Радионуклидная визуализация сердца

ОФЭКТ при недавно возникшей стенокардии

Изображение

Исследование с нагрузкой и в покое методом однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) 52-летнего мужчины с недавно возникшей стенокардией. Изображения, полученные во время стресса (ряды изображений или полярные карты, обозначенные как Стрс или Стресс), показывают большую площадь ишемии на территории, питаемой левой передней нисходящей (ЛПН) артерией, которая отсутствует в состоянии покоя (ряды изображений или полярные карты обозначены как Отд или Отдых). При ангиографии подтверждена 95-99% окклюзия с вовлечением бифуркации ЛПН на первой диагональной ветви. Изображения, полученные во время стресса, показывают меньшее поглощение (более фиолетовое или тусклое), чем яркие участки, сделанные в состоянии покоя.

Изображение предоставлено James R. Corbett, MD.

ОФЭКТ фиксирует гамма-излучение, испускаемое радионуклидами (таллием-201 и технецием-99m), для оценки перфузии миокарда в состоянии покоя и при нагрузке. При однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) обычно используется система вращающихся гамма-камер и томографическая реконструкция для получения трехмерного изображения. При использовании многопозиционных систем ОФЭКТ изображение может быть получено в течение ≤ 10 минут и даже быстрее. Визуальное сравнение изображений, зарегистрированных при нагрузке и в покое, может выполняться при наличии качественных дисплеев. При помощи ОФЭКТ можно визуализировать следующее:

• Регионарные нарушения (включая нижнюю и заднюю стенки)

• Мелкие зоны некроза

• Сосуды, окклюзия которых приводит к инфаркту

Кроме того, есть возможность оценить объемы некротизированного и жизнеспособного миокарда, что важно для прогнозирования течения заболеваний.

При проведении ПЭТ пациенту вводят радиоактивный индикатор, излучающий позитроны, а стандартная КТ используется для отображения локализации тканей, в которых этот индикатор накапливается и излучает позитроны. В зависимости от используемого индикатора, ПЭТ позволяет оценить перфузию или клеточный метаболизм.

Перфузионные препараты – это радиоактивные нуклиды, которые используются для отслеживания количества крови, которое поступает в специфические участки, и поэтому используются для раскрытия дефицита перфузии миокарда, которая не может быть доказана в состоянии покоя. К ним относятся диоксид углерода, меченый углеродом-11 (C-11), вода, меченая кислородом-15 (O-15), аммиак, меченый азотом-13 (N-13), флурапиридаз, меченый фтором-18 (F-18), и рубидий-82 (Rb-82). Только Rb-82 не требует наличия циклотрона в месте проведения исследования.

Метаболические препараты являются радиоактивными аналогами нормальных биологических веществ, которые поглощаются клетками и участвуют в их метаболизме. Они включают:

• Дезоксиглюкозу, меченную фтором-18 (18F-ФДГ)

• C-11 ацетат

Фтордезоксиглюкоза, меченая фтором-18 (18F-ФДГ) позволяет выявлять усиление метаболизма глюкозы в условиях ишемии и, таким образом, дифференцировать ишемизированный, но все еще жизнеспособный миокард от рубцовой ткани. Чувствительность выше, чем при перфузионной визуализации миокарда с технецием-99m (используемой при ОФЭКТ), что, возможно, делает визуализацию с использованием ФДГ полезной при отборе пациентов для проведения реваскуляризации и отказа от данного метода лечения в том случае, если миокард представлен в основном рубцовой тканью. Данное применение может оправдывать более высокие затраты на проведение ПЭТ по сравнению с ОФЭКТ. ФДГ также используется для выявления воспалительных сердечно-сосудистых заболеваний (например, инфицированные кабели водителя ритма, васкулит аорты, саркоидоз сердца).

Поглощение меченного углерод-11 ацетата, как представляется, отражает интенсивность метаболизма кислорода в миоцитах. Поглощение не зависит от таких потенциально изменчивых факторов, как содержание глюкозы в крови, способных повлиять на распределение ФДГ. Исследование с использование меченного С-11 ацетата позволяет значительно лучше оценить восстановление функций миокарда после оперативых вмешательств, чем исследование с использованием ФДГ. В то же время короткий период полураспада С-11 (20 минут) определяет возможность выполнения данного метода исследования только в центре, где есть циклотрон.

ПЭТ с КТ (ПЭТ-КТ), при наличии условий для ее проведения, считается золотым стандартом для оценки жизнеспособности миокарда по сравнению с ОФЭКТ (1). ПЭТ также считается важным методом визуализации, применяемым в сочетании с МРТ для диагностики саркоидоза сердца (2).

ФДГ-ПЭТ, демонстрирующая оглушенный миокард

Изображение

Пониженная перфузия межжелудочковой перегородки (зеленые стрелки), нижней части (красные стрелки) и верхней части (синяя стрелка) стенок в состоянии покоя (слева) при проведении ПЭТ-КТ сканирования жизнеспособности миокарда с помощью фтор-18-меченой дезоксиглюкозы (ФДГ) (справа). Это соответствует гибернирующему миокарду (желтая стрелка), который в данный момент находится в состоянии гипоперфузии и имеет сниженные метаболические потребности в соответствии с уровнем кровоснабжения, тем не менее он остается жизнеспособным и со временем может восстановиться.

© 2017 Elliot K. Fishman, MD.

ПЭТ-КТ с ФДГ при дилатационной кардиомиопатии

Изображение

На этом изображении представлена серия комбинированных томограмм сердца (компьютерной (КТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)) у пациента с дилатационной кардиомиопатией.

Серии срезов представлены по короткой оси от верхушки к основанию (верхние срезы), по вертикальной длинной оси от перегородки к боковой стенке (средние) и по горизонтальной длинной оси от нижней к передней стенке (нижние). В каждой серии срезы располагаются слева направо и сверху вниз. Во время данного ПЭТ-сканирования использовался F-18 ФДГ. Здесь наблюдается сниженное накопление ФДГ в отдельных участках миокарда.

CENTRE JEAN-PERRIN/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Таким образом, зоны сниженного поглощения соответствуют участкам существенной или полной ишемии. Для получения изображений, отражающих кровоснабжение миокарда, используют тот факт, что миокард поглощает введенный в кровоток радионуклид пропорционально активности его кровоснабжения. Для этой цели используются как ОФЭКТ, так и ПЭТ.

К возникновению ложноположительных результатов может приводить видимое ослабление активного накопления миокардом за счет окружающих сердце мягких тканей. У женщин часто происходит искажение за счет ткани молочных желез. Ослабление сигнала диафрагмой и содержимым брюшной полости может приводить к ложноположительным дефектам нижней стенки у лиц обоих полов, но чаще встречается у мужчин, тогда как ослабление сигнала за счет ткани молочной железы более характерно для женщин (1). Такие дефекты чаще встречаются при использовании технеция-99m (^99mTc), чем при использовании радиоактивного таллия (Tl-201).

Показания

Визуализация перфузии миокарда используется с нагрузочными тестами для:

• Оценки состояния пациентов с болью в груди неясного происхождения (после первичной оценки с помощью ЭКГ и исследования биомаркеров на предмет острого коронарного синдрома) (2)

• Оценки функциональной значимости стеноза коронарной артерии, обнаруженного при ангиографии

• Оценки функциональной значимости коллатеральных сосудов, обнаруженных при ангиографии

• Оценки успешности реперфузионных вмешательств (например, аортокоронарного шунтирования [АКШ], чрескожного вмешательства, тромболизиса)

• Оценки прогноза после инфаркта миокарда (3)

Стресс-тест ядерной медицины

Изображение

Данный комплекс изображений наглядно демонстрирует нормальные показатели обследования при физической нагрузке с помощью метода ядерной медицины. Строки изображения или полярные карты, обозначенные как Rst или RS, получают до нагрузки, а обозначенные как Str или ST – во время нагрузки. Области пониженного поглощения радионуклидов отсутствуют. Поглощение в состоянии покоя и стресса одинаково.

LIVING ART ENTERPRISES/SCIENCE PHOTO LIBRARY

После острого инфаркта миокарда перфузионная сцинтиграфия помогает уточнить прогноз, поскольку позволяет оценить степень нарушения перфузии, вызванного острым инфарктом миокарда, степень рубцевания вследствие предыдущих инфарктов, а также резидуальную периинфарктную зону или другие области обратимой ишемии (4, 5).

Хотя ОФЭКТ более доступна и стоит дешевле, ПЭТ с КТ (ПЭТ-КТ) считается золотым стандартом для оценки жизнеспособности миокарда (6).

Визуализация зоны инфаркта использует радиофармпрепараты, такие как пирофосфат Tc-99m и антимиозин (меченые индием-111 [In-111] антитела к сердечному миозину), которые накапливаются в областях поврежденного миокарда. Изображения обычно становятся положительными через 12–24 часа после острого инфаркта миокарда и остаются положительными примерно в течение 1 недели; они могут оставаться положительными, если некроз миокарда продолжается после инфаркта или если развиваются аневризмы. Этот метод используется редко, поскольку существуют другие более доступные и менее дорогие диагностические тесты инфаркта миокарда (например, биомаркеры), а также потому, что он не дает прогностической информации, кроме размера инфаркта.

Пирофосфат Tc-99m применяется аналогичным образом для оценки инфильтрации миокарда при транстиретиновом амилоидозе (типе амилоидоза, при котором пласты неправильно свернутого белка транстиретина могут накапливаться в тканях, включая сердце). Отложения транстиретин-амилоида в миокарде особенно хорошо обнаруживаются при использовании Tc-99m пирофосфата. При отсутствии в результатах анализов сыворотки крови и мочи признаков амилоидоза легких цепей (которые также могут инфильтрировать миокард и приводить к положительному результату сканирования) или недавнего инфаркта, высокий коэффициент поглощения миокарда является специфичным для транстиретинового амилоидоза сердца и может исключить необходимость биопсии миокарда.

Другие радионуклиды включают меченные йодом-123 (I-123) жирные кислоты, которые создают «холодные зоны» в областях ишемии миокарда; цитрат галлия-67, который накапливается в очагах активного воспаления (например, при острой воспалительной кардиомиопатии); и I-123 метайодбензилгуанидин – аналог нейротрансмиттера, поглощаемый и накапливающийся в нейронах симпатической нервной системы, используемый в исследованиях для оценки сердечной недостаточности, сахарного диабета, феохромоцитомы, некоторых аритмий и аритмогенной дисплазии правого желудочка.

Радионуклидную вентрикулографию применяют для исследования функционирования желудочков. Она позволяет оценить фракцию выброса в покое и во время нагрузки у пациентов с поражением коронарных артерий, патологическими изменениями клапанов сердца, врожденными пороками сердца. Некоторые клиницисты используют данную методику для серийной оценки функций желудочков у больных, получающих кардиотоксичные противоопухолевые препараты (например, антрациклины). Нужно отметить, что в настоящее время радиоизотопную вентрикулографию существенно вытеснила эхокардиография, которая дешевле, не предполагает радиоактивного излучения и теоретически позволяет измерить фракцию выброса достаточно точно.

Эритроциты, меченные Тс-99m, вводят внутривенно. Функция левого желудочка (ЛЖ) и правого желудочка (ПЖ) может быть оценена с помощью:

• Исследование первого прохождения (оценка от удара к удару)

• Гейтированная (синхронизированная с электрокардиографией [ЭКГ]) визуализация пула крови, выполняемая в течение нескольких минут (радиоизотопная вентрикулография [MUGA])

Любое из этих исследований можно выполнять как в состоянии покоя, так и после физической нагрузки. Исследование первого прохождения бывает очень быстрым и сравнительно несложным, однако МСС создает лучшее изображение и используется более широко.

При исследовании первого прохождения анализируют 8–10 сердечных циклов, во время которых введенный препарат смешивается с кровью и проходит в общую циркуляцию. Данная методика наилучшим образом отражает функции ПЖ и наличие внутрисердечного шунтирования крови.

При МСС изображение при ЭКГ син­хронизируют с зубцом R. Множественные изображения получают в течение коротких отрезков каждого сердечного цикла в течение 5–10 минут. Компьютерная обработка позволяет получить изображение выталкиваемого потока крови в каждый момент сердечного цикла усредненной формы и объединить эти изображения в фильм, демонстрирующий сердечные сокращения. MUGA применяется для оценки функции левого и правого желудочков у пациентов с ишемической болезнью сердца и/или инфарктом миокарда, пороками клапанов сердца, а также в кардиоонкологии. MUGA была в значительной степени вытеснена эхокардиографией, МРТ сердца и другими методами визуализации и в настоящее время имеет ограниченные показания, за исключением случаев, когда другие методы визуализации противопоказаны или недоступны (1, 2).