Визуализирующие методы исследования

Авторы:Thomas Cascino, MD, MSc, Michigan Medicine, University of Michigan;

Michael J. Shea, MD, Michigan Medicine at the University of Michigan

Проверено/пересмотрено июль 2021

Вид

Кардиологические визуализирующие тесты могут определить структуру и функцию сердца. Стандартные методы визуализации включают

Эхокардиография
Рентгенография грудной клетки
Компьютерная томография
МРТ
Различные радионуклидные методы

Традиционные КТ и МРТ имеют ограниченное применение, так как сердце постоянно бьётся, но более быстрые техники КТ и магнитного резонанса обеспечивают получение диагностических изображений сердца, если ритм регулярный и пульс контролируется. Иногда пациентам назначаются препараты (например, бета-блокаторы) для уменьшения частоты сердечных сокращений во время исследования.

При ЭКГ-синхронизации записываемое (или восстанавливаемое) изображение синхронизируется с электрокардиограммой (ЭКГ), что делает возможным комбинировать информацию из различных фаз сердечного цикла для формирования единичных изображений отдельных фаз сердечного сокращения.

Методика синхронизированной КТ, при которой ЭКГ-синхронизация используется для включения рентгеновского излучения в определенную фазу сердечного цикла, характеризуется меньшей лучевой нагрузкой по сравнению с методикой непрерывного сбора данных в течение нескольких сердечных циклов с выборкой для реконструкции только определенной фазы цикла (синхронизированная реконструкция), т.к. в последнем случае рентгеновская трубка работает непрерывно в течение всего сканирования.

Рентгенография грудной клетки

Изображение

Рентгенография грудной клетки часто полезна в качестве отправной точки в диагностике кардиальной патологии и всегда должна проводиться, при подозрении диагноза сердечной недостаточности. Переднезадняя и боковая проекции позволяют увидеть размеры предсердий и желудочков, их форму и оценить легочную сосудистую сеть, однако практически всегда для оценки структуры и функций сердца используются дополнительные методы исследования.

Компьютерная томография

Спиральную КТ можно использовать для выявления перикардита, врожденных пороков сердца (особенно аномальных артериовенозных шунтов), поражения крупных сосудов (например, аневризмы аорты, расслоения аорты), опухолей сердца, острой эмболии легочной артерии, рецидивирующей тромбоэмболии легочной артерии и аритмогенной дисплазии ПЖ. Следует помнить, что КТ предполагает использование радиоконтрастного вещества, что может ограничивать ее применение у больных с поражением почек.

КТ-ангиограмма сердца

Изображение

LIVING ART ENTERPRISES, LLC/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Аномальный КТ-снимок сердца

Сердечная КТ (трехмерное сканирование искусственного клапана сердца)

Данное изображение ─ это косая проекция левой стороны, если смотреть с фронтальной стороны грудной клетки (слева). Иску... Прочитайте дополнительные сведения

ZEPHYR/SCIENCE PHOTO LIBRARY

КТ без контрастирования, показывающая кальциноз коронарной артерии

Это изображение демонстрирует плотный коронарокальциноз в главном стволе левой коронарной артерии (красная стрелка) и л... Прочитайте дополнительные сведения

КТ с контрастированием, показывающая коронарную недостаточность

КТ с контрастным веществом демонстрирует реконструированный сагиттальный вид проксимальной части левой передней нисходя... Прочитайте дополнительные сведения

Сердечная КТ (трехмерное сканирование искусственного клапана сердца)

ZEPHYR/SCIENCE PHOTO LIBRARY

КТ без контрастирования, показывающая кальциноз коронарной артерии

КТ с контрастированием, показывающая коронарную недостаточность

КТ с контрастированием показывает нормальные коронарные артерии

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 1

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме Левая ветвь коронарной артерии обозначена красной стрел... Прочитайте дополнительные сведения

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 2

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 3

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 4

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 5

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 6

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 1

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 2

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 3

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 4

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 5

КТ с контрастированием, показывающая коронарные артерии в норме – слайд 6

Электронно-лучевая КТ, ранее также известная под названиями «ультрабыстрая КТ» или «кино-КТ», в отличие от традиционной компьютерной томографии не предполагает использование вращающихся рентгеновской трубки и детектора. Вместо этого применяется отклонение пучка рентгеновского излучения с помощью магнитного поля и восприятие его набором неподвижных, расположенных по окружности детекторов. Так как механическое движение не требуется для сканирования, сбор данных происходит за доли секунды (и записывается в определенный момент сердечного цикла). Электронно-лучевая КТ используется в основном для обнаружения и количественного анализа кальцинатов в стенках коронарных артериях, что в свою очередь является ранним маркером атеросклероза. Однако метод характеризуется весьма посредственным пространственным разрешением и не может применяться для визуализации внесердечной патологии, поэтому для визуализации сердца все более распространенным становится использование новых традиционных КТ-сканеров.

Мультидетекторная КТ (МДКТ) c ≥ 64 детекторами позволяет значительно сократить время сканирования; наиболее продвинутые сканеры позволяют получать изображение в течение одного сердечного цикла, в то время как обычно время сбора данных составляет 30 секунд. В двухтрубочных КТ установлено 2 Rg-трубки и 2 набора детекторов, что позволяет вдвое сократить время сбора данных. Обе эти модальности позволяют выявлять кальцинаты в стенке коронарных артерий и значимые (т.е., > 50%) стенозы сосудов. Традиционно методика предполагает внутривенное введение контрастного препарата, хотя подсчет коронарного кальция может производиться и без внутривенно контрастирования.

МСКТ в настоящее время используется в основном у пациентов с сомнительными показателями стресс-тестов как неинвазивная альтернатива традиционной коронарографии. Основным преимуществом МСКТ является возможность исключить клинически значимую ишемическую болезнь сердца (ИБС) у пациентов, которые имеют низкий или средний риск ИБС. Несмотря на то, что облучение может быть значительным – до 15 мЗв (против 0,1 мЗв при рентгенографии органов грудной клетки и 7 мЗв при коронарографии), более новые протоколы визуализации могут уменьшить облучение от 5 до 10 мЗв. Высокоплотные кальцинированные бляшки приводят к появлению артефактов, которые усложняют интерпретацию изображений. Сканирование без контрастного усиления для оценки кальцификации коронарных артерий может быть выполнено при еще меньшем уровне лучевой нагрузки. The amount of coronary artery calcium present can be used to determine10-year risk of CAD. Новейшие исследования показывают, что отсутствие кальция в коронарной артерии предвещает благоприятный прогноз.

МРТ

Стандартную МРТ применяют для исследования структур, расположенных рядом с сердцем, в частности средостения и крупных сосудов (например, для выявления аневризм, расслоений, врожденных пороков сердца и стенозов). После приблизительной топической ЭКГ-диагностики МРТ может дополнять данные КТ или ЭхоКГ, наглядно выявляя толщину и подвижность стенки миокарда, размеры камер сердца, внутриполостные образования и тромбы, структуру клапанов.

Изображение МРТ сердца, показывающее его нормальное анатомическое ст...

Изображение

Послойная МРТ после введения контрастного вещества (диэтилентриаминпентацетата гадолиния – Gd-DTPA) позволяет оценить более точно, чем сцинтиграфия миокарда. МРТ в большинстве случаев считается наиболее точным и надёжным показателем как объёма желудочков, так и фракции выброса. Однако использование у пациентов с нарушением функции почек контрастов, содержащих гадолиний, может вызвать развитие нефрогенного системного фиброза – жизнеугрожающего осложнения. Разработаны такие контрастные вещества, которые безопасны для применения у пациентов с нарушениями функции почек.

При проведении МРТ с использованием контраста можно создавать трехмерные реконструкции и определять размеры и локализацию зоны инфаркта миокарда, величину потоков крови в полостях сердца. МРТ позволяет оценить жизнеспособность тканей посредством исследования контрактильного ответа на инотропную стимуляцию (с применением добутамина или контрастного препарата, например Gd-DTPA, который выводится из клеток с неповрежденными мембранами). МРТ позволяет дифференцировать миокардиальный рубец от воспаления с отеком. У больных с синдромом Марфана МРТ-показатели дилатации восходящей части аорты являются более точными, чем данные, полученные с помощью эхокардиографии.

Магнитно-резонансную ангиографию (МРА) используют для оценки кровотока по сосудам различной локализации (кровеносные сосуды грудной полости, брюшной полости). Весь кровоток можно оценивать одновременно. МРА применяют для диагностики аневризм, стенозов или окклюзий в сонных, венечных, почечных или периферических артериях. В настоящее время изучают возможность применения метода для исследования тромбоза глубоких вен.

Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ)

ПЭТ способна продемонстрировать перфузию миокарда и метаболизм, а иногда используется для оценки жизнеспособности миокарда или для оценки перфузии миокарда после однофотонной позитронной эмиссионной КТ (ОФЭКТ) или у очень тучных пациентов.

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. Они включают диоксид углерода, содержащий углерод-11 (С-11), воду, содержащую кислород-15 (О-15), аммоний, содержащий азот-13 (N-13), 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:

Меченный фтор-18 (F-18) дезоксиглюкоза (ФДГ)
C-11 ацетат

ФДГ демонстрирует увеличение метаболизма глюкозы в условиях ишемии и, таким образом, позволяет отличить ишемизированный, но еще жизнеспособный миокард от рубцовой ткани. Чувствительность метода выше, чем визуализация кровоснабжения миокарда, и это, вероятно, ведет к необходимости использования ФДГ при скрининговом отборе пациентов для реваскуляризации и отказа от данного метода лечения в том случае, если миокард представлен в основном рубцовой тканью. Данные показания могут обусловить широкое распространение ПЭТ. Период полураспада F-18 достаточно велик (110 мин), что обеспечивает возможность выполнения исследования с ФДГ не только в месте расположения циклотрона. Технологии, позволяющие выполнять исследования с ФДГ в обычных ОФЭКТ камерах, могут сделать данный метод исследования широкодоступным. ФДГ также используется для выявления воспалительных сердечно-сосудистых заболеваний (например, инфицированные кабели водителя ритма, васкулит аорты, саркоидоз сердца).

ПЭТ с ФДГ, показывающая жизнеспособный миокард

Изображение

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.

Test your KnowledgeTake a Quiz!