Ишемическая болезнь сердца (ИБС) стала одним из самых распространенных заболеваний, представляющих серьезную угрозу для жизни и здоровья человека. Ранняя и точная диагностика ИБС и оптимальное лечение ИБС играют важную роль во вторичной профилактике ИБС. В этой статье кратко рассматриваются некоторые достижения в применении методов визуализации в диагностике ишемической болезни сердца.
1. радиологические методы
1.1 Обычная рентгеновская пленка
В целом, рентгенография грудной клетки не может быть использована для определения наличия или отсутствия заболевания коронарных артерий, но она может дать вспомогательные подсказки для диагностики заболевания коронарных артерий. Рентген, например, может показать увеличенные левые желудочки и изменения в легочном кровообращении, включая легочный стаз, интерстициальный и альвеолярный отек легких, у пациентов с ишемической болезнью сердца, что ценно для определения состояния и оценки прогноза. Рентгенограммы также полезны для диагностики осложнений после инфаркта миокарда, таких как разрыв межжелудочковой перегородки и опухоли стенки желудочка.
1.2 Радионуклидное исследование
Радионуклидная визуализация миокарда является одним из наиболее эффективных и важных неинвазивных диагностических методов для диагностики, стратификации риска и прогностической оценки ишемической болезни сердца. Она включает ядерную вентрикулографию, перфузионную визуализацию миокарда и метаболическую визуализацию миокарда. Наиболее широко используются перфузионная визуализация миокарда и метаболическая визуализация миокарда.
1.2.1 Перфузионная визуализация миокарда
Принцип перфузионной визуализации миокарда основан на способности клеток миокарда избирательно поглощать определенные катионы, которые радиоактивно мечены для визуализации миокарда, а объем локального накопления радиофармпрепаратов в миокарде положительно коррелирует с перфузионным кровотоком в коронарных артериях в данном регионе. В 1974 году Гулд впервые раскрыл патофизиологический механизм диагностики ишемической болезни сердца с помощью методов физической нагрузки посредством ядерной перфузионной визуализации миокарда [1]. В состоянии ишемии миокарда перфузионная визуализация миокарда может быть нормальной в покое, даже если степень стеноза коронарных артерий составляет от 90% до 95%; однако при физической или лекарственной нагрузке гемодинамика стенозированных коронарных артерий может значительно измениться, и перфузионная визуализация миокарда может стать значительно аномальной. С развитием современной медицины визуализация перфузии миокарда эволюционировала от планарной до томографической и стробируемой томографии, от использования в основном радионуклида 201Ti для визуализации перфузии до широкого применения меченных 99mTc препаратов для визуализации перфузии миокарда и эмиссионных позитронных препаратов для визуализации, и от простого визуального анализа до локальной количественной оценки миокарда и стробируемого анализа. Эта серия разработок позволила современной перфузионной визуализации миокарда более точно определять не только местоположение конкретного коронарного стеноза и ишемии миокарда, но и точно количественно оценивать степень и выраженность ишемии миокарда и получать информацию о функции левого желудочка и движении миокарда, что значительно повышает клиническую ценность перфузионной визуализации миокарда для диагностики ишемической болезни сердца и, следовательно, стратификации риска и прогностической оценки.
1.2.2 Метаболическая визуализация миокарда
В физиологических условиях метаболизм миокарда получает энергию в основном за счет окисления жирных кислот (40-60% энергии, необходимой сердцу). При ишемии миокарда уровень кислорода в крови снижается, соответственно снижается окислительный метаболизм жирных кислот, а основным субстратом для метаболизма тканей миокарда становится глюкоза. Это изменение метаболического паттерна является важной основой для возможности выявления ишемизированного миокарда с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) [2]. Методы визуализации метаболизма миокарда, такие как метаболизм глюкозы, кислородный метаболизм миокарда и метаболизм жирных кислот, широко используются для оценки выживаемости миокарда и сердечной функции, для оценки прогноза и для помощи в определении вариантов лечения. Например, при использовании 18F-ФДГ (фтор-18-дезоксиглюкозы) перфузия миокарда и поглощение ФДГ не совпадают (несовпадение), что позволяет отличить выживший миокард от неживого; некротический миокард показывает снижение как перфузии, так и поглощения ФДГ, т.е. снижение соответствия потока и метаболизма; а гибернирующий миокард показывает относительное увеличение поглощения ФДГ.
1.3 Компьютерная томография (КТ)
На ранних этапах для выявления кальцификации коронарных артерий использовались рентгеноскопия или рентгенография (включая кино-пленки). Полезность и эффективность выявления кальцификации коронарных артерий еще более возросла благодаря использованию КТ, в частности электронно-лучевой КТ (ЭЛКТ) и спиральной КТ, и в особенности благодаря применению интегральной системы для количественного анализа. Одно исследование включало выборку из 568 случаев [3], в том числе 376 пациентов с заболеванием коронарных артерий и 142 без заболевания коронарных артерий (все подтверждены коронарной ангиографией), с целью проверки диагностической ценности ЭБКТ для заболевания коронарных артерий. Результаты показали, что чувствительность, специфичность и точность EBCT-исследования кальцификации коронарных артерий и балла для диагностики ишемической болезни сердца составили 83%, 66,8% и 77,5% соответственно, а балл кальцификации коронарных артерий был значительно выше у пациентов с ишемической болезнью сердца, чем у пациентов без ишемической болезни сердца. Поскольку EBCT использует электронный пучок для вращения и производства рентгеновских лучей вместо механического сканирования шарика рентгеновской трубки и вращения детектора обычных компьютерных томографов, он имеет высокую скорость сканирования (50 мс/100 мс) и высокое временное, плотностное и пространственное разрешение, и может четко отображать анатомические структуры и патологические изменения сердца и коронарных артерий. Cine-сканирование и потоковое сканирование также позволяют оценить движение стенок желудочков, количественную оценку функции желудочков и понимание перфузии миокарда и коронарных сосудов, что ценно для прогнозирования и диагностики ишемической болезни сердца и последующего наблюдения после шунтирования коронарных артерий и лечения PTCA.
1.4 Магнитно-резонансная томография (МРТ)
С развитием спин-эхо (SE) и быстрых/ультрабыстрых импульсных последовательностей, содержащих EPI (эхо-планарная визуализация), магнитно-резонансная томография (МРТ) стала одним из основных методов визуализации для наблюдения за морфологией и функцией сердечно-сосудистой системы. В частности, МР-перфузия миокарда (МРПМ) может быть использована для оценки перфузии микроциркуляции миокарда, которая не может быть выявлена при коронарной ангиографии, и ценна для выявления инфарцированного и выжившего миокарда [4]. Современной последовательностью МРМПИ является последовательность Turbo FLASH, которая может захватывать 3-4 уровня за один сердечный цикл, охватывая большую часть желудочка с высоким временным и пространственным разрешением, и может реально отражать перфузию миокарда и степень ее проникновения в стенку, особенно при субэндокардиальных поражениях миокарда, которые наиболее чувствительны к ишемии и некрозу.
2. Ультразвуковая технология
Двухмерная эхокардиография и допплер-эхокардиография в настоящее время широко используются в диагностике ишемической болезни сердца. Наблюдение за общей и сегментарной функцией движения стенок ЛЖ в положении левого желудочка по короткой/длинной оси в сочетании с нагрузочными тестами (в основном лекарственными), показывающими сегментарные отклонения в функции стенок ЛЖ, часто полезно для определения ишемии миокарда или инфаркта миокарда. В зонах хронического инфаркта миокарда наблюдается истончение стенки желудочка, повышенная фиброзная эхогенность и снижение или отсутствие систолического движения. Локализованное расширение стенки желудочка на этой основе является признаком опухоли стенки желудочка. Разрыв желудочковой перегородки после инфаркта миокарда проявляется в виде прерывания эхо-сигнала от перегородки в миокарде, а цветное допплеровское исследование может показать наличие короткозамкнутого шунта. Благодаря быстрому развитию ультразвуковой медицины в последние годы, применение ультразвуковых технологий в диагностике ишемической болезни сердца получило значительное развитие.
2.1 Контрастная эхокардиография миокарда (КЭМ)
Обычно коронарная ангиография показывает только состояние потока в субэпикардиальных коронарных артериях и не отражает перфузию миокарда на уровне капилляров, поскольку нет точной связи между коронарным стенозом и перфузией миокарда. Именно перфузия миокарда на микроциркуляторном уровне определяет, насколько адекватно клетки миокарда снабжаются кровью и кислородом. MCE — это новая методика, разработанная недавно для оценки перфузии миокарда на микроциркуляторном уровне, которая основана на введении специального микропузырькового контрастного вещества через коронарные артерии или периферические вены и наблюдении обратного рассеянного сигнала от микропузырьков с помощью двухмерного или доплеровского ультразвука [5]. Область применения МКЭ: (1) ранняя диагностика и планирование лечения острого инфаркта миокарда; (2) оценка эффективности тромболитиков у постели больного; (3) выявление нерецидивирующего потока при реперфузионной терапии; (4) идентификация коронарной артерии и периферической вены; и (5) оценка перфузии миокарда. (4) оценка коронарного коллатерального кровообращения и жизнеспособности миокарда; (5) оценка эффективности PTCA и шунтирования коронарных артерий; (6) оценка микрососудистого резерва кровотока при ишемической болезни сердца и ранняя неинвазивная диагностика хронической ишемической болезни сердца и т.д.
Перепечатано из China Paper Download Center http://www.studa.net
2.2 Эхокардиографический стресс-тест
Эхокардиографические стресс-тесты проводятся с использованием различных методов нагрузки для увеличения потребления кислорода миокардом, в результате чего резерв коронарного кровотока оказывается недостаточным для удовлетворения его потребностей, вызывая тем самым ишемию миокарда и нарушение его сократимости. Более часто используемым клиническим тестом является нагрузочный тест с добутамином. Метод заключается в записи четырех последовательных изображений парастернальных длинноосевых видов левого желудочка, короткоосевых видов на уровне папиллярной мышцы, апикальных четырехкамерных видов и апикальных двухкамерных видов через 4 мин после прекращения нагрузки в покое, через 3 мин после введения различных доз добутамина, для оценки нарушений движения стенок желудочков и расчета индекса скоринга движения желудочков и скорости систолического утолщения стенок. Эхокардиографические стресс-тесты ценны для ранней диагностики ишемической болезни сердца, мониторинга выжившего миокарда, оценки состояния реваскуляризированных пациентов [6] и прогнозирования сердечных событий.
2.3 Внутрисосудистое ультразвуковое исследование (IVUS)
Внутрисосудистое ультразвуковое исследование — это новый ультразвуковой метод, который был разработан и применен в клинической практике в последние годы. Его миниатюрный ультразвуковой датчик может следовать за нитями коронарных артерий, направляемыми пальцами, чтобы достичь основных ветвей коронарных артерий. Это самый идеальный на сегодняшний день метод морфологической диагностики сосудистых заболеваний, известный как «гистология in vivo». Кроме того, внутрисосудистое ультразвуковое исследование позволяет визуализировать изменения систолической и диастолической функции сосудов, качественный и количественный анализ атеросклеротических бляшек, таких как мягкие бляшки, фиброзные бляшки, кальцифицированные бляшки и объем бляшки (нагрузка) [7, 8], а также выявить артериальную ловушку, тромбоз, спазм коронарных артерий, аневризматическую дилатацию, а также внутрисосудистые кисты и внутрисосудистые кровотечения. Внутрисосудистое ультразвуковое исследование является важным руководством при проведении коронарных вмешательств. Он особенно важен при вмешательствах на левых магистральных и открытых поражениях, поскольку позволяет точно оценить нагрузку на бляшку, наличие или отсутствие кальцификации, диаметр просвета и полноту приживления стента [9]. Однако инвазивный и дорогостоящий характер процедуры ограничивает ее широкое применение в клинической практике.
3.Коронарная ангиограмма
Коронарная ангиография — это инвазивный метод, широко используемый в последние годы для диагностики заболеваний коронарных артерий и признанный «золотым стандартом» диагностики заболеваний коронарных артерий. В сочетании с левой вентрикулографией коронарная ангиография может выявить степень и распределение стеноза коронарных артерий или обструктивных поражений, характеристики некоторых атеросклеротических поражений [10], состояние коллатерального кровообращения и общую и сегментарную функцию движения левого желудочка, обеспечивая окончательную диагностическую основу для диагностики сложных случаев ишемической болезни сердца и поражений коронарных артерий, выбора показаний для интервенционных и/или шунтирующих операций и проверки эффективности. Однако коронарная ангиография является инвазивным методом и может привести к определенным осложнениям, которые в тяжелых случаях могут быть смертельными.
4, Резюме
Диагностическое требование к визуализации заболеваний коронарных артерий заключается в том, что она должна быть способна обеспечить основу для принятия рациональных решений о лечении. Различные типы ишемической болезни сердца, разные периоды развития и связанные с ними патологические и патофизиологические изменения предъявляют разные требования к лечению. Медикаментозное, хирургическое и интервенционное лечение ишемической болезни сердца и их взаимосвязь требуют, чтобы визуализация предоставляла окончательную и полную диагностическую информацию. В свою очередь, визуализация предоставляет важную информацию, которая может направлять и изменять варианты лечения и способствовать выбору различных или более эффективных методов лечения. Например, для диагностики и подтверждения эффективности ишемии миокарда или инфаркта миокарда основными должны быть радионуклидное исследование и эхокардиография (оба метода включают стресс-тесты), первый из которых является более точным, а второй — более простым и легким в выполнении. Выживаемость миокарда лучше всего определяется с помощью ПЭТ и сонографии миокарда, а МРТ и КТ подходят для демонстрации расположения и степени давности инфаркта миокарда, а также опухолей стенок желудочков и прикрепленных тромбов. МРТ и КТ, с другой стороны, обычно не являются предпочтительными у пациентов с острым инфарктом миокарда. МРТ и КТ коронарная ангиография (включая методы трехмерной реконструкции), которые могут показать проксимальные и средние коронарные артерии и тяжелый стеноз, полезны для скрининга заболевания коронарных артерий. Коронарная ангиография остается «золотым стандартом» диагностики заболеваний коронарных артерий и характера поражения коронарных сосудов, особенно для выбора показаний к хирургическим и/или интервенционным процедурам. Однако этот «золотой стандарт» имеет свои ограничения. Например, невозможно оценить перфузию миокарда на уровне микроциркуляции (что компенсируется сонографией миокарда), невозможно определить состояние стенки коронарного сосуда и объем бляшки (что компенсируется внутрисосудистым ультразвуком). Различные варианты лечения диктуют выбор различных методов визуализации. Кроме того, следует учитывать состояние пациента, стоимость обследования, инвазивность и безопасность процедуры. В заключение следует отметить, что выбор метода визуализации должен быть конкретным для конкретного отделения и пациента, с конкретным анализом проблемы и с максимальной пользой для пациента в качестве главенствующего принципа.