Значение позитронной эмиссионной томографии сердца с 13N-аммонием для анализа функциональной значимости коронарного атеросклероза. Оценка влияния коронарного кальциноза и факторов сердечно-сосудистого риска на состояние коронарной микроциркуляции.
Аннотация к работе
14.00.19 - Лучевая диагностика, лучевая терапия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наукРабота выполнена в Федеральном государственном учреждении "Российский научный центр радиологии и хирургических технологий Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" Весьма противоречивы сравнительные данные, касающиеся информативности и прогностической ценности радионуклидных исследований с 18F-ФДГ или 11С-жирными кислотами в определении метаболической активности зон инотропной дисфункции левого желудочка и в предсказании обратимости выявленных нарушений дисфункции после хирургической реваскуляризации (Zanco P., 2000; Iwasaki T. Известно, что своевременная оценка функциональной значимости коронарного атеросклероза, определение бассейна симптом-связанной коронарной артерии, а также диагностика жизнеспособности миокарда в участках контрактильной дисфункции левого желудочка играют первостепенную роль в решении вопроса об эффективности хирургического лечения ИБС. С помощью позитронной эмиссионной томографии сердца с 13N-аммонием оценить состояние коронарной гемодинамики в бассейнах ангиографически неизмененных венечных артерий при гипертрофии миокарда левого желудочка и эндотелиальной дисфункции. Выполнить сравнительный анализ результатов ПЭТ сердца с 11С-бутиратом натрия или 18F-фтордезоксиглюкозой для определения жизнеспособности миокарда и прогностической оценки обратимости регионарной систолической дисфункции левого желудочка после хирургической реваскуляризации у больных ИБС.В основу настоящей работы положены результаты 608 ПЭТ-исследований у 317 лиц с подозрением на ИБС, выполненных за период с 1999 по 2006 год. Кроме того, была сформирована контрольная группа (в количестве 22 человек), которую составили лица без указаний на гипертрофию миокарда левого желудочка, сахарный диабет, выраженную дислипидемию, длительный стаж курения и имевшие в общей сложности не более 2 факторов сердечно-сосудистого риска. Позитронную эмиссионную томографию с 13N-аммонием проводили в покое, на фоне пробы с физической нагрузкой, холодовой пробы и/или медикаментозной нагрузки дипиридамолом. Сбор данных осуществляли в статическом режиме по протоколу 4 кадра по 5 мин. или в динамическом режиме по протоколу: 6 кадров по 10 с., 4 кадра по 30 с., 2 кадра по 60 с. и 1 кадр - 480 с. После ее погружения выполняли инъекцию 13N-аммония в правую кубитальную вену, после инъекции РФП пробу продолжали еще 1 мин.Для оценки диагностических возможностей ПЭТ с 13N-аммонием проанализированы результаты обследования 67 пациентов (51 мужчина и 16 женщин) с ангиографически верифицированным стенозирующим атеросклерозом коронарных артерий (основная группа) и 22 человека контрольной группы (14 мужчин и 8 женщин). Различия средних значений МК в покое в сегментах ЛЖ, относящихся к бассейнам стенозированных инфаркт-несвязанных и ангиографически неизмененных КА, а также в группе контроля, были недостоверными (66,56±15,7 мл/мин/100 г. ткани против 72,05±18,2 мл/мин/100 г. ткани против 74,2±14,61 мл/мин/100 г. ткани). У пациентов, перенесших трансмуральный инфаркт миокарда, МК в покое в сегментах левого желудочка, относящихся к бассейнам инфаркт-связанных КА был ниже, по сравнению с остальными группами (44,8±15,71 мл/мин/100 г. ткани, p<0,01). При ПЭТ-исследовании в покое истинно положительные результаты определялись лишь у пациентов с постинфарктным кардиосклерозом: в 100% случаев инфаркта миокарда с трансмуральным повреждением и в 44,4% случаев - без зубца Q. При выполнении холодовой пробы (ХП) у 12 пациентов с эндотелиальной дисфункцией определялся незначимый прирост МК до 78,5±14,1 мл/мин/100 г. ткани, а у 8 пациентов отмечалось снижение МК до 65,8±14,2 мл/мин/100 г. ткани от исходных значений.Применение ПЭТ сердца с 13N-аммонием позволяет с высокой точностью судить о функциональной значимости атеросклероза коронарных артерий. ПЭТ с 11С-бутиратом натрия и 18F-фтордезоксиглюкозой расширяет возможности диагностики жизнеспособного миокарда и предсказания обратимости регионарной систолической дисфункции левого желудочка после хирургической реваскуляризации. Чувствительность ПЭТ сердца с 13N-аммонием возрастает прямо пропорционально степени стенозирования коронарных артерий. Повышению чувствительности метода ПЭТ с 13N-аммонием способствует количественная обработка результатов (94,3% при количественном анализе против 83,3% при полуколичественной обработке, р<0,05) за счет корректной диагностики «сбалансированной» ишемии миокарда у больных с трехсосудистым поражением коронарного русла.
Вывод
Состояние коронарной гемодинамики по данным ПЭТ с 13N-аммонием у больных с атеросклерозом коронарных артерий. Для оценки диагностических возможностей ПЭТ с 13N-аммонием проанализированы результаты обследования 67 пациентов (51 мужчина и 16 женщин) с ангиографически верифицированным стенозирующим атеросклерозом коронарных артерий (основная группа) и 22 человека контрольной группы (14 мужчин и 8 женщин). Обе группы были сопоставимы по возрасту (55,4±5,8 лет и 51,9±6,7 н.д.). Обследование лиц контрольной группы позволило выявить закономерности захвата и распределения 13N-аммония в норме. При визуальной оценке томографических срезов миокарда для изображения левого желудочка (ЛЖ) характерным оказалось равномерное накопление РФП во всех отделах, за исключением области верхушки ЛЖ, базального сегмента задней стенки ЛЖ и базального сегмента межжелудочковой перегородки (МЖП), в которых, как правило, выявлялась гипоаккумуляция РФП (до 60% от максимального накопления в базальном сегменте задней стенки ЛЖ и до 50% - в области верхушки и базальном сегменте МЖП). Интенсивность захвата РФП в правом желудочке соответствовала фону.
У пациентов основной группы оценку распределения 13N-аммония в участках миокарда ЛЖ, принадлежащих к разным бассейнам КА, проводили с учетом наличия постинфарктного повреждения (по данным ЭКГ), тяжести коронарного атеросклероза, типа кровообращения и степени развитости коллатерального кровотока (на основании результатов коронарографии). При анализе сцинтиграфической картины постинфарктного кардиосклероза определяли стабильные (в 51,8% сегментов), частично-обратимые (в 31,1% сегментов) и обратимые (в 17,1% сегментов) дефекты перфузии, которые располагались в сегментах левого желудочка, соответствующих бассейнам инфаркт-связанных КА, дистальнее места стеноза. В сегментах с обратимыми и частично-обратимыми дефектами перфузии, в отличие от стабильных дефектов, было обнаружено хорошо развитое коллатеральное кровообращение по данным ангиографии. У большинства пациентов (69,3%) с признаками трансмурального повреждения по данным ЭКГ (инфаркт с зубцом Q) в зоне рубца наблюдались стабильные дефекты перфузии, что свидетельствовало об отсутствии остаточной ишемии в участке постинфарктного кардиосклероза. Частично-обратимые дефекты перфузии практически с равной частотой (30,7% и 46,4%) наблюдались у пациентов с ЭКГ-признаками перенесенного Q-инфаркта и нетрансмуральным инфарктом миокарда (без зубца Q). Их наличие доказывало существование остаточной перфузии миокарда в постинфарктной зоне. У 53,6% пациентов, перенесших инфаркт миокарда без зубца Q, аккумуляция 13N-аммония в постинфарктных участках оставалась в пределах нормальных значений (?70% от максимального значения), а дефекты перфузии носили обратимый характер и визуализировались лишь при исследовании с фармакологической нагрузкой. В бассейнах атеросклеротически измененных, но инфаркт-несвязанных КА нарушения перфузии обычно выявлялись только при выполнении пробы с фармакологической нагрузкой.
Различия средних значений МК в покое в сегментах ЛЖ, относящихся к бассейнам стенозированных инфаркт-несвязанных и ангиографически неизмененных КА, а также в группе контроля, были недостоверными (66,56±15,7 мл/мин/100 г. ткани против 72,05±18,2 мл/мин/100 г. ткани против 74,2±14,61 мл/мин/100 г. ткани). У пациентов, перенесших трансмуральный инфаркт миокарда, МК в покое в сегментах левого желудочка, относящихся к бассейнам инфаркт-связанных КА был ниже, по сравнению с остальными группами (44,8±15,71 мл/мин/100 г. ткани, p<0,01). Проведенные исследования показали, что в процессе фармакологической пробы с дипиридамолом происходит прогрессивное снижение МК при стенозе ? 50% от диаметра просвета КА. При стенозах, превышающих 95% от диаметра просвета КА, обнаружено отсутствие прироста МК, по сравнению с исходными значениями. Аналогичная картина наблюдалась и для средних значений КР. Отмечена тесная обратная корреляционная связь между степенью стеноза коронарных артерий и МК на фоне дипиридамол-индуцированной гиперемии (r=-0,704; р<0,001), а также степенью стеноза КА и КР (r=-0,79; р<0,001). Интегральным показателем, характеризующим коронарную гемодинамику, является КР, который выбран нами как наиболее надежный критерий тяжести коронарного атеросклероза. Анализ характеристических кривых показал, что пороговое значение КР ? 1,7 с чувствительностью 94,3% и специфичностью 93,9% свидетельствует о наличии стеноза коронарной артерии более 50% от диаметра просвета сосуда. В таблице 3 представлены сведения о показателях информативности ПЭТ с 13N-аммонием, в зависимости от протокола исследования и способа обработки полученных результатов.
Таблица 3
Информативность ПЭТ с 13N-аммонием у пациентов с гемодинамически значимым атеросклерозом коронарных артерий по данным коронарографии, в зависимости от протокола исследования и способа обработки результатов
Протокол исследования и способ обработки результатов Ч (%) С (%) ДТ (%)
ПЭТ с 13N-аммонием в покое 52 85,1 67,04
ПЭТ с 13N-аммонием на фоне фармакологической пробы с дипиридамолом
Полуколичественный способ обработки данных 83,3 98,8 92,5
Количественный способ обработки данных 94,3 93,9 94,1
Ч - чувствительность; С - специфичность; ДТ - диагностическая точность.
При ПЭТ-исследовании в покое истинно положительные результаты определялись лишь у пациентов с постинфарктным кардиосклерозом: в 100% случаев инфаркта миокарда с трансмуральным повреждением и в 44,4% случаев - без зубца Q. Ложноположительные результаты ПЭТ с 13N-аммонием в состоянии покоя наблюдались у пациентов с сочетанием стенокардии напряжения и вазоспастической стенокардии. Их появление было обусловлено вазоспазмом коронарных сосудов в момент исследования. Информативность метода существенно увеличивалась при выполнении фармакологической пробы. Чувствительность возрастала прямо пропорционально увеличению степени стеноза КА. Локализация стеноза не оказывала существенного влияния на чувствительность метода. При полуколичественном способе обработки данных ПЭТ ложноотрицательные результаты наблюдались в случаях «сбалансированной» ишемии миокарда, вследствие трехсосудистого поражения коронарного русла, когда сегментарная аккумуляция перфузионного РФП уменьшается параллельно с максимальными значениями, обусловливая отсутствие существенных изменений полуколичественных показателей.
Расчет МК и КР позволил избежать диагностических ошибок и существенно увеличил чувствительность метода. В ходе детального анализа причин ложноотрицательных результатов было обнаружено, что значения КР, превышающие пороговую величину, встречаются преимущественно при промежуточных стенозах КА - от 50% до 70% от диаметра просвета сосуда. Формально, результаты ПЭТ можно считать ложноотрицательными. Однако, скорее всего, наблюдается расхождение в «ангиографической» и «физиологической» оценках степени тяжести коронарного атеросклероза. Таким образом, диагностическая точность ПЭТ с 13N-аммонием существенно возрастает при выполнении нагрузочной пробы. Стресс-индуцированное нарушение МК свидетельствует о функциональной значимости коронарного атеросклероза. При этом по локализации дефекта накопления РФП можно определить симптом-связанную КА. У пациентов с ЭКГ-признаками трансмурального повреждения миокарда ПЭТ позволяет объективизировать состояние МК в зонах постинфарктного кардиосклероза, а полученная информация может быть использована при выборе адекватной тактики ведения пациентов, в частности, при решении вопроса о необходимости и об объеме хирургической реваскуляризации миокарда. Количественная обработка результатов ПЭТ сердца с 13N-аммонием способствует объективному повышению чувствительности метода (83,3% против 94,3%; c2=7,72; р<0,05), но при этом наносит несущественный ущерб специфичности (98,8% против 93,9%; c2=3,69; р=0,06).
С целью изучения морфологического строения атеросклеротических бляшек и их функциональной значимости нами выполнен сравнительный анализ результатов ПЭТ с 13N-аммонием и многослойной спиральной компьютерной томографии коронарных артерий (МСКТ) у 33 пациентов. При низких значениях КИ (0-10 Ед.) стресс-индуцированные дефекты перфузии встречаются относительно редко (в 12,5% случаев) по сравнению с другими группами. Случаи транзиторной ишемии миокарда наблюдались с равной частотой (55% и 50%) при умеренном (11-100 Ед.) и при высоком (более 400 Ед.) значениях КИ (рис. 1).
Рис. 1. Частота и распределение стресс-индуцированных нарушений перфузии миокарда в бассейнах коронарных артерий, в зависимости от величины кальциевого индекса.
Тесной взаимосвязи между степенью кальциноза венечных артерий и нарушением коронарной микроциркуляции в настоящем исследовании обнаружено не было (коэффициент корреляции между величинами КИ и КР составил r=0,02; p>0,05). Видимо, это связано с высокой частотой гемодинамически значимых стенозов, образованных “мягкими” или “смешанными” бляшками (72,7%) в группе обследованных лиц. Нами установлено, что умеренное значение КИ (менее 100 Ед.) не является надежным признаком отсутствия гемодинамически значимого атеросклероза коронарных артерий.
Изучение параметров коронарной гемодинамики у пациентов с атеросклерозом в бассейнах непораженных КА. У пациентов с ИБС выполнен анализ состояния кровотока в бассейнах ангиографически интактных КА. Значения КР и МК в бассейнах непораженных КА на фоне стресс-индуцированной гиперемии у лиц с ИБС были достоверно ниже, чем в контрольной группе (150,8±49,4 мл/мин/100 г. ткани против 202,1±15,4 мл/мин/100 г. ткани, p<0,01 и 2,2±0,54 против 2,9±0,2, p<0,01; соответственно). Нами проанализирована связь различных факторов риска сердечно-сосудистых осложнений с величиной КР в бассейнах интактных КА у пациентов с ИБС. Установлено, что наибольшие значения коэффициента корреляции наблюдаются при ГЛЖ (RSPEARMEN= -0,38, p<0,01) и длительном стаже табакокурения (RSPEARMEN = -0,44, p<0,01). Значение этих факторов было подтверждено и при проведении множественной пошаговой регрессии (b= -0,72; p=0,00001 и b= -0,35; p=0,03; соответственно). Не было выявлено связи между КР и концентрацией общего холестерина плазмы крови. Тем не менее, в отношении индекса атерогенности обнаруживалась отрицательная связь (r= -0,56; p<0,01). Другие факторы риска самостоятельного значения не имели. Таким образом, снижение КР может быть и следствием анатомического сужения магистральных КА, и результатом влияния на сосудистый тонус факторов риска сердечно-сосудистых поражений.
Динамика миокардиального кровотока на фоне холодовой пробы у лиц с эндотелиальной дисфункцией периферических артерий: оценка функционального состояния коронарного русла. Для изучения функционального состояния КА нами обследовано 38 больных (24 мужчины и 14 женщин) в возрасте от 38 до 61 года (средний возраст 52,6±8,95 лет). Из них у 7 пациентов (18,4%) была диагностирована ИБС, стенокардия напряжения I функционального класса с выраженным колебанием толерантности к физической нагрузке. Отсутствие гемодинамически значимого стенозирующего атеросклероза КА было подтверждено у 4 пациентов при выполнении селективной рентгеноконтрастной коронарографии и у 3 пациентов - МСКТ - коронароангиографии. У 31 (81,6%) пациента клинико-инструментальные признаки ИБС не определялись, но у каждого из них имелось два и более факторов риска сердечно-сосудистых поражений. На основании результатов пробы с реактивной гиперемией были выделены две группы: пациенты с эндотелиальной дисфункцией (ЭД) периферических артерий (основная группа - 20 человек) и лица без нарушения функции эндотелия (контрольная группа - 18 человек). Средние значения МК в покое в основной и контрольной группах достоверно не отличались (71,8±14,7 мл/мин/100 г. ткани против 70,4±12,8 мл/мин/100 г. ткани). При выполнении холодовой пробы (ХП) у 12 пациентов с эндотелиальной дисфункцией определялся незначимый прирост МК до 78,5±14,1 мл/мин/100 г. ткани, а у 8 пациентов отмечалось снижение МК до 65,8±14,2 мл/мин/100 г. ткани от исходных значений. Следует отметить, что в эту подгруппу вошли все 7 пациентов с клиническими проявлениями стенокардии покоя. В контрольной группе установлено достоверное увеличение МК на фоне ХП (с 70,7±13,8 мл/мин/100 г. ткани до 94,1±18,3 мл/мин/100 г. ткани, р<0,05). Следует отметить, что у лиц контрольной группы процент увеличения МК на фоне ХП был прямо пропорционален проценту прироста двойного произведения (ДП) (r = 0,73, р<0,05), тогда как у пациентов с ЭД корреляционной зависимости между величиной прироста ДП и процентом увеличения МК выявлено не было. В ходе корреляционного анализа установлена отрицательная взаимосвязь между процентом увеличения МК на фоне ХП и длительностью стажа курения (RSPEARMEN = - 0,67; p<0,001), наличием сахарного диабета (RSPEARMEN = - 0,72; p<0,01), дислипидемии (RSPEARMEN = - 0,6; p<0,01), а также общим количеством факторов риска (RSPEARMEN = - 0,64; p<0,05). Следует отметить, что в обеих группах прослеживалось отрицательное влияние гипертрофии миокарда левого желудочка (ГЛЖ) на величину коронарного резерва, выявленное в ходе корреляционного анализа (RSPEARMEN = - 0,68; p<0,005 и RSPEARMEN = - 0,76; p<0,005), а также пошаговой регрессии при объединении обеих групп (b=-0,66; р<0,05).
Таким образом, у пациентов с нормальной функцией эндотелия холодовая проба сопровождается увеличением МК пропорционально приросту двойного произведения. Незначимое увеличение или снижение МК в ответ на холодовую пробу отражает нарушение эндотелий-зависимой релаксации КА. Факторы риска развития сердечно-сосудистых поражений, такие как гипертрофия левого желудочка, курение, дислипидемия, сахарный диабет существенно влияют на функциональное состояние коронарных артерий. Следует отметить, что гипертрофия миокарда левого желудочка является самостоятельным фактором, влияющим на величину коронарного резерва, и в сочетании с эндотелиальной дисфункцией ухудшает состояние коронарной микроциркуляции.
Оценка параметров коронарной гемодинамики при гипертрофии миокарда левого желудочка. Выполнен анализ результатов ПЭТ-обследования 47 человек: 39 мужчин и 8 женщин в возрасте 51,3±9,16 лет (от 36 до 62 лет) с гипертрофией миокарда левого желудочка (ГЛЖ), установленной при эхокардиографии (индекс массы миокарда левого желудочка для мужчин более 134 и для женщин более 110 г/м2), сформировавшейся на фоне гипертонической болезни (Savage D. et al.,1987). Критерием включения в исследование считалось отсутствие каких-либо сопутствующих заболеваний, которые могли бы оказать влияние на структурно-функциональное состояние сердца (ИБС, клапанные поражения, кардиомиопатии, сахарный диабет, обструктивные заболевания легких, сердечная недостаточность, гемодинамически значимые нарушения ритма, спортивное сердце и др.). При выполнении ПЭТ с 13N-аммонием в покое у 37 пациентов (78,8%) отмечалось диффузно-неравномерное распределение РФП во всех отделах левого желудочка, что отражало неоднородность МК. У 10 пациентов (21,3%) с ГЛЖ и у лиц контрольной группы распределение 13N-аммония в миокарде оказалось равномерным. На фоне фармакологической пробы с дипиридамолом диффузно неравномерное распределение РФП у пациентов с ГЛЖ сохранялось. В 3 случаях выявлены стресс-индуцированные нарушения перфузии. Однако коронарографическое исследование не подтвердило наличия стенозирующего атеросклероза эпикардиальных КА, что свидетельствовало о нарушении перфузии на уровне микроциркуляторного русла. Средние значения МК в покое в группе пациентов с ГЛЖ и в контрольной группе достоверно не различались (72,3±12,33 мл/мин/100 г. ткани против 72,9±17,08 мл/мин/100 г. ткани, н.д.). При проведении пробы с дипиридамолом значения МК и КР были достоверно ниже в группе пациентов с ГЛЖ (153,5±49,7 мл/мин/100 г. ткани. против 219,6±53,9 мл/мин/100 г. ткани; р<0,05 и 2,11±0,37 против 2,86±0,22; р<0,05; соответственно). Индекс массы миокарда ЛЖ не оказывал значимого влияния на параметры коронарной гемодинамики (r= 0,14; p=0,66). Состояние коронарной гемодинамики у пациентов с ГЛЖ детерминировалось также наличием или отсутствием диастолической дисфункции (ДД) ЛЖ (F=8,34; р=0,007). Величина КР обнаруживала обратно пропорциональную зависимость от времени изоволемического расслабления ЛЖ (r= -0,69; p<0,05) и соотношения пиков Е и А - параметру, характеризующему наполнение ЛЖ (r= -0,72; p<0,05). В группе пациентов с ДД ЛЖ отмечалось существенное снижение КР и МК на фоне пробы с дипиридамолом, вне зависимости от типа геометрии ГЛЖ.
Таким образом, МК в состоянии покоя при ГЛЖ практически не отличается от нормальных значений. Ответ коронарного русла на вазодилатацию под влиянием дипиридамола существенно снижен при ГЛЖ, что свидетельствует о структурном ремоделировании КА. Параметры коронарной гемодинамики на фоне реактивной гиперемии зависят от структурно-функционального состояния ЛЖ.
Сопоставление информативности ПЭТ с 13N-аммонием и ОФЭКТ с 99МТС-технетрилом в диагностике функционально значимого атеросклероза коронарных артерий. Сравнительный анализ информативности ОФЭКТ с 99МТС-технетрилом и ПЭТ с 13N-аммонием определил явное превосходство ПЭТ в диагностике функционально значимого атеросклероза коронарных артерий по показателям чувствительности, специфичности и диагностической точности (табл.4).
Нами установлено, что чувствительность ОФЭКТ с 99МТС-технетрилом возрастает прямо пропорционально увеличению степени стеноза КА. Ложноотрицательные результаты ОФЭКТ с 99МТС-технетрилом наблюдались преимущественно у пациентов со «сбалансированной» ишемией, вызванной трехсосудистым поражением коронарного русла, а также при промежуточных стенозах КА. Ложноположительные результаты при выполнении перфузионной ОФЭКТ чаще встречались в виде стабильных дефектов перфузии (64,3% случаев), однако в 35,7% наблюдений диагностировались обратимые или частично-обратимые дефекты.
Таблица 4
Сопоставление информативности ПЭТ с 13N-аммонием и ОФЭКТ с 99МТС-технетрилом в диагностике функционально значимого атеросклероза коронарных артерий.
Метод исследования Ч (%) С (%) ДТ (%)
ОФЭКТ с 99МТС-технетрилом 84 75 78,3
ПЭТ с 13N-аммонием 94,3 93,9 94,1
Ч - чувствительность; С - специфичность; ДТ - диагностическая точность.
В ходе детального анализа нами были выявлены несколько причин появления ложноположительных результатов: полная блокада левой ножки пучка Гиса, эпикардиальные мышечные мостики и особенности конституции пациентов. Мышечные мостики, создававшие препятствие на пути прохождения эпикардиальных артерий и перекрывающие их просвет на ? 75%, могли стать объективной причиной нарушения коронарной перфузии. Однако эта аномалия развития была диагностирована лишь у 2 пациентов и не объясняла столь низкий показатель специфичности. Полная блокада левой ножки пучка Гиса (ПБЛНПГ) послужила причиной дефектов перфузии (как в покое, так и на фоне нагрузки) в бассейне передней межжелудочковой ветви левой коронарной артерии. Существование данного феномена широко обсуждается в литературе и имеет множество противоречивых объяснений (Le Guludec D, 1995, Zanco P., 2000, Phelps 2004). Однако авторы сходятся во мнении о том, что ПБЛНПГ является показанием к выполнению перфузионной ПЭТ, являющейся более точным диагностическим методом. Специфичность ОФЭКТ с 99МТС-технетрилом зависела от конституции пациентов. Так, частота ложноположительных результатов преобладала у гиперстеников (17 из 25 случаев), по сравнению с группой астеников (2 из 25 случаев) и нормостеников (6 из 25 случаев). При этом ложноположительные результаты наблюдались, преимущественно, в бассейне правой коронарной артерии (83,3%). Ложноположительные результаты в бассейне передней межжелудочковой ветви левой коронарной артерии встречались у женщин. Обнаруженные закономерности можно объяснить экранированием или неравномерным поглощением фотонной энергии окружающими мягкими тканями. Ткань молочной железы у женщин и диафрагма у лиц гиперстенической конституции являются «анатомическим препятствием» для гамма-квантов, что приводит к неравномерной потере фотонной энергии и отражается на сцинтиграмме в виде дефекта аккумуляции РФП в миокарде ЛЖ (Phelps, 2005). Обязательный компонент ПЭТ - трансмиссионное сканирование - и более высокая энергия гамма-квантов при позитронном исследовании позволяют устранить влияние «анатомических препятствий» (аттенюации излучения) и избежать появления ложных дефектов перфузии. Этот факт следует учитывать при выборе оптимального метода визуализации ишемии миокарда с учетом предполагаемого бассейна симптом-связанной коронарной артерии и объективизации состояния миокардиальной перфузии у пациентов с подозрением на патологию микрососудистого русла.
Сопоставление результатов ПЭТ с 13N-аммонием и стресс-эхокардиографии (стресс-ЭХОКГ). Согласно полученным нами результатам, стресс-ЭХОКГ по всем показателям информативности уступала ПЭТ с 13N-аммонием, чувствительность, специфичность и диагностическая точность которой составила, соответственно, 78%, 88,3% и 84,1%. Детальный анализ ложноотрицательных результатов стресс-ЭХОКГ позволил обнаружить интересный факт: у пациентов с анамнестическими указаниями на перенесенный инфаркт миокарда и ЭКГ-признаками трансмурального повреждения резидуальная ишемия в зонах постинфарктного кардиосклероза была диагностирована, по данным стресс-ЭХОКГ, лишь в 26 (53,0%) из 49 сегментов ЛЖ, а по результатам ПЭТ - во всех (100%) сегментах. Однако при оценке информативности стресс-ЭХОКГ не по количеству сегментов ЛЖ, а по числу пациентов, резидуальную ишемию в бассейне инфаркт-связанной артерии не удалось диагностировать лишь в 4 из 13 случаев. Возможно, что причиной ложноотрицательных результатов при этом явилась изначально резко выраженная акинезия ишемизированных сегментов, степень усугубления которой не удалось обнаружить в ходе выполнения нагрузочной пробы. К объективным недостаткам стресс-ЭХОКГ следует отнести и неудовлетворительную ультразвуковую визуализацию отдельных сегментов или групп сегментов ЛЖ, вследствие конституционных особенностей пациентов, а также сопутствующих заболеваний легких или ожирения. Все это, по видимости, может привести к недооценке распространенности и степени тяжести обструктивного поражения коронарного русла. Кроме того, на результаты стресс-ЭХОКГ существенно влияют субъективные факторы, связанные с особенностями УЗИ-лоцирования сердца тем или иным оператором, и отсутствие четких сонографических критериев количественной оценки индуцированного нарушения локальной инотропной функции ЛЖ. Анализ результатов информативности различных методов лучевой диагностики позволил обосновать алгоритм обследования больных с подозрением на ИБС (схема 1).
Как видно из представленной схемы, обследование целесообразно начинать с неинвазивных методов, включающих в себя нагрузочные ЭКГ и ЭХОКГ-тесты, МСКТ-коронарографию. Наши исследования показали, что ПЭТ с 13N-аммонием позволяет получить объективную информацию о состоянии коронарной микроциркуляции при атеросклерозе венечных артерий и других патологических состояниях, способных оказывать влияние на структурно-функциональное состояние коронарного русла. В связи с этим, при возможности ПЭТ с 13N-аммонием следует выполнять всем пациентам с подозрением на ИБС. С другой стороны, необходимо учитывать высокую стоимость и малую доступность данного метода лучевой диагностики, что ограничивает его широкое применение в клинической практике. Следовательно, к ПЭТ с 13N-аммонием следует прибегать, главным образом, при наличии у пациентов промежуточных стенозов КА для оценки их функциональной значимости, а также у лиц с тяжелыми нарушениями ритма и проводимости, при которых другие методы комплексного лучевого исследования неинформативны, а полученные результаты сомнительны. К оценке состояния коронарной микроциркуляции методом ПЭТ с 13N-аммонием целесообразно прибегать также в сложных диагностических случаях для определения тактики лечения у лиц без признаков стенозирующего атеросклероза КА, но с сопутствующими факторами риска кардиоваскулярной патологии.
Определение информативности ПЭТ с меченой жирной кислотой 11С-бутиратом натрия (11С-БН) в диагностике ИБС. Нами обследован 41 пациент (36 мужчин и 5 женщин, средний возраст 54,1±6,0 лет) с хроническими формами ИБС. Контрольную группу составили 13 человек (8 мужчин и 5 женщин, средний возраст 49,1±10,3 лет), в анамнезе которых отсутствовали четкие указания на заболевания сердечно-сосудистой системы и не обнаруживались ишемические изменения на ЭКГ и ЭХОКГ ни в покое, ни при нагрузке. У лиц без сердечно-сосудистой патологии график «активность/время», построенный над областью миокарда левого желудочка, представляет собой биэкспоненциальную кривую и включает в себя фазу «плато», отражающую накопление РФП в миокарде, за которой следуют две фазы элиминации 11С-БН - быстрая, соответствующая процессу бета-окисления, и медленная, имеющая отношение к образованию и утилизации фосфолипидов и триглицеридов.
У пациентов с коронарным атеросклерозом графики «активность/время», построенные из зон интереса, соответствующих сегментам миокарда ЛЖ, относящимся к бассейнам КА с гемодинамически значимыми стенозами, имеют более пологую моноэкспоненциальную форму по сравнению с кривыми, относящимися к секторам миокарда, получающим кровоснабжение из бассейнов неизмененных КА. При визуальной оценке томосцинтиграмм на статическом изображении сердца у пациентов с атеросклеротическим поражением КА отмечалось заметно более низкое накопление 11С-БН в зонах ишемии по сравнению с интактными отделами ЛЖ. С увеличением степени стеноза КА отмечалось постепенное уменьшение средних значений коэффициента регионарной аккумуляции (КРА) указанного РФП. Однако достоверное отличие от контрольной группы было обнаружено лишь при стенозировании КА ? 75% от диаметра просвета сосуда. Аналогичная тенденция наблюдалась и для средних значений коэффициента затухания экспоненты (КЗЭ) графика «активность/время» в участках ЛЖ, относящихся к бассейнам стенозированных КА. Коэффициент регионарной аккумуляции 11С-БН и КЗЭ в сегментах ЛЖ, получающих кровоснабжение из КА с промежуточными стенозами достоверно не отличались от контрольной группы (70,7±14,64% против 73,8±6,03% и 0,039±0,012 мин.-1 против 0,041±0,0055 мин.-1; соответственно).
В участках постинфарктного кардиосклероза, независимо от глубины повреждения, было обнаружено статистически значимое снижение КРА 11С-БН в миокарде и КЗЭ, по сравнению с интактным миокардом (45,3±14,17% против 73,8±6,03%, р<0,01 и 0,013±0,0009 мин.-1 против 0,041±0,0055 мин.-1, р<0,01 соответственно). Также отмечалось достоверное различие значений КРА 11С-БН в миокарде и КЗЭ в зонах постинфарктного кардиосклероза между участками Q-инфаркта и субэндокардиального повреждения (45,3±14,17% против 57,0±10,10%; р<0,01 и 0,013±0,0009 мин.-1 против 0,041±0,0055 мин.-1 р<0,01 соответственно). Это вполне объяснимо более тяжелым характером поражения в участках ЭКГ-идентифицированного трансмурального склероза.
Анализ характеристических кривых показал, что при пороговом значении КРА ? 69% можно предполагать наличие стеноза КА ?75% (с чувствительностью 82% и специфичностью 82,1%), а при пороговом значении КЗЭ ? 0,038 мин.-1 есть основание диагностировать наличие функционально значимой коронарной обструкции (с чувствительностью 84,2% и специфичностью 84%). Таким образом, показатели информативности ПЭТ с 11С-БН по обоим критериям были сопоставимыми. Обнаружено совпадение результатов ПЭТ с 11С-БН и 13N-аммонием при диагностике участков постинфарктного кардиосклероза в 100% случаев. Тем не менее, из 123 сегментов со стресс-индуцированными дефектами перфузии, нарушение утилизации жирных кислот было обнаружено лишь в 98 сегментах (79,6%). В оставшихся 25 (20,4%) сегментах с обратимыми дефектами перфузии признаки гипоксии миокарда по данным ПЭТ с 11С-БН отсутствовали, что свидетельствовало о хорошем кровоснабжении и достаточной оксигенации кардиомиоцитов в условиях покоя. В целом же, по своей диагностической значимости ПЭТ с 11С-БН уступает нагрузочной ПЭТ с 13N-аммонием в выявлении участков транзиторной ишемии миокарда, т.к. позволяет идентифицировать зоны гипоксии лишь при степени стенозирования КА ?75%. К преимуществу ПЭТ с 11С-БН следует отнести возможность получения объективных признаков ИБС без проведения нагрузочных проб.
Информативность и прогностическая ценность ПЭТ с 11С-БН в оценке обратимости регионарной систолической дисфункции левого желудочка после хирургической реваскуляризации у больных ИБС. Как известно, наибольшее значение для решения вопросов практического характера имеет не столько чувствительность и специфичность метода исследования, сколько его прогностическая ценность. В данной серии наблюдений мы обследовали 24 пациента, которым была выполнена хирургическая реваскуляризация миокарда. Полученные результаты верифицировали данными последующего ЭХОКГ-наблюдения за восстановлением регионарной сократительной функции в зонах дооперационной диссинергии. На основе анализа характеристических кривых нами было установлено пороговое значение исходного коэффициента регионарной аккумуляции 11С-БН ? 63%, при котором с чувствительностью 91,8%, специфичностью 91,6% и диагностической точностью 91,7% следует ожидать улучшения регионарной сократительной функции после хирургической реваскуляризации. В итоге, положительная прогностическая ценность ПЭТ с 11С-БН, по выявленным признакам (значениям КРА? 63%), составила 91,78% и отрицательная прогностическая ценность - 91,63%.
Сопоставление прогностической ценности ПЭТ с 11С-БН и ПЭТ с 18F-ФДГ в предсказании обратимости хронической ЛЖ дисфункции после хирургической реваскуляризации. Сравнительная оценка показала, что ПЭТ с 11С-БН уступает 18F-ФДГ по чувствительности (91,2% против 97,9%) и отрицательной прогностической ценности (90,7% против 97,2%). Тем не менее, по показателям специфичности (92,8% против 76%) и положительной прогностической ценности (93,7% против 80%) ПЭТ с 11С-БН существенно превосходила ПЭТ с 18F-ФДГ в предсказании обратимости регионарной левожелудочковой дисфункции после оперативного лечения. Различие по прогностической ценности обоих методов, в большей степени, зависело от характера диссинергии, т.е. от глубины повреждения миокарда (табл.5).
Таблица 5.
Сопоставление прогностической ценности ПЭТ с 18F-ФДГ и 11С-БН для различных видов регионарной дисфункции ЛЖ
Положительная прогностическая ценность ПЭТ с 18F-ФДГ и 11С-БН для гипокинетичных сегментов была приблизительно одинаковой (94,6% против 92,3%). Наибольшее различие нами было обнаружено в отношении положительной прогностической ценности для а-и дискинетичных сегментов ЛЖ (62,5% против 90,9%). Так, в нашем исследовании наблюдались случаи, когда в участках миокарда, активно накапливающих 18F-ФДГ, исследование с 11С-БН не выявляло признаков жизнеспособности, а восстановление регионарной сократимости ЛЖ после хирургического лечения отсутствовало. Как известно, ПЭТ с 18F-ФДГ позволяет идентифицировать признаки метаболической активности в сегментах с тяжелыми, в том числе необратимыми, ишемическими изменениями, причем даже в случаях, когда реваскуляризация миокарда не сопровождается восстановлением сократимости (Phelps M., 2004; Allman K.C., 2002; Bax JJ. 2004). Улучшение систолической функции ЛЖ наблюдается только при наличии ?50% жизнеспособных кардиомиоцитов в толще поврежденной ткани, а ПЭТ с 18F-ФДГ позволяет обнаружить метаболическую активность уже при наличии ?25% жизнеспособных кардиомиоцитов (Baumgarten H. 1998).
Таким образом, сохранный метаболизм жирных кислот является более надежным прогностическим маркером улучшения регионарной и, соответственно, глобальной сократительной функции ЛЖ после оперативного лечения. Однако выявление малого количества поврежденных, но жизнеспособных кардиомиоцитов, находящихся в состоянии хронической ишемии, ассоциируется с высоким риском острых коронарных осложнений (Di Carli MF, 1994, Auerbach M.A.,1999). Следовательно, выбор оптимального метода идентификации жизнеспособного миокарда зависит от конкретной клинической задачи: для предсказания обратимости систолической дисфункции после хирургической реваскуляризации целесообразно использовать ПЭТ с 11С-БН, а для индикации жизнеспособных кардиомиоцитов в толще необратимо поврежденной ткани - ПЭТ с 18F-ФДГ. Функциональная обратимость ЛЖ диссинергии существенным образом зависит от площади жизнеспособного миокарда (Auerbach M.A., 1999, Bax JJ., 2004). Нами было отмечено, что между количеством близлежащих жизнеспособных сегментов (по данным ПЭТ с 11С-БН) и динамикой фракции выброса ЛЖ после хирургической реваскуляризации выявляется позитивная корреляция (r=0,53, р<0,05). При этом положительная зависимость между количеством жизнеспособных близлежащих сегментов, аккумулирующих 18F-ФДГ и динамикой глобальной сократительной функции ЛЖ в аналогичных условиях оказалась слабовыраженной, хотя и достоверной (r=0,32, р=0,04).
Оценка жизнеспособности миокарда у пациентов с полной блокадой левой ножки пучка Гиса. При обследовании больных с полной блокадой левой ножки пучка Гиса (ПБЛНПГ) кардиологи сталкиваются с определенными трудностями, связанными с диагностикой жизнеспособного миокарда в области межжелудочковой перегородки (МЖП), т.к. нарушение внутрижелудочковой проводимости, само по себе, может привести к локальной систолической дисфункции. Многочисленные публикации указывают на высокое число ложноотрицательных результатов традиционных лучевых методов исследования, в том числе ПЭТ с 18F-ФДГ (Витько Н.К., 2004; Delonca J, 1992; Zanco 2000). Между тем, в литературе встречаются единичные работы, демонстрирующие хорошие результаты использования для достижения указанной цели ПЭТ с мечеными жирными кислотами (C. Altehoefer, 1995). Это стало предпосылкой к изучению диагностических возможностей ПЭТ с 11С-БН для решения данной проблемы.
Нами отмечено, что при согласованном снижении перфузии и метаболизма глюкозы в области МЖП признаки жизнеспособности кардиомиоцитов по данным ПЭТ с 11С-БН также отсутствовали (КРА < 63% от максимального накопления). В сегментах с нормальной или умеренно сниженной перфузией и выраженным снижением метаболизма глюкозы в 91,8% (22/24) случаев отмечена высокая аккумуляция 11С-БН, что свидетельствовало о жизнеспособности миокарда в дискинетичных сегментах МЖП (КРА ? 63%). Отсюда следует, что ПЭТ с 11С-БН обладает большей диагностической эффективностью для корректной оценки объема жизнеспособного миокарда и рубцовой ткани в области МЖП и является приоритетным методом при наличии у пациента сопутствующего нарушения проводимости по типу ПБЛНПГ.
Накопленный опыт позволил нам предложить оптимальный, с нашей точки зрения, диагностический алгоритм обследования пациентов с ИБС и регионарной систолической дисфункцией ЛЖ (схема 2).
Как видно из этой схемы, выбор оптимальной методики зависит от тяжести исходного нарушения локальной сократительной функции. В случае преобладания зон гипокинезии следует отдавать предпочтение стресс-ЭХОКГ с малыми дозами добутамина, как более распространенному и относительно дешевому методу лучевой диагностики (Baumgarten H., 1998). Жизнеспособный миокард в гипокинетичных сегментах, установленный на основании результатов стресс-ЭХОКГ, является показанием для хирургической реваскуляризации миокарда. Однако отсутствие эхокардиографических критериев жизнеспособности вовсе не исключает наличия гибернированного миокарда в зоне гипокинезии, в связи с чем следующим этапом диагностического алгоритма является ПЭТ. Учитывая сопоставимую чувствительность 18F-ФДГ и 11С-БН (97% против 94,6%) для зон гипокинезии, предпочтение следует отдавать последнему, т.к. короткий период физического полураспада изотопа 11С позволяет уменьшить лучевую нагрузку на пациента по сравнению с 18F. Как известно, наличие жизнеспособных клеток даже при функционально необратимом повреждении миокарда ассоциируется с неблагоприятным прогнозом и является показанием к хирургической реваскуляризации участка регионарной дисфункции (Di Carli MF, Davidson M, 1994 Auerbach M.A., Schoder H.,1999). В свете сказанного, ПЭТ с 18F-ФДГ, несмотря на относительно низкую положительную прогностическую ценность, является наиболее предпочтительным методом идентификации жизнеспособности кардиомиоцитов для зон а- и дискинезии в силу своей высокой чувстви