Современные возможности сцинтиграфии миокарда в диагностике поражения миокарда левого желудочка сердца.

Среди многочисленных методов обследования больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями уникальное место занимает радионуклидное исследование перфузии миокарда левого желудочка (ЛЖ) сердца – сцинтиграфия миокарда (СГМ). СГМ – высокоинформативный метод исследования, который позволяет выявить нарушения перфузии миокарда на ранней стадии заболевания, оценить тяжесть патологического процесса у больных, перенесших инфаркт миокарда (ИМ), и определить тактику ведения больного. Принцип СГМ заключается в том, что радиофармпрепарат (РФП), тропный к жизнеспособному с наличием перфузии миокарду, накапливается в нем пропорционально объему коронарного кровотока.

Чувствительность и специфичность СГМ в оценке наличия участков ишемии миокарда составляют 80–90 %, а постинфарктных рубцовых изменений – 100 % [1]. В отличие от коронарографии, которая обеспечивает информацию о распространенности и степени коронарного стеноза, СГМ отображает функциональное состояние перфузии миокарда в соответственной зоне коронарного поражения. Поэтому СГМ необходимо применять на самых ранних этапах определения состояния перфузии миокарда наряду с традиционными методами функциональной диагностики и допплерэхокардиографией.

Сцинтиграммы миокарда можно получить при радионуклидном планарном исследовании, а также при однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и трансмиссионной эмиссионной технологиии, сочетании ОФЭКТ и ПЭТ с компьютерной томографией – КТ (ОФЭКТ/КТ и ПЭТ/КТ).

При планарном исследовании получают три сцинтиграфических изображения сердца (передняя прямая проекция, левая передняя косая под углом 30–45° и левая косая проекция под углом 70°). Основным показанием к планарной сцинтиграфии является ИМ, наличие которого оценивают с помощью перфузионных РФП – талия хлорида (201TlCl) и метоксиизобутилизонитрила, меченного технецием (99mTc-MIBI), характеризующихся отсутствием фиксации в зоне ИМ, и остеотропного 99mTc-пирофосфата (ИМ выглядит как участок повышенной фиксации РФП). Недостатками планарного исследования являются плоскостные сцинтиграммы миокарда, когда изображения одних участков накладываются на другие, что ограничивает точность оценки истинной ишемии (при использовании 201TlCl и 99mTc-MIBI), и наложение на изображение зоны ИМ сцинтилляционной информации от грудины и ребер (при использовании 99mTc-пирофосфата) [12].

Важным направлением в устранении недостатков планарной сцинтиграфии стало внедрение новой технологии – ОФЭКТ. При ОФЭКТ детекторы гамма-камеры описывают над пациентом дугу в 180° или 360°. Чаще всего применяют дугу в 180°, что значительно экономит время исследования [9]. При этом детекторы находятся в L-mode позиции, то есть под углом 90° по отношению друг к другу. ОФЭКТ миокарда ЛЖ начинается из правой передней косой проекции (45°) и заканчивается задней левой косой проекцией (135°). Дуга в 180° разбивается на 60 плоскостных изображений сердца. При помощи программы реконструкции изображений формируют срезы сердца. Это изображения по короткой оси сердца (от верхушки до основания), длинным вертикальной и горизонтальной осям.

Недостатки ОФЭКТ:

Для устранения первого недостатка и получения более качественного изображения сердца в различные периоды сердечного цикла была предложена комбинация метода ОФЭКТ с ЭКГ-синхронизацией (Gated SPECT). Gated SPECT дает возможность одновременно оценить перфузию и функцию ЛЖ во время одного исследования (перфузионное изображение в границах одного сердечного цикла, систолическое утолщение стенок ЛЖ, фракцию выброса, рассчитать функциональные объемы ЛЖ сердца и подвижность стенок ЛЖ) [3].

С целью устранения недостатков указанных выше методов была предложена технология ОФЭКТ/КТ, при которой в одном аппарате совмещены два метода лучевой диагностики: радионуклидный и рентгеновская КТ. Такие системы были разработаны для потребностей ядерной кардиологии и онкологии. Принцип получения гибридных изображений состоит в регистрации серии сцинтиграмм при программно-управляемом вращении детекторов томографа по дуге в 180°. После этого проводят КТ соответствующей области. Проекции радионуклидных изображений обрабатывают на компьютере и по специальным алгоритмам осуществляют реконструкцию аксиальных, фронтальных и сагиттальных срезов. После реконструкции радионуклидных изображений выполняют их совмещение с КТ-изображениями (рис. 2). При ОФЭКТ-реконструкции в кардиологии КТ-трансмиссионную информацию используют для коррекции эмиссионной информации (с целью поправок на ослабление сигналов). В технологии ОФЭКТ/КТ применяют специальную программу совмещения эмиссионной и трансмиссионной информации для такой коpрекции [10].

Новым направлением в сцинтиграфии миокарда стало внедрение ПЭТ- и ПЭТ/КТ-технологий. При ПЭТ используют ультракороткоживущие позитронизлучающие РФП (18F-флюородеоксиглюкоза). Методически ПЭТ выполняют аналогично ОФЭКТ-исследованию. При оценке сердечного метаболизма ПЭТ имеет ряд преимуществ перед ОФЭКТ, к которым относят большую разрешающую способность метода, возможность коррекции ослабления фотонного излучения мягкими тканями и количественную оценку метаболизма РФП [11]. Высокая энергия фотонов (511 кэВ) позволяет получать высококачественные изображения даже у тучных пациентов. ПЭТ обладает также самой большой прогностической ценностью у пациентов с выраженной сердечной недостаточностью и низкой фракцией выброса. Недостатками ПЭТ являются ее высокая стоимость, ультракороткоживущие РФП, которые можно использовать только на месте их получения, и невозможность транспортировать излучатели на более далекие расстояния [8].

В киевской городской клинической больнице "Киевский городской центр сердца для оценки перфузии миокарда применяют новейшую технологию ОФЭКТ/КТ. В отделении радионуклидной диагностики установлена гамма-камера Infinia Hawkeye. Это двухдетекторная гамма-камера с произвольной геометрией и интегрированной компьютерной томографией Hawkeye, которая оснащена специальным кардиологическим пакетом для гамма-камер, ПЭТ и МРТ.

РФП для сцинтиграфии миокарда

Все РФП для СГМ можно подразделить на перфузионные, метаболические и аналоги норадреналина. К перфузионным РФП относят 201TlCl, 99mTc-MIBI, 99mTc-тетрафосмин, 13N-аммоний и 11C-ацетат. К метаболическим РФП относят 18F-ФДГ (фтордеоксиглюкоза) и 123I-БМПДК (бета-метилпентадекановая кислота). К аналогам норадреналина относят 123I-МИБГ (метайодобензилгуанидин), 18F-мета-раминол и 11C-гидроксиэфедрин [1].

Отделения радионуклидной диагностики не используют весь спектр этих РФП, так как это дорого и не всегда эффективно. Основными РФП для СГМ во многих отделениях являются 201TlCl, 99mTc-MIBI или 99mTc-тетрафосмин. Специализированные отделения, которые расположены в кардиологических центрах или научно-исследовательских учреждениях, применяют большее количество РФП, что напрямую связано с научным и практическим направлением их деятельности.

Фармакокинетика РФП для сцинтиграфии миокарда

Активность рфп на исследовании

Все РФП для МСГ вводят внутривенно. Индикаторная доза 99mTc-MIBI и 99mTc-тетрафосмина составляет 740–1110 МБк (оптимальные сцинтиграфические изображения миокарда ЛЖ получают через 30–90 мин после введения препаратов) [10, 11].

Лучевые нагрузки при сцинтиграфии миокарда

При использовании 99mTc-MIBI эквивалентная доза облучения составляет 0,0074 мЗв/МБк (стресс) и 0,0085 мЗв/МБк (покой). Средняя доза облучения в состоянии покоя составляет 5 мЗв, при одно- и двухдневных протоколах – от 8,2 до 10 мЗв. При использовании 99mTc-тетрафосмина эквивалентная доза облучения более оптимальна и составляет 0,006 мЗв/МБк (стресс) и 0,0068 мЗв/МБк (покой). Средняя доза облучения в состоянии покоя составляет 5 и 6,5–8 мЗв при одно- и двухдневных протоколах соответственно. При применении технологий с КТ-реконструкцией к указанным выше эффективным дозам добавляют дозы облучения в зависимости от количества срезов для каждого пациента. Количество срезов зависит от размеров сердца и в среднем составляет 9–14 срезов. Лучевая нагрузка на внутренние органы (толстый кишечник, желчный пузырь, мочевой пузырь) не превышает допустимых пределов и может быть снижена интенсификацией желче- и мочевыделения, а также эвакуацией содержимого кишечника [6, 7].

Показания к сцинтиграфии миокарда

1. Диагностика наличия, локализации, распространенности и тяжести ишемического поражения миокарда или рубцовых изменений:

а) диагностика острой, хронической или подозреваемой ишемической болезни сердца (ИБС);

б) дифференциальная диагностика коронарной/некоронарной этиологии острого болевого синдрома в грудной клетке;

в) мониторинг больных с ИБС.

2. Диагностика наличия, локализации и распространенности рубцовых постинфарктных изменений.

3. Оценка жизнеспособности миокарда.

4. Оценка эффективности медикаментозного лечения.

5. Оценка эффективности реваскуляризации миокарда.

Противопоказания к сцинтиграфии миокарда

1. Беременность.

2. Период кормления грудью.

3. Масса тела пациента свыше 120–130 кг.

Подготовка больного и условия проведения сцинтиграфии миокарда

СГМ выполняют натощак. 99mТс-MIBI активно секретируется печенью, накапливается в желчном пузыре и выводится через пищеварительный тракт. В меньшей степени препарат экскретируется почками. Высокая активность РФП в печени и кишечнике оказывает отрицательное влияние на изображение нижней стенки ЛЖ. Поэтому при проведении исследования стремятся доступными средствами освободить печень от РФП, для чего томографию начинают не ранее чем через 45–60 мин после введения препарата в вену, стремясь к максимальному его клиренсу печенью. С другой стороны, необходимо избежать попадания РФП из желчного пузыря в двенадцатиперстную кишку. Последнее ограничение диктует необходимость исследования натощак.

Если планируется нагрузка дипиридамолом, не менее чем за сутки отменяют препараты кофеина и препараты, содержащие ксантины (курантил, ксантинола никотинат, пентоксифиллин), а также пищевые продукты, содержащие кофеин (чай, кофе, бананы, напитки Соlа). Фармакологическая нагрузка с дипиридамолом противопоказана больным с непереносимостью препарата, бронхиальной астмой и нестабильной стенокардией. По возможности прием антиангинальных, гипотензивных и противоаритмических средств необходимо прекратить накануне вечером. Проведение исследования на фоне их приема может привести к недооценке тяжести и распространенности перфузионных и сократительных нарушений.

При ОФЭКТ целесообразно использовать следующие аппаратные установки: орбита – циркулярная, угол вращения – 180°, стартовый угол – 45° (правая передняя косая проекция), конечный угол – 135° (левая задняя косая), положение пациента – на спине, ноги внутрь, руки закинуты за голову, количество проекций – 60, время на проекцию – 20 с, направление вращения детекторов – против часовой стрелки, коллиматор высокого разрешения, матрица 64x64 [10].

Протоколы сцинтиграфии миокарда

Основным протоколом СГМ является исследование в состоянии покоя. Однако опыт многих исследователей показал, что поражение (стеноз) венечных артерий во многих случаях даже на 60–75 % не приводит к значительным нарушениям перфузии миокарда ЛЖ. Поэтому у большинства больных с ИБС для выявления значимой ишемии используют физическую или медикаментозную нагрузку. При применении 201TlCl это протоколы покой-перераспределение и нагрузка-перераспределение. При задействовании 99mTc-MIBI или 99mTc-тетрафосмина выполняют протоколы покой-нагрузка (rest-stress) или нагрузка-покой (stress-rest). Немаловажное значение имеет протокол отсроченного исследования или повторной СГМ. При использовании гибридных систем ОФЭКТ/КТ или ПЭТ/КТ применяют все выше перечисленные протоколы, а также однодневный (rest-stress) или двухдневный (stress-rest) протокол, совмещенный с КТ.

Однодневный (rest-stress) протокол с технециевыми агентами выполняют следующим образом: РФП вводят в состоянии покоя активностью 370 МБк и через 30 мин выполняют ОФЭКТ. Через 1 ч после ОФЭКТ проводят стресс (велоэргометр, фармакологические нагрузки) и на пике нагрузки повторно вводят РФП активностью 740 МБк, после чего через 15 мин выполняют ОФЭКТ. Общее время исследования на одного больного составляет 205 мин.

Двухдневный (stress-rest) протокол с технециевыми агентами выполняют следующим образом: больному применяют физическую или медикаментозную нагрузку и на пике нагрузки вводят РФП активностью 740 МБк. ОФЭКТ осуществляют через 15 мин. На второй день ОФЭКТ проводят в состоянии покоя, через 30 мин после введения 740 МБк РФП. Общее время исследования составляет 160 мин [13].

Последовательность stress- и rest-исследований может варьироваться в зависимости от личных предпочтений врача. Более предпочтительной является последовательность stress-rest, которая позволяет в случае отсутствия патологических изменений при первом нагрузочном исследовании избежать проведения второго – в покое – и уменьшить лучевую нагрузку на пациента.

Особенности оценки сцинтиграфических изображений сердца

Результаты СГМ оценивают при помощи следующего алгоритма:

1. Визуальная оценка ОФЭКТ изображений миокарда ЛЖ по трем осям сердца. Начинают оценку с короткой оси от верхушки сердца к основанию. При этом короткая ось разделяется на реконструктивные изображения по трем группам: апикальные срезы, медиальные и базальные. После оценки всех срезов по короткой оси, верхушку и базальные сегменты оценивают на продольных срезах длинной вертикальной (от перегородки к боковой стенке) и длинной горизонтальной (от нижней стенки к передней) оси.

Зоны гипоперфузии миокарда выглядят как дефекты накопления РФП. Дефекты могут быть преходящими и постоянными. Что же такое дефект? Это локализованная зона миокарда со сниженным поглощением РФП. Дефекты отличаются по своей активности (от умеренно сниженного до полного отсутствия накопления).

Постоянный дефект не изменяется в зависимости от состояния организма (покой, стресс). Такой дефект указывает на наличие инфаркта миокарда или постинфарктной рубцовой ткани.

Преходящий дефект – зона гипоперфузии миокарда, которая присутствует на первичных изображениях при стрессе и отсутствует в состоянии покоя или на отсроченных изображениях.

При Gated SPECT выполняют визуальную оценку сокращений ЛЖ сердца в систолу и диастолу, что позволяет характеризовать участки нормокинезии, гипокинезии и акинезии.

2. Количественный компьютерный анализ проводят для оценки разницы накопления РФП в разных участках миокарда. Количественный анализ поглощения РФП в миокарде показывает, что оно не гомогенное. В норме допускается отклонение в фиксации РФП в различных зонах до 20 %.

Количественный подход к оценке наличия и тяжести дефектов перфузии миокарда включает разделение миокарда на 17 или 20 сегментов и процент включения РФП в каждый сегмент.

По 4-балльной шкале оценку осуществляют следующим образом: 0 баллов – нормальная перфузия (уровень накопления РФП выше 75 % от максимального накопления); 1 балл – умеренное снижение перфузии (51–74 %); 2 балла – значительное снижение перфузии (30–50 %); 3 балла – выраженное снижение перфузии (менее 30 %).

Балльная система обеспечивает воспроизводимую полуколичественную оценку тяжести и протяжности дефекта.

Очень важным моментом в интерпретации результатов МСГ является локализация дефекта перфузии по отношению к соответственным стенкам ЛЖ: нижней, боковой, передней и перегородке. Количественно дефекты перфузии описывают как небольшие (5–10 % миокарда ЛЖ), средние (15–20 % миокарда ЛЖ) и большие (более 20 % миокарда ЛЖ).

Другим важным моментом в интерпретации результатов МСГ является локализация дефекта перфузии по отношению к зонам кровоснабжения соответствующей венечной артерии.

Количество жизнеспособного миокарда оценивают по его сегментам. Оценка по сегментам состоит в статистической регистрации двух зон: всего миокарда ЛЖ (100 %) и зоны с хорошей фиксацией РФП. Жизнеспособными считают сегменты миокарда ЛЖ с уровнем фиксации РФП 45–50 % и выше.

Пациенты, которым показана оценка жизнеспособности миокарда

Программы обработки результатов МСГ, в частности Myovation, позволяют рассчитать количество жизнеспособного миокарда при помощи полярных карт (рис. 7). Полярная карта представляет собой плоскостное представление счета импульсов в каждом отделе миокарда, где верхушка располагается в центре карты, а базальные отделы – по периферии, далее проводят визуальную, полуколичественную, количественную оценку перфузии и дефектов по степени нарушения и выраженности [5].

Последовательный подход оценки тяжести и протяжности дефекта является клинически важным, так как оба этих показателя имеют прогностическую ценность. В каждом сегменте баллы распределяются относительно количеству полученных импульсов. В добавление к индивидуальной балльной оценке рекомендуют подсчет суммарной балльной оценки. Суммарный счет-стресс (summed stress score – SSS) равен сумме баллов во всех сегментах, полученной при выполнении стрессовой нагрузки, а суммарный покой-счет (summed rest score – SRS) равен сумме баллов во всех сегментах в покое или при перераспределении РФП. Суммарная разница счета (summed difference score – SDS) соответствует разнице между суммарной оценкой при стрессе и в покое (перераспределение) и является показателем обратимости дефекта. К тому же, суммарная балльная оценка имеет значительную прогностическую ценность.

Алгоритм использования ОФЭКТ миокарда для стратификации риска коронарных событий основан на определении суммарного стресс-счета (SSS) [5]. При SSS менее 4 (норма) – низкая вероятность развития ИБС и ИМ; при SSS от 4 до 8 (умеренное повышение) – высокая вероятность развития ИБС, умеренный риск развития ИМ и низкий риск возникновения сердечной смерти; при SSS более 8 (выраженное повышение) – высокая вероятность развития ИБС, умеренный риск развития ИМ и сердечной смерти.

Толщину стенки миокарда ЛЖ определяют как расстояние между внутренней и наружной границами миокарда. Систолическое утолщение определяют как разницу толщины стенки ЛЖ в систолу и диастолу. Результаты количественного определения систолического утолщения выражают в процентах. Выраженность региональных нарушений систолического утолщения миокарда ЛЖ оценивают полуколичественным методом по 4-балльной шкале: 0 баллов – нормальное систолическое утолщение (не менее 70 %); 1 балл – умеренное снижение систолического утолщения (70–40 %); 2 балла – значительное снижение систолического утолщения (40–10 %); 3 балла – выраженное снижение систолического утолщения (менее 10 %).

Важным направлением в применении МСГ является оценка эффективности медикаментозного или хирургического лечения и долговременного наблюдения за этими пациентами.

Нагрузочные пробы при сцинтиграфии миокарда

В зависимости от возможностей пациента проводят пробу с физической (велоэргометр, тредмил) или фармакологической нагрузкой. Нагрузочная СГМ, как правило, диагностирует преходящую ишемию миокарда на самых ранних стадиях. Нагрузочные пробы позволяют дифференцировать ишемическое и рубцовое повреждение миокарда и оценивать резервное состояние дистальных отделов венечного русла. Если область пониженного накопления РФП в покое проявляется снова или увеличивается, это расценивают как ишемию, если эта область не изменяется при нагрузке и в покое – как рубцовое повреждение миокарда.

Варианты проб с физической нагрузкой

Самым большим недостатком велоэргометрической пробы является невозможность больным достичь максимального или необходимого уровня физической нагрузки (общее тяжелое состояние, заболевания опорно-двигательного аппарата). Таким пациентам необходимо предложить альтернативную фармакологическую пробу. При этом применяют вазодилататоры (аденозин, дипиридамол) или ино/хронотропные агенты (добутамин). Аденозин и дипиридамол вызывают умеренное увеличение ЧСС при небольшом снижении артериального давления (ад). При гемодинамически значимом коронарном атеросклерозе введение этих препаратов приводит к развитию синдрома коронарного "обкрадывания и гетерогенному захвату рфп. Добутамин, являясь инотропным стимулятором, обладает выраженной симпатической активностью, приводящей к увеличению ЧСС, повышению АД, усилению работы сердца и, как следствие, повышению потребности миокарда в кислороде.

Отбор пациентов для проведения проб с нагрузкой

Критерии прекращения стресс-теста

Ограничения стресс-сцинтиграфии

Выводы

Таким образом, сцинтиграфия миокарда является высокоинформативным методом оценки наличия участков ишемии, рубцовых изменений и количества жизнеспособного миокарда левого желудочка сердца у больных кардиологического и кардиохирургического профилей. Сцинтиграфия миокарда необременительна для больного и должна применяться у пациентов в процессе медикаментозного и хирургического лечения для оценки их эффективности.

Литература

Б.М. Тодуров, В.Ю. Кундин, О.Е. Нобис.

Киевская городская клиническая больница "Киевский городской центр сердца.

Укркардіо