Показатели пульсовой волны в клинической практике

Смоленская государственная
медицинская академия
В.А.Милягин
Показатели пульсовой
волны в клинической
практике
Какова основа интереса к центральному давлению?
Аортальное давление не
соответствует брахиальному
давлению, лучше отображает
давление в центральных
органах, по сравнению с
измерением брахиального
давления, ;
Эффекты отражения волн мало видны в брахиальной
артерии, но заметны в аорте, это позволяет
осуществлять контурный анализ пульсовой волны,
получать дополнительную информацию о состоянии
сердечно-сосудистой системы.
Центральное АД
Градация АД
Центральное САД
Оптимальное
Предгипертония
Гипертония
Центральное ДАД
< 110
<80
110 - 129
80-89
>130
≥ 90
Cheng H-M, Chuang S-Y, Sung S-H, Yu W-C, Pearson A, Lakatta EG,
Pan W-H, Chen C-H, Derivation and Validation of Diagnostic Thresholds for
Central Blood Pressure
Measurements Based on Long-Term Cardiovascular Risks, Journal of the
American College of Cardiology (2013), doi: 10.1016/j.jacc.2013.06.029.
Validation Cohort (2501 individuals with
median follow-up of 10 years).
Роль измерения центрального давления
в клинической практике
Брахиальное давление
Аортальное давление
Именно центральное пульсовое давление, а не
брахиальное, демонстрирует граничные
значения сердечно-сосудистого риска.
 Анализ данных Strong Heart Study показал, что центральное
пульсовое давление (ЦПП) определяет граничные значения сердечнососудистого риска:
• ниже 50 мм.рт.ст. СС риск был одинаков для всех квартилей ЦПП
• выше 50 мм.рт.ст. СС риск возрастал в два раза.
 Брахиальное пульсовое давление не показывает таких граничных
значений.
Cardiovascular Risk and Central Pulse Pressure
25
*
20
15
**
NS from Q1
**
p<0.003 from
*
*
*
Q1
Event Rate (%)
10
5
0
Q1
Q2: 32-
Q3: 40-
Q4: >50mmHg
Roman MJ et al., Circulation 2008 118: S1165
Образование отраженных волн при
прохождении пульсовой волны по сосудам
«Местом отражения пульсовой волны
может быть любой участок артерии, где
происходит его ветвление и на котором
меняются его характеристики, а именно
диаметр, структура стенки и ее упругоэластические свойства.»
Постепенное конусообразное
сужение просвета артерии является
последовательностью мест
отражения пульсовой волны
Caro CG, Pedley T.J., Schroter R.C., Seed W.A. The mechanics of the circulation. Oxford: Oxford University Press, 1978.
Феномен амплификации
Отраженные волны наслаиваются
на проходящую пульсовую волну,
что приводит к увеличению амплитуды пульсовой волны на периферии (феномен амплификации).
Физиологический смысл сохранение энергии пульсовой
волны до капиллярного русла.
Конечное диастолическое
давление на периферии ниже, чем
в центре. Это обеспечивает
пропульсивную способность
сердечно-сосудистой системы
Феномены амплификации и аугментации
пульсовой волны
феномен
Аугментации
феномен
Амплификации
Отраженные волны из бассейна нижних конечностей
постепенно отстают от вершины пульсовой волны и
в восходящем отделе аорты наслаиваются на
диастолу – увеличивают центральное диастолическое давление (появляется разница между
центральным и периферическим ДАД)
По M.F. O`Rourke, M. Safar, V.J. Dzau, 1993
Амплификация
пульсового давления
мм рт. ст.
120
Лучевая артерия
мм рт. ст.
120
110
110
100
100
90
90
80
80
70
0
250
250
500
500
750
750
1000
P_PP = 37 мм рт.ст.
P_SP = 111 мм рт.ст.
мс
1000
Аорта
70
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
C_PP = 23 мм рт.ст.
C_SP = 98 мм рт.ст.
Амплификация пульсового АД на руке
Ampl. = 15 мм рт.ст
PPAmpRatio (%). = 168%
Истинная (неаугментированная) амплификация
мм рт. ст.
140
Лучевая артерия
120
120
100
100
80
0
250
250
500
500
750
P_PP – 52 мм рт.ст.
P_SP – 137 мм рт.ст.
.
мм рт. ст.
140
750
1000
мс
1000
Аорта
80
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
С_PP – 47 мм рт.ст.
C_SP – 132 мм рт.ст.
C_T1_HEIGHT – 30 мм рт.ст.
С_АР – 17 мм рт.ст.
. Амплификация пульсового давления (Ampl ) = 5 мм рт.ст
PPAmpRatio = 110,6%
Истинная амплификация пульсового давления = 22 мм рт.ст.
PPAmpRatio = 173,3%
.
Значение отраженных волн
в норме и при патологии
В норме отраженные волны к корню
аорты возвращаются во время диастолы, увеличивается ДАД в начале
диастолы, улучшается
пропульсивная способность ССС
При раннем возвращении отраженных волн (во время систолы)
происходит прирост САД
(аугментация ПАД) и снижение ДАД
в начале диастолы
Значение отраженных волн в увеличении
риска сердечно-сосудистых осложнений
Увеличение центрального ПАД 
увеличивается повреждающее
действие пульсовой волны на сосуды,
атеросклеротические бляшки
мм рт. ст.
130
Увеличение нагрузки на ЛЖ ускоряет
развитие гипертрофии ЛЖ
САД
 Атеросклероз
 Инсульт
 ХСН
 Нарушения ритма
ПАД
Снижение перфузионного
давления в коронарных
артериях во время диастолы 
возрастает риск инфаркта и др.
коронарных событий
110
ДАД
90
мс
70
0
250
250
Систола
500
500
750
750
Диастола
1000
1000
 Инфаркт миокарда
Анализ пульсовой волны - скрининговый
инструмент для определения риска инсульта
В отличие от коронарных сосудов, сосуды головного
мозга наполняются кровью в течение как систолической, так и диастолической фазы, подвергаясь воздействию волн, отраженных от периферических артерий.
мм рт. ст.
130
САД
Большие отраженные волны могут
приводить к разрыву эндотелиальных
клеток и клеток гладкой мускулатуры,
приводя к микрососудистым
повреждениям, например таким, как
аневризма , инсульт.
ПАД
110
ДАД
90
мс
70
0
250
250
Систола
500
500
750
750
Диастола
1000
1000
Индекс аументации предсказывает исход
после внутричерепной геморрагии
•Высокий индекс аугментации ассоциирован с
высокой смертностью после внутричерепной
геморрагии, независимо от других риск факторов.
•Малазийское исследование показало рост
смертности в 8,6 раза, если индекс аугментации
больше нормального при ВЧГ.
•Индекс аугментации имеет такую же прогностическую
силу как и КТ.
Lee et al, Asian Journal of Surgery. 1
Jan 2010:Vol 33.No.1
Контурный анализ пульсовой волны
мм рт. ст.
130
Аорта
Центральное АД -
T2
САД
110
C_SP, C_DP, C_PP
P(C)_MEANP
АугАД
T1
КСАД
ПАД
P1
90
Дополнительные
показатели АД
C_P1HEIGHT,
C_P1, C_P2, C_ESP
СрАД
ED
Tr
70
0
ДАД
As
250
Ad
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
Аугментация АД - P_AI, C_AI, C_AP, C_AGPH, C_AGPH_HR75
Амплификация АД - P_SP-C_SP, P_P1-C_P1, PPAmplRatio
Сократимость миокарда - ED, C_ED_PERIOD, P_MAX_DPDT
Кровоснабжение миокарда - C_DT1, C_SVI, C_ESP
Cкорость пульсовой волны – cf-PWV
Показатели аугментации
Форма волны центрального
аортального давления
С_P2
PP = пульсовое давление
С_AP
C_P1
AP = давление аугментации, вклад
отраженной волны в пульсовое давление
SP = систолическое АД (в точках P1и P2)
PP
DP – диастолическое АД
AIx = AP/PP x100
Начало отраженной волны
Центр. давление аугментации - C_AP = С_P2 – C_P1 –
Центр. индекс аугментации - C_AI = (C_SP2–C_DP) / (C_SP1–C_DP) х100
Центральная аугментация - C_AGPH = С_AP / C_PP
Центральная аугментация с поправкой на ЧСС - C_AGPH_HR75
Индекс аугментации брахиального АД – P_AI = (P_P2-P_DP) / (P_P1-_DP)
• .
16
Факторы, определяющие аугментацию
центрального давления
Аорта
Аугментация центрального САД зависит от:
1) времени возвращения отраженных волн,
2) продолжительности систолы
3) величины волн отражения
Время возвращения волн определяется:
САД
1) скоростью распространения пульсовой
волны (жесткость сосудов: возраст, другие ФР ССЗ)
2) расстоянием от сердца до мест отражения (рост
человека, спазм сосудов, ремоделирование
сосудов, наличие атеросклеротических бляшек)
мм рт. ст.
ПАД
Продолжительность систолы зависит:
1) от частоты сердечных сокращений
Величина отраженной волны зависит:
1) от величины прямой волны
2) от отражающих свойств сосудов
мсек
Систола
Диастола
Особенности пульсовых волн
различного возраста человека
мм рт. ст.
120
мм рт. ст.
120
Лучевая артерия
110
110
100
100
90
90
80
80
70
0
250
250
500
500
мм рт. ст.
120
750
750
1000
мс
1000
70
0
100
100
80
80
0
250
250
500
500
мм рт. ст.
140
750
750
1000
мс
1000
Лучевая артерия
100
250
500
500
750
750
1000
500
500
750
750
мс
1000
1000
мс
1000
Аорта
250
250
500
500
750
750
мм рт. ст.
140
100
250
250
Давление аугментации C_AP= -1
C_P1 = 91 C_P2 =90
Давление амплификации 20 мм рт.ст.
0
120
0
250
60
120
80
Давление аугментации С_АP= -7
C_P1 = 98 C_P2 =91
Давление амплификации 18 мм рт.ст.
мм рт. ст.
120
Лучевая артерия
60
Аорта
1000
мс
1000
Аорта
Давление аугментации С_19
С_P1 =115 C_P2 =130
Давление амплификации 5 мм рт.ст.
80
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
Показатели аугментации и амплификации у
нормотензивных лиц различного возраста
ПОКАЗАТЕЛЬ
≤34
35-54
≥55
P_P2
94,8±10,43
108,7±10,68 113,2±11,31
C_P2
100,0±9,29
108,8±9,72
111,6±10,08
P_AI
48,8±15,74
73,2±16,18
82,8±18,40
C_AI
101,9±14,89 124,2±17,67 133,7±26,19
C_AGPH
0,6±12,59
18,0±11,86
22,9±12,38
C_AGPH_HR75
1,7±11,88
17,2±10,78
21,5±10,56
C_AP
0,2±3,47
5,4±3,77
8,1±5,35
P_SP-C_SP
17,2±5,64
10,6±4,41
10,4±4,31
P_P1-C_P1
18,7±4,67
15,9±3,48
19,1±4,3
Давление аугментации и возраст
Давление аугментации (мм рт.ст. )
Среднее Высокое
Возраст Идеальное Низкое
20-30
30-40
40-50
<-3
-3
-2
>2
-3
-2
2-7
>7
<2
2-7
7-12
>12
50-60
60-70
>70
<7
7-12
12-17
>17
<12
12-17
17-22
>22
<17
17-22
22-27
>27
Давление аугментации и возраст
Индекс аугментации (%, at HR 75 bpm)
Возраст Идеальное Низкое
Среднее
Высокое
20-30
<0
0-5
5-10
>10
30-40
<5
5-10
10-15
>15
40-50
< 10
10-15
15-20
>20
50-60
< 15
15-20
20-25
>25
60-70
< 20
20-25
25-30
>30
>70
< 25
25-30
30-35
>35
Зависимость аугментации
центрального давления от роста
C_AGPH, %
18
16
Женщины
14
Мужчины
12
10
8
6
4
2
0
155
160
165
170
175
180
185
190 Рост, см
Зависимость аугментации от
частоты сердечных сокращений
ПОКАЗАТЕЛЬ
< 60 в мин
60-80 в мин
>80 в мин
HR
55±4,9
70±5,5
90±9,0
C_AP
6,9±4,5
3,2±4,8
0,4±3,7
C_AI
128,3±19,5
114,9±20,5
102,3±15,4
C_AGPH
20,3±12,9
10,7±15,1
0,9±13,2
P_AI
74,1±19,9
61,8±20,6
52,9±18,4
C_SP
110±9,8
106±9,1
103±10,2
C_PP
33,2±6,1
29±6,9
25±6,2
ED
317±18,6
291±22,3
261±21,3
Аугментация центрального АД
и продолжительности систолы (ED)
Показат.
Spearmen
p
Spearmen
p
C_SP
0,18
0,001
C_AI
0,54
0,000
P_PP
0,32
0,000
C_AGPH
0,54
0,000
C_P1HEIGHT
0,009
0,87
C_AP
0,54
0,000
P_SP-C_SP
-0,43
0,000
C_AP_HR75
0,36
0,000
P_P1-C_P1
-0,10
0,11
C_T2
0,77
0,000
HR
-0,66
0,000
P_T2
0,78
0,000
120
120
ЧСС 100 в мин.
ЧСС 61 в мин.
100
100
80
80
60
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
60
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
Снижение ЧСС за счет β-блокаторов
сопровождалось увеличением смертности
больных АГ*
АГ + ИБС
* В крупном РКИ INVEST у всех больных было сочетание АГ и ИБС
J Am Coll Cardiol 2008;52:1482–1489.
Контурный анализ центральной пульсовой
волны – метод выявления пациентов
высокого риска сердечно-сосудистых
заболеваний
мм рт. ст.
140
Лучевая артерия
P_SP = 129 мм рт.ст.
P_DP = 81 мм рт.ст.
Р_РР = 48 мм рт.ст.
ЧСС = 68/мин
120
100
80
мм рт. ст.
140
Аорта
C_SP = 119 мм рт.ст.
C_DP = 83 мм рт.ст.
C_AP = 8 мм рт.ст.
C_AGPH = 20%
120
100
80
Мужчина, 25 лет
60
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
60
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
Метод отличается:
- простотой исследования,
-надежностью (система контроля качества),
-получаем количественную оценку степени риска,
-отражает характер изменений сердечно-сосудистой системы
Контурный анализ пульсовой волны
у больных ИСАГ молодого возраста
мм рт. ст.
мм рт. ст.
Аорта
Лучевая артерия
140
140
САД=148 мм
ДАД=70 мм
ПАД=78 мм
120
Амплиф. 34 мм
РРАmplRatio.179%
100
C_SP=114 мм
C_DP=71 мм
C_PP=43 мм
120
100
80
80
60
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
0
250
250
500
500
750
750
Показат. Норма
1000
мс
1000
Показат.
Норма
P_SP
124,8±9,1 145,4±4,9 C_SP
103,7±7,6 116,5±4,0
P_DP
73,5±8,1
77,0±8,5
C_DP
74,6±8,2
78,1±9,0
P_PP
51,5±8,5
68,7±11,7 C_PP
29,7±5,3
38,4±6,7
P_P1-C_P1 21,0± 3,6
29,0±5,2
C_P1H
29,7 ±7,0 38,2 ±7
42 ± 11,8
33 ±13,1
С_AI
96 ±9,4
P_AI
ИСАГ
60
ИСАГ
88 ±11,3
Контурный анализ пульсовых волн у
больных ИСАГ старшего возраста
мм рт. ст.
мм рт. ст.
Аорта
Лучевая артерия
150
150
130
130
110
110
90
90
70
0
250
250
500
500
750
Показател Норма
750
1000
мс
1000
70
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
ИСАГ
Показат
Норма
ИСАГ
P_SP
122 ±10,5
159 ±13,3
C_SP
111±10,5
142 ±13,5
P_DP
78 ±7,4
80 ±7,5
C_DP
79 ±7,3
81 ±7,8
P_PP
44 ±9,2
79 ±15,1
C_PP
32 ±8,4
61 ±13,9
Р_Р1-_Р1
20 ±4,3
35 ±6,9
C_P1H
24 ±5,5
44 ±8,6
P_AI
82 ±19,1
84 ±13,7
C_AP
7,8 ±5,4
17 ±8,1
Контурный анализ пульсовой волны у
больных СДАГ в зависимости от
величины аугментации
Показатели
C_AI <120
C_AI >150

HEIGHT
175,48,48
164,0 4,8
24,2
ED
260,938,31
320,9 25,35
60
C_P1Height
28,0  4,79
32,1 10,19
4,1
C_AI
106,9 8,88
161,0  8,26
22,6
C_AP
2,0  2,42
19,5  5,52
17,5
C_PP
31,3  6,55
50,5  16,28
19,2
C_SP
135  10,37
154  17,05
19
P_PP
50,3  8,97
58,7  17,79
8,3
P_SP
153,6  11,12 159,5  18,41
P_SP-C_SP
18,6  4,34
5,5  2,32
5,9
- 13,1
Контурный анализ пульсовых волн у
больных СДАГ старшего возраста
мм рт. ст.
190
Лучевая артерия
мм рт. ст.
190
170
170
150
150
130
130
110
110
90
0
250
250
500
500
750
750
мс
1000 1000
P_SP = 187 мм рт. ст.;
P_DP = 99 мм рт. ст.;
P_PP = 88 мм рт. ст.;
P_P1 = 180 мм рт. ст.;
P_AI = 109%;
P_AGPH = 9%;
P_SP–C_SP = 6 мм рт.ст.;
P_P1-C_P1 = 35 мм рт.ст.;
Аорта
90
0
250
250
500
500
750
750
мс
1000 1000
С_SP = 181 мм рт. ст.;
С_DP = 100 мм рт. ст.;
С_P1 = 145 мм рт. ст.;
С_PP = 81 мм рт. ст.;
C_P1_HEIGHT = 46 мм рт.ст.;
С_АР = 35 мм рт.ст.;
C_AI = 177%;
C_AGPH = 43%;
Контурный анализ пульсовых волн
у больных «скрытой» АГ
мм рт. ст.
140
Лучевая артерия
мм рт. ст.
140
120
120
100
100
80
0
250
250
500
500
750
750
P_SP = 135 мм рт. ст.;
P_DP = 83 мм рт. ст.;
P_PP = 52 мм рт. ст.;
P_AI = 100%;
P_SP–C_SP = 5 мм рт.ст.;
P_P1-C_P1 =22 мм рт.ст.
1000
мс
1000
Аорта
80
0
250
250
500
500
750
750
С_SP = 130 мм рт. ст.;
С_DP = 84 мм рт. ст.;
С_P1 = 113 мм рт. ст.;
С_PP = 46 мм рт. ст.;
C_P1_HEIGHT = 29 мм
С_АР = 17 мм рт.ст.;
C_AI = 159%;
C_AGPH = 37%;
1000
мс
1000
Отношение субэндокардиальной
жизнеспособности Бюкберга
С_TTI – Tension Time Index
Временной индекс напряжения – площадь
систолы, характеризует степень напряжения
миокарда левого желудочка
C_DРTI – Diastolic Pressure Time Index
Временной индекс диастолы –
площадь диастолы, характеризует коронарный кровоток
120
110
100
90
SEVR=C_DPTI / C_TTI
80
ED
В норме должен
превышать 150%
70
250
500
750
1000
Контурный анализ пульсовых волн у
больных диастолической АГ
мм рт. ст.
130
Лучевая артерия
мм рт. ст.
130
120
120
110
110
100
100
90
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
Аорта
90
0
250
Показ.
Норма
ДАГ
P_DP
74,1±7,7
94,1±3,8
0,001
P_PP
44,5±10
32,5±8,6
0,01
P_SP
119±8,8
127±7,6
0,025
C_P1H
24,9±5,9
18,0±4,9
0,025
PMDPDT
764±86
566±134
0,01
ED
287±28
272±19,5 0,04
p
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
P_MAX_DPDT =dP / dt
Максимальная скорость
подъема периферической
пульсовой волны, имеет
высокую связь с сердечным
выбросом
ED –период изгнания
Систолическая дисфункция –
уменьшение ED
Диастолическая дисфункция
– увеличение ED
Длительность периода изгнания
120
ED – Ejection Duration
Длительность периода изгнания
110
100
ED может использоваться для
дифференциации систолической и
диастолической дисфункции при
сердечной недостаточности.
90
80
ED
70
250
500
750
1000
При систолической дисфункции нарушается сократительная
способность, возрастает роль постнагрузки, препятствующей выбросу, и ED уменьшается
При диастолической дисфункции активное диастолическое
расслабление замедлено, связано с удлинением систолы,
что приводит к увеличению ED
(исследование COMPLIOR)
200
180
*
160
*
140
*
*
*
120
СПВ (дм/с)
Артериальное давление (мм рт. ст.)
Престариум улучшает эластические
свойства артерий у больных АГ
100
*
80
60
Систолическое АД
Диастолическое АД
СПВ
40
*P<0.00
1
R. Asmar et al. J.Hypertens. 2001; 19: 813-818
Влияние престариума А на жесткость
сосудов
Влияние престариума А на центральное АД
До приема престариума А
мм рт. ст.
180
Лучевая артерия
САД = 178 мм рт. ст.
ДАД = 108 мм рт. ст.
ПАД = 70 мм рт. ст.
ИА = 94%
160
140
120
мм рт. ст.
180
Аорта
САД = 166 мм рт. ст.
ДАД = 107 мм рт. ст.
ПАД = 59 мм рт. ст.
ДА = 19 мм рт. ст.
ИА = 32 %
160
140
120
мс
1000
100
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
100
0
250
250
500
750
500
750
1000
Через 3 часа после приема престариума А -10 мг
мм рт. ст.
180
Лучевая артерия
САД = 170 мм рт. ст.
ДАД = 108 мм рт. ст.
ПАД = 62 мм рт. ст.
ИА = 82%
160
140
мм рт. ст.
180
Аорта
САД = 156 мм рт. ст.
ДАД = 112 мм рт. ст.
ПАД = 44 мм рт. ст.
ДА = 8 мм рт. ст.
ИА = 20%
160
140
120
120
100
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
100
0
250
250
500
500
750
750
1000
мс
1000
Снижение риска
мозгового инсульта
Повторный инсульт (доля больных)
0.20
0.15
Снижение риска на 28%
Плацебо
Активное лечение*
0.10
0.05
P<0.0001
0.00
1
0
*Активная терапия: Престариум
4мг ± индапамид
Lancet 2001; 358: 1033-41
2
3
4
Выводы
• Контурный анализ пульсовой волны определяет не только
общепризнанные уровни центрального АД, но и давление
аугментации и амплификации, давление в разных точках
пульсовой волны, рассчитывает показатели, характеризующие состояние сердечно-сосудистой системы.
• Аппланационная тонометрия позволяет выявить группы
риска по сердечно-сосудистым заболеваниям,
количественно оценить степень риска, механизмы
реализации сердечно-сосудистых повреждений.
• Определяет факторы повышения АД у конкретного
человека, индивидуализирует подбор антигипертензивной
терапии с учетом возможного устранения повреждающего
действия пульсовой волны на органы-мищени, снижения
сердечно-сосудистых осложнений.
Спасибо за внимание !