СПОСОБ НЕИНВАЗИВНОГО КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИОКАРДИАЛЬНОГО КРОВОТОКА ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ КОРОНАРНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
METHOD OF NON-INVASIVE QUANTITATIVE DETERMINATION OF MYOCARDIOL BLOOD FLOW FOR DETECTION OF CORONARY INSUFFICIENCY

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в кардиологических отделениях лечебно-диагностических учреждений, оснащенных радиоизотопными лабораториями.
На протяжении последних десятилетий ишемическая болезнь сердца (ИБС) и ее осложнения устойчиво лидируют в печальной статистике инвалидизации и смертности трудоспособного населения индустриально развитых стран. Так, если в структуре причин общей смертности в России на долю сердечно-сосудистой патологии приходится более 55%, то внутри класса ИБС занимает основное место (47%) [1], причем явно просматривается тенденция к неуклонному росту этих показателей [2, 3]. В связи с этим становится очевидным, что совершенствование ранней диагностики коронарной недостаточности может явиться важным фактором повышения эффективности вторичной профилактики данной патологии [4].
99m
99m
99m
99m
Как известно, перфузионная сцинтиграфия миокарда (СГМ) является доступным и информативным методом визуализации коронарной микроциркуляции. При этом наибольшее распространение получили радиофармацевтические препараты (РФП) для оценки миокардиальной перфузии, меченные Технецием (Tc, метоксиизобутилизонитрил; Tc, тетрафосмин; Tc, технетрил и др.) [5, 6, 7]. Чувствительность и специфичность СГМ с использованием указанных РФП в диагностике ИБС составляет 86% и 87% соответственно. Однако при диффузном или многососудистом атеросклерозе венечных артерий возникают трудности в интерпретации полученной информации [8, 9], что приводит к получению ложноположительных или ложноотрицательных результатов [10].
Существенным недостатком традиционных радионуклидных методов является полуколичественный анализ результатов исследования, основанный на пространственной аккумуляции РФП относительно максимальных значений. Поэтому количественное определение миокардиального кровотока у больных с коронарной недостаточностью является актуальной проблемой современной кардиологии.
99m
99m
99m
Известен способ сцинтиграфического количественного определения миокардиального (коронарного) кровотока с помощью макроагрегатов альбумина человеческой сыворотки крови, меченных Технецием (Tc-МАА) [11]. Суть способа заключается в сцинтиграфии всего тела после внутрижелудочкового введения через катетер 2-5 мл взвеси Tc-МАА, содержащей 1,0-1,5 млн меченых микрочастиц общей активностью 185-222 МБк. Инъекцию данного РФП в полость левого желудочка сердца производят в процессе ангиографического исследования через катетер, спустя 5-10 мин после введения контрастного агента.
После завершения ангиографического исследования больному выполняют сцинтиграфию всего тела в передне-прямой (ANT) проекции при положении больного лежа на спине. При компьютерной обработке сцинтиграмм определяют счет импульсов над всем телом пациента и в «зоне интереса», соответствующей сердцу. Коронарную фракцию сердечного выброса (КФСВ) рассчитывают по формуле:
КФСВ=Сс/Ст·100%,
где КФСВ - коронарная фракция сердечного выброса;
Сс - сцинтилляционный счет в «зоне интереса» над областью сердца;
Ст - сцинтилляционный счет над всем телом.
99m
После завершения сцинтиграфии всего тела больному внутривенно вводят 555 МБк Tc-альбумина и проводят радиокардиосцинтиграфию для определения величины сердечного выброса за минуту (МО). Сопоставление величин КФСВ и МО позволяет рассчитать минутный объем коронарного кровотока по формуле:
КК=КФСВ·МО/100% (мл/мин),
где КК - минутный объем коронарного кровотока;
КФСВ - коронарная фракция сердечного выброса;
МО - минутный объем сердечного выброса.
Данный способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.
Недостатком его применительно к количественному определению коронарного кровотока является инвазивность метода и, как следствие этого, небезопасность для пациента, а также повторное введение РФП пациенту для определения МО, вследствие чего применительно к количественному определению коронарного кровотока данная методика не нашла своего применения.
Цель изобретения - повысить точность диагностики коронарной недостаточности.
99m
Указанная цель достигается путем проведения перфузионной сцинтиграфии сердца с помощью РФП Технетрила, Tc («Диамед», РФ), который вводят внутривенно и сравнивают сцинтилляционный счет импульсов зафиксированного миокардом пациента указанного РФП, со сцинтилляционным счетом всего введенного его количества, вычисляют количественно миокардиальный кровоток по следующей формуле:
МК=См/Св·МО·100/ММ (мл/мин/100 г),
где МК - миокардиальный кровоток,
См - сцинтилляционный счет зафиксированного миокардом РФП,
Св - сцинтилляционный счет введенного РФП,
МО - минутный объем сердечного выброса,
ММ - масса миокарда.
Снижение показателя миокардиального кровотока ниже 60 мл/мин на 100 г миокардиальной ткани в покое свидетельствует о скрытой коронарной недостаточности.
99m
Новым в предлагаемом способе является неинвазивное количественное определение миокардиального кровотока с помощью отечественного РФП Технетрила, Tc, введенного пациенту однократно внутривенно. Критерием, характеризующим коронарную недостаточность, является снижение показателя миокардиального кровотока ниже 60 мл/мин на 100 г миокардиальной ткани в покое [12].
Как известно, неотъемлемым условием для эффективной перфузии миокарда является достаточная циркуляция крови по венечным артериям. Нарушение коронарного кровотока приводит к снижению или даже полному отсутствию накопления РФП кардиомиоцитами в регионе пораженного сосуда. Однако при диффузном многососудистом атеросклерозе коронарных артерий распределение РФП носит относительно равномерный характер, что приводит к получению ложноотрицательных результатов перфузионной сцинтиграфии миокарда. Единственным способом в правильной постановке диагноза является количественное определение миокардиального кровотока.
Новые признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и не являющиеся очевидными для специалиста.
Идентичной совокупности признаков не обнаружено в патентной и научно-медицинской литературе.
Предлагаемый способ может быть использован в здравоохранении для повышения качества диагностики коронарной недостаточности.
Исходя из вышеизложенного следует считать предлагаемое изобретение соответствующим критериям «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применяемость».
Изобретение будет понятно из следующего описания и предложенных к нему рисунков.
99m
На рис.1 представлен способ математической обработки сцитиграммы больного М. (63 лет) после внутривенно введенного Tc-технетрила (для определения сцинтилляционного счета введенного РФП. Запись сцинтиграфических изображений произведена в режиме 1 кадр за 0,5 с (Св=8000·120(с)=960000 имп/мин).
99m
99m
На рис.2 представлен способ математической обработки сцитиграммы миокарда больного М. (63 лет) после внутривенно введенного Tc-технетрила (Tc-ТНЛ) для определения сцинтилляционного счета зафиксированного РФП сердцем - «плато» (См=21500 имп/мин).
На рис.3 представлены результаты ЭКГ-синхронизированной ОФЭКТ миокарда больного М. (63 лет). Основные показатели данного исследования представлены в верхнем левом углу рисунка: минутный объем сердечного выброса (обозначен как СО) = 3.3 л/мин; масса миокарда (обозначено как Mass) = 144 г.
Следуя формуле по расчету миокардиального кровотока на 100 г миокардиальной ткани:
МК=МО·См/Св·100/ММ (мл/мин/100 г),
производим его количественное определение:
МК=3300·21500/960000·100/144=51 (мл/мин/100 г).
99m
На рис.4 представлен сравнительный анализ количественного определения коронарного кровотока с помощью макроагрегатов альбумина человеческой сыворотки крови, меченных Технецием, введенных больному М. (63 лет) через катетер в полость левого желудочка сердца во время диагностической ренгеноконтрастной коронароангиовентрикулографии.
Сцинтилляционный счет импульсов всего всего тела пациента (Св, на рис. обозначено как Tot.Counts) составляет 517,559 тыс.имп/мин; сцинтилляционный счет зафиксированного РФП в микроциркуляторном русле сердца (См)=11,239 тыс.имп/мин соответственно. Рассчитываем коронарную фракцию сердечного выброса (КФСВ):
КФСВ=1,239/517,559·100=2,17(%).
Так как у данного пациента минутный объем сердечного выброса (МО) составил 3300 мл/мин, вычисляем его коронарный кровоток (КК):
КК=3300·2,17/100=71,61 (мл/мин).
Зная массу миокарда (144 г), определяем миокардиальный кровоток (МК) на 100 г миокардиальной ткани:
МК=71,61·100/144=50 (мл/мин/100 г).
Таким образом, определенный по предложенной нами методике миокардиальный кровоток практически не отличался от количественного показателя миокардиального кровотока, вычисленного по известной методике.
Способ осуществляют следующим образом:
99m
Пациента обследуют в горизонтальном положении лежа на спине в состоянии покоя. Для уменьшения эмоционального воздействия процедуры на гемодинамику больному необходимо объяснить безвредность, безболезненность и важность данного исследования. Детектор гамма-камеры устанавливают в передне-прямой проекции так, чтобы в поле зрения детектора входила вся грудная клетка. Индикатор (Tc-Технетрил) активностью 555,0 МБк вводят в локтевую вену болюсно в объеме 0,5-1,0 мл. Регистрация сцинтиграфических изображений осуществляется следующим образом: первоначально записываются 40 кадров с экспозицией 1 кадр за 1 с или 80 кадров: 1 кадр за 0,5 с, затем производится запись 10-15 сцинтиграфических изображений с продолжительностью 1 кадр за 1 мин. После этого выбирается посекундный сцинтиграфический кадр с изображением находящегося в области грудной клетки РФП, обводится все поле видения детектора гамма-камеры и вычисляется счет импульсов введенной активности РФП (Св) за 1 мин. Затем выбирается кадр поминутного сцинтиграфического изображения с наилучшей визуализацией миокарда; обводится миокард левого желудочка сердца и вычисляется счет импульсов зафиксированного миокардом РФП (См) за 1 мин.
Затем по общепринятой методике пациенту проводят однофотонно-эмиссионную компьютерную томографию (ОФЭКТ) миокарда в ЭКГ-синхронизированном режиме. Используя специализированную программу обработки сцинтиграфических изображений, оцениваем особенности перфузии, сократительной способности миокарда, минутный объем сердечного выброса, массу миокарда и иные сердечные параметры.
При отсутствии сцинтиграфической возможности определения МО и массы миокарда можно воспользоваться данными ультразвуковых методов исследования, позволяющих также достаточно точно определить указанные величины.
Клинический пример 1
Больной М., 63 лет, госпитализирован в отделение сердечной недостаточности с жалобами: стенокардия, возникающая при подъеме на второй этаж или интенсивной ходьбе на дистанцию ~ 50 м, купируется в покое с эффектом от нитроглицерина 2 дозы в течение 15 мин, периодичность до 1 раза в сутки. Отдышка смешанного характера, увеличение АД до 200/100 мм рт. ст., боли в правой голени при ходьбе на расстояние ~50 м, проходят в покое в течение 5 мин.
Считает себя больным два года, когда впервые ощутил дискомфорт за грудиной, обследование не проходил. В 2007 году приступы загрудинных болей участились, амбулаторно принимал кардиомагнил, эналоприл. На фоне приема лекарственных средств наблюдалось незначительное улучшение в состоянии здоровья. В январе 2008 года проконсультирован врачом-кардиологом в связи с участившимися приступами стенокардии, снижением толерантности к физической нагрузке, болезненность в икроножной мышце справа при ходьбе. Наряду с этим отметил нестабильность уровня АД 150-200/100-120 мм рт. ст.
По данным УЗИ артерий нижних конечностей выявлены признаки атеросклероза артерий правой голени и бедра. Для исключения коронароангиосклероза рекомендовано обследование в специализированном мед. учреждении (НИИ кардиологии СО РАМН). Пациент госпитализирован в феврале 2009 года для диагностического выполнения рентгеноконтрастной коронароангиовентрикулографии.
Из вредных привычек больной отмечает курение с 1965 года (в течение 44 лет) по 2 пачки сигарет в день, употребление алкоголя в умеренных количествах.
По данным физического исследования: верхушечный толчок не пальпируется. Левая граница относительной тупости расположена на 1 см кнаружи от левой срединно-ключной линии, верхняя - на уровне нижнего края 3 ребра; правая - по срединно-грудинной линии. Тоны ритмичные, приглушенные. ЧСС 68 в мин, АД 130/80 мм рт. ст.
99m
Больному были проведены: общий анализ крови, мочи, биохимический анализ крови, ЭКГ, рентгенографическое исследование органов грудной клетки, компьютерная томография легких, УЗИ сердца и сосудов, ОФЭКТ-миокарда с Tc-Технетрилом.
99m
В анализах крови все показатели в пределах нормы. При рентгенологическом исследовании органов грудной клетки был выявлен пневмосклероз. По данным ОФЭКТ-миокарда с Tc-Технетрилом была выявлена зона гипоперфузии незначительных размеров в нижневерхушечной области левого желудочка порядка 3-4%. Рассчитанный миокардиальный кровоток был снижен и составил 51 мл/мин/100 г (рис.1-3).
По результатам рентгеноконтрасной коронароангиовентрикулографии был выявлен стенозирующий атеросклероз коронарных артерий: ствол левой коронарной артери 50%, огибающей артерии до 50% и правой коронарной артерии 70%.
99m
По окончании процедуры коронароангиовентрикулографии через катетер в полость левого желудочка сердца введено 185 МБк Tc-МАА, после чего проведена сцинтиграфия всего тела пациента для определения сцинтилляционного счета импульсов введенного РФП и в «зоне интереса» над областью сердца (рис.4). Вычисленный коронарный кровоток был снижен и составил 50 мл/мин/100 г.
Окончательный диагноз: ИБС: стенокардия напряжения ФК 3. Стенозирующий атеросклероз коронарных артерий.
99m
Как следует из примера, общепринятый метод ОФЭКТ-миокарда с Tc-Технетрилом оказался неинформативным, поскольку зона гипоперфузии сердечной мышцы составила всего лишь 3-4% и была статистичски незначимой. Однако снижение миокардиального кровотока, вычисленного по предлагаемому методу, позволило предположить многососудистое поражение коронарных артерий, что впоследствии было подтверждено данными рентгеноконтрастной коронароангиографии.
Клинический пример 2
Пациент С., 30 лет, здоровый доброволец.
По данным ЭКГ - изменений не выявлено.
По данным ОФЭКТ сердца - распределение индикатора равномерное, дефектов перфузии миокарда нет.
99m
На рис.5 представлен способ математической обработки сцитиграммы пациента С. (30 лет) после внутривенно введенного Tc-технетрила (для определения сцинтилляционного счета введенного РФП). Запись сцинтиграфических изображений произведена в режиме 1 кадр за 1 с (Св=18500 60(с)=1110000 имп/мин).
99m
99m
На рис.6 представлен способ математической обработки сцитиграммы миокарда пациента С. (30 лет) после внутривенно введенного Tc-технетрила (Tc-ТНЛ) для определения сцинтилляционного счета зафиксированного РФП сердцем -«плато» (См=25500 имп/мин).
На рис.7 представлены результаты ЭКГ-синхронизированной ОФЭКТ миокарда пациента С. (30 лет). Основные показатели данного исследования представлены в верхнем левом углу рисунка: минутный объем сердечного выброса (обозначен как СО)=5.2 л/мин; масса миокарда (обозначено как Mass)=160 г.
Следуя формуле по расчету миокардиального кровотока на 100 г миокардиальной ткани:
МК=МО·См/Св·100/ММ (мл/мин/100 г),
производим его количественное определение: 5200·25500/1110000·100/160=75 мл/мин/100 г миокардиальной ткани (вариант «норма»).
99m
99m
99m
99m
99m
99m
Указанный метод был применен у 18 пациентов. По данным сцинтиграфических исследований, коронарная фракция аккумуляции Tc-ТНЛ варьировала от 1,9 до 2,95% в зависимости от состояния перфузии сердечной мышцы. По данным сцинтиграфии миокарда с Tc-МАА, КФСВ, также напрямую зависела от миокардиальной микроциркуляции. При этом минимальное значение КФСВ составило 1,9%, максимальное - 3,05%. Проведенный непараметрический анализ по критерию Вилкоксона не выявил статистических значимых различий (р=0,866) между коронарной фракцией аккумуляции Tc-ТНЛ и коронарной фракцией сердечного выброса Tc-МАА. Значения минутного миокардиального кровотока, вычисленные нами с использованием Tc-МАА и Tc-ТНЛ, также статистически значимо не различались между собой (р=0,886) и варьировали в пределах 45-76 мл/мин/100 г миокардиальной ткани.
Предлагаемый способ позволяет с высокой точностью оценить количественно миокардиальный кровоток у больных со скрытой коронарной недостаточностью.