Автореферат и диссертация по медицине (14.01.13) на тему:Мультиспиральная компьютерная томография в диагностике патологии коронарного русла

На правах рукописи

Фуженко Екатерина Евгеньевна

МУЛЬТИСПИРАЛЬНАЯ КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ПАТОЛОГИИ КОРОНАРНОГО РУСЛА

14.01.13 - лучевая диагностика, лучевая терапия

АВТОРЕФЕРАТ •« ■, ,.ЛГ)

1 1 НОЯ 2015

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-2015

005564272

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»

Научный руководитель:

Сандриков Валерий Александрович доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, руководитель отдела клинической физиологии, инструментальной и лучевой диагностики ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского»

Научный консультант:

Кулагина Татьяна Юрьевна доктор медицинских наук, руководитель лаборатории электрофизиологии и нагрузочных тестов ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В .Петровского»

Официальные оппоненты:

Макаренко Владимир Николаевич доктор медицинских наук, профессор, руководитель рентгенодиагностического отдела и отделения рентгеновской компьютерной и магнитно-резонансной томографии ФГБУ «НЦССХ им. А.Н. Бакулева» МЗ РФ

Коков Леонид Сергеевич доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН, руководитель отделения рентгенохирургических методов диагностики и лечения НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского

Ведущая организация: Федеральное Государственное Автономное Учреждение «Лечебно-реабилитационный центр» Минздрава России

Защита диссертации состоится «15» декабря 2015 г. в 15.00 часов на заседании Диссертационного совета Д 001.027.02 Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского» Адрес: 119991, Москва, Абрикосовский переулок, д.2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского» и на сайте www.med.ru

Автореферат диссертации разослан «_»_2015 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета доктор медицинских наук

Годжелло Элина Алексеевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) и ее осложнения в настоящее время являются одним из наиболее распространенных факторов риска смертности и утраты трудоспособности населения экономически развитых стран [Бокерия Л.А., 2006; Chang С.С. et al., 2013; Erdal М. et al., 2014]. Более 30% инфарктов миокарда (ИМ) развиваются непосредственно в результате окклюзии коронарных артерий (КА), однако результаты общепринятых кардиологических тестов у этих больных часто оказываются отрицательными или сомнительными. В качестве единственного надежного метода визуализации КА и количественной оценки степени стеноза сосудов у данного контингента больных до последнего времени рассматривалась селективная коронарная ангиография (КАГ) [Авалиани В.М., 2007; Чазов Е.И., 2008; Gaudio С. et al., 2013]. Однако большая доля пациентов, которым выполняется КАГ, в дальнейшем не нуждается в применении методов хирургической реваскуляризации миокарда [Gaudio С. et al., 2013], кроме того, использование КАГ в 2-3% случаев сопровождается осложнениями [Оганов Р.Г. и др., 2002; Achenbach S. et al., 2000; Giesler Т. et а!., 2002]. В связи с этим предпринимаются попытки использования других высокоэффективных неинвазивных методов диагностики поражения КА [Маряшева Ю.А. и др., 2010; Коков JI.C. и др., 2013; Синицин В.Е. и др., 2014; Abdulla J. et al., 2012].

Внедрение в клиническую практику многослойной спиральной компьютерной томографии (МСКТ) раскрыло широкие перспективы для изучения анатомических характеристик, оценки структурной основы и степени стенозирования коронарных артерий. КТ-ангиография является одним из наиболее быстро развивающихся методов оценки состояния сердца и коронарных сосудов, который позволяет оценить риск, связанный с наличием атеросклеротических бляшек в коронарных сосудах [Heijenbrok-Kal М.Н. et al., 2007; De Graaf F.R. et al., 2010; Макаренко B.H. и др., 2012; Borissoff J.I. et al., 2012; Архипова И.М., Синицын B.E., 2012; Petcherski О. et al., 2013; Сумин A.H. и др., 2014]. Предполагается, что дальнейшее развитие технологий позволит КТ-ангиографии стать основным методом диагностики коронарной недостаточности и других сердечно-сосудистых заболеваний, хотя сведения об эффективности метода достаточно противоречивы.

Другим современным и безопасным методом обследования больных с ИБС является эхокардиграфия (ЭхоКГ), при этом наиболее информативна эхокардиография, проведенная в нагрузочном режиме - Стресс-ЭхоКГ [Сандриков В.А. и др., 2012], однако сообщения о сопоставимости результатов вышеупомянутых методов исследования в доступной литературе практически отсутствуют.

Вышеизложенное обусловливает актуальность оптимизации алгоритмов и параметров его применения, изучения эффективности МСКТ в прогнозировании и выявлении стенозов коронарных артерий у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Цель исследования - изучить и оценить возможности мультиспиральной компьютерной коронарографии в диагностике структурных и анатомических изменений коронарных артерий у больных ишемической болезнью сердца.

Задачи:

1. Определить информативность и достоверность результатов мультиспиральной компьютерной коронарографии в сравнении с традиционной коронарной ангиографией у больных ишемической болезнью сердца.

2. Изучить и обобщить возможности мультиспиральной компьютерной томографии в неинвазивной диагностике стенозов и окклюзий коронарных артерий.

3. Разработать показания к проведению мультиспиральной компьютерной коронарографии и выявить факторы, влияющие на несоответствие результатов инвазивной и неинвазивной коронарографии.

4. Оценить и сравнить результаты мультиспиральной компьютерной томографии с результатами стресс-эхокардиографии и коронарной ангиографии.

Научная новизна. В исследовании получены новые данные о диагностике анатомического повреждения коронарных артерий по результатам мультиспиральной компьютерной томографии.

Впервые доказано наличие статистически значимых корреляций между результатами мультиспиральной компьютерной томографии и коронарной ангиографии, а также стресс-эхокардиографии, подтверждающее сопоставимость результатов оценки состояния коронарных сосудов.

Разработан новый подход к оценке патологии коронарных сосудов, доказана сильная статистическая связь между результатами пробы стресс-эхокардиографии и данными о состоянии коронарных артерий с помощью рассчитанной модели логистической регрессии.

Разработаны новые принципы оценки степени поражения коронарного русла, основанные на сопоставлении результатов коронарографии, МСКТ и стресс-эхокардиографии.

Показана высокая чувствительность и специфичность МСКТ в отношении выявления патологии коронарных артерий.

Практическая значимость работы. Результаты исследования могут быть использованы в кардиологии, сердечно-сосудистой хирургии, лучевой диагностике и

в процессах реабилитации пациентов после восстановления коронарного кровообращения в ближайшем и отдаленном послеоперационных периодах.

Полученные результаты позволяют значительно повысить качество визуализации коронарных артерий и диагностическую эффективность метода МСКТ.

Показано, что внедрение в клиническую практику МСКТ-ангиографии коронарных артерий способствует повышению эффективности оценки состояния коронарных сосудов, что позволяет ограничить показания к проведению инвазивной коронароангиографии.

Доказано, что в условиях многососудистого поражения коронарного русла при выявлении значимого стенозирования хотя бы одной из коронарных артерий по данным МСКТ целесообразно выполнение стресс-теста с целью выявления факторов риска развития ИБС.

На основании полученных данных разработаны предложения по совершенствованию тактики ведения пациента и решения вопроса о срочности реваскуляризации миокарда и объеме вмешательства.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Мультиспиральная компьютерная томография является высокоэффективным методом диагностики структурного состояния коронарных сосудов у больных ишемической болезнью сердца. Диагностическая эффективность метода МСКТ-коронароангиографии достаточно высока в отношении выявления стенозов коронарных сосудов различной выраженности.

2. Высокая чувствительность и специфичность стресс-эхокардиографии в отношении выявления ишемии в области бассейнов отдельных коронарных артерий позволяет рекомендовать комплексное использование метода в сочетании с МСКТ-коронароангиографией для оценки структурно-функциональных нарушений коронарного русла у больных ИБС.

3. Метод МСКТ обладает сопоставимыми с КАГ возможностями в диагностике состояния сосудов; высокая внутри- и межоператорская воспроизводимость позволяет совершенствовать диагностическую тактику в оценке изменений сосудистой стенки в зависимости от исследуемого бассейна и типа выявленной патологии и рекомендовать его использование для выработки тактики ведения больных с ишемической болезнью сердца.

Внедрение в клиническую практику. Результаты исследования внедрены в клиническую практику работы отдела клинической физиологии, инструментальной и лучевой диагностики, отделения хирургии ишемической болезни сердца ФГБНУ

«Российского научного центра хирургии имени академика Б.В. Петровского», а также в процесс обучения ординаторов и курсантов на кафедре «Функциональной и ультразвуковой диагностики» ИПО ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: научно-практической конференции «Редкие наблюдения и ошибки инструментальной диагностики» (Москва, 2014), конгрессе Российской Ассоциации Радиологов (Москва, 2014), Международном VIII Невском Радиологическом Форуме (Санкт-Петербург, 2015), научно-практической конференции «Редкие наблюдения и ошибки инструментальной диагностики» (Москва, 2015).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, из них 2 статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикаций основных результатов диссертации.

Личное участие автора в получении результатов. Автором самостоятельно разработаны дизайн и программа исследования, диссертант принимала участие в обследовании больных с ишемической болезнью сердца. Автор освоила методы, применяемые для получения и оценки результатов, выполнила статистический анализ и описание результатов основных клинических и инструментальных исследований, сформулировала выводы и основные положения, выносимые на защиту.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы. Работа иллюстрирована 33 таблицами и 30 рисунками. Указатель использованной литературы содержит 225 библиографических источников, в том числе 44 отечественные и 181 иностранная публикации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Общая характеристика клинических наблюдений и методы исследования.

Работа выполнена в отделе клинической физиологии, инструментальной и лучевой диагностики, отделении рентгенодиагностики и компьютерной томографии, лаборатории электрофизиологии и нагрузочных тестов, отделении рентгенохирургических (рентгенэндоваскулярных) методов диагностики и лечения ФГБНУ «РНЦХ им. академика Б.В. Петровского».

С октября 2012 г. по сентябрь 2015 г. обследовано 67 больных (18 женщин и 49 мужчин, средний возраст 62,4±9,5 года) с ишемической болезнью сердца или высоким риском развития ИБС, госпитализированных с целью коррекции их

состояния. При анализе сканограмм 3 пациентов были получены значения кальциевого индекса более 2000, ввиду некорректной интерпретации данных эти пациенты были исключены из наблюдения.

Общеклиническое обследование пациента включало в себя сбор анамнеза, выяснение наличия факторов риска, осмотр, физикальное обследование, детальное изучение местного статуса с оценкой состояния основных сосудистых бассейнов. Все пациенты были в стабильном состоянии, без острой кардиологической и неврологической патологии, получали терапию в соответствии с нозологией согласно Национальным клиническим рекомендациям по диагностике и лечению стабильной стенокардии (2008).

На первом этапе исследования был выполнен анализ диагностической эффективности МСКТ-коронароангиографии в оценке патологии коронарного русла, которая осуществлялась на общей когорте пациентов. Всем пациентам была выполнена МСКТ-коронароангиография, ее результаты были сопоставлены с референтными значениями, полученными с помощью метода КАГ. С целью анализа результатов повторных измерений данных МСКТ-коронароангиографии был выполнен тест оценки внутри- и межоператорской воспроизводимости для измеряемых и расчетных величин по методу Бленда-Альтмана. Для этого из общей выборки была выделена группа из 20 обследуемых, которым последовательно выполняли измерения степени стенозирования коронарных сосудов. Обследование проводили поочередно 2 врача-оператора: один исследователь сменял предыдущего сразу после окончания обработки данных и не был информирован о результатах предыдущих измерений. С целью регистрации внутриоператорской воспроизводимости был произведен анализ КТ-томограмм у 14 пациентов.

На втором этапе работы было обследовано 35 пациентов (21 мужчина, 14 женщин), средний возраст 59±6 лет, с высоким риском развития ИБС, а также с наличием соответствующей ИБС клинической симптоматики стабильной и нестабильной стенокардии напряжения, обратившихся за помощью впервые. У 23 из них ранее была выявлена ИБС I-IV функциональных классов (ФК CCS). У данной группы пациентов было выявлено многососудистое поражение коронарного дерева по данным МСКТ-коронароангиографии, подтвержденное результатами КАГ. С целью определения информативности методики в оценке структурного поражения коронарных артерий, а также выявления взаимосвязей влияния симптом-связанной артерии на функциональное состояние ЛЖ дополнительно была выполнена стресс-эхокардиография. Полученные данные анализировали на предмет отображения возможностей методов в неинвазивной диагностике сердечно-сосудистой системы.

С целью оценки диагностических возможностей МСКТ-коронарографии были проанализированы полученные в ходе сканирования томограммы на предмет качества получаемого изображения в зависимости от использованного алгоритма. Диагностическими критериями оценки полученных данных явились: отсутствие стенозов КА; наличие гемодинамически незначимого стенозирования (ГНЗ); наличие гемодинамически значимого стенозирования (ГЗС); критическое стенозирование КА.

Всем больным была выполнена МСКТ на 256-срезовом компьютерном томографе Somatom definition flash (Siemens, Germany): коллимация 128x0,6, временное разрешение 75 мс, пространственное разрешение 0,33 мм, ширина среза 0,75 мм, напряжение (kV 120/100), сила тока mAs - с применением программы снижения лучевой нагрузки Care Dose4D. Параметры протокола исследования КА представлены в таблице 1.

Применяли стандартный протокол сканирования, включающий: топограмму в прямой проекции для определения области интереса. Проводили нативное исследование сердца с целью последующего подсчета коронарного кальциноза -CaScoring, далее Test Bolus с автоматическим определением пика насыщения контрастного препарата в восходящей аорте и непосредственное сканирование уровня интереса. Размер зоны исследования составлял в среднем 13-18 см. Это позволяло полностью охватить анатомическую область сердечной мышцы.

Таблица 1. Параметры протокола исследования коронарных артерий с применением Flash Spiral CorCTA

Протокол исследования Параметры сканирования

Область сканирования Сердце, 134 мм

Направление сканирования Краниокаудальное

Время полного оборота 0,28 с

Время сканирования 0,28 с

Напряжение 100 kV/100 kV

Шаг реконструкции 0,5 мм

Питч 3,4

Ядро реконструкции В 26f

Задержка пуска сканирования 5с

Задержка начала сканирования Тест-болюс+6 с+задержка пуска

Все серии сканирования проводили при задержке дыхания, на высоте вдоха, после предварительной респираторной тренировки пациентов и ЭКГ-синхронизацией. Использовали три основных вида ЭКГ-синхронизированных программ: протокол Вв СогСТА- спиральный режим сканирования у пациентов с ЧСС>70 уд/мин;

протокол CorCTA_AdaptiveSeq - пошаговый режим сканирования у пациентов с ЧСС>70 уд/мин, а также с наличием экстрасистол в анамнезе. В случае наличия у пациента стабильного пульса и ЧСС< 70 уд/мин применяли протокол Р1азЬ_СогСТА - спиральный режим сканирования с проспективным сбором данных. Постобработку выполняли с помощью системы экспертного постпроцессинга Зугщо У1а, в приложении СТ-Согопагу, которое ускоряет процесс обработки изображений ввиду предварительного выделения сердца из окружающей ткани, выделения и маркировки каждой коронарной артерии и предоставления оптимальной фазы сердечного цикла для анализа изображений.

С учетом качества изображения и для получения более полной информации о состоянии КА анализировали данные, полученные в конечно-диастолическую фазу сердечного цикла (75-80% Я-Я) либо оценивали комплекс мультифазных изображений с шагом в 10% от сердечного цикла. Данные МСКТ-коронарографии обрабатывали на аксиальных срезах в режимах МРЯ (многоплоскостная реконструкция), М1Р (проекция максимальной интенсивности) и УЯТ (трехмерные изображения), а также на МРЯ-изображениях линейного хода сосуда (выпрямленного приложением автоматически) с возможностью количественного подсчета степени стенозирования артерии по площади и по диаметру. Такая система обработки заключается в установке специальных отметок программного приложения на трех уровнях: на уровне стеноза, а также на уровне непораженного просвета артерии проксимальнее и дистальнее локализации бляшки, что соответствует применяемому подходу количественной оценки степени стенозирования при традиционной рентгеновской ангиографии.

Предварительно определяли уровень кальцификации коронарного русла с автоматическим подсчетом кальциевого индекса по шкале Agatson. В случае выявления выраженного кальциноза осуществляли ручное редактирование изображения с целью исключения кальциевой бляшки в просвете сосуда с учетом его диаметра проксимальнее и дистальнее уровня поражения.

Анализировали основные магистральные артерии коронарного русла: ствол ЛКА, переднюю нисходящую артерию (ПНА), огибающую артерию (ОА) и правую коронарную артерию (ПКА). Оценивали степень стенозирования КА по сегментам согласно рекомендациям Американской ассоциации кардиологов (АНА). В анализ были включены сегменты ПКА - 1-3, ПНА - 6-8, ОА - 11-14. В связи с малой выборкой пациентов с поражением ствола ЛКА, стенозирование ствола было выявлено в 11,6% случаев, 5 сегмент коронарного русла (ствол ЛКА) из дальнейшего анализа был исключен. Задняя межжелудочковая ветвь (15 сегмент), задняя боковая

ветвь (4 сегмент), 1 и 2 диагональные артерии (сегменты 9 и 10 соответственно) и ветвь тупого края (12 сегмент) в анализ не были включены ввиду мелкого диаметра артерий и сложности интерпретации данных в случае выраженного кальциноза данных сегментов. Полученные данные оценивали следующим образом: отсутствие стеноза; стеноз < 50% (гемодинамически незначимый); стеноз от 50 до 95% (гемодинамически значимый); стеноз > 95% (субтотальный); окклюзия коронарной артерии. На основании этих критериев рассчитывали диагностические характеристики метода МСКТ-коронароангиографии.

В ходе исследования у 19 пациентов применили сканирование с использованием двух источников энергии (метод двух энергий - Dual Energy), позволяющее сочетать мощность излучения двух рентгеновских трубок, двух генераторов и двух линеек детекторов сбора данных для улучшения качества изображения. Ввиду малого диаметра КА и быстрого периода заполнения артерий контрастным веществом метод применяли при выявлении у обследуемых высоких значений ЧСС (с наличием или отсутствием иных аритмий), избыточной массы тела, а также высокого уровня кальциноза коронарного русла.

Время вращения гентри составило 0,33 с, таким образом, временное разрешение составило 82,5 мс. Напряжение для КТ-ангиографии составляло 120 кВ для обеих трубок, сила тока - до 560 мА с модуляцией, с максимальным значением между 30 и 80% сердечного цикла.

Полученные в ходе исследования коронарного дерева с применением метода «двух энергий» томограммы были проанализированы на предмет оценки качества полученных изображений при сравнении с томограммами, полученными с использованием вышеописанных протоколов сканирования в одноэнергетическом режиме, при одном и том же значении питча. Показатели степени стенозирования артерий, определенные в ходе обследования с применением метода «двойной энергии», также были проанализированы и рассчитаны на основании вышеописанных критериев с использованием рабочей станции томографа и сопоставлены с референсными данными, полученным при использовании методики КАГ.

Оценивали качество томограмм каждой КА посегментно - сегменты ПКА - 1-3, ПНА - 6-8, OA - 11-14. Всего было проанализировано состояние 576 сегментов сосудов в зависимости от примененного протокола сканирования. Все изображения были проанализированы и классифицированы двумя врачами-операторами независимо друг от друга.

Анализ качества изображения осуществляли по следующей схеме: доступные интерпретации, без артефактов; наличие артефактов, но интерпретация возможна;

наличие выраженных артефактов, интерпретация невозможна. Критериями оценки качества изображения выступило наличие таких факторов как: артефакты от движения - в виде двойного контура стенки сосуда; артефакты от частичного эффекта объема - в виде размытости контура сосуда; зашумленности изображения - в виде повышенной зернистости картинки, когда отмечалось выраженное расхождение значений КТ-плотности в проекции контрастируемого просвета артерии, а также сочетание малого диаметра артерии и выраженного протяженного кальциноза, вызывающего «засвечивание» ее просвета. Каждый из 2 операторов после исследования сегмента артерии оценивал качество изображения по вышеприведенной схеме, таким образом, было получено по 2 оценки качества визуализации сегментов у групп пациентов по 18, 16, 11 и 19 человек в зависимости от примененного режима сканирования.

Коронарную ангиографию во всех случаях выполняли по методике М. Judkins (1967), на базе отделения рентгенохирургических (рентгенэндоваскулярных) методов диагностики и лечения РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского. Исследование проводили на аппарате ALLURA XPER FD10 (Phillips, Нидерланды). Изображения сохраняли на компакт-дисках (CD-R) в цифровом формате DICOM-3 в различных проекциях с обязательной регистрацией области стеноза в двух ортогональных проекциях для левой и правой КА в - 2-4-х проекциях. Инъекцию контрастного вещества в общем количестве 50-70 мл производили со скоростью 2-3 мл/с. Скорость регистрации составляла 25 кадров в секунду. Коронарограммы были проанализированы с помощью просмотровой компьютерной станции с использованием стандартного программного обеспечения ангиографического аппарата Allura Xper FD10 тремя опытными специалистами независимо друг от друга. Оценку локализации и степени стенозирования коронарного русла производили аналогично таковой при использовании метода МСКТ-коронарографии.

Стресс-тест в условиях физической нагрузки был выполнен 35 пациентам с многососудистым поражением коронарного русла без предварительной отмены медикаментозной терапии накануне исследования, за исключением препаратов группы нитратов пролонгированного действия. Исследование выполняли согласно протоколу, принятому в лаборатории электрофизиологии и нагрузочных тестов. В состоянии покоя выполняли трансторакальную эхокардиографию на приборе экспертного класса VIVID Е9 (GE НС, США) с использованием мультичастотного датчика 3,5-5,5 МГц по стандартной методике. Эхокардиографию проводили с обязательной регистрацией отведения на мониторе ультразвукового сканера.

Для стресс-ЭхоКГ применяли наклонный велоэргометр Ergoline 900 Ergometr, ассимилированный с эргоспирометрической системой VmaxSpectra (Vmax, США), позволяющей осуществлять компьютерное управление режимом нагрузок на велоэргометре, как в автоматическом, так и в ручном режимах. Полученные данные были обработаны на предмет оценки изменений внутрисердечной гемодинамики и функции миокарда [Кулагина Т.Ю., Варданян A.A. и др., 2013].

С целью верификации ИБС оценивали выраженность нарушений регионарной сократимости миокарда, которую интерпретировали в соответствии с полученным в ходе исследования эхокардиографическим ответом. Выявленные изменения локальной асинергии интерпретировали традиционно: норма или гиперкинез, гипокинез, акинез, дискинез. Проводили компьютерный анализ нарушений регионарной сократимости ЛЖ при нагрузке - сокращения сердца фиксировали путем записи на носитель в режиме непрерывно сменяющихся изображений, включающих не менее 12 отдельных кадров, в позициях парастернальной длинной оси левого желудочка, короткой оси на уровне митрального клапана, апикальной четырех- и двухкамерных позиций, с регистрацией одного сердечного цикла в покое и на каждой ступени нагрузки. Анализ локальной сократимости производили посегментно, с использованием 18-сегментной модели, при этом оценивали скорости смещения миокарда в соответствии с фазами сердечного цикла. Оценивали также топографическое соответствие выявленных нарушений регионарной сократимости миокарда ЛЖ к бассейнам коронарных артерий по общепринятой 17-сегментной модели ЛЖ (согласно рекомендациям Американской ассоциации кардиологов - AHA).

Стресс-тест прекращали по достижении максимальной для данного человека метаболической нагрузки. Диагностически значимыми критериями оценки пробы были: достижение максимальной нагрузки; возникновение преходящих зон нарушения кинетики в 2-х и более сегментов ЛЖ; снижение систолического утолщения стенок; увеличение конечно-систолического объема ЛЖ; уменьшение фракции выброса до 35% и менее, развитие устойчивых форм аритмий; депрессия сегмента ST продолжительностью более 1 мин; элевация ST более 1 мм; развитие типичных приступов стенокардии, выраженная боль в грудной клетке.

Статистическую обработку результатов выполняли с помощью программы Statistica 10.0 (StatSoft, США). Методы описательной статистики включали: оценку среднего арифметического (М), ошибки среднего значения (ш) - для признаков, имеющих непрерывное распределение и в отношении частоты оценки признаков с дискретными значениями. Оценку значимости различий между качественными показателями сравниваемых групп проводили с помощью критерия (хи-квадрат)

для сравнения частот бинарного признака в двух несвязанных группах парных сравнений.

Для оценки различий значений количественных показателей применяли непараметрический U-критерий Манна-Уитни. Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы принимали равным 0,05.

Тест внутриоператорской и межоператорской воспроизводимости для измеряемых и расчетных величин проводили по методу Блэнда-Алтмана. Результаты представлены как среднее арифметическое значение внутриоператорской разности (М,%), стандартное отклонение разности (STD, %), коэффициент вариации (CV, %).

Количественную оценку эффективности метода МСКТ в оценке степени стеноза КА проводили путем расчета показателей чувствительности, специфичности и точности метода, значения которых сравнивали с таковыми, полученными для коронарной ангиографии. Также оценивали чувствительность и специфичность метода стресс-ЭхоКГ в отношении выявления ишемии миокарда как в целом при многососудистым поражении коронарного русла, так и в отношении отдельных коронарных артерий.

Для определения наличия количественной характеристики выраженности связи между данными, полученными с помощью разных методов, проводили корреляционный анализ с использованием рангового коэффициента корреляции Спирмена (R).

Были получены многомерные модели, отображающие значимость взаимосвязей полученных результатов по программе JMP 7 Clinical Software (SAS, США). Также было выполнено моделирование с помощью метода логистической регрессии для выявления зависимости результатов стресс-эхоКГ (положительный - 1 или отрицательный - 0) от данных, характеризующих степень выраженности стеноза коронарных артерий по результатам МСКТ. Дополнительно был проведен ROC-анализ с целью сопоставления чувствительности и специфичности в отношении выявления значимого стенозирования коронарной артерии по уровню ложноположительных решений в сопоставлении с данными регистрации асинергии.

Результаты исследования

Оценка коронарного русла с помощью МСКТ и коронарной ангиографии у больных с ИБС. Анализ данных, полученных при МСКТ и КАГ коронарных артерий, при расчете на количество обследованных пациентов показал, что, по данным МСКТ, чаще выявлялись гемодинамически незначимые стенозы - в 23 случаях (35,9%), чем по данным КАГ - 21 случаев (32,8%). В то же время результаты

КАГ несколько чаще свидетельствовали об отсутствии изменений в сосудах - у 13 пациентов (20,3%), в то время как МСКТ показала несколько меньшую долю таких случаев - 12 (18,8%). Также по данным КАГ было обнаружено 14 случаев (21,8%) значимого стеноза КА, тогда как МСКТ позволило выявить такие изменения сосудов у 13 (20,3%) больных. Частота обнаружения окклюзии и субтотальных стенозов при различных методах исследования была одинаковой. При этом достоверных межгрупповых отличий показателей отмечено не было.

Сравнение данных, полученных с помощью МСКТ и КАГ, при расчете на количество исследованных сегментов коронарных артерий, показало, что, по данным МСКТ, гемодинамически значимые стенозы были выявлены чаще, чем при КАГ, соответственно в 59 случаях (10,2%) и 50 случаях (8,7%) (рисунок 1).

В то же время, по данным КАГ, чаще отмечались гемодинамически незначимые стенозы - в 140 сегментах (24,3%), при проведении МСКТ значение этого показателя составило 138 сегментов (24,0%). Частота выявления субтотального стеноза и окклюзии была одинакова. КАГ показала более высокую долю сегментов с отсутствием изменений 370 (64,2%), тогда как по данным МСКТ значение этого показателя составило 363 сегмента (63,0%). Достоверных отличий показателей при оценке состояния сегментов различными методами отмечено не было.

КАГ «МСКТ

Рисунок 1. Распределение результатов оценки состояния сегментов коронарных артерий по данным МСКТ и КАГ (п=576)

Результаты стресс-Эхокардиографии у больных с ИБС. Анализ данных, полученных при проведении стресс-Эхокардиографии, показал, что из общего количества пациентов у 24 больных (68,6%) проба была положительной, у 11 пациентов (31,4%) - отрицательной. При этом положительный результат свидетельствовал о нарушениях кинетики в бассейне ПМЖВ - у 17 пациентов (48,6%), на втором месте по частоте эти нарушения обнаруживались в бассейне ПКА - у 15 (42,9%) больных, несколько реже - в бассейне ОА - у 15 больных (42,9%) (таблица 2).

Таблица 2. Частота положительной пробы по результатам оценки состояния различных бассейнов коронарных артерий с помощью стресс-Эхо-кардиографии (п=35)

Бассейны Количество

артерии

Абс. %

ПМЖВ 17 48,6

ОА 14 40,0

ПКА 15 42,9

' При анализе данных стресс-Эхокардиографии, полученных для отдельных сегментов стенки ЛЖ результаты чаще всего были охарактеризованы как гипокинез -97 сегментов (17,3%). Частота выявления акинеза составила 6 случаев (1,1%), дискинез был отмечен в 2 сегментах (0,3%).

При оценке 192 коронарных артерий были рассчитаны характеристики метода МСКТ в отношении выявления такого признака, как наличие стеноза коронарной артерии. При расчете по артериям получены следующие значения: чувствительность - 98,1%, специфичность - 91,6%, диагностическая точность - 95,3%, положительная прогностическая ценность - 93,8%, отрицательная прогностическая ценность - 97,4%.

При изучении 576 сегментов коронарных артерий были получены следующие значения: чувствительность - 98,9%, специфичность - 95,6%, диагностическая точность - 96,7%, положительная прогностическая ценность - 91,5%, отрицательная прогностическая ценность - 99,5%.

Расчет характеристик метода стресс-эхокардиографии по выявлению ишемии миокарда показал, что чувствительность метода в отношении определения нарушений кинетики стенки ЛЖ при многососудистом поражении коронарного русла составила 86,3%, специфичность 98,7%. Минимальной была чувствительность метода по выявлению ишемии в бассейне кровоснабжения огибающей артерии - 85,7%, максимальной - в отношении бассейна кровоснабжения ПНА - 97,2%. Специфичность в отношении выявления ишемии в бассейне кровоснабжения

последнего сосуда составила 100%, а минимальным было значение данного показателя для ПКА-94,3%.

Результаты корреляционного анализа данных, полученных с помощью различных методов исследования состояния коронарных артерий.

Сравнительная оценка степени стенозирования коронарных артерий по данным МСКТ и КАГ с помощью корреляционного анализа показала наличие прямых сильных достоверных (р<0,001) коэффициентов корреляции (таблица 3). В целом взаимосвязь результатов двух методов по определению стеноза КА составила 0,92, по частоте выявления ГЗС - 0,90. Для ПНА значение Я составило 0,94, для огибающей артерии (ОА) - 0,96, для правой коронарной артерии (ПКА) - 0,93. Полученные результаты свидетельствуют о хорошей сопоставимости результатов в оценке поражения коронарных артерий по данным МСКТ и КАГ и подтверждают возможности метода МСКТ по выявлению поражений коронарного русла и степени их выраженности.

Таблица 3. Взаимосвязь результатов МСКТ и КАГ при выявлении стенозов КА различных локализаций (коэффициенты корреляции Спирмена)

Артерии Я Р

Общая частота выявления стеноза 0,92 <0,0001

Частота выявления ГЗС 0,90 <0,0001

ПНА 0,94 <0,0001

ОА 0,96 <0,0001

ПКА 0,93 <0,0001

Были выявлены и достоверные прямые сильные корреляционные взаимосвязи в отношении оценки степени стенозирования отдельных сегментов КА по данным МСКТ и КАГ. Получены статистически значимые корреляционные взаимосвязи между степенью стенозирования КА по данным МСКТ и результатами пробы стресс-Эхокардиографии, значения коэффициентов корреляции составили: для ПНА г=0,74, для ОА - г=0,56, для ПКА - г=0,57.

Корреляционный анализ показал наличие ряда прямых достоверных связей умеренной силы между степенью стенозирования отдельных сегментов коронарных артерий по данным МСКТ и положительными результатами стресс-теста. Как видно, наиболее выраженными были корреляции положительного результата стресс-ЭхоКГ со стенозами 1 сегмента ПНА (г=0,472; р=0,001), 2 сегмента ПНА (г=0,652; р=0,0022), 2 сегмента О А (г=0,316; р=0,002), 1 сегмента ПКА (г=0,41; р=0,001), 2 сегмента ПКА (г=0,364; р=0,0035).

Сопоставление результатов стресс-Эхокардиографии и степени стеноза коронарных артерий по данным МСКТ. В группе наблюдения 35 больных ИБС с многососудистым поражением коронарного русла, которым была выполнена стресс-Эхокардиография, были сопоставлены частота нарушений локальной сократимости ЛЖ в бассейне КА по данным стресс-ЭхоКГ и значения степени стеноза соответствующей КА, оцененной с помощью МСКТ.

Анализ показал наличие достоверных корреляционных связей, так, для ПНА коэффициент корреляции составил г=0,78, для ОА г=0,67 и для ПКА г=0,69 (во всех случаях р<0,00001). На рисунке 2 представлены результаты оценки распределения пациентов по данным стресс-теста в сопоставлении с выраженностью степени стеноза КА.

Установлено, что у пациентов со степенью стеноза артерий менее 50% нарушений кинетики в ответ на нагрузку по данным стресс-теста не возникало (р<0,003), в то время как при степени стеноза сосудов от 75 до 90% и более 90% во всех наблюдениях были достоверно зарегистрированы признаки асинергии в соответствующих бассейнах КА (р<0,0001).

Рисунок 2. Распределение пациентов по степени стенозирования коронарных сосудов в зависимости от результата стресс-теста

В то же время в группе пациентов со степенью стеноза КА от 50 до 75% вероятность нарушений кинетики была низкой, при этом не регистрировалось преходящей ишемии миокарда в зоне соответствующего бассейна в 33,3% случаев.

Регрессионный анализ позволил получить модель, описывающую зависимость результата стресс-ЭхоКГ от степени стеноза различных сегментов КА с помощью МСКТ. В логистической регрессии в модель были включены следующие

переменные: XI (показатель стеноза ПНА 1 сегмент), Х2 (показатель стеноза ПНА 2 сегмент), ХЗ (показатель стеноза ОА 2 сегмент), Х4 (показатель стеноза ПКА 1 сегмент) и Х5 (показатель стеноза ПКА 2 сегмент), логистическая регрессия имела вид:

У = -2,64+0,06*Х 1+0,13 *Х2-0,01 *ХЗ-0,01 *Х4+0,08*Х5 , где : [1]

XI — степень стеноза 1 сегмента ПНА в %, Х2 — степень стеноза 2 сегмента ПНА в %, ХЗ — степень стеноза 2 сегмента ОА в %, Х4 — степень стеноза 1 сегмента ПКА в %, Х5 — степень стеноза 2 сегмента ПКА в %.

Для непосредственной оценки вероятности положительной пробы стресс-ЭхоКГ рассчитывается отношение шансов (ОШ) положительной пробы на основании полученного при применении модели значения У:

У = 1п (ОШ результата пробы), где [2]

ОШ результата пробы = е¥ [3]

При этом в случае ОШ = 1, вероятность положительной пробы составляет 50%, с увеличением значения ОШ вероятность положительной пробы стресс-ЭхоКГ возрастает. Вероятность положительной пробы, р можно оценить по формуле:

ег

р {положительной пробъг) = , [4]

где е — математическая константа равная приблизительно 2,72,

У рассчитывается по формуле (1).

Проведенный ЯОС-анализ позволил установить, что при степени стенозов 5075% может прогнозироваться регистрация асинергии в бассейне какой-либо коронарной артерии с чувствительностью 92,5% и специфичностью 87,5% (рисунок 3). В то же время наличие преходящей асинергии по данным стресс-ЭхоКГ в бассейне какой-либо КА позволяет прогнозировать наличие стеноза КА со степенью > 70% с чувствительностью 86,2 и специфичностью 87,3% (рисунок 4).

Результаты однофакторного регрессионного анализа показали следующее значение вероятности развития асинергии в любом из бассейнов кровоснабжения КА у пациентов с пороговым значением стеноза 70% независимо от локализации стеноза коронарных артерий, р= 96,9% (72,3% - 99,7%).

(^ОС-кривая

1 - Эр, %

Рисунок 3. 1ЮС-кривая сопоставления чувствительности и специфичности при регистрации зон асинергии по уровню ложноположительных решений. Оценка степени стенозирования КА по данным МСКТ

ЯОС-кривая

О 20 40 60 80 100

1 - Эр, %

Рисунок 4. ШЭС-кривая сопоставления чувствительности и специфичности выявления значимого стенозирования коронарной артерии по уровню ложноположительных решений в сопоставлении с данными регистрации асинерги

Анализ воспроизводимости метода МСКТ и качества изображения при оценке состояния коронарных артерий у больных ИБС. Характеристики воспроизводимости МСКТ в отношении выявления наличия и степени стеноза КА представлены в таблице 4. Установлена высокая воспроизводимость результатов, полученных с помощью этого метода при изучении состояния коронарных сосудов: коэффициента внутриоператорской воспроизводимости составил 3,41%, межоператорской воспроизводимости - 5,89%. Полученные значения не превышали допустимых уровней для оценки воспроизводимости результатов медицинских исследований 10% [Bland J.M., Altman D.G., 1995; 1999].

Таблица 4. Оценка воспроизводимости метода МСКТ при наличии степени стеноза

Параметры Количество наблюдений М% STD % CV%

Межоператорская воспроизводимость 20 1,55 2,26 5,89

Внутриоператорская воспроизводимость 14 2,06 1,71 3,41

В рамках данного этапа исследования был выполнен анализ оценки качества изображения КА в зависимости от режима сканирования путем сравнения оценок изображений двумя независимыми операторами. Сравнивали результаты изучения посегментно каждой КА у пациентов, при использовании в ходе исследования различных режимов. Рассчитывали частоту совпадений оценок качества изображений сегментов коронарных артерий, результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5. Сравнительная оценка качества изображения при использовании различных алгоритмов обработки изображений МСКТ (п=64)

Результат сопоставления DS_CorCTA (18 пациентов, 162 сегмента) СогСТА_ AdaptiveSeq (16 пациентов, 144 сегмента) Flash_CorCTA (11 пациентов, 99 сегментов) Dual Energy (19 пациентов, 171 сегмент)

Абс. % Абс. % Абс. % Абс. %

Совпадение 156 96,3 140 97,2 99 100 166 97,1

Несовпадение 6 3,7 4 2,8 - - 5 2,9

Сравнение частоты совпадений результатов оценки изображений сегментов артерий при проведении исследования с помощью различных режимов показало, что в абсолютном большинстве случаев (96,3-100%) оценки разных операторов совпадали. При использовании режима 08_СогСТА у 18 пациентов было изучено 162

сегмента, частота несовпадений оценок качества изображения составила 3,7%, при использовании режима CorCTA_AdaptiveSeq (16 пациентов, 144 сегмента) - 2,8%. В то же время при использовании режима FlashCorCTA случаев несовпадения оценки качества изображения (11 пациентов, 99 сегментов) отмечено не было.

Частота несовпадений при оценке качества изображения 171 сегмента у 19 больных при режиме Dual Energy составила 2,9%. Значимых межгрупповых отличий по частоте несовпадений результатов оценки качества изображений сегментов коронарных сосудов выявлено не было.

ВЫВОДЫ

1. Мупьтиспиральная компьютерная томография является высокоэффективным методом диагностики структурных и анатомических изменений коронарных артерий у больных ишемической болезнью сердца.

2. Разработан алгоритм исследования структурных и анатомических изменений коронарных артерий с помощью МСКТ. Сравнение результатов применения этого алгоритма с данными инвазивной коронароангиографии показало высокую сопоставимость результатов двух методов в оценке поражения коронарных артерий. Характеристики метода МСКТ в отношении выявления стенозов коронарных артерий при расчете по коронарным артериям составляют: чувствительность - 98,1%, специфичность - 91,6%, диагностическая точность - 95,3%, положительная прогностическая ценность - 93,8%, отрицательная прогностическая ценность - 97,4%; при расчете по отдельным сегментам коронарных артерий: чувствительность - 98,9%, специфичность - 95,6%, диагностическая точность - 96,7%, положительная прогностическая ценность - 91,5%, отрицательная прогностическая ценность - 99,5%.

3. Расхождения данных мультиспиральной компьютерной томографии и коронароангиографии по выявлению гемодинамически незначимых стенозов составляют от 0 до 4%, гемодинамически значимых стенозов - от 0 до 2,6%, субтотальных стенозов - от 0 до 1%, окклюзий - 0%.

4. Доказано, что функциональные нарушения кровообращения зависят и связаны с наличием и выраженностью структурной патологии стенки коронарных артерий. Получены данные, что при степени стеноза коронарных артерий менее 50% нарушения кинетики в ответ на нагрузку по данным стресс-теста не возникают; при степени стеноза от 50 до 75% преходящая ишемия миокарда в зоне соответствующего бассейна регистрируется в 66,6% случаев; при степени стеноза

сосудов от 75-90% и более 90% вероятность выявления признаков асинергии в соответствующих бассейнах коронарных артерий составляет 100%.

5. Показаниями к проведению мультиспиральной коронарографии является: подозрение на многососудистое поражение коронарного русла, наличие факторов риска развития ишемической болезни сердца, оценка динамики прогрессирования заболевания; несоответствие результатов инвазивной и неинвазивной коронарографии может быть обусловлено: различиями в интерпретации результатов, получаемых разными операторами, в частности, измерением размеров артерий по наружному контуру сосуда при мультиспиральной коронарографии и по внутреннему контуру при коронароангиографии, а также различиями диаметров артерий в разных проекциях; невыявлением начальных этапов атероматоза и компенсаторного ремоделирования артерий при селективной коронароангиографии; невыявлением изменений артерий мелкого диаметра, а также дистальных сегментов коронарных артерий.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Мультиспиральная компьютерная коронарография может быть использована как менее инвазивная альтернатива коронароангиографии у пациентов с высоким риском развития ишемической болезни сердца, у которых наблюдается атипичный болевой синдром в грудной клетке, а также у пациентов с ранее верифицированным диагнозом для оценки динамики заболевания.

2. Выявление у пациентов с ишемической болезнью сердца гемодинамически незначимых стенозов должно сопровождаться динамическим наблюдением у кардиолога с коррекцией модифицируемых факторов риска ишемической болезни сердца.

3. В условиях многососудистого поражения коронарного русла при выявлении гемодинамически значимого стенозирования коронарных артерий, а также пограничного стенозирования просвета от 50-70% по данным мультиспиральной компьютерной томографии показано проведение нагрузочных проб и анализ полученных результатов в сопоставлении с результатами, полученными с помощью мультиспиральной компьютерной томографии.

4. У пациентов с высоким риском развития ИБС, с положительным результатом пробы стресс-ЭхоКг с физической нагрузкой следует рекомендовать выполнение мультиспиральной компьютерной коронарографии, что даст дополнительную

информацию о состоянии пораженных артерий для уточнения объема хирургического вмешательства.

Публикации по теме диссертации:

1. Фу жен ко Е.Е., Ховрин В.В., Кулагина Т.Ю., Сандриков В. А. Мультиспиральная компьютерная томография в оценке патологии коронарного русла (Обзор литературы) // Диагностическая и интервенционная радиология. - 2015. - Т.9, № 1.-С. 71-77.

2. Фуженко Е.Е., Ховрин В.В., Кулагина Т.Ю., Абугов С.А., Сандриков В.А. Оценка выраженности коронарного стеноза по данным мультиспиральной компьютерной томографии в сравнении с коронарной ангиографией // Диагностическая и интервенционная радиология. - 2015. - Т.9, № 3. - С.25-30.

3. Фуженко Е.Е., Ховрин В.В., Кулагина Т.Ю., Сандриков В.А. Комплексная оценка значимости коронарного стеноза по данным мультиспиральной компьютерной томографии и стресс-эхокардиографии // Конгресс Российской Ассоциации Радиологов: Тез. докл. - М., 2014. - С. 390-392.

4. Фуженко Е.Е., Сандриков В.А Комплексный диагностический подход в оценке гемодинамичской значимости стенозов коронарного русла с применением мультиспиральной компьютерной томографии и стресс-эхокардиографии // Ангиология и сосудистая хирургия. Новые направления в лечении сосудистых больных: Мат. XXX международн. конф. Росс, общества ангиологов и сосудистых хирургов -М., 2015. - С. 631-633.

5. Фуженко Е.Е., Ховрин В.В., Кулагина Т.Ю., Сандриков В.А. Мультиспиральная компьютерная томография и стресс-Эхокардиография в оценке гемодинамической значимости стенозов коронарного русла // VIII Невский радиологический форум: Сб. науч. работ. - СПб., 2015. - С.746-747.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГЗС — гемодинамически значимый стеноз

ГНЗ — немодинамически незначимый стеноз

ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИМ - инфаркт миокарда

КА - коронарная артерия

КАГ - коронарная ангиография

КТ — компьютерная томография

ЛЖ — левый желудочек

ЛКА - левая коронарная артерия

МСКТ - мультиспиральная компьютерная томография

OA - огибающая артерия

ОШ — отношение шансов

ПКА — правая коронарная артерия

ПМЖВ - передняя межжелудочкова ветвь

ПНА — передняя нисходящая артерия

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭКГ - электрокардиография

ЭхоКГ - эхокардиография

DECT - компьютерная томография с 2 источниками излучения

MPR - multiplanar reconstructions (многоплоскостная реконструкция)

MIP — maximum intensity projections (проекция максимальной интенсивности)

VRT - объемная реконструкция