6 курс / Кардиология / Джон_Кэмм_Болезни_сердца_и_сосудов_2011

Рис. 7.4. Результаты перфузионной сцинтиграфии миокарда с 99mTc-тетрофосмином в покое и на фоне нагрузочной пробы у женщин с ангиографически неизмененными венечными артериями. А - сцинтиграфические изображения сердца в покое и на фоне нагрузочной пробы представлены по короткой оси (верхние 4 ряда), вертикальной и горизонтальной осям (нижние 4 ряда). На всех сцинтиграфических изображениях дефекты кровоснабжения не наблюдаются. БО - базальный отдел; БС (LAT) - боковая стенка; ВО (VLA) - вертикальная ось; ВС (APEX) - верхушка сердца; ГО (HLA) - горизонтальная ось; КО (SA) - короткая ось; МП (SEP) - межжелудочковая перегородка; НС (INF) - нижняя стенка; ПС (ANT) - передняя стенка; BASE - основание сердца; REST - покой; STRESS - нагрузочная проба.

Рис. 7.4. Продолжение. Б - результаты перфузионной сцинтиграфии сердца в покое и на фоне нагрузочной пробы представлены в виде полярных координат и 3D-изображения ЛЖ - вариант нормы (справа). На срезах по короткой оси на уровне верхушки, средних и базальных сегментов представлено определение границ ЛЖ по окружности. На горизонтальных и вертикальных срезах продемонстрировано определение границ сердца у его верхушки и основания (слева). МП - межжелудочковая перегородка; ПС - передняя стенка; НС - нижняя стенка.

Рис. 7.4. Окончание. В - количественный анализ результатов перфузионной сцинтиграфии миокарда, выполненной в режиме синхронизации с ЭКГ (пациентка без сердечнососудистой патологии). ФВ ЛЖ - 84%, при КСО менее 15 мл значения ФВ, как правило, завышены. Индекс нарушения локальной сократимости и индекс нарушения систолического утолщения, равные 0, служат доказательством отсутствия нарушений сократительной функции ЛЖ и систолического утолщения миокарда. На графике отражены изменения объема ЛЖ в различные фазы сердечного цикла. Согласно графику, диастолическая дисфункция ЛЖ не установлена (ускоренное заполнение вследствие быстрой релаксации в фазу ранней диастолы, второй пик обусловлен систолой предсердий

в фазу поздней диастолы). МП - межжелудочковая перегородка; ПС - передняя стенка; НС - нижняя стенка; SMS 0 - индекс нарушения локальной сократимости; STS 0 - индекс нарушения систолического утолщения; Mot Ext - площадь нарушения локальной сократимости миокарда; Thk Ext - площадь нарушения систолического утолщения.

ПОЗИТРОННАЯ ЭМИССИОННАЯ ТОМОГРАФИЯ

РФП для оценки кровоснабжения миокарда с помощью ПЭТ, получившими наибольшую распространенность в клинической практике, служат 15O-вода, 13N-аммоний, хлорид рубидия (82Rb). По литературным сведениям, чувствительность ПЭТ с 13N-аммонием и хлоридом рубидия (82Rb) при диагностике ИБС составляет 83-100%, а специфичность - 73-100%.

Для расчета регионарного миокардиального кровотока с помощью ПЭТ предпочтение отдают 13N- аммонию и 15O-воде. Эти РФП обладают короткими периодами физического полураспада (10 и

2 мин), а также для их производства необходимо наличие циклотрона, расположенного в непосредственной близости от ПЭТ-сканера. Этот факт ограничивает их широкое применение. По своим фармакокинетическим свойствам 15O-вода признана лучшим индикатором миокардиального кровотока, чем 13N-аммоний, так как является "метаболически инертным" веществом. Путем свободной диффузии она проникает через капилляры и клеточные мембраны. Равновесие между концентрацией 15O-воды во внесосудистом пространстве и капиллярном русле быстро устанавливается. Степень поглощения РФП кардиомиоцитами находится в прямой линейной зависимости от величины миокардиального кровотока и варьирует в широких пределах. Существенный недостаток, ограничивающий практическое применение 15O-воды по сравнению с 13N-аммонием, - короткий период накопления РФП в кардиомиоцитах, что препятствует получению высококачественного сцинтиграфического изображения миокарда ЛЖ. Напротив, 13N-аммоний отличается высоким уровнем накопления в кардиомиоцитах, обеспечивая оптимальное качество сцинтиграфического изображения кровоснабжения сердечной мышцы (см. рис. 7.5). Таким образом, для решения практических задач предпочтительнее использование 13N-аммония, однако его применение ограничено ПЭТ-центрами, оснащенными медицинским циклотроном. Коррекция ослабления фотонной энергии осуществляется при помощи внешних 68Ge или рентгеновских источников, установленных на гибридных ПЭТ/КТ-сканерах [7].

Рис. 7.5. Исследование кровоснабжения миокарда методом ПЭТ с 13N-аммонием в покое и на фоне фармакологической пробы с аденозина фосфатом. На томосцинтиграммах сердца, выполненных по короткой, вертикальной и длиной осям ЛЖ, представлен вариант нормы. NH3 stress - введение NH3 на фоне нагрузочной пробы; NH3 rest - введение NH3 в покое; SA - короткая ось; HLA - горизонтальная ось; VLA - вертикальная ось.

К основным преимуществам хлорида рубидия (82Rb) относят короткий период полураспада (78 с), а также генераторный способ производства, не требующий наличия циклотрона. Несмотря на литературные сведения, повествующие о методах расчета миокардиального кровотока с помощью хлорида рубидия (82Rb), точность этих методов ограничена фармакодинамическими свойствами РФП. Степень накопления хлорида рубидия (82Rb) в сердечной мышце зависит не только от состояния регионарного кровотока, но и от метаболической активности миоцитов. Высокая энергия излучения позитрона (3,15 МэВ) ухудшает качество изображения за счет низкого разрешения, которое, в свою очередь, обусловлено длинной траекторией пробега позитрона, прежде чем произойдет его аннигиляция с электроном. В настоящее время хлорид рубидия (82Rb) широко используют в США, однако в Европе этот РФП до сих пор не имеет коммерческого успеха. Возможно, научно подкрепленные данные о высоком прогностическом значении ПЭТ с хлоридом рубидия (82Rb) будут способствовать его практическому внедрению в странах Европы. В свою очередь, это упрочит позиции ПЭТ как метода оценки кровоснабжения миокарда, ведь возросшая

необходимость широкого использования ПЭТ в области онкологии обеспечила доступность ПЭТ обследования [8].

Технология ПЭТ-сканирования с хлоридом рубидия (82Rb) обладает некоторыми преимуществами по сравнению с традиционной ОФЭКТ. В первую очередь, к ним относят беспрецедентно высокую скорость выполнения процедуры и, соответственно, большую пропускную способность томографа. Длительность исследования кровоснабжения миокарда, включающего ПЭТ-сканирование в состоянии покоя и на фоне нагрузочной пробы, составляет всего 30 мин. По сравнению с ПЭТ с хлоридом рубидия (82Rb), ОФЭКТ с 99mTc - многоэтапная технология, занимающая по времени половину дня или выполняемая в течение двух разных дней.

Благодаря хорошей разрешающей способности и наличию встроенного устройства для коррекции ослабления, ПЭТ обладает более высокой точностью в диагностике ИБС, чем ОФЭКТ. Прямое сопоставление этих технологий проводили лишь в немногочисленных исследованиях [3], поэтому остается неясным вопрос, влияет ли высокая стоимость аппаратуры на улучшение диагностической точности. При некоторых формах ИБС, например при многососудистом поражении или болезни "малых сосудов", когда не представляется возможным выделить неподверженный ишемическому повреждению сегмент миокарда, ПЭТ становится методом выбора (рис. 7.6). В последнее время доказано значимое влияние результатов ПЭТ на выбор тактики ведения больного и ее экономическая эффективность [9]. Количественная оценка результатов ПЭТ позволяет обнаружить эндотелиальную дисфункцию задолго до того, как стеноз станет анатомически значимым, что способствует нашему пониманию патофизиологии ИБС [10]. Однако в ежедневной практической деятельности количественное определение миокардиального кровотока в абсолютных единицах не нашло широкого применения для диагностики ИБС, так как появление еще одного параметра в дополнение к данным перфузионной сцинтиграфии требует обоснования. Внедрение количественного анализа миокардиального кровотока, возможно, будет реализовано в ближайшем будущем за счет возрастающей доступности ПЭТ и благодаря широкому применению этой технологии в онкологии.

Рис. 7.6. А - результаты ПЭТ с 13N-аммонием (изображения по короткой, вертикальной и горизонтальной осям ЛЖ) у пациента с подозрением на ИБС. На сцинтиграммах, полученных в ходе пробы с аденозина фосфатом, определяется дефект кровоснабжения боковой стенки ЛЖ. Отличить снижение резерва вазодилатации от уменьшения скорости кровотока вследствие синдрома обкрадывания, вызванного атеросклерозом венечных артерий, практически невозможно. Б - при расчете абсолютных значений обнаружено снижение скорости миокардиального кровотока на фоне пробы с аденозина фосфатом, что свидетельствует о высокой вероятности синдрома обкрадывания. Субокклюзия огибающей ветви подтверждена результатами коронарографии. NH3 stress - введение NH3 на фоне нагрузочной пробы; NH3 rest - введение NH3 в покое; HLA - горизонтальная ось; SA - короткая ось.

СОВМЕЩЕННЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ

В идеале неинвазивные технологии диагностики ИБС должны предоставлять полную и достоверную информацию об анатомии венечных артерий и тяжести повреждения с патофизиологической точки зрения. Этого обычно достигают путем мысленного сопоставления результатов коронарографии и перфузионной сцинтиграфии. Тем не менее стандартизованная карта кровоснабжения миокарда, которую используют при обработке радионуклидных методов исследования, лишь в 50-60% случаев совпадает с реальным анатомическим расположением венечных артерий. С возникновением мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) появилась полноценная альтернатива традиционной ангиографии, обладающая превосходной точностью при отборе пациентов [11].

Сочетанное использование двух методов, предоставляющих врачу равноценную по значимости диагностическую информацию, - общепринятая комбинированная (гибридная) технология визуализации. Напротив, интегрированные в гамма-камеры компьютерные томографы, предназначенные для выполнения коррекции ослабления, не привносят дополнительных сведений об анатомических или функциональных изменениях, а служат лишь для улучшения качества сцинтиграфического изображения (при ОФЭКТ или ПЭТ). Если при исследовании кровоснабжения миокарда посредством ПЭТ/КТ компьютерную томографию используют только для коррекции ослабления, не следует применять термин "гибридная технология визуализации". Это обусловлено тем, что в ходе коррекции ослабления, реализованной при помощи источников 68Ge, встроенных в позитронные эмиссионные томографы предшествующего поколения, или путем низкодозной КТ можно получить равноценные сведения в виде аттенуационной карты, которая отражает плотность органов и тканей, но непригодна для оценки топографии. Кроме того, термин "гибридная технология визуализации" не следует применять, если проводится анализ результатов перфузионной сцинтиграфии и КТ, которые выполнены на разных аппаратах. Тем не менее такой подход может подойти для комплексного описания органических и функциональных изменений.

Появление совмещенных сканеров, объединяющих аппарат ОФЭКТ или ПЭТ и компьютерный томограф, свидетельствует о возросшем интересе к совмещенным сцинтиграфическим и рентгеновским изображениям сердца. Усовершенствование программных пакетов постпроцессовой обработки для 3D-реконструкции позволило предпринять первые многообещающие попытки диагностики ИБС неинвазивным путем с прямой оценкой взаиморасположения венечных артерий и соответствующих им участков сердечной мышцы посредством выполнения ОФЭКТ/КТ или ПЭТ/КТ [12].

Возросший интерес к получению совмещенных изо-бражений в кардиологии после подтверждения возможности его практической реализации на этапе предварительных исследований закономерно вызывает вопрос о клинической пригодности этой технологии [13]. И это вполне уместно, так как объединение КТ- и ОФЭКТили ПЭТ-сканеров последнего поколения в гибридные системы в будущем будет способствовать сочетанному использованию обеих технологий в процессе обследования пациента. В качестве альтернативы новые решения в области программного обеспечения для совмещения ОФЭКТили ПЭТ-изображений и КТ-ангиографии венечных артерий помогут провести комбинацию мультимодальных изображений, полученных на различных негибридных диагностических аппаратах. Этот способ может быть реализован благодаря использованию недавно получившего одобрение коммерчески доступного программного пакета [14] (рис. 7.7). Программа позволит совместить сегменты миокарда ЛЖ, отображенные на ОФЭКТсцинтиграммах, с анатомическим КТ-изображением, в результате этого получается панорамный снимок сердца. Он легко поддается интерпретации и объединяет в себе 3D-анатомическое изображение венечных артерий, выполненное с высоким разрешением, и сцинтиграфическую картину кровоснабжения миокарда, отражающую функциональное состояние коронарного русла. Этот подход может способствовать реализации исчерпывающей неинвазивной диагностики ИБС, предоставляя взаимодополняющую информацию об органическом повреждении венечных артерий и его патофизиологической значимости.

Рис. 7.7. Иллюстрация основного процесса совмещения мультимодальных изображений, включающее одновременную регистрацию изображений (А), определение эпикардиального контура (Б), сегментацию венечных артерий (В), формирование 3D-изображения ЛЖ (Г).

Источник (с разрешения): Gaemperli O., Schepis T., Kalff V. et al. Validation of a new cardiac image fusion software for three-dimensional integration of myocardial perfusion SPECT and stand-alone 64-slice CT angiography // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. - 2007. - Vol. 34. - P. 10971106.

Несмотря на многочисленные технические достижения в области инвазивной коронарографии, остается спорным вопрос о правомерности определения функциональной значимости стеноза венечных артерий на основании только морфоанатомических критериев. Общепринято мнение, что стеноз венечных артерий более 50% следует считать гемодинамически значимым, существует множество факторов, которые не могут быть обнаружены в ходе коронарографического исследования (включая инвазивную и КТ-ангиографию). В конечном счете эти факторы определяют, приводит анатомический стеноз к развитию стресс-индуцированной ишемии миокарда или нет. Существующие подходы для сопоставления ангиографических находок с данными перфузионной сцинтиграфии сопряжены с многочисленными трудностями, потому что анализ планарных проекционных снимков коронарографического исследования и аксиальных посрезовых сцинтиграфических изображений может привести к неточному определению расположения стеноза и соответствующего ему участка сердечной мышцы (рис. 7.8). Несмотря на неоднократные неудачные эксперименты по совмещению изображений, полученных с помощью инвазивной коронарографии и ОФЭКТ, преобразование и 3D-унификация спровоцировали очередную попытку совместить планарную двухмерную ангиограмму с перфузионной 3Dсцинтиграммой, что в очередной раз доказало техническую несостоятельность данного подхода. Кроме того, такой способ не позволил бы выполнить неинвазивную предоперационную подготовку, так как сведения об анатомии венечных артерий были получены путем инвазивной коронарографии, в ходе которой необходимо быстрое принимать решения, при этом отсутствует возможность медленного и отсроченного во времени анализа.

Рис. 7.8. А - результаты перфузионной сцинтиграфии миокарда в покое (rest perfusion) и на фоне нагрузочной пробы (stress perfusion, тест с добутамином) представлены в системе полярных координат. В переднеперегородочной области определяется обратимый дефект кровоснабжения. Б и В - при КТ венечных артерий в среднем сегменте передней нисходящей ветви (ПНВ) обнаружен мышечный мостик (ММ) протяженностью более 2 см, а также кальцинированная атеросклеротическая бляшка в устье первой диагональной ветви (1ДА). Г - совмещенное (ОФЭКТ + КТ) 3D-изображение. Локализация обратимого дефекта кровоснабжения соответствует бассейну диагональной ветви, мышечный мостик не приводит к гемодинамически значимому нарушению кровоснабжения миокарда. ANT - передняя стенка; APEX - верхушка; BASE - основание; INF - нижняя стенка. Источник (с

разрешения): Gaemperli O., Schepis T., Valenta I. et al. Cardiac image fusion from stand-alone SPECT and CT: clinical experience // J. Nucl. Med. - 2007. - Vol. 48. - P. 696-703.

Именно поэтому инвазивные методики, применяемые с целью предоперационного планирования, не нашли широкого применения в повседневной практике.

Неинвазивный характер КТ-ангиографии, совмещенной с перфузионной сцинтиграфией, способствует ее активному внедрению в клиническую медицину, что в дальнейшем снизит частоту выполнения неоправданных инвазивных вмешательств, цель которых - идентификация доказанного значимого стеноза венечных артерий (рис. 7.9). В настоящее время появились первые обнадеживающие клинические результаты, подтверждающие надежность получения достоверной диагностической информации с помощью гибридных методов визуализации пораженного сосуда и при оценке гемодинамической значимости стеноза. Технология ОФЭКТ/КТ повышает диагностическую точность каждого метода в случаях промежуточных стенозов и сомнительных дефектов кровоснабжения. Таким образом, оказалось, что наиболее ценный дополнительный вклад - исключение гемодинамически значимой патологии венечных артерий, установленной с помощью КТ-ангиографии. Результаты первого многоцентрового исследования подчеркнули ценность технологии совмещения функционального и анатомического методов для усовершенствования стратификации риска [15]. Изучение клинического значения совмещенных изображений для определения тактики и исхода лечения - цель дальнейших исследований. Однако неясно, есть ли преимущества у гибридных сканеров по сравнению с компьютерными программами для совмещения цифровых изображений сердца, которые были получены на разных диагностических аппаратах, так как результатом обоих подходов бывают совмещенные изображения (рис. 7.10). Несоответствие временных интервалов эмиссионного сканирования при ОФЭКТ и трансмиссионного сканирования при КТ приводит к тому, что высококлассные функциональные возможности подсистемы компьютерного томографа в составе гибридного устройства не будут задействованы в связи с длительным временем эмиссионного сканирования, поэтому КТ работает с низкой мощностью. К тому же гибридное устройство может располагаться в одном помещении, для него нужна одна операционная система и не требуется размещения пациента в двух разных томографах. Создание ультрабыстрого однофотонного эмиссионного компьютерного томографа заметно сокращает время сбора информации, что может стать аргументом в пользу выбора гибридного устройства в будущем.