JÄMFÖRELSE AV DIASTOLISKA PARAMETRAR I LIGGANDE RESPEKTIVE SITTANDE STÄLLNING

Transkript

1 Hälsa och samhälle JÄMFÖRELSE AV DIASTOLISKA PARAMETRAR I LIGGANDE RESPEKTIVE SITTANDE STÄLLNING ZAHRAA ALSAFI Handledare: Amra Jujic Examensarbete 15 hp Biomedicinsk analytikerprogrammet Malmö Högskola Hälsa och samhälle Malmö

2 JÄMFÖRELSE AV DIASTOLISKA PARAMETRAR I LIGGANDE RESPEKTIVE SITTANDE STÄLLNING ZAHRAA ALSAFI Alsafi Z. Jämförelse av diastoliska parametrar i liggande respektive sittande ställning. Examensarbete i i biomedicinsk laboratorievetenskap 15 högskolepoäng. Malmö högskola: Hälsa och samhälle, Utbildningsområde Biomedicinsk laboratorievetenskap, Ändringar av kroppsställning medför ändringar i hjärtats diastoliska funktion. Studier har visat med hjälp av icke-invasiva metoder utförda med ekokardiografi, att de diastoliska parametrarna är större vid liggande i jämförelse med exempelvis stående ställning. Denna ändring uppkommer på grund av ändringar i bland annat preload och fyllnadstryck vid ändringar i kroppsställning. Syftet med denna studie var att mäta hjärtats diastoliska parametrar vid liggande samt sittande ställning för jämförelse. Pulsad dopplerteknik och vävnadsdoppler teknik användes för att registrera de diastoliska parametrarna hos 30 konsekutiva patienter på Kardiologiska kliniken SUS Malmö. Med pulsad dopplerteknik registrerades E- och A-vågshastigheter vid mitralisklaffarnas öppning. En E/A-kvot beräknades för samtliga patienter. Vävnadsdoppler användes för att registrera É- vågshastigheten septalt samt lateralt och ett É-medelvärde räknades utifrån dessa två mätningar. Med detta värde samt den tidigare mätta E-vågshastigheten beräknades en E/Ékvot för samtliga patienter. Med hjälp av t-test för parvisa observationer gjordes en jämförelse av E/A-kvoten mellan liggande och sittande kroppsställning. På samma sätt jämfördes E/É-kvoten mellan liggande och sittande. Resultaten från t-testet för både E/A och E/É-kvoten gav ett p-värde > 0,05. Detta resultat innebär att ingen signifikant skillnad i de diastoliska parametrarna vid liggande och sittande kunde påvisas statistiskt i denna studie. Nyckelord: Diastolisk dysfunktion, Diastolisk funktion, E/A-kvot, E/É-kvot, Fyllnadstryck, Kroppsställning, Preload, Pulsaddoppler teknik, Respiration, Vävnadsdoppler teknik. 2

3 COMPARISON OF DIASTOLIC PARAMETERS BETWEEN SUPINE POSTURE AND SITTING POSITION ZAHRAA ALSAFI Alsafi Z. Comparison of diastolic parameters between supine posture and sitting position. Degree Project, 15 Credit Points. Biomedical Laboratory Science, Malmö University: Health and Society, Department of Biomedical Laboratory Science, Changes in body position entails changes in cardiac diastolic function. Studies have shown that diastolic parameters are higher at supine posture in comparison with for example upright posture. The studies were made using non-invasive techniques performed by echocardiography. The change in the diastolic function arises because of variations in preload and filling pressures when changed body position. The purpose of this study was to measure the heart's diastolic parameters at supine posture and sitting position for a comparison. Pulsed doppler echocardiography and tissue doppler imaging were used to assess the diastolic parameters in 30 consecutive patients in the Cardiology clinic of Malmo, SUS. With pulsed doppler echocardiography the peak early mitral inflow velocity (E) and peak late filling velocity (A) were measured at the opening of mitral valve. An E/A ratio was calculated for all patients. On the contrary tissue doppler imaging was used to measure peak rate of early mitral annular velocity (E'). This value was measured at the septal and the lateral wall of the heart, and later an E'-average was calculated from these two measurements. With this value and the previously measured E-wave velocity, an E/É-ratio was calculated for all patients. Using t-test paired sample test a comparison between E/A ratio in supine posture and sitting position was made. A comparison was made in a similar way with the E/E'-ratio. Results from t-test for both E/A and E/E'-ratio gave a p-value >0.05. This result means that this study can not show a significant difference in the diastolic parameters at supine posture and sitting position. Key words: Body position, Diastolic dysfunction, Diastolic function, E/A ratio, E/É ratio, Filling pressure, Preload, Pulsed Doppler imaging, Respiration, Tissue Doppler imaging. 3

4 INNEHÅLLSFÖRTECKNING INLEDNING... 5 EKOKARDIOGRAFI OCH DIASTOLISKA PARAMETRAR... 5 FAKTORER SOM PÅVERKAR DE DIASTOLISKA PARAMETRARNA... 8 SYFTE... 9 MATERIAL OCH METOD... 9 MATERIAL... 9 INKLUSIONSKRITERIER... 9 EXKLUSIONKRITERIER... 9 METOD... 9 STATISTIK ETIK RESULTAT DISKUSSION METODDISKUSSION RESULTATDISKUSSION BEGRÄNSNINGAR SLUTSATS REFERENSER BILAGOR

5 INLEDNING Hjärtats vänster kammarfunktion kan delas in i två huvudfaser, diastolisk fyllnad samt systolisk ejektion. Vid den diastoliska fasen bör kammaren vara eftergivlig för att kunna fyllas även vid ett lågt rådande tryck i vänster förmak. Däremot har kammaren ett ökande fyllnadstryck vid den systoliska fasen, för att sedan ha möjlighet att pumpa ut hjärtats slagvolym [1-2]. Hjärtats diastoliska funktion kan i sin tur delas in i ytterliggare fyra faser. Den första fasen påbörjas när aortaklaffen stängs. Här sker ingen volymförändring och kammaren är relaxerad, därmed namnet för denna fas, isovolemisk relaxationsfas. Vid den andra fasen, även kallad för den snabba fyllnadsfasen eller tidigdiastole, ökar trycket i vänster förmak så att det överskrider trycket i vänster kammare. Blodflödet över mitralisklaffen ökar och vänster kammare fylls. Därefter inleds fas tre, diastasen, där trycket mellan vänster kammare och vänster förmak är nästan det samma. Därtill kontraheras förmaket så att dess tryck återigen överstiger kammartrycket och detta är den fjärde och sista fasen. Denna fas kallas även för den sena fyllnadsfasen eller sendiastole. Förmakskontraktion ger upphov till en drastisk ökning i vänster kammartrycket [1, 3]. Den snabba fyllnadsfasen beror på den så kallade aktiva relaxationen som är energikrävande. Den beror även på den elastiska återfjädringen av myokardiet och slutligen påverkas denna fas av compliance (kammareftergivlighet). Med en god compliance kan kammaren fyllas med lägre tryckökning. Även den sena fyllnadsfasen påverkas av compliance men också av förmakskontraktion [3]. Vid rubbningar av den normala diastolisk funktion kan en diastolisk dysfunktion drabba en patient. Diastolisk dysfunktion delas in i tre huvudgrupper där den första är en lindrig dysfunktion som även kallas för relaxationsstörning. Vid denna sker vänster kammarfyllnaden långsammare eftersom dess relaxationsförmåga är nedsatt. Den andra graden är den måttliga dysfunktionen med pseudonormalt fyllnadsmönster. Här är trycket i vänster förmak högt så att det snabbt överskrider trycket i vänster kammare och ger ett mönster som ses hos friska patienter. Den allvarligaste formen av diastolisk dysfunktion är den restriktiva formen. Vid den här typen av dysfunktion är trycket i vänster förmak väldigt högt vilket leder till att mitralisklaffarna öppnar innan de normalt borde öppnas. Detta leder i sin tur till ett mycket högt kammartryck i diastole [3-4]. Ekokardiografi och diastoliska parametrar Tvådimensionell ekokardiografi och därtill även dopplerekokardiografi är en av de enklaste och mest använda metoderna för diagnostik och undersökning av hjärta [5-7]. Bedömningen som erhålls utifrån ekokardiografin ger mycket värdefull information om olika parametrar av hjärtfunktionen [5]. Därmed har denna undersökning spelat en central roll i bedömning av bland annat hjärtats diastoliska funktion de senaste två årtionden[1]. Den kliniska ekokardiografiska undersökningen utförs vanligen efter att patienten genomgått en rad andra undersökningar som givit misstanke om patologi i hjärtfunktionen [5]. Denna undersökning kommer till hjälp vid upptäckt av olika patologiska förlopp i myokardiet så att beslut om behandling kan vidtas utifrån det ekokardiografiska resultatet. Undersökningen är användbar även som uppföljning av terapi [8]. 5

6 Med hjälp av dopplerekokardiografi kan hjärtats diastoliska parametrar undersökas samt bedömas [9-11]. Dessa parametrar kan mätas med hjälp av två skilda dopplertekniker, dels pulsad dopplerteknik [6], dels vävnadsdopplerteknik [12]. Den pulsade dopplertekniken baserar sig på att en ultraljudsignal skickas ut i vävnaden och när denna når ett bestämt djup, registreras reflektionssignalerna från det aktuella djupet. En ny ultraljudssignal skickas inte ut förrän det föregående kommit tillbaka till ultraljudsgivaren. Ultraljudssignalerna skickas ut till ett djup som bestäms manuellt av undersökaren och detta djup kallas för sample volume (SV) [4]. Med pulsad dopplerteknik mäts flödeshastigheterna vid öppningen av mitralisklaffen [9]. Dopplersignalerna som registreras från denna mätning är två vågor, den första är den maximala flödeshastigheten vid snabba fyllnadsfasen. Detta ger ett mönster i form av en våg som benämns E max. Därefter fås den andra dopplersignalen i form av en våg som nämns A max. Den här signalen motsvarar förmakskontraktionen (Figur 1). Förhållandet mellan dessa två parametrar E max samt A max ger en kvot (E/A) som är ett av flera mått på hjärtats diastoliska funktion [6]. Normalt har yngre individer högre E vågshasigheter än A vågshastigheter [13]. Detta beror på att myokardiet har en snabbare förmåga att relaxera så att trycket i förmaket ökar hastigare och blir större än kammartrycket. Detta leder till att kammarfyllnaden sker tidigt i diastole [4]. Dessa egenskaper hos ett ungt och friskt myokard ger upphov till en E/A kvot som är > 1,0 (Figur 1). Denna kvot minskar med stigande ålder eftersom myokardiets förmåga att relaxera avtar och ger upphov till att en lägre E vågshastighet erhålls [14] samtidigt som A- vågshastigheten ökar. Därmed blir E/A-kvoten hos äldre < 1,0 [1,11,13]. E max A max Figur 1. Dopplersignalerna över mitralisklaffen erhållna med pulsad dopplerteknik. Första toppen visar den maximala flödeshastigheten vid snabba fyllnadsfasen E max, andra toppen är den maximala flödeshastigheten vid förmakskontraktionen A max. Här syns en E-vågshastighet som är större än A-vågshastigheten som ger en E/A-kvot som är större än 1,0. Vävnadsdoppler är en relativt nyutvecklad ultraljudsteknik [10] som används för mätning av hjärtmuskelns hastigheter [9,11,15-16] under de olika faserna av hjärtcykeln. Till skillnad från kontinuerliga dopplermätningar som registrerar endast höga frekvenser är 6

7 vävnadsdopplertekniken den motsatta. Detta innebär att vävnadsdopplern filtrerar bort alla höga frekvenser och mäter de låga frekvenserna som registreras från hjärtmuskeln[9]. Vävnadsdopplersignalerna som registrerar rörelsehastigheterna hos hjärtmuskeln uttrycker sig som tre faser. Den första fasen fås i form av en positiv systolisk våg och nämns S -våg, den andra och tredje fasen tillhör den diastoliska fasen och ses som en negativ våg tidigt i diastole, É-våg, samt en negativ våg vid slutdiastole, A -våg [9]. É-vågshastigheten har visat sig vara ett bra mått på vänster kammarrelaxationen och är opåverkad av vänster förmakstryck [9,11]. Därmed är É-vågshastigheten ett mått på vänster kammarens diastoliska funktion [15]. För bedömning av vänster kammarens fullständiga diastoliska funktion, mäts É- vågshastigheter vid mitralis annulus, septalt (Figur 2) respektive lateralt [11,15] (Figur 3). Vanligtvis är É-vågshastigheten septalt lägre än det erhållna lateralt, eftersom den laterala väggen har större förmåga att röra sig jämfört med den septala väggen och därmed högre É- vågshastigheten [1]. Därefter räknas ett medelvärde utifrån dessa två mätningar som används för att få ut en kvot mellan E-vågshastigheten och É-vågshastigheten [12,16]. Ett E/É värde som är mindre än 8 tyder på ett lågt fyllnadstryck i vänster kammare, medan ett värde som överstiger 15 tyder på ett förhöjt fyllnadstryck. En E/É-kvot som ligger mellan 8 och 15 tyder på en påverkad vänster kammare men ett sådant värde är inte tillräckligt att bedöma som diastolisk dysfunktion [10,15]. É-septalt Figur 2. Dopplersignaler över den septala väggen erhållna med hjälp av vävnadsdopplerteknik som visar den maximala É-vågshastigheten vid septum. 7

8 É-lateralt Figur 2. Dopplersignaler över den laterala väggen erhållna med hjälp av vävnadsdopplerteknik som visar den maximala É-vågshastigheten vid den laterala väggen. Faktorer som påverkar de diastoliska parametrarna Förutom sjukdomar som drabbar myokardiet påverkas de diastoliska parametrarna av andra faktorer också såsom ålder, hjärtfrekvens, belastning på myokardiet samt preload (fyllnadstrycket i slutet av diastole) [4,17-18]. Som tidigare nämnt ökar A-vågshatigheten med stigande ålder medan E-vågshastigheten minskar vilket leder till ett avtagande i E/Akvoten [1,13-14]. Det samma gäller för mätningarna erhållna med vävnadsdopplerteknik där É-vågshastigheten minskar med stigande ålder [14] medan A -vågshastigheten samt E/Ékvoten ökar [1]. E-vågshastigheten påverkas av vänster förmakstryck, vänster kammarrelaxation samt ålder. É- vågshastigheten påverkas däremot endast av vänster kammarrelaxation och ålder. Med detta elimineras påverkan från vänster kammarrelaxationen och åldern på E/É-kvoten. Därmed påverkas denna kvot av endast vänster förmakstryck eller med andra ord vänster kammarens fyllnadstryck [15]. I och med detta är E/É-kvoten det bästa måttet för uppskattning av vänster kammarens fyllnadstryck [1,10-11,15]. Detta vill säga att E/É-kvoten är ett mycket bra ickeinvasivt mått på hjärtats diastoliska funktion [15]. Dessvärre är detta mått otillräckligt för att användas ensamt vid bedömning av hjärtats diastoliska funktion [10]. Utöver detta påverkas de diastoliska parametrarna även av variationer i respirationen [7], där dopplersignalerna av flödeshastigheterna över mitralisklaffen ändras med andningen [19]. Vid inspiration minskar trycket intrathorakalt samt intraperikardiellt. Detta resulterar i en ökad högerkammarfyllnad samt ökad slagvolym och i och med att det perikardiella utrymmet är begränsat, minskar slagvolymen och fyllnaden i vänster kammaren som kompensation till ökningen i höger kammaren. Detta framträder tidigt vid inspiration. Vid expiration sker det motsatta genom att trycket intrathorakalt och intraperikardiellt ökar och leder till en måttlig sänkning i högerkammarens diastoliska fyllnad och en efterföljande ökning i vänster kammarfyllnaden [19-20]. I och med att kamrarnas diastoliska fyllnad ändras med andningsvariationerna mäts de diastoliska parametrarna vid expiration [20]. Förutom tidigare nämnda faktorer, påverkas de diastoliska parametrarna också av förändringar i preload. Dessa förändringar ger upphov till ändringar i dopplersignalerna av 8

9 vänster kammarfyllnaden. Likaså ändras signalerna vid mätning av de diastoliska parametrarna. A max -vågen står oförändrad vid ändrad preload, dock leder reducerad preload till minskning i E max -vågen och därmed ändrad E/A-kvot [6]. E-vågshastigheten återger huvudsakligen tryckgradienten mellan vänster förmak och vänster kammare, tidigt i diastole. Därmed påverkas denna främst av preload samt ändringar i vänster kammarrelaxation [1], men även av förändringar i vänster förmakstryck [11]. Däremot återger A-vågshastigheten tryckgradienten mellan vänster förmak och vänster kammare vid slutdiastole och påverkas därför endast av kammarens tänjbarhet samt kontraktilitet [1]. Kammarfyllnaden påverkas till och med av ändrad kroppsställning såsom ändrad överkroppsposition, som i sin tur kan påverka de pulsade dopplersignalerna [6]. Tidigare studier har granskat samt jämfört de diastoliska parametrarna vid liggande och stående ställning. Resultaten visade bland annat att vid liggande ställning ökar vänster kammarens fyllnadstryck med cirka 5 mmhg jämfört med stående ställning. Detta resulterar i en väsentlig ökning av den slutdiastoliska volymen. Med detta kommer dopplersignalerna av E-vågen att stiga med stigande slutdiastolisk volym, medan A-vågen påverkas endast obetydligt [14]. Inga kända studier har undersökt hur de diastoliska parametrarna påverkas vid ändrad överkroppsställning från liggande till sittande. Denna studie utförs på patienter för att granska och utföra en jämförelse av de diastoliska parametrarna vid liggande respektive sittande ställning. SYFTE Syftet med denna studie är att jämföra den diastoliska funktionen av hjärtat i liggande samt sittande ställning. MATERIAL OCH METOD Material Inklusionskriterier I studien inkluderades 30 konsekutiva patienter på Kardiologiska kliniken, SUS Malmö. Samtliga patienter kom till labboratoriet för att få en klinisk ekokardiografisk undersökning för misstänkt eller tidigare känd myokardsjukdom. Exklusionkriterier Patienter som exkluderades från studien är patienter med arytmier som bland annat förmaksflimmer, men även patienter som drabbats av septal och/eller lateral myokardinfarkt. Förutom dessa exkluderades patienter med klaffproteser i mitralisposition, mitralisstenosering samt takykarda patienter. Slutligen exkluderades pacemaker- och gravida patienter. Metod Undersökningen av de diastoliska parametrarna utfördes i direkt anslutning till den kliniska ekokardiografiska undersökningen som patienten var bokad för. TTE (TransThorakal Ekokardiografi) utfördes med hjälp av två ultraljudsapparater, Philips IE33 där en S5-1 phased array probe användes eller en GE Vivid7 ultraljudsapparat med en M4S phased array probe. 9

10 Undersökningen påbörjades med att patienten ligger på vänster sida med bar överkropp där tre elektroder fästes på tre olika punkter runt hjärtat för att erhålla enavlednings-ekg. Med hjälp av proben som placerades apikalt över bröstkorgen erhölls en rörlig tvådimensionell fyrkammarbild, där hjärtats förmak och kammare var synliga. Utifrån detta hjärtsnitt användes pulsad dopplerteknik för att registrera inflödesprofilerna från vänster förmak till vänster kammaren. Mätningen sker genom att cursorn placerades över mitralisklaffarna och samplingsvolymen placerades på toppen av klaffarna när dessa öppnar sig. Dessa inflödesprofiler ger två olika kurvor, E-vågen vid den snabba fyllnadsfasen tidigt i diastole samt A-vågen vid slutdiastole. Kurvorna som erhölls sparades som stillbild när patienten utfört en normal utandning. I samma apikala fyrkammarbild användes även vävnadsdopplertekniken som registrerar hjärtmuskelns rörelsehastigheter. Vävnadsdopplern lades över hela fyrkammarbilden varefter cursorn placerades septalt vid mitralis annulus och med hjälp av pulsad dopplerteknik erhölls de tre faserna som återger bland annat É-vågen som uppkommer tidigt i diastole. Den erhållna kurvan sparades som stillbild vid en normal utandning. Cursorns placering ändrades mot myokardiets laterala vägg vid mitralis annulus, och mätningen upprepades. Med hjälp av pulsad dopplerteknik erhölls de tre faser som återger bland annat kurvan som uppträder tidigt i diastole, É-vågen. Kurvorna sparades som stillbild vid en normal utandning. Efter detta ändrade patienten kroppsställning genom att sätta sig upp på britsen med benen hängande nedför sängkanten. Patienten håller denna kroppsställning i exakt fem minuter för att åstadkomma steady state. Mätningar med pulsad respektive vävnadsdopplerteknik upprepades med patienten i sittande ställning. Mätningarna sker med proben placerad apikalt över bröstkorgen och kurvorna sparades som stillbilder vid en normal utandning. Efter avslutad undersökning utfördes mätningar av de erhållna kurvorna på de sparade stillbilderna i datorn med hjälp av analysprogrammet Xcelera. E-vågshastigheten mättes vid toppen av E-kurvan och A-vågshastigheten mättes vid toppen av A-kurvan. Utifrån dessa två mätvärden räknades E/A-kvoten. Kurvorna erhållna utifrån vävnadsdopplermätningarna är tre, men endast É-vågen, som uppträder tidigt i diastole, mättes. Denna våg är negativ och mäts vid toppen av den negativa É-kurvan. Mätningen sker på É-vågen som erhållits från den septala väggen, samt från den laterala väggen av myokardiet. Ett medelvärde utifrån dessa två mätningar av É- vågshastigheterna, erhållna från septala respektive laterala väggen, beräknades. Med hjälp av det uträknade medelvärdet av É-vågshastigheten räknades en E/É-kvot. Alla mätningar utfördes för samtliga 30 patienter och alla kurvor mättes samt beräknades före respektive efter ändrad kroppsställning. Dessa beräkningar utfördes med hjälp av programmet Excell. Statistik Statistiken för den här studien utfördes med hjälp av det statistiska programmet SPSS där t- test för parvisa observationer användes. T-test är inom statistiken beteckningen på en hypotesprövning då en jämförelse utförs för att påvisa om en skillnad föreligger mellan två normalfördelade populationer. Därmed gjordes en jämförelse av E/A-kvoten mellan liggande 10

11 och sittande för samtliga patienter. Likaså gjordes en jämförelse av E/É-kvoten mellan liggande och sittande ställning. Vid användning av t-testet valdes 95% säkerhet, där den statistiska signifikansen blev 5%. Vid bestämning av t-testet fås även ut ett p-värde och om denna är lägre än den nedre gränsen, som här är 5% eller 0,05, förkastas nollhypotesen. Med detta menas att en statistisk signifikant skillnad kan påvisas om p-värdet är lägre än 5%. Etik Studien utfördes på patienter och krävde därför ett etiskt godkännande som erhölls från Etikprövningsnämnden. Patienternas godkännande erhölls med hjälp av en samtyckesblankett med ett informationsbrev (Bilaga 1), där information om studien samt vilken eventuell nytta denna kommer att ha var angivet. Dessutom förklarades hur mätningarna kommer att utföras och vad som krävs av deltagarna. Förutom detta belyste samtyckesblanketten med informationsbrevet att deltagarnas personuppgifter är konfidentiella och kommer att behandlas i enlighet med sekretessbestämmelser. Mätningarna av de diastoliska parametrarna som användes till studien utsatte inte patienterna för ytterligare obehag, eftersom de undersöktes med ekokardiografi innan mätningarna för studien utfördes. Patienterna behövde inte ta del av och ställning till fynd utöver de som ingick i den ekokardiografiska undersökningen. Deltagarnas personuppgifter uteslöts från presentationen och behandlades i övrigt i enlighet med sekretessbestämmelser. RESULTAT Det totala antalet patienter inkluderade i studien var 30, varav 9 av dessa var kvinnor och de resterande 21 män. Kvinnorna utgjorde 30 % av det totala antalet inkluderade patienter, männen utgjorde de resterande 70 %. Åldern på patienterna varierade från 26 år till 89 år. Medelvärdet var 60 år och medianen 62 år. Dessa värden redovisas i tabell 1 nedan. Tabell 1. Totala antalet inkluderade patienter, lägsta och högsta ålder samt medelvärde och median för patienternas ålder. Totalt Medelvärde Median Minimum Maximum inkluderade 30 60,4 62, De diastoliska parametrarna E, A, É-septalt samt lateralt mättes liggande och sittande för samtliga patienter. Senare räknades en E/A-kvot för varje patient genom att E-vågshastigheten dividerades med A-vågshastigheten. Ett medelvärde utifrån É-vågshastigheten mätt lateralt samt septalt räknades ut. Därmed erhölls ett É-värde för varje patient, och detta värde användes senare för att få ut en E/É-kvot. E/É-kvoten räknades ut för varje patient och uträkningen utfördes genom att dividera E-vågshastigheten med det redan uträknade medelvärdet av É-vågshastigheten. Dessa uträkningar utfördes avseende liggande ställning 11

12 samt efter 5 minuters sittande ställning. Resultaten från mätningarna och därtill även uträkningarna framförs i tabell 2. Tabell 2. De mätta diastoliska parametrarna E, A, É- medelvärde samt E/A och E/É-kvoten för samtliga patienter. M= Man; K= kvinna. Liggande Sittande Patient Ålder Kön E A E/A É-medel E/É E A E/A É-medel E/É 1 84 M ,5 7, ,4 4, K ,7 5, , K , , K ,3 7, ,4 6, M ,0 7, ,0 6, K , , K ,9 7, ,1 4, M ,1 7, , M ,0 7, , K ,3 6, ,5 7, M , ,8 6, M ,9 6, ,0 4, K ,3 8, , M , ,5 2, M ,7 7, , M ,9 9, ,7 8, M ,0 8, ,1 7, M , , M , ,9 4, M , , M ,4 6, ,2 5, M , , M ,5 14, , K ,3 5, , M ,1 10, , M , ,2 11, M , ,7 5, M ,9 6, ,0 7, K , , M ,5 11, ,5 9 6 Med hjälp av t-test för parvisa observationer gjordes en jämförelse av E/A-kvoten mellan liggande och sittande ställning. Detta gjordes även för E/É-kvoten. Nedan i tabell 3 redovisas resultaten från det utförda t-testet för E/A-kvoten, som visar att medelvärdet för E/A-kvoten liggande var 1,11, och denna ökade med cirka 0,05 till 1,16 i sittande ställning. Den genomsnittliga skillnaden ligger med 95 %-säkerhet i intervallet 0,12 12

13 och 0,03, och med en negativ differens innebär detta att E/A kvoten är lägre i liggande än sittande ställning. Standardavvikelsen för det här testet visade sig ligga på 0,21 och p-värdet är 0,23. Eftersom p-värdet är större än 0,05 kan ingen genomsnittlig skillnad mellan E/A liggande och E/A sittande påvisas. Tabell 3. Resultaten från t-testet av parvisa observationer för E/A-kvoten. T-test: Parvisa observationer 95% konfidens intervall Medelvärde Standardavvikelse Lägst Högst p-värde E/A liggande 1,11 0,21 0,12 0,031 0,23 E/A sittande 1,16 I tabell 4 redovisas resultatet från t-testet av E/É-kvoten där medelvärdet av E/É-liggande är 10,23 och ökar med 0,8 till 11,03 i sittande ställning. Med 95 % säkerhet ligger det genomsnittliga skillnaden i intervallet 1,81 och 0,21, vilket innebär att E/É-kvoten liggande är lägre än det i sittande. För det här testet är standardavvikelsen 2,71 och p-värdet är 0,12, vilket innebär att ingen signifikant skillnad mellan E/É liggande och E/É sittande kan konstateras. Tabell 4. Resultaten från t-testet av parvisa observationer, över E/É-kvoten. T-test: Parvisa observationer 95% konfidens intervall Medelvärde Standardavvikelse Lägst Högst p-värde E/É liggande 10,23 2,71 1,81 0,21 0,12 E/É sittande 11,03 DISKUSSION Metoddiskussion Patienter med arytmier i form av exempelvis förmaksflimmer samt patienter med septal och/eller lateral myokardinfarkt exkluderades från studien, eftersom mätning av de diastoliska parametrarna försvåras i hög grad av patientens rytmrubbning och ger oftast osäkra mätvärden. Detta gäller även patienter drabbade av septal och/eller lateral infarkt. Eftersom de diastoliska parametrarna É-septalt och É-lateralt mäts vid hjärtats septala och laterala vägg, kan falskt låga värden erhållas. Förutom dessa exkluderades patienter med klaffproteser i mitralisposition samt patienter med mitralisstenoser eftersom de diastoliska parametrarna E och A mäts i mitralisposition. Likaså kan osäkra värden erhållas hos dessa patienter på grund av patologin i mitralisklaffarna. På motsvarande sätt exkluderades patienter som lider av takykardier eftersom detta försvårar mätningen av parametrarna. Slutligen exkluderades pacemaker- och gravida patienter, på grund av osäkerhet i fråga om hur detta påverkar de diastoliska parametrarna. Registreringen av de diastoliska parametrarna för denna studie utfördes med hjälp av ultraljud genom den ekokardiografiska undersökningen. Kvaliteten på denna undersökning bygger huvudsakligen på undersökarens goda erfarenhet och skicklighet. Detta medför att ett optimalt resultat inte alltid är möjligt att uppnå för en orutinerad biomedicinsk analytiker. För att kunna erhålla bra bilder och snitt av patientens hjärta krävs mycket träning och stor vana. I och med 13

14 detta har mätningarna utförts av rutinerade och erfarna biomedicinska analytiker. Men eftersom mätningarna inte utfördes av en enda biomedicinsk analytiker, kommer resultaten av mätningarna påverkas av intervariabiliteten mellan dessa undersökare. Detta bör inte påverka resultaten signifikant eftersom undersökarna är erfarna och har till en viss grad samma rutiner vid utförandet av undersökningen. Förutom intervariabiliteten påverkas resultaten även av intravariabiliteten, det vill säga att varje undersökare inte kan utföra alla mätningar identiskt för samtliga undersökta patienter. Detta innebär att varje undersökare kan göra samma mätning, men att placeringen av mätningarna ändras för varje patient. Även här kan inga stora ändringar förväntas ske. Därmed bör resultaten inte påverkas anmärkningsvärt av intravariabiliteten. De diastoliska parametrarna som mättes var E, A, É-lateralt samt É-septalt där É-medelvärde, E/A och E/É-kvot räknades ut. Dessa parametrar mättes av en enda person i analysprogrammet Xcelera. Därmed kan de erhållna mätvärdena ha påverkats av intravariabiliteten. Både intervariabilitet och intravariabilitet är fenomen som inte går att undankomma i den kliniska ekokardiografiska undersökningen eftersom det grundar sig på undersökarens subjektivitet. Utifrån de ovannämnda mätningarna är E/A-kvoten tillsammans med E/É-kvoten mest intressanta att undersöka och granska. Värden erhållna från dessa två kvoter är de mest relevanta för bedömning av hjärtats diastoliska funktion, eftersom E/É-kvoten är opåverkad av åldern och ger därmed säkra värden på patienternas diastoliska funktion. I och med att denna kvot är otillräcklig för att användas ensamt för bedömning av den diastoliska funktionen, kombineras den med E/A-kvoten. E/A-kvoten påverkas av åldern samt av vänster kammarrelaxationen och ger ett bra mått på hjärtats eventuella diastoliska dysfunktion. Kombinerat utgör dessa två mätvärden ett bra mått för bedömningen av hur den diastoliska funktionen kan påverkas av ändrad kroppsställning. När mätningarna för de diastoliska parametrarna utfördes, gjordes detta i anslutning till den kliniska ekokardiografiska undersökningen som patienterna var bokade för. Därför utfördes mätningarna för studien efter att patienterna hade varit liggande på deras vänstra sida. Detta innebar att hjärtat hade hunnit lägga sig i samma position i bröstkorgen. Det här är viktigt att åstadkomma eftersom när en person är stående eller sittande och sedan lägger sig ner och tvärtom, kan hjärtat ändra position i bröstkorgen under de första minuterna efter att den liggande ställningen har intagits. Därmed kan en skillnad i mätningarna fås om dessa tas under de första minuterna då hjärtat tar sin nya position vilket kan påverka resultatet. På grund av detta fick patienterna efter avslutad mätning vid liggande ställning, sätta sig upp på britsen under 5 minuter för att åstadkomma stady state. Förutom detta fenomen var det viktigt att eliminera påverkan på de mätta parametrarna från en eventuell ortostatism. Detta ger upphov till säkrare resultatvärden gällande de diastoliska parametrarna som jämförs vid liggande och sittande kroppsställning. Resultatdiskussion Med 30 patienter inkluderade i studien utfördes mätningar och beräkningar av de diastoliska parametrarna. Åldersspridningen mellan patienterna var väldigt stor, då den yngsta patienten var 26 år medan den äldsta var 89 år. Även könsfördelningen var ojämn med 21 manliga patienter och endast 9 kvinnliga. Detta gav upphov till att mätresultaten skilde sig från varandra för de inkluderade patienterna. De yngre patienterna hade alltid högre E-värde än A- 14

15 värde vilket ger prov på att myokardiet hos unga har en snabbare förmåga att relaxera och E/A-kvoten hos de unga patienterna överskred 1,0. För de äldre patienterna var detta fenomen det motsatta, där E-värdet var lägre än A-värdet vilket gav en E/A-kvot som är mindre än 1,0. Vissa av patienterna hade trots åldern en E/A-kvot som översteg 1,0. Dessa patienter lider av en måttlig diastolisk dysfunktion, med andra ord pseudonormalisering. En E/A-kvot som överstiger 1,0 trots hög ålder visar att trycket i förmaket är måttligt förhöjt. Detta har gett upphov till ett mönster som liknar det som fås hos friska unga patienter. En av de äldre patienterna hade däremot en E/A-kvot som överskred 2,0. Det värdet fås när patienten lider av en restriktiv dysfunktion. E/A-kvoten samt E/É-kvoten ändrades för varje patient mellan liggande och sittande, men inget klart mönster kunde erhållas utifrån de uppmätta värdena för samtliga patienter. För vissa patienter ökade kvoten vid liggande i jämförelse med sittande ställning, medan det för andra patienter var det motsatta. När t-test för parvisa observationer utfördes för kvoterna där dessa jämfördes mellan liggande och sittande, visade det sig att bådas medelvärde ökar vid sittande ställning, men denna ökning är ingen signifikant ökning. P-värdet för E/A-kvoten visade sig vara 0,23 vilket är mycket större än 0,05 eller 5 %. Med ett så högt p-värdet kan ingen skillnad i E/A-kvoten mellan liggande och sittande fastställas. Likaså kan ingen skillnad i E/É-kvoten mellan liggande och sittande ställning påvisas på grund av ett högt p-värde även här (~0,12). Detta behöver inte innebära att ingen skillnad föreligger, men om det finns någon skillnad mellan liggande och sittande ställning, så kan inte denna skillnad påvisas statistiskt utifrån detta material. Resultatet kan ha påverkats först och främst av att antalet inkluderade patienter är otillräckligt och därmed fås höga p-värden. En skillnad mellan liggande och sittande kroppsställning kan finnas, men om denna skillnad är liten, är detta svårt att påvisa med endast 30 patienter. Ett större material hade givit ett säkrare resultat. Baldi m fl [14] visade i sin studie med endast 22 inkluderade en skillnad i E/A-kvoten mellan liggande och stående där parametrarna var högre vid liggande ställning jämfört med stående ställning. Däremot kunde ingen skillnad i E/É-kvoten mellan liggande och stående påvisas. Även andra studier har påvisat att E/A-kvoten ändras med ändrad överkroppsställning. Virtanen och Groundstroem [6] har visat att det vid ändringar i preload genom ändringar av kroppsställningen från liggande till stående sker en stor ändring i E/A-kvoten. Det är främst E max som påverkas av ändrad preload eftersom det är denna parameter som påverkas av tryckgradienten mellan vänster förmak och vänster kammare, tidigt i diastole. I och med att A max beror på tryckgradienten mellan vänster förmak och vänster kammare vid slutdiastole, med andra ord beror på kammarens tänjbarhet samt kontraktilitet, påverkades den i ringa form av ändrad preload och därmed ändrad kroppsställning. Med detta kunde deras studie påvisa en signifikant högre E/A-kvot i liggande ställning jämfört med stående. Även Voutilainen [17] kunde påvisa att E/A-kvoten ändrades när denna mättes med patienternas huvud böjd framåt respektive bakåt. Hans studie har till och med visat att med ändringar av huvudposition ändras E/A-kvoten mer än vid ändringar av överkroppsposition. Detta kan bero på att tryckgradienten mellan vänster förmak och vänster kammare, med andra ord de diastoliska parametrarna, kan påverkas mer vid snabbare ändringar i ställningen. E/A-kvoten påverkas av åldern där en högre kvot är normalt för unga medan lägre kvot hittas hos äldre. Trots detta borde inte åldern ha påverkat skillnaden i E/A-kvoten mellan liggande och sittande. Med detta menas att oavsett ålder borde E/A-kvoten ändras med ändrad kroppsställning eller behållas beständig. Detta fenomen borde inte vara det samma för E/É- 15

16 kvoten eftersom påverkan av åldern har eliminerats totalt från denna kvot. Endast vänster kammarens fyllnadstryck har en påverkan på E/É-kvoten. Om patienterna har en försämrad relaxeringsförmåga, pseudomnormalisering eller restriktivitet, alltså någon typ av dysfunktion, så har detta en påverkan på E/A-kvoten såsom på E/É-kvoten. Men även här bör detta inte påverka skillnaderna i kvoterna vid liggande och sittande. Detta beror på att även om hjärtat är drabbad av någon typ av dysfunktion och kammarens eftergivlighet är nedsänkt så bör blodförhållandena vid liggande och sittande vara de samma. Med hjälp av denna studie ville vi påvisa en eventuell skillnad i hjärtats diastoliska parametrar vid liggande samt sittande ställning. Detta kan ha varit en fördel för framtida undersökningar gällande patienter som exempelvis inte kan undersökas liggande på grund av sjukdom eller andra orsaker som förhindrar utförandet av mätningarna i liggande ställning. Syftet var att ifall bevis förekom att skillnader mellan liggande och sittande ställning föreligger, bör biomedicinska analytiker som utför den kliniska ekokardiografiska undersökningen ha denna skillnad i åtanke. Därmed kan värdena korrigeras så att patienter som undersöks i sittande form skall erhålla de motsvarande värdena som en patient undersökt i liggande form. Begränsningar Hypotesen vid början av denna studie var att en skillnad i de diastoliska parametrarna mellan liggande och sittande föreligger, vilket har kunnat påvisas med ändrad ställning enligt ovannämnda studier. Som tidigare nämnt kan en skillnad finnas mellan liggande och sittande dock är det inkluderade materialet inte tillräckligt för att göra den bedömningen. Därför har den största begränsningen för denna studies resultat varit det begränsade antalet inkluderade på grund av tidsbegränsningar. SLUTSATS Många faktorer påverkar de diastoliska parametrarna och tidigare studier har konstaterat att en skillnad i de diastoliska parametrarna föreligger vid ändrad kroppsställning. Den nuvarande studien har inte kunnat påvisa en statistisk signifikant skillnad i de diastoliska parametrarna, vid ändrad överkroppsställning från liggande till sittande. REFERENSER 1. 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 Echocardiogr, 22(2), Brutsaert DL, Sys SU, Gillebert TC (1993) Diastolic failure: pathophysiology and therapeutic implications. J Am Coll Cardiol, 22(1),

17 3. Willenheimer R, Brodin LÅ, Boman K, Hagerman I, Dahlström U (2007) Definition av diastolisk hjärtsvikt. Läkartidningen, 104, Jonson, B, Wollmer, P (2005) Klinisk fysiologi Stockholm: Liber. 5. Losi MA, Nistri S, Galderisi M, Betocchi S, Cecchi F, Olivotto I, Agricola E, Ballo P, Buralli S, D'Andrea A, D'Errico A, Mele D, Sciomer S, Mondillo S; Working Group of Echocardiography of the Italian Society of Cardiology (2010) Echocardiography in patients with hypertrophic cardiomyopathy: usefulness of old and new techniques in the diagnosis and pathophysiological assessment. Cardiovascular ultrasound, 17, 8:7. 6. Virtanen V V, Groundstroem K (1998) Influence of Pulsed-Doppler Sample Volume Location and Upper Body Tilt on Left Ventricular Filling Indices in Healthy Persons. Echocardiography: A Jrnl. of CV Ultrasound & Allied Tech, 15(7), Yu CM, Sanderson JE (1997) Right and left ventricular diastolic function in patients with and without heart failure: Effect of age, sex, heart rate, and respiration on Doppler-derived measurements. American Heart Journal, 134(3), Habib G, Badano L, Tribouilloy C, Vilacosta I, Zamorano JL, Galderisi M, Voigt JU, Sicari R, Cosyns B, Fox K, Aakhus S; European Association of Echocardiography (2010) Recommendations for the practice of echocardiography in infective endocarditis. Eur J Echocardiogr, 11(2), 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), Ommen SR, Nishimura RA, Appleton CP, Miller FA, Oh JK, Redfield MM, Tajik AJ (2000) Clinical utility of Doppler echocardiography and tissue Doppler imaging in the estimation of left ventricular filling pressures: A comparative simultaneous Dopplercatheterization study. Circulation, 102(15), 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), Arques S, Roux E, Luccioni R (2007) Current clinical applications of spectral tissue Doppler echocardiography (E/É ratio) as a noninvasive surrogate for left ventricular diastolic pressures in the diagnosis of heart failure with preserved left ventricular systolic function. Cardiovascular ultrasound, 26, 5: Alves-Silva LS, Câmara EJ, de Souza CA (2009) Frequency of left ventricular diastolic dysfunction by mitral doppler in healthy elderly individuals. Arquivos Brasileiros de Cardiologia, 93(4), ,

18 14. Baldi JC, Lalande S, Carrick-Ranson G, Johnson BD (2007) Postural differences in hemodynamics and diastolic function in healthy older men. European Journal of Applied Physiology, 99(6), Paulus WJ, Tschöpe C, Sanderson JE, Rusconi C, Flachskampf FA, Rademakers FE, Marino P, Smiseth OA, De Keulenaer G, Leite-Moreira AF, Borbély A, Edes I, Handoko ML, Heymans S, Pezzali N, Pieske B, Dickstein K, Fraser AG, Brutsaert DL. (2007) How to diagnose diastolic heart failure: a consensus statement on the diagnosis of heart failure with normal left ventricular ejection fraction by the Heart Failure and Echocardiography Associations of the European Society of Cardiology. Eur Heart J, 28(20), Dokainish H, Zoghbi WA, Lakkis NM, Al-Bakshy F, Dhir M, Quinones MA, Nagueh SF (2004) Optimal noninvasive assessment of left ventricular filling pressures: a comparison of tissue Doppler echocardiography and B-type natriuretic peptide in patients with pulmonary artery catheters. Circulation, 109(20), Voutilainen S (1994) Effects of head-up and head-down tilt on the transmitral flow velocities in relation to age: a Doppler echocardiographic study in healthy persons. Clinical Physiology, 14(5), Fischer M, Baessler A, Hense HW, Hengstenberg C, Muscholl M, Holmer S, Döring A, Broeckel U, Riegger G, Schunkert H (2003) Prevalence of left ventricular diastolic dysfunction in the community. Results from a Doppler echocardiographic-based survey of a population sample. Eur Heart J, 24(4), Hsu CH, Tsai WC, Tsai LM, Lin CC, Chen JY, Huang YY, Chao TH, Liu PY, Chen JH (2005) The effects of left ventricular hypertrophy on the respiratory changes in transmitral Doppler flow patterns of hypertension patients. Clin Physiol Funct Imaging, 25(6), Ginghina C, Beladan CC, Iancu M, Calin A, Popescu BA (2009) Respiratory maneuvers in echocardiography: a review of clinical applications. Cardiovascular ultrasound, 7,

19 BILAGOR Bilaga 1: Patientinformation 19

20 Projektets titel: Jämförelse av diastolisk funktion i liggande respektive sittande ställning Datum: Studieansvarig/a: (student/er) Zahraa Alsafi Din E-post som student vid Malmö högskola: Hba07045@stud.mah.se Studerar vid Malmö högskola, Hälsa och samhälle, Malmö, Tfn Utbildning: Biomedicinsk analytiker programmet Nivå: Kandidatnivå Hjärtcykeln delas in i två huvudfaser, där den första fasen börjar genom att hjärtat dras samman och töms på blod. När denna fas avslutas börjar den andra fasen som är hjärtats vilofas, då kamrarna utvidgas och fylls med blod. Det här är en studie vars syfte är att jämföra hjärtats vilofas i liggande samt sittande ställning. Inom detta projekt kommer 30 patienter tillfrågas att delta i undersökningen. Deltagarnas personuppgifter kommer att uteslutas från presentationen och i övrigt behandlas i enlighet med sekretessbestämmelser. Undersökningen kommer att utföras av en biomedicinsk analytiker studerande vid Malmö högskola, tillsammans med en legitimerad biomedicinisk analytiker på Kardiologiska kliniken, SUS Malmö. Mätningarna kommer att användas till ett examensarbete och resultaten kommer att presenteras i form av en uppsats vid Malmö Högskola. Mätningarna för studien kommer att utföras i direkt anslutning till den kliniska ultraljudsundersökningen av hjärtat som Du är inbokad för. Mätningarna innebär att du efter avslutad klinisk undersökning får sitta i cirka 5 minuter, varefter nya bilder tas i sittande ställning, och beräknas ta cirka 5 10 minuter. Undersökningen medför inget som helst obehag för Dig. Med hjälp av denna studie kan vi fastställa om det föreligger skillnader i hjärtats vilofas vid liggande samt sittande ställning. Deltagandet i denna studie är absolut frivilligt och kan dessutom avbrytas när som helst, utan någon motivering. Vid frågor eller funderingar är Du välkommen att kontakta oss på tel Zahraa Alsafi/ Biomedicinsk analytiker studerande Härmed tillfrågas Du om deltagande i studien 20