Srdeční výdej očima sítnice? Pilotní studie naznačuje možnou cestu
Mohla by sítnice jednou nabídnout neinvazivní vodítko k odhadu srdečního výdeje? Touto otázkou se zabýval tým odborníků z Ústřední vojenské nemocnice v Praze, 1. LF UK, Fakultní nemocnice Hradec Králové a Univerzity obrany v pilotní studii prezentované na sjezdu České kardiologické společnosti v Brně. Autoři zkoumali vztah mezi retinálním arteriovenózním rozdílem saturace kyslíkem a echokardiograficky stanoveným srdečním výdejem. U malého souboru převážně zdravých nebo klinicky stabilních osob popsali statisticky významný inverzní vztah – čím vyšší byl rozdíl saturace mezi sítnicovými arteriolami a venulami, tím nižší byl srdeční výdej. Výsledky zatím nedokládají klinickou využitelnost metody, naznačují však, že retinální oxymetrie si zaslouží další výzkum jako možný jednoduchý a neinvazivní nástroj pro hodnocení srdečního výdeje.
Retinální oxymetrie umožňuje neinvazivně odhadovat saturaci kyslíkem v hlavních sítnicových arteriolách a venulách. Dosud byla studována především v oftalmologii, například u glaukomu, diabetické retinopatie nebo ischemických onemocnění sítnice. Pro kardiologii je však zajímavé, že sítnice představuje dobře dostupné cévní řečiště, v němž lze sledovat rozdíl mezi arteriální a venózní oxygenací.
Na tomto přesahu stavěla i pilotní studie prezentovaná v posterové sekci sjezdu České kardiologické společnosti. Autoři vyšli z Fickova principu a formulovali cíl práce jako ověření hypotézy, že sítnicový arteriovenózní rozdíl saturace kyslíkem nepřímo souvisí se srdečním výdejem stanoveným transthorakální echokardiografií.
Takto vymezený cíl je důležitý i pro interpretaci výsledků. Studie nepředstavovala retinální oxymetrii jako alternativu k echokardiografii, ale jako experimentální ověření možného vztahu mezi sítnicovou oxygenací a systémovou cirkulací. Pokud se změny v dodávce kyslíku a jeho tkáňové extrakci promítají do arteriovenózního rozdílu saturace, u sítnice by se mohly projevit právě rozdílem mezi saturací v retinálních arteriolách a venulách. Tomu odpovídal i pilotní design studie: autoři zvolili úzce vymezený soubor osob a zařadili pouze účastníky, kteří nesplňovali „poměrně obsáhlá vylučovací kritéria“ — jak z hlediska oftalmologického nálezu, tak z hlediska kardiovaskulárních parametrů.
Kontrolovaný soubor pro první ověření hypotézy
Do pilotní studie bylo zařazeno 14 subjektů, z toho devět dobrovolníků a pět pacientů z interní kliniky. Takto malý a selektovaný soubor odpovídal charakteru práce: nešlo ještě o ověření klinické použitelnosti metody v běžné populaci pacientů, ale o první test vztahu mezi retinální oxygenací a srdečním výdejem za co nejvíce kontrolovaných podmínek.
Tomu odpovídala i široká vylučovací kritéria. Z oftalmologického hlediska autoři vyřazovali stavy, které by mohly významně ovlivnit saturaci v sítnicových cévách, například diabetickou retinopatii, retinální venózní okluzi, pokročilý glaukom nebo uveitidu. Z kardiologického hlediska cílili na osoby se stabilními hemodynamickými parametry a zároveň s předpokladem co nejpřesnějšího echokardiografického stanovení srdečního výdeje. Mezi vylučovací kritéria proto patřily perzistující arytmie, významnější chlopenní vady, stavy po náhradách chlopní, anamnéza kardiochirurgického výkonu nebo infarkt myokardu v posledních třech měsících. Do studie nebyli zařazeni ani účastníci se známou stenózou karotických tepen.
Výsledný soubor tvořili převážně klinicky stabilní jedinci, u nichž bylo možné lépe oddělit sledovaný vztah od dalších proměnných. Průměrný věk účastníků byl 43,8 roku, průměrný BMI 27,8 kg/m² a saturace periferní krve kyslíkem dosahovala u všech nejméně 96 procent. Echokardiograficky stanovený srdeční výdej se pohyboval v rozmezí 4,34–7,48 l/min, s průměrnou hodnotou 5,78 ± 0,98 l/min.
Taková selekce má pro interpretaci dvojí význam. Umožnila autorům omezit vliv zjevných matoucích faktorů a lépe testovat samotnou hypotézu, zároveň však omezuje možnost přenášet výsledky na pacienty s výraznější kardiovaskulární zátěží nebo již sníženým srdečním výdejem. Studie proto představuje spíše první krok k ověření principu než podklad pro klinickou aplikaci.
Vyšší retinální AV rozdíl souvisel s nižším srdečním výdejem
Po vymezení souboru autoři porovnali hodnoty retinální oxymetrie s výsledky transthorakální echokardiografie, která sloužila jako referenční metoda pro stanovení srdečního výdeje. Ten byl určen měřením integrálu rychlosti v čase ve výtokovém traktu levé komory. Sítnicová oxymetrie byla provedena do 24 hodin a hodnotila saturaci kyslíkem v retinálních arteriolách a venulách.
Při hodnocení obou očí činil průměrný retinální arteriovenózní rozdíl saturace kyslíkem 37,8 ± 8,0 procenta. Průměrná arteriální retinální saturace dosáhla 96,8 ± 5,5 procenta, zatímco průměrná venózní saturace 59,0 ± 11,3 procenta.
Hlavním nálezem byla statisticky významná inverzní korelace mezi průměrným retinálním AV rozdílem saturace kyslíkem a srdečním výdejem. Při hodnocení obou očí autoři zjistili Pearsonův korelační koeficient r = −0,73, s 95procentním intervalem spolehlivosti −0,91 až −0,33 a hodnotou p = 0,003. Lineární regresní model vykázal hodnotu R² = 0,53. V praxi to znamená, že vyšší rozdíl saturace mezi retinálními arteriolami a venulami byl v tomto souboru spojen s nižším echokardiograficky stanoveným srdečním výdejem.
Obdobný vztah byl patrný i při samostatném hodnocení jednotlivých očí, i když nebyl zcela symetrický. U pravého oka autoři popsali korelaci r = −0,57, u levého oka r = −0,76. Spearmanův pořadový korelační koeficient potvrdil inverzní vztah pro průměrný AV rozdíl obou očí, kde dosáhl ρ = −0,77 při p = 0,001; u levého oka byl vztah ještě těsnější (ρ = −0,83; p < 0,001), zatímco u pravého oka byl slabší a těsně nedosáhl statistické významnosti (ρ = −0,53; p = 0,052).
Tento rozdíl mezi pravým a levým okem autoři neinterpretovali jako samostatný klinický signál. V diskusi upozorňují, že silnější vztah u levého oka může souviset s malým počtem sledovaných osob, a za vhodnější proto považují hodnocení průměrných hodnot obou očí. Už tato interpretace ukazuje, že výsledky je třeba číst především jako pilotní ověření sledovaného vztahu.
Experimentální metoda, nikoli náhrada echokardiografie
Stejnou opatrnost autoři zdůrazňují i při celkovém hodnocení studie. „Zjištěný inverzní vztah mezi retinálním AV rozdílem saturace kyslíkem a srdečním výdejem je třeba chápat jako fyziologickou souvislost, nikoli jako důkaz přímého kauzálního vztahu,“ uvádějí. Retinální extrakce kyslíku totiž podle nich nezávisí pouze na systémové dodávce kyslíku, ale také na lokální autoregulaci sítnicového cévního řečiště.
Retinální oxymetrie proto zatím nemíří do klinické praxe jako metoda pro hodnocení srdečního výdeje. V této fázi jde o experimentální ověření možného vztahu mezi sítnicovou oxygenací a systémovou cirkulací. „I v oftalmologii se v současnosti jedná pouze o experimentální metodu bez jasného klinického využití,“ konstatují autoři.
Přesto práce naznačuje směr, kterým by mohl další výzkum pokračovat. Pokud by se vztah mezi retinálním AV rozdílem a srdečním výdejem potvrdil ve větších souborech, výhodou metody by mohla být její rychlost, neinvazivnost, jednoduché provedení a do budoucna i možnost automatizace. To by podle autorů mohlo být zajímavé zejména u pacientů, u nichž je transthorakální echokardiografie technicky obtížně proveditelná.
Nábor účastníků podle autorů pokračuje. Další výzkum má ukázat, zda vztah popsaný v pilotním souboru obstojí i po rozšíření souboru a následně u pacientů se sníženým srdečním výdejem. Dosavadní výsledky tak nepředstavují hotové klinické řešení, ale ověření principu, že metoda dosud zkoumaná hlavně v oftalmologii může nabídnout nový pohled na systémovou hemodynamiku. „Ačkoli tyto výsledky samy o sobě nedokládají klinickou využitelnost metody, podporují další výzkum retinální oxymetrie jako neinvazivního ukazatele systémových a okulárních hemodynamických souvislostí ve větších prospektivních studiích,“ uzavírají autoři.
Článek vznikl pro web ČKSTV v rámci kongresového zpravodajství z XXXIV. výročního sjezdu České kardiologické společnosti