Автореферат и диссертация по медицине (14.00.06) на тему:Возможности электронно-лучевой и магнитно-резонансной томографии в оценке перфузии миокарда у больных хронической ишемической болезнью сердца

На правах рукописи

Грамович Владимир Владимирович

Возможности электронно-лучевой и магнитно-резонансной томографии в оценке перфузии миокарда у больных хронической ишемической болезнью сердца

14.00.06 - Кардиология 14.00.19 - Лучевая диагностика, лучевая терапия

Авто реферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-2004 г.

Работа выполнена в НИИ кардиологии им. А.Л. Мясникова

Российского кардиологического научно-производственного комплекса МЗ и СР РФ.

Научные руководители: академик РАМН и РАН доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук доктор медицинских наук, профессор

Евгений Иванович Чазов Валентин Евгеньевич Синицын

Елизавета Павловна Панченко Всеволод Парисович Седов

Ведущая организация - Российский государственный медицинский университет МЗиСРРФ.

Защита диссертации состоится « » октября 2004г в 1 330 час. на заседании диссертационного совета (К 208.073.01) по присуждению ученой степени кандидата медицинских наук в Российском кардиологическом научно-производственном комплексе Министерства Здравоохранения и Социального Развития Российской Федерации (121 552, г. Москва, 3-я Черепковская ул., д. 15а).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского кардиологического научно-производственного комплекса МЗ и СР РФ.

Автореферат разослан « » августа 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат медицинских наук Татьяна Юльевна Полевая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В Российской Федерации, как и в большинстве развитых стран мира, ИБС является лидирующей причиной смертности населения, что определяет актуальность борьбы с этим заболеванием. Для решения этой проблемы необходимо дальнейшее совершенствования методов диагностики (прежде всего неинвазивных), лечения и профилактики ИБС.

Одним из важнейших направлений в диагностике ИБС является оценка перфузии миокарда в покое и на фоне стресс-тестов. Использование стресс-тестов для выявления ишемии миокарда у больных ИБС способствует выбору тактики лечения и оценке результатов различных вмешательств по реваскуляризации миокарда. До настоящего времени наиболее популярными методами оценки перфузии миокарда в клинике являются радионуклидные методы исследования, а именно: однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОЭКТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) (Сергиенко В.Б. и др., 1985,1999; DePuey E.G. и др., 2000; Camici P.G. и др., 2000). Однако, более высокая, чем у радионуклидных методов исследования пространственная разрешающая способность электронно-лучевой (ЭЛТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяют надеяться на улучшение показателей чувствительности метода, особенно при субэндокардиальных дефектах перфузии (Беленков Ю.Н. и др., 1997; Терновой С.К. и др., 1998; Wagner А. и др., 2003). До настоящего времени, несмотря на ряд ограничений, в качестве «золотого стандарта» в оценке степени поражения коронарного русла у больных ИБС используется коронарная ангиография (КАГ). Однако, известно, что в случаях умеренно выраженного сужения коронарных сосудов (50-80% по диаметру) встречаются значительные расхождения в «ангиографической» и «физиологической» оценках степени тяжести поражения (Heller L.I. с соавт., 1997; Fischer J.J. с соавт., 2002; Okayama H. с соавт., 2003). Важность физиологической оценки степени поражения коронарного русла перед проведением интервенционных вмешательств определяется тем обстоятельством, что отказ от вмешательства на «физиологически» незначимом (хотя и «ангиографически» значимом) поражении не ухудшает прогноза у данной

РвС. НАЦИОНАЛЬНА* Xbr..1kOTEKA

категории больных (Kern M.J. с соавт., 1995; Bech G.J. с соавт., 1998; Ferrari M. с соавт. , 1999; Gruberg L. с соавт., 1999; Özdemir М. с соавт., 2002; Giesler Т. с соавт., 2002). Таким образом, интервенционное вмешательство в подобном случае не оправдывает сопряженный с ним риск для больного. Физиологическую значимость стенозирования коронарных артерий количественно может охарактеризовать такой показатель, как «резерв миокардиального кровотока» (РМК), он определяется как отношение абсолютной величины миокардиального кровотока (удельный кровоток в мл/г/мин) на фоне максимальной гиперемии к базальному миокардиальному кровотоку в покое. До последнего времени данные такого рода в клинике было возможно получить лишь с помощью ПЭТ. Однако, использование ПЭТ в кардиологических исследованиях до настоящего времени ограничено из-за высокой стоимости обследования и сложности эксплуатации оборудования. Вместе с тем, в литературе имеются отдельные сообщения о возможности количественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ и МРТ при использовании внутривенного болюсного введения контрастных веществ.

Цель исследования: изучение возможностей электронно-лучевой и магнитно-резонансной томографии в оценке перфузии миокарда у больных хронической ИБС.

Задачи исследования:

1. Изучить возможности ЭЛТ в количественной оценке миокардиального кровотока у больных хронической ИБС.

2. Определить оптимальный путь внутрисосудистого введения контрастного препарата для количественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ.

3. Сопоставить результат качественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ и ОЭКТ у больных с постинфарктным кардиосклерозом.

4. Разработать метод количественной оценки миокардиального кровотока с помощью контрастной МРТ.

5. Изучить возможности метода количественной перфузионной МРТ для исследования больных с хронической ИБС.

6. Дать сравнительную характеристику методам оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ и МРТ с учетом перспектив их клинического применения и дальнейшего развития.

Научная новизна.

В представленной работе впервые проведена оценка информативности метода ЭЛТ в диагностике дефектов перфузии миокарда у больных с постинфарктным кардиосклерозом путем сопоставления с данными ОЭКТ. Выявлен неудовлетворительный уровень согласия результатов двух методов исследования. Уточнены причины артефактов, затрудняющих качественный и количественный анализ перфузии миокарда с помощью ЭЛТ.

Разработана новая модификация метода количественной оценки перфузии миокарда с помощью контрастной МРТ. Впервые предложен способ стандартизации исследования с помощью поправочного коэффициента (к), позволяющего привести в соответствие условия приема МР-сигнала в эксперименте (процедура калибровки) и при исследовании пациентов. Впервые с помощью МРТ продемонстрирована нормализация показателей коронарной гемодинамики на уровне микроциркуляторного русла после реваскуляризации миокарда (повышение ОКС в покое, снижение ОКС на фоне гиперемии и нормализация РМК).

Практическая значимость.

Предложенные методы исследования перфузии миокарда с помощью ЭЛТ и МРТ пока являются экспериментальными и требуют дальнейшего изучения. Тем не менее, уже в настоящее время возможно использование МРТ для оценки перфузии миокарда в клинике, так с ее помощью возможен расчет величины РМК для оценки «физиологической» значимости стенозирования коронарных артерий и результатов реваскуляризации миокарда у больных ИБС. Расчеты значительно облегчаются благодаря разработанной авторами оригинальной компьютерной программе полуавтоматического обсчета перфузии миокарда - «PerfCalc».

Апробация диссертации состоялась 12 мая 2004 г. на заседании межотделенческой конференции НИИ кардиологии им. А.Л. Мясникова РКНПК МЗ и СР РФ и рекомендована к защите.

Основные положения работы были доложены на:

1) Симпозиуме «Современные методы визуализации в сердечно-сосудистой хирургии» (Москва, 2001 г);

2) Европейском конгрессе радиологов (Вена, 2002 г);

3) XIV Всемирном конгрессе кардиологов (Сидней, 2002 г);

4) Конгрессе С1К5Е/Е8СК (Люцерна, 2002г);

5) Международном симпозиуме по электронно-лучевой томографии (Новый Орлеан, 2002г);

6) Европейском конгрессе кардиологов (Мюнхен, 2004г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Внедрение. Результаты исследования внедрены в практическую деятельность отдела хронической ИБС и отдела томографии НИИ кардиологии РКНПК МЗ и СР РФ.

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, глав, посвященных ЭЛТ и МРТ в оценке перфузии миокарда и состоящих из разделов с описанием материалов и методов, результатов исследования и их обсуждения, выводов и практических рекомендаций. Иллюстративный материал включает 13 таблиц, 22 рисунка. Список использованной литературы содержит 150 источников.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследование были включены 70 человек: 42 пациента обследованы с помощью ЭЛТ, 28 - с помощью МРТ.

Характеристика больных, включенных в исследование с ЭЛТ, представлена в табл.1.

Табл. 1. Характеристика больных, включенных в исследование с ЭЛТ

п %

Число пациентов 42 100

Пол, м/ж 33/9 79/21

Возраст, лет 54±10,4

Пациенты без ИМ в анамнезе 10 24

Пациенты, перенесшие ИМ 32 76

ИМ с зубцом р 20/32 63

из них передних 12/20 60

Без зубца 0 12/32 37

Стенокардия напряжения 21 50

ФК 2,2+0,7

Недостаточность кровообращения 8 19

ФК по ЫУНА 2,0±0,6

ЛЖ дисфункция (ФВ<50%) 7 17

Артериальная гипертония 21 50

Гипертрофия миокарда ЛЖ 0 0

Сахарный диабет 10 24

Дислипопротеинемия 30 71

БАП в анамнезе 2 5

АКШ в анамнезе 1 2

Из приведенных данных очевидно, что обследованная группа максимально приближена по составу пациентов к реальным условиям клинической практики, в которых предполагалось использовать метод ЭЛТ для оценки дефектов перфузии миокарда. В подгруппу больных с постинфарктным кардиосклерозом (п=32) включались пациенты с подтвержденным ИМ (четкие анамнестические данные, указывающие на соответствующую клиническую картину, динамику ЭКГ и кардиоспецифических ферментов) и снижением аккумуляции радиофармпрепарата (РФП) в соответствующей области при проведении ОЭКТ с 99гаТс- МИБИ в покое. В исследование не включались пациенты, перенесшие ИМ менее чем за 2 месяца

до начала исследования. В подгруппу пациентов без рубцовых изменений в миокарде были включены лица без анамнестических указаний на

перенесенный ранее ИМ, у которых отсутствовали изменения на ЭКГ, не было нарушений локальной сократительной функции миокарда ЛЖ (по данным Эхо КГ), а также отсутствовали дефекты перфузии в миокарде при проведении ОЭКТ с

МИБИ в покое. В данной подгруппе средний возраст пациентов составил 46±11,4 года, 8 больных были мужчины, 2 больных страдали ИБС (стенокардия напряжения), 2- «мягкой» артериальной гипертонией, 2- нейроциркуляторной дистонией и у 2 был корешковый синдром на фоне остеохондроза позвоночника. Подобный способ формирования обследованной группы пациентов способствовал повышению чувствительности и специфичности ОЭКТ с "Тс- МИБИ в отношении выявления рубцовых изменений в миокарде до 100%, что практически не встречается в реальной жизни, однако, в данном случае превращает референтный метод (ОЭКТ) в «золотой стандарт».

В инвазивную фазу исследования с ЭЛТ были включены 4 пациента, которым с диагностической целью проводилась коронарная ангиография, и при этом не были выявлены стенозирующие поражения коронарного русла. Протокол инвазивной фазы исследования был утвержден на заседании Комитета по вопросам этики в клинической кардиологии при Институте кардиологии им. АЛ. Мясникова РКНПК МЗ РФ. Перед проведением исследования получали информированное согласие пациентов.

Общаяхарактеристика больных, обследованных с помощьюМРТ. В исследование были включены 19 пациентов (2 женщин, 17 мужчин) с хронической ИБС. Средний возраст обследованных больных составил 52 ± 10 (3571) лет. У большинства из них была стенокардия напряжения II функционального класса (ФК I - 1 человек, ФК II - 11 человек, ФК III - 4 человека) у остальных пациентов была документирована «безболевая» ишемии миокарда. По данным коронарной ангиографии у 9 пациентов было однососудистое, у 6-двухсосудистое, у 4- трехсосудистое поражение коронарного русла. Кроме того, у большинства пациентов в анамнезе имелись указания на перенесенный ранее (более 6 мес) инфаркт миокарда без зубца^ (14 из 19 чел.), двоим ранее

проводилась БАП коронарных артерий. Сопутствующие заболевания: «мягкой» артериальной гипертонией страдали 14 человек, гиперлипидемией - 14 человек. Семеро из 19 пациентов были курильщиками. В исследование не включались больные с сердечной недостаточностью и/или инструментальными признаками левожелудочковой дисфункции (ФВ<50% и дилятацией полости ЛЖ по данным ЭхоКГ), либо признаками гипертрофии миокарда (толщина стенок миокарда ЛЖ 21,2 СМ по данным ЭхоКГ), а также страдающие патологией эндокринной системы. В последующем 10 пациентам была проведена БАП коронарных артерий , 9 из них со стентированием, 5 - операция маммарно- и АКШ.

В группу контроля были включены 9 человек (мужчины) без ИБС. Средний возраст испытуемых составил 46+13 (19-61) лет (р = 0,26 в сравнении с группой больных). ИБС у них была исключена на основании клинического и инструментального обследования (ЭКГ; ЭхоКГ; отрицательный нагрузочный тест на тредмиле; отсутствие признаков ишемии миокарда по данным суточного мониторирования ЭКГ; отсутствие коронарного кальциноза по данным ЭЛТ). Кроме курения части испытуемых (3 из 9) не было других факторов риска ИБС. Четырем пациентам по показаниям была проведена КАГ, при которой не было выявлено поражения коронарных артерий.

Методика выполнения ЭЛТ сердца.

ЭЛТ проводилась по стандартной программе оценки перфузии миокарда на электронно-лучевом томографе «Imatron С-150 ХР» (Imatron Inc., США) в режиме многосрезовой томографии (MSM). Для получения изображений по короткой оси левого желудочка пациентов позиционировали с отклонением ножного конца стола вниз на 10 градусов и вправо (по отношению к пациенту) на 20 градусов. После получения топограммы и выбора уровня первого среза начинали введение болюса неионного контрастного препарата («Омнипак 350», фирма Amersham) в кубитальную вену в объеме 50 мл со скоростью 4 мл/с. Введение контрастного вещества осуществлялось с помощью автоматического инъектора «Medrad MCT» (Medrad Inc., США). При задержке дыхания на вдохе получали серию изображений 8 параллельных срезов по 16 фаз на каждый срез. Время задержки начала сканирования от начала введения контрастного вещества составляло 8 с.

Исследование проводилось в режиме синхронизации с ЭКГ. Параметры протокола сканирования в режиме оценки перфузии миокарда представлены в табл. 2.

Табл. 2. Параметры протокола исследования перфузии миокарда с помощью ЭЛТ

Число фаз на 1 срез 16

Временной интервал между фазами 1-2 (R-R)

Число срезов 8

Толщина среза, мм 7

Время получения 1 среза, мс 50

Матрица, элементов 256x256

Задержка триггера, % от (Я-Ю 40 (конец систолы)

Примечания: (R-R)- продолжительность сердечного цикла..

Локализацию дефектов перфузии осуществляли отнесением их к одной из 6 областей ЛЖ: перегородочной, передней, боковой, задне-базальной, нижней и верхушечной. Оценка дефектов перфузии в миокарде с помощью ЭЛТ проводилась в основном визуально, при этом не принималась во внимание степень систолического утолщения миокарда. Анализ изображений (качественный и количественный) проводился на рабочей станции Sienet «Magic View» VA31 (Siemens, Германия).

Методика выполнения ЭЛТ в инвазивной фазе исследования имела некоторые особенности. После проведения коронарной ангиографии по традиционной методике Judkins M.P. (1967) в случае отсутствия стенозирующих поражений в основных ветвях коронарных артерий в области корня аорты устанавливали катетер pigtail размером 6 Fr. для последующего внутриаортального введения контрастного вещества. При установке катетера pigtail в области корня аорты его располагали несколько выше коронарных синусов, чтобы избежать артефактов реконструкции при получении изображений. Под рентгенконтролем феморальным доступом аналогичный катетер устанавливался в нижней полой вене. В одну из кубитальных вен предварительно был установлен пластиковый катетер размером I8G для введения контрастного вещества и инфузии дипиридамола. После получения топограммы и выбора уровня первого среза, который должен был проходить через корень аорты, при задержке дыхания на вдохе получали серию изображений. При проведении ЭЛТ плоскости сканирования старались

ориентировать таким образом, чтобы первый срез проходил через корень аорты (на уровне коронарных синусов), а остальные - через поперечное сечение ЛЖ.

В зависимости от пути введения контрастного вещества, использовалась задержка от начала введения контрастного вещества до начала сканирования от О до 10с. Исследование проводили в режиме синхронизации с ЭКГ в фазу диастолы в соответствии вышеописанным протоколом многосрезовой томографии. Внутрисосудистое введение контрастного вещества также осуществляли с помощью автоматического инъектора по следующей схеме: в периферическую вену в объеме 40мл со скоростью 5 мл/с, в центральную вену в объеме 20 мл со скоростью введения 10 мл/с, в корень аорты в объеме 40мл со скоростью 10 мл/с. В качестве контрастного вещества при проведении коронарной ангиографии и исследовании перфузии миокарда использовали неионный, контрастный препарат «0мнипак-350». Исследование перфузии проводили как покое, так и после введения дипиридамола в дозе 0,56 мг/кг.

При последующем анализе изображений качество контрастирования миокарда оценивалось как визуально, так и с помощью построения кривых «плотность-время» в 4 областях миокарда при исследовании по короткой оси ЛЖ (межжелудочковая перегородка, передняя, боковая и задняя стенка). Расчет абсолютной величины миокардиального кровотока (Р, мл/г/мин) осуществляли с помощью метода фракционирования сердечного выброса (Peters A.M. и др., 1987; Miles K.A., 1991; Rienmuller R. и др., 1997) по следующей формуле:

максимальный градиент на восходящем колене тканевой кривой (максимальный градиент артериальной фазы перфузии), а амплитуда изменения контрастного усиления в корне аорты. Резерв миокардиального кровотока («коронарный резерв») рассчитывали как отношение абсолютной величины миокардиального кровотока на фоне гиперемии (после введения дипиридамола) к исходной величине в покое. Вычисления производились с помощью программы «Mathcad 2000 Professional» (MathSoft Inc., USA).

Перфузионная ОЭКТ миокарда с 99тТс-МИБИ в неинвазивной фазе исследования с ЭЛТ выполнялась на двухдетекторной ротационной гамма-камере «Е-САМ» (Siemens, Германия), оснащенной низкоэнергетическими высоко-

разрешающими коллиматорами с конфигурацией детекторов 90° в режиме контурной пошаговой томографии. Исследования проводили через 60 минут после в/венного введения в покое 370 МБк "Тс-МИБИ («Технетрил»). Реконструкция томосцинтиграфических изображений миокарда проводилась на компьютере «Icon» (Siemens, Германия) с применением стандартного пакета программ, позволяющих получать реориентированные срезы ЛЖ сердца в трех ортогональных проекциях: поперечные (по короткой оси ЛЖ ), сагиттальные (по вертикальной длинной оси) и фронтальные (по горизонтальной длинной оси). Анализ сцинтиграмм был качественным и количественным. При визуальном анализе оценивалась равномерность распределения РФП по миокарду ЛЖ с идентификацией дефектов перфузии. Для сопоставления данных ОЭКТ с ЭЛТ дефекты перфузии относились по локализации к одной из 6 областей ЛЖ: перегородочной, передней, верхушечной, боковой, задней (базальные сегменты нижне-задней стенки) и нижней (апикальные сегменты нижне-задней стенки ЛЖ). Количественная оценка распределения РФП в левом желудочке проводилась по программе «CEqual-3.0», разработанной медицинским центром «Cedars Cinai» с построением гистограмм относительного распределения индикатора в системе полярных координат и приведением полученных данных к номограммам. Дефекты перфузии считались достоверными при снижении накопления РФП более 2,5 а по сравнению нормальной базой данных.

Методика выполнения МРТсердца.

МРТ сердца выполняли на МР-томографе «Magnetom - Harmony» (фирма Siemens, Германия) со сверхпроводящим магнитом и напряженностью магнитного поля 1,0 Тл. Перфузию миокарда оценивали с помощью нечувствительной к аритмии импульсной градиентной последовательности насыщения-восстановления Turbo-FLASH, при этом получали Т1-взвешенные изображения. Использовались следующие параметры импульсной последовательности: TR < (RR — 50мс); ТЕ - 1,2 мс; угол отклонения (о) - 8° ; поле изображения - 300 мм; матрица - 128 х 80; толщина среза - 10 мм. Центр поля изображения совпадал с центром полости ЛЖ. Во время исследования использовалась поверхностная радиочастотная катушка для грудной клетки. Сканирование синхронизировалось с ЭКГ с целью получения

изображений сердца в диастолу. Изображения по короткой оси сердца (2 среза) получали на уровне базального и среднего отделов ЛЖ. Оценку перфузии осуществляли на фоне введения парамагнитного контрастного агента «Омнискан» (Gd-DTPA-BMA, фирма Amersham) в кубитальную вену с помощью автоматического инъектора «Medrad> (фирма Medrad inc., США) со скоростью 4 мл/с. Исследование проводили в покое и повторяли через 20 минут сразу после введения стандартной дозы дипиридамола (0,56 мг/кг за 4 мин) в качестве коронарного вазодилятатора. Объем первого болюса «Омнискана» составлял 8 мл, а повторного - 12 мл. Исследование проводилось на фоне задержки дыхания до 20 - 30 с, за время которой удавалось получить 20-35 фаз, 1 фаза за 1-2 сердечных цикла. Сканирование начинали одновременно с введением болюса контрастного препарата. Непосредственно перед началом исследования у всех пациентов регистрировались ЧСС и АД. На первичных изображениях выделяли 4 зоны интереса: в полости ЛЖ, в передне - перегородочной области миокарда ЛЖ (бассейн кровоснабжения передней нисходящей коронарной артерии), боковой (бассейн кровоснабжения огибающей артерии) и задней (бассейн правой коронарной артерии) стенок ЛЖ. При выделении «зон интереса» мы руководствовались ранее предложенной схемой (Lauerma К. с соавт., 1997). При анализе полученных данных размеры «зон интереса» сохраняли постоянными на всей серии изображений. Для количественного анализа перфузии миокарда в основном использовались данные, полученные из среднего среза ЛЖ, однако у больных ИБС, в случае более выраженных нарушений перфузии в базальном отделе, использовались показатели этого слоя. Данные об интенсивности контрастирования (ИК) в пределах «зон интереса» на всей серии изображений (кривые «интенсивность-время») переносились на персональный компьютер, где ИК, выраженная в условных единицах (у. е.), конвертировалась в концентрацию контрастного агента в соответствии с калибровочной кривой. Калибровочная кривая была получена нами в результате экспериментального исследования (рис.1).

Перед конверсией И К в концентрацию Gd-DTPA-BMA,

первичные данные ИК

корректировались с помощью коэффициента да, который вносил поправку на условия приема МР-сигнала. Коэффициент (к)

рассчитывали как частное от деления интенсивности сигнала нативной плазмы крови (которая в условиях эксперимента была равна 38 у.е.) на ИК в полости ЛЖ до контрастирования у конкретного пациента (к= 38/ИКлж 0). Тогда, ИК корр.= к х ИК.

Таким образом, мы приводили в соответствие условия приема МР-сигнала в эксперименте и при проведении клинических исследований у отдельных пациентов. За одни сутки до исследования пациентам отменяли антиангинальные препараты за исключением нитратов короткого действия, прием которых не допускался менее чем за 2 часа до исследования, а также рекомендовалось воздерживаться от употребления продуктов, содержащих кофеин, и препаратов теофиллина. Пациентам, которым были выполнены интервенционные, либо оперативные вмешательства с целью реваскуляризации миокарда, повторные исследования проводились в следующие сроки: за 1-14 дней до вмешательства, на 2-7 сутки после БАП и через 2-3 недели после АКШ.

Абсолютная величина миокардиального кровотока (МК) рассчитывалась по формуле, уже использованной в исследовании с ЭЛТ:

МК (мл/г/мин)= 1/р X (макс g „/АС Ао) X 60, где р- плотность миокарда = 1,05 г/мл; макс 8 ■ - максимальный градиент подъема кривой концентрации контрастного агента в миокарде; ДС Ао- амплитуда изменения концентрации контрастного агента в аорте (полости ЛЖ); 60 - коэффициент для пересчета перфузии миокарда на размерность в мин. Все вышеперечисленные операции

ис,

У«-

мкМЬи

Рис 1. Калибровочная кривая, отражающая зависимость интенсивности МР-сигнала (ИС) от концентрации контрастного агента.

(конверсия ИК в концентрацию Gd-DTPA-BMA и непосредственный расчет перфузии) проводились на персональном компьютере с использованием разработанной нами совместно с сотрудниками МГТУ им. Н.Э. Баумана программы для полуавтоматического обсчета перфузии миокарда с помощью МРТ - «PerfCalc». Помимо резерва миокардиального кровотока в исследованных сегментах миокарда также рассчитывался показатель общего коронарного сопротивления (ОКС). ОКС = среднее АД/ МК (мм рт.ст. х г х мин/ мл). Другиеметоды исследования.

Всем больным с ИБС и 4 пациентам контрольной группы из числа лиц, обследованных с помощью МРТ, была проведена коронарная ангиография. КАГ выполняли по методике М. Judkins на цифровой ангиографической установке «Coroscop - 33» (фирма Siemens, Германия) с архивацией изображений на оптическом диске. Количественный анализ цифровых коронароангиограмм выполнялся с помощью системы «Hicor». Для расчетов использовались данные, полученные в проекции, в которой определялась наибольшая степень стеноза коронарной артерии.

Статистическая обработкарезультатов.

В группе лиц, обследованных с помощью ЭЛТ, количественные показатели оценивали методом сравнения средних величин с использованием непарного t-теста с поправкой Бонферрони для множественных сравнений. Для оценки согласия качественных результатов двух независимых методов исследования рассчитывался индекс согласия результатов - (К) каппа (Altman D.G., 1991). Для анализа связи при посегментной оценке перфузии двумя методами использовался двусторонний вариант точного критерия Фишера, при р<0,05 констатировали наличие достоверной связи между результатами ЭЛТ и ОЭКТ. Количественные показатели выражены как Анализ полученных результатов проводился с

использованием следующих статистических программ: «MedCalc» (MedCalc Software, Бельгия) и «GPIS »(GraphPAD Software, США).

В группе лиц, обследованных с помощью МРТ, приведенные в работе величины в основном выражены как В отдельных случаях приведены

медиана и интерквартильный размах. Для оценки статистической значимости различий в группах с нормальным распределением переменных использовались

парный и непарный критерии Стьюдента, при отсутствии нормального распределения в группах сравнения применялись методы непараметрической статистики (критерии Уилкоксона и Манна-Уитни). Различия расценивались как статистически значимые при р<0,05. При необходимости множественных сравнений вводилась поправка Бонферрони. Для выбора оптимальной точки разделения для пороговой величины РМК у больных ИБС использовался метод построения характеристических кривых (ROC - анализ), который также применяли для сравнения диагностической ценности таких показателей как РМК и резерв коронарного сопротивления (РКС). Статистический анализ данных проводился с помощью следующих программ: STATISTICA (StatSoft, USA) и MedCalc (MedCalc Software, Belgium).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1 .Исследованиеперфузии миокарда с помощью ЭЛТ.

Попытка количественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ (инвазивная фаза исследования).

У всех 4 пациентов, включенных в инвазивную фазу исследования, удалось сравнить качество контрастирования миокарда при введении контрастного препарата в периферическую (кубитальную) и центральную (нижнюю полую) вены. Внутриаортальное введение согласно протоколу удалось выполнить лишь у одного пациента.

В результате проведенного анализа было установлено, что введение контрастного препарата в центральную вену позволяет получать несколько более контрастные изображения по сравнению с введением в кубитальную вену, однако качество тканевых кривых в различных отделах миокарда при этом не улучшается. Для них характерна значительная дисперсия данных, практически исключающая возможность проведение количественной оценки перфузии. Наихудшие по качеству кривые получали в области межжелудочковой перегородки и задней стенки ЛЖ. Оптимальное качество кривых (с хорошей выраженностью восходящего колена и небольшим разбросом данных), необходимое для количественного анализа перфузии, удавалось получать в различных областях

миокарда ЛЖ лишь при внутриаортальном введении контрастного препарата. При этом кривые в разных отделах миокарда были близки по форме, что соответствует современным представлениям о характере коронарного кровотока.

Первичные данные, полученные при внутриаортальном введении контрастного препарата, были использованы для количественной оценки перфузии миокарда у одного больного (табл. 3).

Табл. 3. Количественная оценка перфузии миокарда ЛЖ у больного Г., 56 л., (и.б. № А-1572/99) при внутриаортальном введении контрастного препарата

Исследуемая область Перфузия ■ исходно мл/г/мин Перфузия после дипиридамола «Коронарный резерв»

МЖП 0,5! 3,97 7,8

Передняя стенка 0,9 1,96 2,2

Боковая стенка 0,86 2,63 3,1

Задняя стенка 0,67 1,9 2,8

Примечания: МЖП - межжелудочковая перегородка.

В целом, данные результаты соответствуют полученным ранее с помощью других методов исследования. Так, например, по данным ПЭТ миокардиальный кровоток в покое колеблется в пределах от 0,6 до 1,5 мл/г/мин, а на фоне вазодилятации - от 1,8 до 6,2 мл/г/мин (Сашю1 Р.О., 2000). Обращает внимание высокая величина «коронарного резерва» в области межжелудочковой перегородки. Столь высокий показатель - 7,8 - выходит за рамки физиологических колебаний, т.к. из литературных источников известно, что верхний предел этой величины у человека составляет около 6. Этот факт, возможно, объясняется неоднородным смешиванием контрастного вещества с кровью, что представляется обычным явлением при введении контраста в корень аорты. Кроме того, инвазивность исследования, методические сложности при его проведении, а также повышенный риск для больного неоправданно завышают цену диагностической информации, полученной таким путем. Неудовлетворительное качество кривых «плотность-время» в большинстве отделов миокарда ЛЖ при внутривенном пути введения контрастного препарата, вероятно, связано с пассажем его болюса через полости сердца, что «затеняет» тканевые кривые и приводит к их значительному искажению из-за артефактов.

Возможности качественной оценки перфузии миокарда в покое у больных с постинфарктным кардиосклерозом с помощью ЭЛТ в сравнении с результатами ОЭКТ с """Тс-МИБИ (неинвазивная фаза).

При визуальной оценке перфузии с помощью ЭЛТ в подгруппе лиц без Рубцовых изменений в миокарде была отмечена высокая частота ложноположительных результатов при исследовании задней, нижней стенок левого желудочка и межжелудочковой перегородки. Данные визуальной оценки согласуются с результатами количественного анализа Для количественной оценки контрастирования миокарда нами был предложен индекс интенсивности контрастирования миокарда (ИИКМ). Он представляет собой частное от деления максимальной плотности миокарда (МПМ, в единицах Хаунсфилда - Н) в данном сегменте на среднюю плотность при максимальном контрастировании во всех исследуемых сегментах, выраженное в процентах [ИИКМ (%) = (МПМ сегмента / среднюю МПМ) х 100%]. При оценке ИИКМ у больных с постинфарктным кардиосклерозом плотность миокарда в зоне поражения не учитывалась при расчете средних величин МПМ на ЭЛТ-изображениях. Результаты представлены в табл. 4.

Табл. 4. Индекс интенсивности контрастирования миокарда в различных областях ЛЖ в подгруппе пациентов без Рубцовых изменений в миокарде.

Область миокарда ИИКМ(%) Р

МЖП,п=10 105,8±37,4 Н.Д.

Передняя стенка, п= 10 132,б±29,0 референтная область

Боковая стенка, п=10 139,8±32,12 Н.Д.

Нижняя стенка, п=10 75,1 ±49,5 р<0,05

Задняя стенка, п=10 56±34,33 р<0,01

Верхушка, п=10 92,7±44,9 н.д.

Примечание: н.д. - отсутствие достоверных различий по отношению к референтной области (передняя стенка).

Примечательно, что интенсивность контрастирования нижней и задней стенок была достоверно ниже, чем в передних отделах ЛЖ. Кроме того, значительный разброс данных в пределах сегментов не позволил установить нормативные показатели для отдельных сегментов ЛЖ. Указанное обстоятельство ставит под

сомнение возможность достоверного количественного анализа нарушений перфузии с помощью ЭЛКТ в области задней и нижней стенок ЛЖ. Так, показатели ИИКМ в области нижней стенки в норме и в случае рубцовых изменений достоверно не различались (75,1±49,5 % против 69,0±35,1 %, соответственно), в отличие от соответствующих показателей в области передней стенки ЛЖ (132,6±29,0 %- норма и 63,2±25,6 % - рубец, р< 0,01).

Детальный анализ конкордантности результатов (% точных совпадений), индекса согласия результатов двух методов исследования - каппа (К), чувствительности (Ч), специфичности (С), прогностической точности положительного (ПТПР) и отрицательного (ПТОР) результатов был проведен в целом по группе, а также в подгруппах больных с кардиосклерозом после перенесенного ИМ с зубцом Q и без зубца Q (табл. 5). Дополнительный анализ согласия результатов обоих методов был проведен по отдельным сегментам ЛЖ (табл. 6).

Табл. 5. Оценка метода исследования перфузии миокарда с помощью ЭЛТ по отношению к ОЭКТ

Конкордант-ность,% Каппа Ч,% С,% ПТПР,% ПТОР, %

ИМ. с с? п=20 (120) 70 0,4 72 68 65 75

ИМ без <} п=12 (72) 60 0,16 54 63 42 73

Все обследованные п=42 (252) 67 0,3 67 67 49 81

Примечание: в скобках указано количество сегментов миокарда

Табл. 6. Конкордантность результатов по отдельным сегментам ЛЖ между ЭЛТ и ОЭКТ в соответствии с результатами ОЭКТ

п=252 Конкордантность, % Каппа Р* ЛПР, % ЛОР, %

МЖП, п=42 71 0,42 <0,01 24 5

передняя стенка, п=42 81 0,62 <0,0001 17 2

боковая стенка, п=42 69 0,3 <0,05 26 5

верхушка, п=42 71 0,43 <0,01 5 24

нижняя стенка, п=42 60 -0,13 0,65 14 26

задняя стенка, п=42 48 0,13 0,23 50 2

Примечания: * р<0,05 указывает на существование достоверной связи между результатами ЭЛТ и ОЭКТ. ЛПР - ложноположительные результаты, ЛОР- ложно-отрицательные результаты.

Полученные данные свидетельствуют о посредственном уровне согласия результатов оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ и ОЭКТ (К=0,3) в целом. Показатели чувствительности и специфичности составили 67%, однако, при 100% чувствительности и специфичности референтного метода (результат специального формирования группы) это означает, что вышеуказанные показатели в реальной жизни будут значительно ниже. То есть метод ЭЛТ в режиме MSM значительно менее чувствителен и специфичен в оценке локальных нарушений перфузии миокарда, чем общепринятый в клинике метод ОЭКТ с Как и

следовало ожидать, чувствительность и специфичность, а также общий индекс согласия результатов еще ниже в подгруппе больных с мелкоочаговым постинфарктным кардиосклерозом. При анализе конкордантности результатов по отдельным сегментам левого желудочка наихудшие показатели получены в области нижней и задней стенок ЛЖ. К примеру, индекс каппа в области нижней стенки составил отрицательную величину (-0,13), это означает, что метод диагностики работает в обратном направлении, т.е. нормальные сегменты классифицируются как пораженные и наоборот. Отмеченное обстоятельство, вероятно, связано с рядом нерешенных методических проблем. Прежде всего с ослаблением интенсивности сигнала от задних отделов сердца вследствие близкого расположения контрастированной нисходящей аорты и позвоночника (эффект повышения жесткости рентгеновского излучения). Также следует принять во внимание традиционные для КТ артефакты, связанные с эффектом фотонного рассеивания, а также «затенение» миокарда при прохождении болюса контрастного

препарата через полости сердца (частный случай эффекта повышения жесткости рентгеновского излучения). Кроме того, алгоритмы реконструкции изображения в ЭЛТ также пока еще далеки от совершенства. II. Исследование перфузиимиокарда спомощью МРТ.

В конечный анализ были включены 85 сегментов миокарда из числа всех обследованных лиц (п=28). В зависимости от состояния кровоснабжающих их коронарных артерий, по результатам количественного анализа коронароангиограмм, все сегменты миокарда были разделены на 3 группы:

1 группа - «контрольная» (п=26; у лиц без ИБС);

2 группа - сегменты со стенозом коронарной артерии от 0 до 50% по диаметру

3 группа - сегменты со стенозом кровоснабжающей коронарной артерии

> 50% (п=32).

Степень стеноза коронарных артерий

В группе 2 степень сужения коронарной артерии колебалась от 0 до 45%, медиана = 0 (интерквартильный размах от 0 до 23%).

В группе 3 степень сужения коронарной артерии колебалась от 50 до 100%, медиана = 90% (интерквартильный размах от 70 до 100%). Оценка миокардиалъного кровотока

Результаты количественного анализа перфузии миокарда по группам сегментов указаны в табл. 7.

Табл. 7. Показатели «коронарной гемодинамики» в различных группах сегментов миокарда в покое и на фоне гиперемии

Примечания: дип.- после в/венного введения дилиридамола (0,56 мг/кг).

Данные, представленные в табл.7, свидетельствуют о том, что абсолютные величины перфузии миокарда (удельный кровоток) в покое не различались между группами. Однако, на фоне гиперемии перфузия сегментов в 3 группе была значительно ниже, чем во 2 и 1 группах. Общее коронарное сопротивление исходно было ниже в 3 группе, однако, на фоне гиперемии в этой же группе оно было самым высоким. Также для 3 группы была характерна наименьшая величина резерва миокардиального кровотока (РМК). Все указанные различия были статистически значимыми.

С целью определения пороговой величины РМК у больных ИБС для выделения подгруппы больных со значимым сужением коронарных артерий (стеноз использовался метод построения характеристических кривых (ROC

- анализ). Результаты представлены на рис.2.

Рис 2. Характеристическая кривая (а) и оптимальная точка разделения (б) для величины резерва миокардиального кровотока (РМК) у пациентов со стенозированными коронарными артериями.

Из приведенных данных следует, что в качестве оптимальной точки разделения была выбрана величины РМК <1,6. Таким образом, при величине РМК 5 1,6 с чувствительностью 81% (95% ДИ - от 64% до 93%) и специфичностью 85% (95% ДИ - от 66% до 96%) можно предполагать наличие значимого стеноза

£50% по диаметру) в артерии, кровоснабжающей данный сегмент миокарда. Результаты количественной оценки перфузии миокарда в сегментах, подвергнутых реваскуляризации, приведены в табл.8.

Табл. 8. Показатели «коронарной гемодинамики» в сегментах миокарда,

Сегменты (п= 16)

До реваскуляризации После реваскуляризации Р

МК покой (мл/г/мин) 1,24 ±0,33 0,98 ± 0,42 <0,05

МК дип. (мл/г/мин) 1,61 ±0,77 2,58 ±0,91 <0,01

ОКС покой(мм рт. ст. х г X мин/ мл) 88,6 ±22 123,8 ±60,3 <0,05

ОКС дип.(мм рт. ст. х г х мин/ мл) 78,8 ±42,2 41,3 ±17,3 <0,01

РМК 1,3 ±0,6 3,0 ±1,3 <0,001

Из приведенных данных следует, что после реваскуляризации миокарда отмечалось достоверное снижение ОКС и увеличение удельного миокардиального кровотока на фоне гиперемии, что приводило к достоверному возрастанию величины РМК. Величина РМК после реваскуляризации не отличалась от таковой в группе контроля (3,0±1,3 и 2,9+1,2, соответственно, р=0,9б), что позволяет говорить о «нормализации» этого показателя. Примечательно, что после реваскуляризации отмечалось повышение ОКС в покое, что, возможно, свидетельствует о повышении тонуса сосудов микроциркуляторного русла и нормализации коронарной гемодинамики после устранения гемодинамически значимого стеноза в эпикардиальной артерии.

Следует заметить, что случаи немногочисленных достоверных различий параметров гемодинамики между группами сравнения не оказали существенного влияния на результаты анализа перфузии миокарда, если принять во внимание направление этих сдвигов.

У части обследованных нами больных в анамнезе имел место мелкоочаговый инфаркт миокарда. Принимая во внимание, что миокардиальный кровоток в покое в интактных сегментах и в сегментах с предполагаемым кардиосклерозом

после перенесенного ИМ (п=13) достоверно не различались (1,19 ± 0,55 и 1,13 ± 0,35 мл/г/мин соответственно, р=0,09), вышеупомянутым обстоятельством можно пренебречь.

Примечательно, что результаты, полученные в нашем исследовании, полностью соответствуют современным представлениям о патофизиологии коронарного кровообращения у больных хронической ИБС.

Однако, следует остановиться и на недостатках методики. Одной из наиболее серьезных проблем в количественной оценке перфузии миокарда с помощью МРТ с применением контрастных агентов является нелинейность зависимости интенсивности МР-сигнала от концентрации контрастного агента в ткани (рис.1), что противоречит одному из постулатов теории разведения индикатора. В основе этого явления лежит особый механизм контрастирования, свойственный всем МР-контрастам. Так, в противоположность рентгенконтрастным средствам, которые непосредственно ослабляют рентгеновские лучи, МР-агенты индуцируют изменение релаксационных свойств окружающих тканей, являясь контрастирующими веществами непрямого действия. При этом на характер зависимости МР-сигнала от концентрации МР-контрастного агента в тканях влияет целый ряд факторов, в т.ч. напряженность магнитного поля, вид и параметры импульсной последовательности. В связи с этим необходима калибровка МР-томографа и вида импульсной последовательности при использовании предложенного нами метода. Кроме того, однокомпартментная модель миокардиального кровотока, использованная нами, игнорирует диффузию контрастного агента из микроциркуляторного русла в межклеточное пространство миокарда. Такое допущение не вполне справедливо для внеклеточных МР-контрастных агентов. Другой проблемой в перфузионной МРТ является доза самого контрастного агента, так как при достижении определенных концентраций Gd-DTPA-BMA дальнейшее увеличение концентрации контрастного агента будет приводить не к усилению, а к ослаблению интенсивности МР-сигнала, что обусловлено преобладающим влиянием агента на Т2-релаксацию. Этот феномен получил название «эффекта сатурации». Отсутствие существенного влияния «эффекта сатурации» в нашей работе косвенно подтверждалось характером кривых прохождения контрастного агента, на которых отмечался отчетливый пик

рециркуляции индикатора. Еще одна нерешенная проблема - влияние обмена молекул воды между внутрисосудистым, межклеточным и внутриклеточным пространствами на измерение абсолютной величины миокардиального кровотока. Существует целый ряд других методических сложностей в перфузионной МРТ сердца, а именно: кооперация с тяжелыми пациентами, синхронизация исследования с ЭКГ, специфика оказания экстренной помощи больным в условиях магнитных полей и др. С учетом вышеперечисленных проблем, одним из главных ограничений нашей работы является отсутствие верификации полученных результатов методом меченых микросфер - «золотым стандартом» в экспериментальных исследованиях перфузии миокарда, что требует проведения отдельного экспериментального исследования. Однако, мы попытались сравнить величины миокардиального кровотока в покое у больных в нашем исследовании с первичными данными многоцентрового исследования у больных ИБС, проведенного N.G. Uren с соавт. (1994) с помощью ПЭТ. При этом средние величины миокардиального кровотока в покое, полученные в нашем исследовании и в исследовании N.G. Uren с соавт. достоверно не различались (1,26 ± 0,50 мл/г/мин и 1,14 ± 0,42 мл/г/мин, соответственно, р=0,22).

Помимо чисто методических проблем, связанных с количественной оценкой перфузии с помощью МРТ, следует принять во внимание все ограничения, свойственные самой концепции - «коронарного резерва» (Gould K.L., 1985). Как известно, существует значительная вариабельность абсолютной величины РМК между разными людьми и у одного и того же человека в разные периоды времени, его величина различна в разных слоях миокарда (ниже в субэндокардиальных). Показатель зависим от симпатического тонуса; наличия гипертрофии миокарда; перфузионного давления; характера стимула, вызывающего увеличение перфузии; возраста субъекта; сократительной способности миокарда; степени развития коллатерального кровотока (Hoffman J.I.E., 1984). Для расчета РМК в числителе необходима величина миокардиального кровотока на фоне максимальной вазодилятации коронарного русла, однако, в случае применения дипиридамола гиперемия может быть субмаксимальной. Кроме того, значительная вариабельность РМК создает сложности с определением нормы этого показателя. Однако, по данным ПЭТ, известны пределы его нормальных колебаний у человека,

которые составляют от 2,5 до 5,5 (Vessalli G., Hess О.М.,1998). Полученные нами результаты близки к нижней границе этого диапазона. Однако мы поставили перед собой более реалистичную задачу - определение пороговой величины РМК для выявления значимых стенозов коронарных артерий. Полученная в нашем исследовании пороговая величина для РМК

Несмотря на все сложности, которые встретились в нашем исследовании, следует отметить достаточно хорошие показатели чувствительности (81%) и специфичности (85%) метода в диагностике значимых стенозов коронарных артерий (>50% по диаметру). Эти показатели сопоставимы с данными ОЭКТ, для которой чувствительность колеблется в пределах 85-90%, а специфичность 67-92% (Beller G.A., 2001), а также с данными ПЭТ (чувствительность - 82-98%; специфичность - 78-100%) (Schelbert H.R., 1998). При этом следует учесть, что в нашем исследовании перфузия оценивалась только в 2 срезах миокарда по короткой оси, что составляет не более 20% от объема миокарда ЛЖ. Последнее обстоятельство связано с техническими ограничениями использованной модели томографа.

Дальнейшее совершенствование метода должно идти по пути увеличения скорости сканирования, использования многосрезовой томографии, оценки перфузии в различных слоях миокарда (т.к. ишемия у больных ИБС на фоне стресс-тестов носит преимущественно субэндокардиальный характер). Последнее возможно благодаря высокой пространственной разрешающей способности метода (в нашем исследовании менее Змм), что выгодно отличает его от радионуклидных методов исследования и позволяет в принципе оценивать кровоток в различных слоях миокарда, а также папиллярных мышцах (абсолютно уникальная способность).

Все это в будущем даст возможность в большей степени повысить показатели чувствительности и специфичности метода и, возможно, сделает его методом выбора для обследования больных с ИБС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В результате проведенного исследования выявлен ряд существенных недостатков метода оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ в режиме многосрезовой томографии по короткой оси ЛЖ при внутривенном введении контрастного препарата: достаточно высокая частота ложноположительных дефектов перфузии в области задних отделов ЛЖ, высокий уровень «шума» на первичных изображениях. Кроме того, при использовании ЭЛТ существует проблема произвольных сечений, т.к. для их получения необходимо изменять положение пациента по отношению к гентри, что не всегда возможно. Так, к примеру, не удается получать сечения по короткой оси ЛЖ у пациентов с горизонтальным расположением сердца в грудной клетке.

Таким образом, ЭЛТ сердца в режиме MSM по короткой оси ЛЖ в настоящее время не может рассматриваться в качестве приемлемой альтернативы общепринятому методу ОЭКТ для качественной оценки перфузии миокарда из-за более низких показателей чувствительности и специфичности даже у больных с грубыми дефектами перфузии в миокарде. Достоверность количественной оценки перфузии миокарда при внутриаортальном введении контрастного препарата в настоящее время сомнительна. Кроме того, методические сложности и риск проведения подобных исследований для больного делают нецелесообразным их клиническое применение. По нашему мнению, в настоящее время нет достаточных оснований для того, чтобы рекомендовать метод ЭЛТ сердца в режиме MSM для оценки перфузии миокарда в клинике. Тем не менее, не исключено, что использование других режимов томографии, алгоритмов реконструкции или моделей электронно-лучевых и/или мультиспиральных томографов позволит в будущем получить более обнадеживающий результат.

Несмотря на ряд методических ограничений, которые уже были рассмотрены выше, количественная оценка перфузии миокарда с помощью МРТ возможна. Нами предложен метод оценки абсолютной величины миокардиального кровотока при использовании обычного МР-томографа, что возможно благодаря простой процедуре калибровки прибора. Хотя предложенный нами метод требует дальнейшей верификации в экспериментальных исследованиях, клинически значимая информация с его помощью может быть получена уже сегодня. Прежде

всего, имеется в виду возможность расчета РМК для оценки функционального состояния коронарного русла и результатов реваскуляризации миокарда. Неинвазивность, использование малых доз контрастных препаратов при внутривенном пути введения, свобода в выборе срезов, потенциал количественной оценки миокардиалъного кровотока, отсутствие ионизирующего излучения -основные преимущества МРТ.

Таким образом, с нашей точки зрения, МРТ в настоящее время представляется наиболее перспективной методикой для оценки перфузии миокарда в клинике.

ВЫВОДЫ:

1) Метод количественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ в настоящее время является экспериментальным, сопряжен с рядом нерешенных методических проблем, его клиническое применение преждевременно.

2) Ни один из путей введения контрастного вещества (в периферическую и центральную вены, внутриаортальный) не является оптимальным с точки зрения количественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ. Наименьший разброс первичных данных отмечается при внутриаортальном введении контрастного вещества.

3) Результаты качественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ (в режиме многосрезовой томографии) у больных с постинфарктным кардиосклерозом неудовлетворительно согласуются с данными ОЭКТ.

4) Контрастная МРТ сердца позволяет рассчитывать РМК в различных сегментах миокарда, что дает возможность диагностировать наличие гемодинамически значимых стенозов в коронарных артериях у больных хронической ИБС и оценивать результаты реваскуляризации миокарда.

5) Порог РМК для сегментов миокарда, кровоснабжаемых артериями со «значимыми» стенозами по диаметру) равен 1,6 (чувствительность и специфичность соответственно 81% и 85%).

6) Уровень развития и методические преимущества позволяют в настоящее время рассматривать МРТ как более перспективный метод, по сравнению с ЭЛТ, для оценки перфузии миокарда в клинике.

Практические рекомендации

1. В настоящее время не рекомендуется практическое применение ЭЛТ в режиме многосрезовой томографии для качественной и количественной оценки перфузии миокарда в клинике.

2. Перфузионная МРТ сердца может использоваться у больных с хронической ИБС для количественной оценки функционального состояния коронарного русла по величине РМК, в т.ч. для оценки результата реваскуляризации миокарда.

3. может свидетельствовать о наличии значимого по диаметру) стеноза в коронарной артерии, кровоснабжающей соответствующий сегмент миокарда.

4. При использовании количественной контрастной перфузионной МРТ сердца необходима калибровка томографа и применяемой импульсной последовательности для построения калибровочной кривой.

5. Для количественной оценки миокардиального кровотока с помощью МРТ целесообразно введение малых доз контрастного агента во избежание «эффекта сатурации».

6. Нагрузочные пробы у больных ИБС в условиях МР-систем должны проводиться специально обученным персоналом, при наличии средств экстренной эвакуации больного из зоны сильных магнитных полей и оборудования для реанимационного пособия.

Список работ, опубликованных по теме.

1. Грамович В.В., Синицын В.Е., Гордин М.П., Стукалова О.В., Ноева ЕА., Терновой С.К., Чазов Е.И. Количественный анализ перфузии миокарда с помощью метода магнитно-резонансной томографии у пациентов с ИБС до и после реваскуляризации // Современные методы визуализации в сердечнососудистой хирургии: Материалы симпозиума. Москва, Россия, 24 октября 2001г.- С. 11.

2. Gramovitch V., Sinitsyn V., Gordin M., Stukalova O., Noeva E. Quantitative first-pass myocardial perfusion MRI in patients with coronary artery disease after successful revascularization // Eur. Radiol.- 2002, vol. 12, suppl. 1, B-0302.

3. Gramovitch V.V., Gordin M.P., Stukalova O.V., Ternovoy S.K., Chazov E.I. Quantitative myocardial perfusion MRI in patients with coronary artery disease after successful revascularization // J. Amer. Coll. Cardiol. - 2002, vol. 39, suppl. В, 87В.

4. Gramovich V.V., Sinitsyn V. E., Gordin M.P., Ternovoy S.K., Chazov E.I. Absolute myocardial blood flow quantification by dynamic MRI and Gd-DTPA-BMA // Annual Meeting of CIRSE with the 4th Joint Meeting of European Society of Cardiac Radiology (ESCR) 2002, October 5-9, Lucerne, Switzerland (Abstracts).

5. Ternovoy S., Sinitsyn V., Gramovich V., Khodareva E., Veselova Т., Sergienko V. Comparison of EBCT with 99m-sestamibi SPECT for detection of stable perfusion defects with old myocardial infarction // EBT International Symposium 2002, New Orleans, USA, 20-22 Sept., (Abstracts).

6. Синицын В.Е., Грамович В.В., Ходарева Е.Н., Михайлов Д.В., Веселова Т.Н., Сергиенко В.Б., Терновой С.К., Чазов Е.И. Сравнительная оценка перфузии миокарда в покое у больных с постинфарктным кардиосклерозом с помощью электронно-лучевой томографии и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99тТс-МИБИ // Вестник рентгенол. радиол. -2002, №4. - С. 15-22.

7. Грамович В.В., Синицын В.Е., Гордин М.П., Стукалова О.В., Устюжанин Д.В., Терновой С.К. Количественная оценка перфузии миокарда с помощью контрастной магнитно-резонансной томографии: методические аспекты // Вестник рентгенол. и радиол..- 2003, №6. - С. 45-55.

8. Грамович В.В., Синицын В.Е., Гордин М.П., Стукалова О.В., Самко А.Н., Устюжанин Д.В., Терновой С.К. Количественная оценка перфузии миокарда с помощью магнитно-резонансной томографии у больных хронической ишемической болезнью сердца: клиническое применение // Кардиология. - 2004, № 8. - С. 4-12.

9. Gramovitch V.V., Sinitsyn V.E., Gordin M.P., Stukalova O.V., Ustuzhanin D.V., Temovoy S.K. Quantitative myocardial perfusion assessment with MRI in patients with coronary artery disease: clinical application // Eur. Heart. J. - 2004, Suppl. , p. , (Abstracts).

Список используемых сокращений: АКШ - аорто-коронарное шунтирование БАП - баллонная ангиопластика ДИ - доверительный интервал

ИИКМ - индекс интенсивности контрастирования миокарда

ИК - интенсивность контрастирования

ИМ - инфаркт миокарда

КАГ - коронарная ангиография

КТ - компьютерная томография

ЛЖ - левый желудочек

МК - миокардиальный кровоток

МПМ - максимальная плотность миокарда

МР - магнитно-резонансный

МРТ - магнитно-резонансная томография

ОКС - общее коронарное сопротивление

ОЭКТ - однофотонная эмиссионная компьютерная томография ПЭТ - позитронно-эмиссионная томография РКС - резерв коронарного сопротивления РМК - резерв миокардиального кровотока РФП - радиофармпрепарат ФВ - фракция выброса ФК - функциональный класс ЭЛТ - электронно-лучевая томография ЭхоКГ - эхокардиография Gd-DTPA-BMA - гадодиамид MSM - режим многосрезовой томографии

- метоксиизобутил-изонитрил технеция

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИД N 00510 от 01.12.99 г. Подписано к печати 10.08.2004 г. Формат 60x90 1/16. Усл.печ.л. 2,25. Тираж 100 экз. Заказ 303. Тел. 939-3890, 939-3891, 928-1042. Тел./факс 939-3891. 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, 2-й учебный корпус, 627 к.

ik- 1f 04-1*903

Актуальность проблемы: несмотря на успехи, достигнутые за последние десятилетия в профилактике, диагностике и лечении ишемической болезни сердца (ИБС) смертность от данного заболевания остается одной из самых высоких в мире, особенно среди индустриально развитых стран. Так, по данным Всемирной организации здравоохранения, в 2002г доля ИБС среди всех причин смерти в мире составила 12,7% (World Health Report, 2002). В Российской Федерации ИБС является лидирующей причиной смертности населения. К примеру, в 2000г смертность от сердечно-сосудистых заболеваний в целом в нашей стране составила 849,4 на 100 тысяч человек (в том числе 396,1 на 100 тыс. чел. от ИБС), от травм и отравлений умерло 219,9 на 100 тыс. чел., а от новообразований - 205,5 на 100 тыс. чел. (Государственный доклад., 2000). Место ИБС в структуре смертности населения определяет актуальность борьбы с этим заболеванием, что требует дальнейшего совершенствования методов диагностики, лечения и профилактики.

Одним из важнейших направлений в диагностике ИБС является оценка перфузии миокарда в покое и на фоне стресс-тестов. Использование стресс-тестов для выявления стресс-индуцированной ишемии миокарда у больных ИБС способствует выбору тактики лечения и оценке результатов различных вмешательств по реваскуляризации миокарда. До настоящего времени наиболее популярными методами оценки перфузии миокарда в клинике являются радионуклидные методы исследования, а именно: однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОЭКТ) и позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) (Сергиенко В.Б. и др., 1985,1999; DePuey E.G. и др., 2000; Camici P.G. и др., 2000).

Однако более высокая, чем у радионуклидных методов исследования пространственная разрешающая способность электронно-лучевой (ЭЛТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) позволяют надеяться на улучшение показателей чувствительности метода, особенно при субэндокардиальных дефектах перфузии (Беленков Ю.Н. и др., 1997; Терновой С.К. и др., 1998; Wagner А. и др., 2003).

До настоящего времени, несмотря на ряд ограничений (White C.W. с соавт., 1984; Marcus M.L. с соавт., 1988; Topol Е., Nissen S. 1995; Mintz G. с соавт. 1995; Wilson R.F., 1996), в качестве «золотого стандарта» в оценке степени поражения коронарного русла у больных ИБС используется коронарная ангиография (КАГ). В экспериментальных исследованиях на животных ранее было показано, что способность коронарных артерий поддерживать максимальный кровоток не нарушается, если степень сужения сосуда не достигает примерно 50% от его диаметра, что соответствует сужению в 75% от площади его поперечного сечения (если стеноз концентрический) (Gould K.L. с соавт., 1974). Коронарный кровоток в покое не снижается до тех пор, пока степень сужения пораженного сосуда не достигнет около 90% от его диаметра. В настоящее время, когда в кардиологии все чаще применяются интервенционные методы лечения ИБС (баллонная ангиопластика, стентирование коронарных артерий) этот условный морфологический критерий «гемодинамической значимости» поражения- 50% стеноз по диаметру - нередко используется в качестве «руководства к действию». Однако, известно, что в случаях умеренно выраженного сужения коронарных сосудов (50-80% по диаметру) встречаются значительные расхождения в «ангиографической» и «физиологической» оценках степени тяжести стенозирования (Heller L.I. с соавт., 1997; Fischer J.J. с соавт., 2002; Okayama H. с соавт., 2003). Причина подобных разногласий состоит в том, что гемодинамическая значимость поражения коронарных артерий определяется не только степенью стеноза, но и его протяженностью (Feldman R.L. с соавт., 1978), степенью асимметричности (Lipscomb К., Hooten S., 1978), эффектом мультифокального поражения (Feldman R.L. с соавт., 1978), наличием коллатералей, наличием гипертрофии миокарда (Strauer В.Е. с соавт., 1998), сахарного диабета, поражения мелких коронарных артерий, повышенного венозного давления (Naidu R.B., Bailey S.R., 2001) и некоторыми другими факторами.

Кроме того, на сегодняшний день нет убедительных доказательств тому, что вмешательство на физиологически незначимом (хотя и «ангиографически» значимом) поражении может положительно повлиять на прогноз у данной категории больных. Более того, в литературе имеются многочисленные указания, что отказ от вмешательства в подобных случаях не влечет за собой негативных последствий для больного (Kern M.J. с соавт., 1995; Bech G.J. с соавт., 1998; Ferrari М. с соавт. ,1999; Gruberg L. с соавт., 1999; Özdemir М. с соавт., 2002; Giesler Т. с соавт., 2002). К тому же, проблема рестенозирования после интервенционных вмешательств на коронарных артериях пока еще не потеряла своей актуальности. Следует также заметить, что риск интервенционных вмешательств в настоящее время хотя и невелик (смерть < 0,2%, инфаркт миокарда < 0,5%, инсульт < 0,5%, согласно данным Noto T.J. с соавт., 1991), но все же не столь мал, чтобы им можно было пренебречь.

При постоянно возрастающем объеме проводимых интервенционных вмешательств количество осложнений может стать значительным в абсолютном выражении. Все вышеперечисленное указывает на необходимость уточнения физиологической значимости стенозирования коронарных артерий при определении показаний к инвазивным вмешательствам у больных хронической ИБС. Известно, что в качестве показателей физиологической значимости стенозирования коронарных артерий может использоваться такой параметр, как «абсолютный резерв миокардиального кровотока» (РМК). Он определяется как отношение коронарного кровотока на фоне максимальной вазодилатации к базальному коронарному кровотоку в покое. Наиболее популярные в настоящее время в клинике неинвазивные методы диагностики ишемии миокарда, такие как ОЭКТ миокарда с изотопом таллия (201Т1) или 2-метокси-изобутил-изонитрилом технеция (99тТс-МИБИ) и стресс-эхокардиография (Стресс-ЭхоКГ) дают лишь косвенное представление о снижении коронарного резерва. Расчет величины РМК требует абсолютных значений миокардиального кровотока. В этом смысле измерение миокардиального кровотока (МК) в абсолютных величинах (мл/г/мин), что, собственно, и является основным показателем перфузии, представляет несомненный интерес. До последнего времени данные такого рода в клинике было возможно получить лишь с помощью ПЭТ ( Schelbert H.R. с соавт., 1979; Bergmann S.R. с соавт., 1989; Во1 А. с соавт., 1993; Uren N.G. с соавт., 1994). Однако использование ПЭТ в кардиологических исследованиях до настоящего времени ограничено из-за высокой стоимости обследования и сложности эксплуатации оборудования. Вместе с тем, в литературе имеются сообщения о возможности количественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ (Rumberger J.А. и др., 1987; Rienmuller R. и др., 1997; Bell M.R. и др., 1999) и MPT (Diesbourg с соавт., 1992; Larsson H.B.W, с соавт., 1994, 1996; Wilke N. с соавт. 1995, 1997; Vallee J.-P. с соавт., 1997, 1999; Jerosch-Herold М. с соавт., 1998; Cullen J.H.S. с соавт., 1999) при использовании внутривенного введения контрастных веществ.

К сожалению, в отечественной литературе данная проблема до настоящего времени не была освещена.

Цель исследования: изучение возможностей электронно-лучевой и магнитно-резонансной томографии в оценке перфузии миокарда у больных хронической ИБС.

Задачи исследования:

1. Изучить возможности ЭЛТ в количественной оценке миокардиального кровотока у больных хронической ИБС.

2. Определить оптимальный путь внутрисосудистого введения контрастного препарата для количественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ.

3. Сопоставить результат качественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ и ОЭКТ у больных с постинфарктным кардиосклерозом.

4. Разработать метод количественной оценки миокардиального кровотока с помощью контрастной МРТ.

5. Изучить возможности метода количественной перфузионной МРТ для исследования больных с хронической ИБС.

6. Дать сравнительную характеристику методам оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ и МРТ с учетом перспектив их клинического применения и дальнейшего развития.

Научная новизна

В представленной работе впервые проведена оценка информативности метода ЭЛТ в диагностике дефектов перфузии миокарда у больных с постинфарктным кардиосклерозом путем сопоставления с данными ОЭКТ. Выявлен неудовлетворительный уровень согласия результатов двух методов исследования. Уточнены причины артефактов, затрудняющих качественный и количественный анализ перфузии миокарда с помощью ЭЛТ.

Разработана новая модификация метода количественной оценки перфузии миокарда с помощью контрастной МРТ. Впервые предложен способ стандартизации исследования с помощью поправочного коэффициента (к), позволяющего привести в соответствие условия приема MP-сигнала в эксперименте (процедура калибровки) и при исследовании пациентов. Впервые с помощью МРТ продемонстрирована нормализация показателей коронарной гемодинамики на уровне микроциркуляторного русла после реваскуляризации миокарда (повышение ОКС в покое, снижение ОКС на фоне гиперемии и нормализация РМК).

Практическая значимость

Предложенные методы исследования перфузии миокарда с помощью ЭЛТ и МРТ пока являются экспериментальными и требуют дальнейшего изучения. Тем не менее, уже в настоящее время возможно использование МРТ для оценки перфузии миокарда в клинике, так с ее помощью возможен расчет величины РМК для оценки «физиологической» значимости стенозирования коронарных артерий и результатов реваскуляризации миокарда у больных ИБС. Расчеты значительно облегчаются благодаря разработанной авторами оригинальной компьютерной программе полуавтоматического обсчета перфузии миокарда - «PerfCalc».

ВЫВОДЫ:

1) Метод количественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ в настоящее время является экспериментальным, сопряжен с рядом нерешенных методических проблем, его клиническое применение преждевременно.

2) Ни один из путей введения контрастного вещества (в периферическую и центральную вены, внутриаортальный) не является оптимальным с точки зрения количественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ. Наименьший разброс первичных данных отмечается при внутриаортальном введении контрастного вещества.

3) Результаты качественной оценки перфузии миокарда с помощью ЭЛТ (в режиме многосрезовой томографии) у больных с постинфарктным кардиосклерозом неудовлетворительно согласуются с данными ОЭКТ.

4) Контрастная МРТ сердца позволяет рассчитывать РМК в различных сегментах миокарда, что дает возможность предполагать наличие гемодинамически значимых стенозов в коронарных артериях у больных хронической ИБС и оценивать результаты реваскуляризации миокарда.

5) Порог РМК (метод МРТ) для сегментов миокарда, кровоснабжаемых артериями со «значимыми» стенозами (>50% по диаметру) равен 1,6 (чувствительность и специфичность соответственно 81% и 85%).

6) Уровень развития и методические преимущества позволяют в настоящее время рассматривать МРТ как более перспективный метод, по сравнению с ЭЛТ, для оценки перфузии миокарда в клинике.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. В настоящее время не рекомендуется практическое применение ЭЛТ в режиме многосрезовой томографии для качественной и количественной оценки перфузии миокарда в клинике.

2. Перфузионная МРТ сердца может использоваться у больных с хронической ИБС для количественной оценки функционального состояния коронарного русла по величине РМК, в т.ч. для оценки результата реваскуляризации миокарда.

3. РМК<1,6 может свидетельствовать о наличии значимого (>50% по диаметру) стеноза в коронарной артерии, кровоснабжающей соответствующий сегмент миокарда.

4. При использовании количественной контрастной перфузионной МРТ сердца необходима калибровка томографа и применяемой импульсной последовательности для построения калибровочной кривой.

5. Для количественной оценки миокардиального кровотока с помощью МРТ целесообразно введение малых доз контрастного агента во избежание «эффекта сатурации».

6. Нагрузочные пробы у больных ИБС в условиях MP-систем должны проводиться специально обученным персоналом, при наличии средств экстренной эвакуации больного из зоны сильных магнитных полей и оборудования для реанимационного пособия.