Неинвазивное выявление аритмогенных очагов предсердий по кардиоэлектрическому полю на поверхности тела при экспериментальной легочной гипертензии

Цель. Проведено сопоставление распределения потенциалов кардиоэлектрического поля на поверхности тела в период начальной предсердной активности и последовательности деполяризации субэпикарда предсердий у крыс с экспериментально вызванной легочной гипертензией. Данная работа посвящена неинвазивному выявлению аритмогенных очагов предсердий по кардиоэлектрическому полю на поверхности тела при экспериментальной легочной гипертензии.

Материалы и методы. Методом многоканальной синхронной кардиоэлектрохронотопографии исследовано электрическое поле сердца на поверхности тела и последовательность распространения волны возбуждения по субэпикарду предсердий у крыс с экспериментальной легочной гипертензией, вызванной однократным введением монокроталина (60 мг/кг, через четыре недели после введения препарата).

Результаты. Легочная гипертензия вызывает появление дополнительного очага начального возбуждения в области лакун легочных вен, что приводит к увеличению неоднородности распространения волны возбуждения по эпикарду предсердий. Появление дополнительного очага возбуждения в устьях легочных вен в левое предсердие меняет картину последовательности деполяризации эпикарда предсердий. Неоднородность распространения волны возбуждения по эпикарду предсердий отражается в ином расположении зон положительных и отрицательных кардиоэлектрических потенциалов на поверхности тела до начала и в период Р-волны по сравнению с исходным состоянием.

Выводы. Индуцированная легочная гипертензия способствует появлению дополнительного очага начального возбуждения в области устьев легочных вен левого предсердия у крыс. Это приводит к увеличению неоднородности распространения волны возбуждения по эпикарду предсердий. Также это находит отражение в изменении расположения зон положительных и отрицательных кардиоэлектрических потенциалов на поверхности тела до начала и в период Р-волны по сравнению с исходным состоянием.

1. Zoni-Berisso M, Lercari F, Carazza T, et al. Epidemiology of atrial fibrillation: European perspective. Clin Epidemiol. 2014;6: 213-20. DOI:10.2147/CLEP.S47385.

2. McManus DD, Rienstra M, Benjamin EJ. An update on the prognosis of patients with atrial fibrillation. Circulation. 2012;126(10): e143-6. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.112.129759.

3. Ball J, Carrington MJ, McMurray JJ, et al. Atrial fibrillation: profile and burden of an evolving epidemic in the 21st century. Int J Cardiol. 2013;167(5): 1807-24. DOI:10.1016/j.ijcard.2012.12.093.

4. Oldgren J, Healey JS, Ezekowitz M, et al. Variations in cause and management of atrial fibrillation in a prospective registry of 15,400 emergency department patients in 46 countries. The RE-LY Atrial fibrillation registry. Circulation. 2014;129(15): 1568-76. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.113.005451.

5. Pathak R, Lau DH, Mahajan R, et al. Structural and functional remodeling of the left atrium: clinical and therapeutic implications for atrial fibrillation. J Atr Fibrillation. 2013;6(4): 986. DOI:10.4022/jafib.986.

6. Haïssaguerre M, Jaïs P, Shah DC, et al. Spontaneous initiation of atrial fibrillation by ectopic beats originating in the pulmonary veins. N Engl J Med. 1998;339(10): 659-66. DOI: 10.1056/NEJM199809033391003.

7. Морчек ГА, Ганчарик ДБ, Часнойть АР и др. Этиология, механизмы возникновения и фармакотерапия пациентов с фибрилляцией предсердий. Кардиология в Беларуси. 2009;1(2): 32-45

8. Татарский РБ, Родионов ВА, Егай ЮВ и др. Влияние электрофизиологических механизмов развития фибрилляции предсердий на объем оперативного вмешательства. Сибирский Мед. Ж. 2015;30(1): 49- 55 https://doi.org/10.29001/2073-8552-2015-30-1-49-55.

9. Scheinman MM, Morady F. Nonfarmacological approaches to atrial fibrillation. Circulation. 2001;103(16): 2120-5. DOI: 10.1161/01.cir.103.16.2120.

10. Баталов РЕ, Антонченко ИВ, Попов СВ. Патофизиологические предпосылки катетерного лечения фибрилляции предсердий. Вестник аритмологии. 2010;60: 70-4.

11. Murphy C, Lazzara R. Current concepts of anatomy and electrophysiology of the sinus node. J Interv Card Electrophysiol. 2016;46: 9-18. DOI:10.1007/s10840-016-0137-2.

12. Cheung DW. Electrical activity of the pulmonary vein and its interaction with the right atrium in the guinea pig. J Physiol. 1981;314(1): 445-56. DOI:10.1113/jphysiol.1981.sp013718.

13. Jaïs P, Haissaguerre M, Shah DC, et al. A focal source of atrial fibrillation treated by discrete radiofrequency ablation. Circulation. 1997;95(3): 572-6. DOI:10.1161/01.cir.95.3.572.

14. European Heart Rhythm Association; European Association for Cardio-Thoracic Surgery, Camm AJ, et al. Guidelines for the management of atrial fibrillation: the task force for the management of atrial fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC). Europace. 2010;12(10): 1360-420. DOI:10.1093/eurheartj/ehq278.

15. Rudy Y, Messinger-Rapport BJ. The inverse problem in electrocardiography: solutions in terms of epicardial potentials. Crit Rev Biomed Eng. 1988;16(3): 215-68.

16. Haïssaguerre M, Hocini M, Shah AJ, et al. Noninvasive panoramic mapping of human atrial fibrillation mechanisms: a feasibility report. J Cardiovasc Electrophysiol. 2013;24(6): 711-7. DOI:10.1111/jce.12075.

17. Yamashita S, Shah AJ, Mahida S, et. al. Body surface mapping to guide atrial fibrillation ablation. Arrhythm Electrophysiol Rev. 2015;4(3): 172- 6. DOI:10.15420/aer.2015.4.3.172.

18. Рощевский МП, Чудородова СЛ, Рощевская ИМ. Отображение на поверхность тела деполяризации предсердий. Докл Акад Наук. 2007;412(5): 704-6 https://doi.org/10.1134/S001249660701005X.

19. Fuso L, Baldi F, Di Perna A. Therapeutic strategies in pulmonary hypertension. Front Pharmacol. 2011;2(21): 21. DOI: 10.3389/fphar.2011.00021.

20. Blanpain С, Le Poul E, Parma J, et al. Serotonin 5-HT2B receptor loss of function mutation in a patient with fenfluramine-associated primary pulmonary hypertension. Cardiovasc. Res. 2003;60(3):518-28. DOI: 10.1016/j.cardiores.2003.09.015.

21. Morimatsu Y, Sakashita N, Komohara Y, et al. Development and characterization of an animal model of severe pulmonary arterial hypertension. J Vasc Res. 2012; 49(1): 33-42. DOI:10.1159/000329594.

22. Teo YW, Greenhalgh DL. Update on anaesthetic approach to pulmonary hypertension. Eur J Anae sthesiol. 2010;27(4): 317-23. DOI:10.1097/EJA.0b013e328335474e.

23. Чазова ИЕ, Мартынюк ТВ, Авдеев СН и др. Клинические рекомендации по диагностике и лечению легочной гипертензии. Евразийский кардиологический журнал. 2014;4: 5-9

24. Alto DM, Scognamiglio G, Dimopoulos K, et al. Right heart and pulmonary vessels structure and function. Echocardiography. 2015; 32(S1): S3-10. DOI:10.1111/echo.12227.

25. Юрасова ЕС, Саханова ТА, Чазова ИЕ и др. Корригированная ортогональная векторкардиография в диагностике легочной гипертензии. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2005;4(6.1): 38-44

26. Kolettis T. Characterizations of a rat model of pulmonary arterial hypertension. Hellenic J Cardiol. 2007;48(4): 206-10.

27. European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. Strasbourg 1986.

28. Рощевский МП, Артеева НВ, Коломеец НЛ и др. Система «КАРДИОИНФОРМ» для визуализации и анализа электрического поля сердца. Мед Академ Ж. 2005;5: 74-9.

29. Folino AF, Bobbo F, Schiraldi C, et al. Ventricular arrhythmias and autonomic profile in patients with primary pulmonary hypertension. Lung. 2003; 181(6): 321-8. DOI:10.1007/s00408-003-1034-x.

30. Fauchier L, Babuty D, Melin A, et al. Heart rate variability in severe right or left heart failure: the role of pulmonary hypertension and resistances. European J of Heart Failure. 2004;6(2): 181-5. DOI:10.1016/j.ejheart.2003.09.007.

31. Cioffi G, Simone GD, Mureddu G, et al. Right atrial size and function in patients with pulmonary hypertension associated with disorders of respiratory system or hypoxemia. Eur J Echocardiol. 2007;8(5): 322-31. DOI: 10.1016/j.euje.2006.06.006.

32. Temple IP. Arrhythmias in pulmonary arterial hypertension. J Congenit Heart Dis. 2017;1: 2. https://doi.org/10.1186/s40949-017-0004-8.

33. Atherton JJ, Moore TD, Lele SS, et al. Diastolic ventricular interaction in chronic heart failure. Lancet. 1997;349(9067):1720-4. DOI: 10.1016/S0140-6736(96)05109-4.

34. Mysore MM, Bilchick KC, Ababio P, et al. Right atrial to left atrial volume index ratio is associated with increased mortality in patients with pulmonary hypertension. Echocardiography. 2018;35(11): 1729-35. DOI:10.1111/echo.14149.

35. Bandorski D, Bogossian H, Ecke A, et al. Evaluation of the prognostic value of electrocardiography parameters and heart rhythm in patients with pulmonary hypertension. Cardiology J. 2016;23(4): 465-72. DOI: 10.5603/CJ.a2016.0044.

36. Genovesi S, Fabbrini P, Pieruzzi F, et al. Atrial fibrillation in end stage renal disease patients: Influence of hemodialysis on P wave duration and atrial dimension. J Nephrol. 2015;(28): 615-21. DOI:10.1007/s40620-014-0131-7.

37. Magnani JW, Johnson VM, Sullivan LM, et al. P wave duration and risk of longitudinal atrial fibrillation in persons ≥60 years old (from the Framingham Heart Study). Am J Cardiol. 2011;107(6): 917-21. DOI:10.1016/j.amjcard.2010.10.075.

38. Perez MV, Dewey FE, Marcus R, et al. Electrocardiographic predictors of atrial fibrillation. Am Heart J. 2009;158(4): 622-8. DOI: 10.1016/j.ahj.2009.08.002.

39. Medi C, Kalman JM, Ling L-H, et al. Atrial electrical and structural remodeling associated with longstanding pulmonary hypertension and right ventricular hypertrophy in humans. J Cardiovasc Electrophysiol. 2012;23(6): 614- 20. DOI:10.1111/j.1540-8167.2011.02255.x.

40. Fingrova Z, Havranek S, Ambroz D, et al. The left atrial substrate plays a significant role in the development of complex atrial tachycardia in patients with precapillary pulmonary hypertension. BMC Cardiovasc Dis. 2019;19: 157. https://doi.org/10.1186/s12872-019-1142-z.

41. Koyama T, Ono K, Watanabe H, et al. Molecular and electrical remodeling of L- and T- type Ca2+ channels in rat right atrium with monocrotaline-induced pulmonary hypertension. Circ J. 2009;73(2): 256-63. DOI: 10.1253/circj.cj-08-0591.

42. Hiram R, Naud P, Xiong F, et al. Right atrial mechanisms of atrial fibrillation in a rat model of right heart disease. J Am Coll Cardiol. 2019;74(10): 1332-47. DOI:10.1016/j.jacc.2019.06.066.

43. Смирнова СЛ, Суслонова ОВ, Рощевская ИМ Пространственно-временные характеристики электрического поля предсердий с экспериментально-вызванной легочной гипертензией. Известия Коми НЦ УрО РАН. 2016;4(28): 67-72.

44. Chen YJ, Chen SA. Electrophysiology of pulmonary veins. J Cardiovasc Electrophysiol. 2006;17(2): 220-4. DOI:10.1111/j.1540-8167.2005.00317.x.

45. Smirnova S, Ivanova L, Markel A, et al. Comparison of propagation of atrial excitation with the cardiopotential distribution on the body surface of hypertensive rats. Anad Kard Derg. 2012;12(3): 195-9. DOI:10.5152/akd.2012.060.