Stable coronary artery disease - opportunities of non-invasive visualization

Full Text

Введение Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются главной причиной смерти в мире, ежегодно унося жизни 17 млн человек, из них 7 млн - от ишемической болезни сердца (ИБС) и 6,2 млн - от инсульта (Все- мирная организация здравоохранения - ВОЗ, 2011). Эти показатели стремительно растут: в 2000 г. от ИБС скончались 5,9 млн человек, в 2011 г. - уже 7 млн. По оценкам ВОЗ на 2013 г., к 2030 г. около 23,3 млн чело- век будут умирать от ССЗ, которые останутся основ- ной причиной смерти. Одно из первых мест по инва- лидизации трудоспособного населениязанимаетИБС. ИБС является состоянием, при котором имеет ме- сто несоответствие между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой по коронарным артериям, что и определяется термином «ишемия». Сердце, как мышечный орган, который должен не- прерывно обеспечивать кровоснабжение организма, нуждается в постоянном поступлении кислорода в достаточном объеме, ему необходимо 1-2 мл кисло- рода на 1 г его массы в минуту, что значительно пре- вышает аналогичные показатели других органов и тканей. Кровоснабжение сердца осуществляется дву- мя коронарными артериями: левой и правой, кото- рые отходят непосредственно от устья аорты. Это обеспечивает в них максимальное перфузионное давление, большой объем притока крови. Другие факторы, определяющие перфузию коронарной ар- терии, приведены в табл. 1. Основной причиной недостаточной доставки кро- ви к миокарду является атеросклеротическое пора- жение коронарного русла, приводящее к егостенози- рованию. В арсенале врача имеется множество мето- дик лечения пациента с ИБС. Наряду с оптимальной фармакологической терапией операции реваскуля- ризации миокарда, такие как аортокоронарное шун- тирование и малоинвазивные операции стентирова- ния, занимают ведущее место в лечении ИБС. При Таблица 1. Патофизиологические аспекты коронарной перфузии[6] Факторы, влияющие на потребность миокарда в кислороде Факторы, влияющие на доставку кислорода к миокарду Масса миокарда ЛЖ Нагрузка на миокард ЛЖЧастота сердечных сокращений Системное артериальное давлениеСтепень растяжения миокарда ЛЖ, которая зависит от объемапреднагрузкиСократимость миокардаЛЖ Концентрация кислорода в периферической крови Коронарный кровоток, который определяется: перфузионным давлением; резистентностью коронарных сосудов на уровне микроциркуляторного русла Таблица 2. Фармакологические препараты, применяемые для индукции ишемии в ходе стресс-проб Дипиридамол/аденозин Добутамин Рецепторы Аденозиновые А2 b1-Адренорецепторы Гемодинамические механизмы Уменьшение доставки кислорода Увеличение потребности в кислороде Физиологические точки приложения Коронарные артериолы Миокард Клеточные точки приложения Гладкомышечные клетки Кардиомиоциты Противопоказания Бронхиальная астма, брадиаритмия Тахиаритмия, гипертензия Препарат Дипиридамол, аденозин Добутамин Антидот Аминофиллин b-Адреноблокаторы этом на сегодняшний день важным вопросом являет- ся возможность ранней диагностики и лечения ате- росклероза. Исходя из патофизиологических факторов, приво- дящих к ишемии миокарда, для определения ее этио- логии, тактики ведения пациента, а также необходи- мости и техники выполнения реваскуляризации миокарда врачу необходимо получить наиболее пол- ную информацию по следующим показателям: клинико-анамнестические данные пациента (ха- рактер жалоб, степень нарушения качества жизни обследуемого); данные лабораторных методов обследования (уро- вень гемоглобина, гематокрита); состояние сердца (наличие клапанной патологии, зон нарушения локальной сократимости,наличие и степень гипертрофии миокарда); наличие зон нарушения перфузии в ходе стрессин- дуцированных проб; анатомия коронарного русла(наличие, локализа- ция, степень стенотического сужения коронарного сосуда); характер атеросклеротической бляшки. Возможности индукции и визуализации ишемии миокарда в клинике Ишемия миокарда может быть спровоцирована следующими путями (табл. 2): снижение доставки кислорода к миокарду: путем дилатации малоизмененных коронарных ар- терий (медикаментозная проба с аденозином, ди- пиридамолом) - синдром обкрадывания; путем спастической реакции коронарного русла (холодовая проба, проба с эргоновином). повышение потребности миокарда в кислороде: проба с физической нагрузкой; медикаментозная проба с кардиотоническими пре- паратами (проба с добутамином); чреспищеводная электростимуляция. Дипиридамол, не являясь активным взаимодействующим с рецепторами веществом, ингибирует распад эндогенного аденозина, повышая его кон- центрацию, что вызывает вазодилатацию посред- ством влияния на А2-аденозиновые рецепторы. Данный механизм индукции ишемии миокарда называется «синдром обкрадывания». Механизм действия инотропных препаратов за- ключается в повышении потребности в кислородемиокардавследствие положительного инотропного и хронотропного действия фармакологического агента. Фармакологические методики провокации ише- мии являются методом выбора у пациентов, которые не могут адекватно выполнять физические нагруз- ки.В арсенале врача сегодня большое количество ме- тодик выявления и визуализации индуцированной ишемии, каждая из которых имеет преимущества, не- достатки и свою нишу в обследовании пациента: электрокардиография; эхокардиография (ЭхоКГ); компьютерная томография(КТ) с контрастным усилением; магнитно-резонансная томография (МРТ) с конт- растным усилением; радионуклеидные методы исследования: сцинти- графия миокарда, позитронно-эмиссионная томо- графия (ПЭТ). Выбор методики визуализации чаще всего зависит от возможностей медицинского учреждения и мне- ния лечащего врача в каждом конкретном случае. Сцинтиграфия миокарда Сцинтиграфию миокарда стали применять в 1970- х годах. В качестве радиоизотопов наиболее часто использовались таллий-201 и технецийсодержащие агенты. Ишемизированной считается зона, в которой выявляется дефект накопления радиофармпрепарата в ходе стресс-пробы, обратимый в состоянии покоя. Необратимый дефект накопления расценивается как зона постинфарктного рубца [30]. Чувствительность и специфичность данной мето- дики в выявлении гемодинамически значимых сте- нозов (более 50%) составляют 86 и 74% соответственно [39]. Возможности оценки жизнеспособного миокарда с помощью сцинтиграфии основаны на выявлении целостности клеточных мембран при введении изо- топного индикатора. Объединенные метаисследова- ния с таллием показали 83-88% чувствительность методики, 49-69% специфичность в возможности прогнозирования восстановления локальной сокра- тимости после проведения реваскуляризации [2], что дает возможность говорить о ценности методики при отрицательном прогнозе восстановления. Низ- кая значимость методики при оценке возможного положительного эффекта восстановления сократимости после восстановления адекватного кровотока связана с низким пространственным разрешением сцинтиграфии. Субэндокардиальные зоны инфаркта находятся за пределами возможностей визуализации при выполнении сцинтиграфии и могут быть не вы- явлены в ходе исследования [40]. Оценка функции левого желудочка (ЛЖ) по резуль- татам проведенных исследований имеет хорошую корреляцию с МРТ сердца (являющейся «золотым стандартом» в оценке функции ЛЖ), однако имеют место значительные погрешности при обследова- ниях пациентов с маленькими объемами полости ЛЖ, с выраженной дилатационной кардиомиопати- ей, а также при наличии значимых субэндокардиаль- ных дефектов перфузии [20]. ПЭТ ПЭТ состоит из визуализации перфузии посред- ством применения радиоизотопных индикаторов (рубидия хлорид-82, 15О-вода, 13N-аммоний) и оценки метаболизма посредством 18F-фтордезок- сиглюкозы (ФДГ). Несоответствие данных перфузии и метаболизма - сниженная перфузия при нормаль- ном поглощении ФДГ - может говорить об обрати- мой ишемии миокарда. Совпадение показателей сни- жения перфузии и метаболизма свидетельствует об инфарктной зоне (рис. 1). По данным 19 проведенных исследований, чув- ствительность и специфичность ПЭТ в выявлении значимой патологии коронарного русла (более 50% стеноз) составляют 92 и 85% соответственно [27] (рис. 2). Как и сцинтиграфия миокарда, ПЭТ показывает вы- сокую чувствительность с относительно низкими по- казателями специфичности в выявлении жизнеспо- собного миокарда и оценке возможности восстанов- ления локальной сократимости после реваскуляри- зации [13]. Однако, несмотря на большое количество преимуществ перед сцинтиграфией миокарда, ПЭТ не может широко применяться при обследовании пациентов с ИБС в связи с крайне высокой стои- мостью методики и ее малой распространенностью. Стресс-ЭхоКГ Стресс-ЭхоКГ - методика распространенная, отно- сительно низкая по стоимости.Она дает возмож- ность изучения анатомии сердца, а выявление ИБС основывается на оценке региональной сократимо- сти миокарда в ходе индукции ишемии разными спо- собами (см. ранее). Чувствительность и специфичность стресс-ЭхоКГ при обследовании пациентов с ИБС сильно варь- ируют в зависимости от исследователя, проводящего пробу, и от стрессиндуцирующего фактора. Чувстви- тельность составляет 80, 85 и 78%, специфичность - 86, 76 и 91% для проб с добутамином, физической на- грузкой и дипиридамолом соответственно [4]. Эти показатели снижаются при обследовании пациентов с выраженным снижением фракции выброса ЛЖ [25]. Выявление жизнеспособного миокарда при стресс-ЭхоКГ основывается на показателях инотроп- ного резерва, т.е. способности гибернированного миокарда сокращаться на фоне введения малых доз инотропных препаратов. Стресс-ЭхоКГ показывает 84% чувствительность и 81% специфичность в про- гнозировании восстановления сократительной способности при реваскуляризации миокарда [2]. При сравнении стресс-ЭхоКГ со сцинтиграфией миокарда было показано, что последняя является бо- лее чувствительной, а стресс-ЭхоКГ - более специ- фичной методикой в ходе диагностики ИБС [3]. МРТ сердца с контрастным усилением Индукция ишемии в ходе данного исследования мо- жет достигаться описанными ранее методами, однако проба с физической нагрузкой применяется крайне редко в связи с необходимостью наличия МР-адапти- рованного велоэргометра. Визуализация перфузии миокарда происходит при первом прохождении бо- люса контрастного вещества в ходе стресс-нагрузки. В области нормального кровоснабжения миокард адекватно накапливает контрастное вещество. Обратимая ишемия определяется визуально как об- ратимое снижение сигнала в ходе прохождения пер- вого болюса контрастного вещества при отсутствии накопления контраста в ходе отсроченной фазы. Зо- на перенесенного инфаркта выявляется как область высокой интенсивности МР-сигнала в период отсро- ченного накопления. Выявление степени рубцового поражения у пациен- тов с инфарктом в анамнезе является важным аспек- том в определении тактики лечения. На начальных этапах внедрения МРТ с контрастным усилением для оценки степени рубцового поражения миокарда проведено исследование, включавшее 50 пациентов, кото- рымбыла выполнена МРТ с контрастированием до оперативного вмешательства. Выявленная при иссле- довании с отсроченным контрастированием степень рубцового поражения миокарда позволяла делать в достаточной степени четкие прогнозы относительно восстановления функции миокарда после реваскуля- ризации [24]. Степень распространения рубцовой тка- ни была представлена в процентном отношении: от- сутствие зон накопления или же зоны с накоплением контрастного вещества менее 75% были четкими по- казателями возможности функционального восста- новления в течение 79+36 дней после проведеннойре- аскуляризации(рис. 3). Жизнеспособный миокард в‌‌‌‌‌ ходе МРТ сердца выявляется при исследовании отсро- ченного накопления контрастного вещества (через 10-20 мин после его введения). Контрастный агент накапливается в соединительной ткани в силу особен- ностей ееклеточного строения, при сканировании вы- является как зона высокой интенсивности МР-сигна- ла, при этом жизнеспособный миокард не накаплива- ет контрастное вещество, визуализируется как участок пониженного контрастирования. Проведенные исследования доказывают высокую чувствительность (89%) и среднюю степень специ- фичности (80%) МРТ в выявлении значимых пораже- ний коронарного русла [19]. Ложноположительный результат может быть получен в случае наличия арте- фактов движения по причине высокой чувствитель- ности методики [13]. МРТ сердца признана «золотым стандартом» в определении глобального и регионарногофункцио- нального состоянияЛЖ. Данная методика превосхо- дит ЭхоКГ по следующим причинам: новые последовательности, разработанные за по- следнее время, дают возможность получать изобра- жения с крайне четкой границей эндокарда; в отличие от ЭхоКГ геометрия ЛЖ не является пре- пятствием в оценке его функции, что позволяет проводить ее с высокой точностью при выражен- ном нарушении геометрии ЛЖ[28]. Развивающиеся методики Имеется множество развивающихся направлений методик визуализации в обследовании пациентов с ИБС. В оценке перфузии миокарда значимый прогресс сегодня имеет контрастная ЭхоКГ, которая дает так- же возможность изучения анатомии сердца, жизне- способного миокарда; в качестве контрастного веще- ства используются «микропузырьки», оболочкой ко- торых являются альбумин, липиды или другие поли- меры [7]. Проводятся работы по изучению перфузии мио- карда в ходе КТ, чувствительность и специфичность которых по результатам сегодняшнего дня сопоста- вима со сцинтиграфиеймиокарда, однако в силу вы- сокой дозы ионизирующего облучения пациента во время исследования методика пока не получила ши- рокого распространения [5]. Проводятся также стресс-КТ-исследования перфузии миокарда, для применения которых в клиническойпрактике требу- ется накопление большего опыта и проведение мно- гоцентровых исследований [12]. Сегодня появилась возможность не только изучать анатомию, но и оценивать значимость влияния на кровоток стенотического сужения артерий коронар- ного русла и в ходе инвазивной коронароангиогра- фии (КАГ). Оценка функциональной значимости стенотиче- ского сужения артерии может быть проведена в ходе КАГ путем исследования фракционного резерва кро- вотока, дающегоинформацию о градиенте давления до и после стенотического сужения (на фоне макси- мальнойвазодилатации, которая обеспечивается вве- дением папаверина). Значения фракционного резер- ва менее 0,75-0,8 говорят о гемодинамической значимости стеноза [31]. Важное значение в обследовании пациентов с ИБС сегодня приобретает получение информации о ха- рактере атеросклеротической бляшки, что дает воз- можность говорить о прогнозе «надрыва» поверхно- сти бляшки, который, в свою очередь, приводит к острому коронарному синдрому. Неивазивными ме- тодиками изучения структуры атеросклеротической бляшки являются КТ-КАГ [26], ПЭТ [36]. В ходе инва- зивной КАГ возможно проведение внутрисосудисто- го ультразвука [15] и оптической когерентной томо- графии [35]. Многоцентровые исследования эффективности методик визуализации Европейским обществом кардиологов ведется одно из крупнейших многоцентровых исследовани- йEVINCI (EvaluationofIntegratedCardiacImagingstu- dy),которое сможет ответить на актуальные вопро- сы кардиологии: какая из методик неинвазивного- обследования может играть ключевую роль в вы- явлении пациентов с гемодинамически значимым поражением коронарного русла до проведения ин- вазивных методик обследования (КАГ). В проведе- нии работы приняли участие17 крупнейших кли- нических центров Европы. В исследование были включены 695 пациентов с хронической болью в грудной клетке, из которых у 60% была высокая ве- роятность выявления ИБС. Пациентам на первом этапе проводились разные неивазивные методики исследования, дающие возможность изучать пер- фузию миокарда и анатомию коронарного русла:радионуклеидные исследования (ПЭТ, сцин- тиграфия миокарда), МРТ сердца с контрастным усилением и фармакологическимистресс-пробами, стресс-ЭхоКГ, КТ-КАГ. Далее проводилась КАГ, при необходимости включавшая в себя также функцио- нальные диагностические методики (к примеру, из- мерение функционального резерва кровотока). По результатам выполненных исследований проводи- лась сравнительная оценка специфичности, чув- ствительности и экономической эффективности разных неинвазивных методик обследования для выявления пациентов с ИБС. Конечной точкой EVINCI явилась оценка возможности неивазивных методов обследования в определении наличия ИБС у пациента, а также дифференцировки поражения крупных сосудов от патологии микроциркулятор- ного русла, что в совокупности вносит решающее значение при принятии решения овозможностяху- лучшения качества жизни путем хирургических вмешательств, о прогнозе течения заболевания па- циента. Целью этой работы являетсяснижение про- цента нецелесообразного проведения инвазивных- диагностических процедур, уменьшение затрат на обследование пациентов, увеличение эффективно- сти проводимых вмешательств по реваскуляриза- ции миокарда. Сбор материала завершен 15 июня 2013 г., в ближайшее время ожидается публикация подробных результатов проведенной работы. Выводы Сегодня в науке и клинической практике большой критике подвергается «механистическая» тео- рияИБС, основной концепцией которой является прямая корреляция между процентомстенотическо- го сужения коронарной артерии и степенью ишемии миокарда в зоне, кровоснабжаемой данным сосудом. Практически каждый опытный кардиолог сталкивал- ся со случаями, в которых при визуально значитель- ном сужении коронарной артерии по данным КАГ кровоснабжение данного участка не столь выражено страдало (по данным методик визуализации в ходе индукции ишемии). В связи с этим оценке функцио- нальной значимости стенозов сегодня в науке уде- ляется большое внимание, и с течением времени это зачастую становится краеугольным камнем в выборе пути лечения пациентов с ИБС. Активные дебаты по поводу методики, позволяю- щей оптимизировать тактику ведения пациентов с ИБС, продолжаются и с каждым днем набирают боль- шую силу, проведено большое количество много- центровых исследований. Опубликованы результаты подисследования COURAGE [29], дополнения по данным наблюдения через 1 и 2 года к исследованию FAME (FractionalFlo- wReserveVersusAngiographyforMulrivesselEvaluation) [38], а также дополнениякнаблюдениям через 2 и 5 лет к исследованию DEFER [32]. Результаты всех пе- речисленных работ подчеркивают важность иссле- дований с целью доказательства наличия ишемии до проведения КАГ. Они также выявляют несколько кли- нически значимых моментов: выполнение реваскуляризации с учетом данных, полученных при исследовании резерва коронарно- го кровотока или проведении функциональных проб на выявление ишемии (при выявлении более 10% ишемизированногомиокарда), выражено сни- жает риск возникновения больших коронарных со- бытий в отдаленном периоде после операции [18]; вмешательство на сосуде с доказанной гемодина- мической значимостью сужения позволяет достичь более высокого процента пациентов, отмечающих положительную динамику стенокардии с улучше- нием качества жизни; реваскуляризациягемодинамически незначимого сужения (без данных функциональных проб) выра- жено повышает риск возникновения больших кар- диальных событий, не улучшая клинического со- стояния пациентов. Вопрос выбора тактики реваскуляризации между стентированием и аортокоронарным шунтированием сегодня является зачастую неоднозначным и должен решаться командой врачей, состоящей из кардиолога, интервенционного кардиолога и кардиохирурга (Euro- pianGuidelinesonmyocardialRevascularization, 2014). Таким образом, индивидуальный подход при об- следовании пациентов с ИБС, основанный на сово- купности данных изучения анатомии коронарного русла и функционального состояния миокарда, мо- жет значительно улучшить исход и отдаленный ре- зультат лечения. Исходя из сказанного, целевые установки по опре- делению методики, имеющей высокие показатели чувствительности, специфичности, оптимальные экономические показатели применения, удобство пациента и минимализация влияния оператора на качество обследования остаются предметом даль- нейшего изучения. Оценка возможностей и изъянов описанных методик крайне важна при интерпрета- ции и определении показаний для проведения каж- дой их них. В КДО НЦССХ им. А.Н.Бакулева большую когорту пациентов составляют больные с ИБС. Зачастую воз- никают клинические ситуации, в которых информа- ция, полученная в ходе принятой стандартной мето- дики обследования, включающей в себя ЭхоКГ, стресс-ЭхоКГ, пробы с малыми доза добутамина, яв- ляется недостаточной, оставляя открытым вопрос о наиболее целесообразной тактике лечения пациен- та. В ключе научного интереса, а также клинической надобностивозникла проблема необходимости из- учения информативности и возможности внедрения в практику обследования наших пациентов высоко- специализированной методики - МРТ сердца с конт- растным усилением и стресс-МРТ сердца. С этой целью отобраны 50 пациентов с ИБС, кото- рым проведено данное обследование в случае неин- формативности ранее проведенной стресс-ЭхоКГ или же невозможности ее проведения. Результаты выполненной работы находятся на стадии статисти- ческой обработки и вскоре будут представлены.

About the authors

Yu. Iosifovich Buziashvili

Bakoulev Center for Cardiovascular surgery

V. Yur'evna Buziashvili

Bakoulev Center for Cardiovascular surgery

References

Supplementary files