхокардиографией: систематический обзор и метаанализ». Европейский журнал радиологии. 81 (5): e757-62. Дои:10.1016 / j.ejrad.2012.02.002. PMID  22381439.
  10. ^ Мотвани М., Берман Д.С., Германо Г., Сломка П. (февраль 2016 г.). «Автоматизированные количественные методы ядерной кардиологии». Кардиологические клиники. 34 (1): 47–57. Дои:10.1016 / j.ccl.2015.08.003. ЧВК  4877137. PMID  26590779.
  11. ^ Ван дер Валл Э., Бакс Дж. Дж. (Август 2000 г.). «Различные подходы к визуализации при оценке дисфункции левого желудочка: все равно?». Европейский журнал сердца. 21 (16): 1295–7. Дои: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 г.). «Многоканальная визуализация пула сердечной крови для фракции выброса левого желудочка: проверка методики и оценка вариабельности». Американский журнал кардиологии. 43 (6): 1159–66. Дои:10.1016/0002-9149(79)90148-6. PMID  443176.
  13. ^ Марку CB, Бик AM, ван Россум AC (октябрь 2006 г.). «Клинические применения магнитно-резонансной томографии сердечно-сосудистой системы». Журнал Канадской медицинской ассоциации. 175 (8): 911–7. Дои:10.1503 / cmaj.060566. ЧВК  1586078. PMID  17030942.
  14. ^ Кенни, Дж. Э. (декабрь 2018 г.). «Систолические временные интервалы». Pulmccm.org.
  15. ^ Кумар В., Аббас А.К., Астер Дж. (2009). Патологические основы болезни Роббинса и Котрана (8-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Elsevier Saunders. п. 574. ISBN  978-1-4160-3121-5.
  16. ^ Махадеван Дж., Дэвис Р. К., Френно М. П., Хоббс Ф. Д., Губ Г. Ю., Сандерсон Д. Э., Дэвис М. К. (апрель 2008 г.). «Фракция выброса левого желудочка: достаточно ли обоснованы пересмотренные пороговые значения для определения систолической дисфункции?». Сердце. 94 (4): 426–8. Дои:10.1136 / час.2007.123877. PMID  18347374. S2CID  45337388.
  17. ^ а б c d е ж грамм Масейра А.М., Прасад СК, Хан М., Пеннелл Д.Д. (декабрь 2006 г.). «Эталонная систолическая и диастолическая функция правого желудочка, нормализованная по возрасту, полу и площади поверхности тела на основе стационарного кардио-магнитного резонанса без прецессии» (PDF). Европейский журнал сердца. 27 (23): 2879–88. Дои:10.1093 / eurheartj / ehl336. PMID  17088316.
  18. ^ а б c d е ж грамм Масейра А (2006). «Нормализованная систолическая и диастолическая функция левого желудочка с помощью стационарного кардиоваскулярного магнитного резонанса со свободной прецессией». Журнал сердечно-сосудистого магнитного резонанса. 8: 417–426. Дои:10.1080/10976640600572889. (требуется подписка)
  19. ^ а б Нормальные диапазоны частоты пульса являются одними из самых узких границ между брадикардия и тахикардия. Увидеть Брадикардия и Тахикардия статьи для более подробных ограничений.
  20. ^ а б «Нормальные гемодинамические параметры - взрослый» (PDF). Edwards Lifesciences LLC. 2009 г.
  21. ^ https://www.ssa.gov/disability/professionals/bluebook/4.00-Cardiovascular-Adult.htm
  22. ^ Армстронг У.Ф., Райан Т (03.02.2012). Эхокардиография Фейгенбаума. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 126. ISBN  9781451147834.
  23. ^ Керкхоф П.Л., Яша Креш Дж., Ли Дж. К., Хейндрикс Г.Р. (июль 2013 г.). «Регулирование объема левого желудочка при сердечной недостаточности с сохраненной фракцией выброса». Физиологические отчеты. 1 (2): e0007. Дои:10.1002 / phy2.7. ЧВК  3831907. PMID  24303121.
  24. ^ Брюс Т.А., Чепмен С.Б. (ноябрь 1965 г.). «Остаточный объем левого желудочка в интактном и денервированном сердце собаки». Циркуляционные исследования. 17 (5): 379–85. Дои:10.1161 / 01.res.17.5.379. PMID  5843876.
  25. ^ Шово JA, Faivre J (1856). "Nouvelles recherches expérimentales sur les mouveménts et les bruits normaux du coeur предусматривает au point de vue la Physiologie medicale". Caz. Med. Де Пар. 365: 406.
  26. ^ Адами Дж. Г. (декабрь 1888 г.). «Замечания об отказе сердца от перенапряжения». Британский медицинский журнал. 2 (1459): 1321–6. Дои:10.1136 / bmj.2.1459.1321. ЧВК  2198364. PMID  20752520.
  27. ^ Хендерсон Y (1906). «Кривая объема желудочков сердца млекопитающих и значение этой кривой для механики сердцебиения и наполнения желудочков». Am J Physiol. 16 (3): 325–67. Дои:10.1152 / ajplegacy.1906.16.3.325.
  28. ^ Нылин Г (1933). «Отношение между объемом сердца и сердечным выбросом на удар как мера сердечной деятельности». Свенска Лакартиднинген. 10: 1.
  29. ^ Бинг Р.Дж., Хеймбеккер Р., Фалхольт В. (октябрь 1951 г.). «Оценка остаточного объема крови в правом желудочке нормального и больного сердца человека in vivo». Американский журнал сердца. 42 (4): 483–502. Дои:10.1016/0002-8703(51)90146-9. PMID  14877744.
  30. ^ Холт JP (март 1956 г.). «Оценка остаточного объема желудочка сердца собаки с помощью техники двух индикаторных разведений». Циркуляционные исследования. 4 (2): 187–95. Дои:10.1161 / 01.res.4.2.187. PMID  13293819.
  31. ^ Folse R, Braunwald E (апрель 1962 г.). «Определение фракции объема левого желудочка, выбрасываемого за удар, а также конечного диастолического и остаточного объемов желудочков. Экспериментальные и клинические наблюдения с использованием техники прекардиального разведения». Тираж. 25: 674–85. Дои:10.1161 / 01.cir.25.4.674. PMID  13893859.
  32. ^ Бартл С.Х., Санмарко М.Э., Дамманн Дж. (1965). «5. Выброшенная фракция: показатель функции миокарда». Американский журнал кардиологии. 15 (1): 125. Дои:10.1016/0002-9149(65)90615-6.
  33. ^ Krayenbühl HP, Bussmann WD, Turina M, Lüthy E (1968). «Является ли фракция выброса показателем сократимости миокарда?». Кардиология. 53 (1): 1–10. Дои:10.1159/000166167. PMID  5733881.