Текст книги "Кардиология. Клинические лекции"

Глава 10. Радиоизотопные методы исследования

Радионуклидные исследования стали широко внедряться в кардиологическую практику начиная с 70-х годов. Несмотря на относительно высокую стоимость и необходимость соблюдать достаточно сложные правила техники безопасности при работе с радиоактивными веществами, целый ряд этих методов занял прочное место в диагностическом арсенале кардиологов.

Исследования сердца чаще всего проводят методом сцинтиграфии, регистрируя излучение от введенного больному изотопного препарата с помощью специальной гамма-камеры. Компьютерная обработка полученных данных позволяет получить изображение распределения введенного препарата в миокарде в нескольких проекциях. Диагностическое заключение зависит прежде всего от свойств введенного препарата: в каких тканях и с какой скоростью он накапливается.

В последние годы обычная (плоскостная) сцинтиграфия вытесняется в клинической практике так называемой однофотонной эмиссионной компьютерной томографией (ОЭКТ). Этот метод позволяет получить не просто проекцию распределения изотопов в миокарде на плоскость, а создает серию томографических срезов органа, что значительно повышает точность и наглядность диагностики.

В зависимости от того, какой именно радиоизотоп используется при проведении сцинтиграфии, как обычной, так и ОЭКТ, можно изучить распределение коронарного кровотока в миокарде, выявить наличие погибших кардиомиоцитов, оценить функциональное состояние желудочков. С клинической точки зрения наиболее важным является применение радиоизотопных методов исследования при проведении стресс-тестов для определения размеров возникающей при этом зоны ишемии. Наряду со стресс-эхокардиографией эти методы играют важную роль в определении прогноза и выработке тактики лечения больных с ИБС. Кроме того, использование радиоизотопных методов позволяет во многом решить такую сложную и важную проблему, как диагностика тромбоэмболии легочной артерии.

Принципиально новые возможности дало применение в кардиологии позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Этот метод основан на использовании выделяющих позитроны изотопов, которые имеют абсолютно такие же химические и физические свойства, как их естественные аналоги, участвующие в метаболизме миокарда. Можно проследить и количественно оценить, как происходит обмен углерода, кислорода, азота и т. д. На сегодняшний день ПЭТ является наиболее точным методом оценки метаболизма сердечной мышцы. Основная трудность заключается в том, что период полураспада большинства позитронизлучающих изотопов очень мал и они должны быть использованы практически тут же. Вследствие этого для проведения ПЭТ нужна не только соответствующая установка, но и производство изотопов на месте. Понятно, что в настоящее время этот метод является прерогативой крупных научных центров.

Диагностика острого инфаркта миокарда

Существует два принципиальных подхода к визуализации инфаркта миокарда: метод «холодных» пятен и метод «горячих» пятен. В первом случае вводится препарат, который накапливается в живых кардиомиоцитах, но отсутствует в зоне инфаркта. Если же радиофармацевтический агент, наоборот, избирательно накапливается в мертвых кардиомиоцитах и отсутствует в живых, то сцинтиграфия отобразит зону инфаркта в виде «горячего» пятна с повышенным содержанием изотопа.

Для визуализации зоны инфаркта в виде «холодного» пятна можно использовать различные изотопы (цезий, рубидий, калий-43), но обычно прибегают к сцинтиграфии с таллием-201, который лучше накапливается в здоровом миокарде и имеет наиболее низкую энергию излучения.

Таллий поглощается нормальными кардиомиоцитами пропорционально уровню региональной перфузии. Дефект накопления таллия в миокарде является высокочувствительным признаком инфаркта миокарда. Если сканирование проведено в первые 6 часов после болевого приступа, то «холодные» пятна отмечаются практически у всех пациентов с острым инфарктом[17]17
  При исследовании в более поздние сроки чувствительность снижается. У части пациентов с доказанным острым инфарктом миокарда может наблюдаться нормальное равномерное распределение таллия в миокарде. Объясняют этот феномен тем, что, по имеющимся в настоящее время данным, примерно у 20% больных острым инфарктом миокарда происходит спонтанный тромболизис с восстановлением кровотока в пораженной зоне.


[Закрыть]. Однако со специфичностью метода для распознавания именно острого некроза сердечной мышцы дело обстоит гораздо хуже. Дефекты накопления таллия в миокарде указывают только на то, что в этой зоне снижен или отсутствует коронарный кровоток, т. е. это может быть просто зона ишемии. Решить этот вопрос можно будет только при проведении повторной сцинтиграфии примерно через 4 часа. Если это была только ишемия и кардиомиоциты не погибли, то в силу происходящего со временем перераспределения таллия между всеми живыми клетками миокарда дефект его накопления исчезнет. Если же клетки погибли, т. е. имел место инфаркт миокарда, то «холодное» пятно сохранится.

В острой клинической ситуации, а таковой, несомненно, являются случаи, когда приходится проводить дифференциальный диагноз между острым инфарктом и приступом стенокардии, 4 часа, конечно, являются слишком долгим сроком для решения проблемы. Более того, если мы спустя это время и сможем доказать, что дефект накопления таллия стабилен и, следовательно, указывает на гибель клеток, то выяснить сроки, когда это произошло, все равно не удастся. То есть мы не сможем узнать, острый ли это инфаркт или постинфарктный кардиосклероз.

Естественно, что это еще больше снижает диагностическую ценность методики. А если еще учесть, что гамма-камера в целях безопасности обычно располагается в отдельном корпусе, куда нужно специально везти пациента с подозрением на острый инфаркт, то нет ничего удивительного, что перфузионная сцинтиграфия редко применяется для распознавания острого инфаркта миокарда. Как правило, даже если такая возможность есть, исследование проводится только в наиболее спорных случаях, когда ни ЭКГ, ни активность ферментов в крови не могут ни подтвердить, ни отвергнуть диагноз. Например, если при клиническом подозрении на инфаркт миокарда электрокардиографическая диагностика затруднена из-за нарушений внутрижелудочковой проводимости или синдрома WPW, а КФК повышено всего в 2–3 раза, что не может быть аргументом ни за, ни против небольшого инфаркта миокарда (см. выше). К счастью, столь трудные диагностические случаи встречаются достаточно редко.

В последнее время в качестве альтернативы таллию для визуализации зон миокарда, где отсутствует коронарный кровоток, начали использовать новый радиофармпрепарат – технеций-99m-изонитрил. Так же, как таллий-201, этот препарат распределяется в миокарде пропорционально региональной перфузии, но в отличии от него не подвергается последующему перераспределению. Даже спустя много часов после введения технеция-изонитрила сцинтиграфическая картина соответствует распределению кровотока на момент инфузии препарата. Это делает данный метод удобным для оценки результатов тромболитической терапии. Препарат вводят дважды: до и после введения стрептокиназы или ее аналога. Уменьшение дефекта накопления препарата более чем на 30% указывает на успешное восстановление проходимости пораженного сосуда.

Другой подход к радионуклидной диагностике инфаркта миокарда заключается, как говорилось, в введении в кровь препаратов, которые избирательно накапливаются в необратимо поврежденных кардиомиоцитах. С этой целью чаще всего применяется сцинтиграфия с 99mTc-пирофосфатом. Если в зоне некроза сохранен хоть небольшой остаточный коронарный кровоток, то пирофосфат проникнет туда и визуализирует погибшую ткань на сцинтиграмме в виде «горячих пятен». Чаще всего тест становится положительным только на вторые сутки после развития инфаркта, реже – к концу первых, и сохраняется в течение 5–6 последующих дней. В этот период его чувствительность и специфичность высоки и составляют примерно 90% при крупноочаговых некрозах. Редкие ложноотрицательные результаты отмечаются главным образом в случаях полного отсутствия кровотока в инфарцированной зоне, когда изотоп просто не может туда попасть. При мелкоочаговых инфарктах миокарда чувствительность существенно падает. Ложноположительные результаты отмечаются после электроимпульсной терапии при кальцинозе клапанов сердца, опухолях молочной железы, заживлении ребер после перелома, при инфильтративных процессах в миокардиальной ткани. Рубцовая ткань после старых инфарктов, как правило, пирофосфата не накапливает.

В целом этот метод в настоящее время редко применяется в клинической практике. Его использование ограничено случаями, когда больной поступает больше чем через десять дней после болевого приступа, когда определять уровень тропонина уже не имеет смысла, а на ЭКГ регистрируется блокада ножки пучка Гиса или синдром WPW. В стадии интенсивного клинического изучения сейчас находится другой способ визуализации погибших участков миокарда, основанный на использовании антител к миозину, меченных радиоактивным индием (¹¹¹In). По предварительным данным, чувствительность этой методики при распознавании острых инфарктов миокарда составляет 92%, а специфичность чуть ли не все 100%. Кроме того, показано, что использование антител к миозину может оказаться очень ценным методом для распознавания синдрома отторжения после пересадки сердца. Почти у всех больных с признаками отторжения в пробах, взятых путем эндомиокардиальной биопсии, по данным сцинтиграфии, отмечалось повышенное накопление антител к миозину в миокарде.

В целом из всего сказанного можно сделать вывод, что радиоизотопные методы в настоящее время играют сугубо вспомогательную роль в диагностике острого инфаркта миокарда. Применяют их обычно только в тех случаях, когда и ЭКГ, и кардиоспецифические маркеры не позволяют ни исключить, ни подтвердить диагноза.

Оценка состояния коронарного кровотока

Гораздо более широкое применение сцинтиграфия миокарда нашла для изучения состояния кровообращения в миокарде, что позволяет распознавать хронические формы ишемической болезни сердца и оценивать прогноз больных. С этой целью исследование с таллием-201, который, как говорилось, распределяется в кардиомиоцитах пропорционально уровню регионального кровотока, проводится на фоне пробы с физической нагрузкой. Препарат вводят внутривенно при достижении максимально возможного уровня нагрузки и через 5–10 минут получают изображение его распределения в миокарде. В норме картинка выглядит гомогенно. Наличие же участков с пониженным накоплением таллия указывает на наличие в миокарде зон гипоперфузии. Через несколько часов без дополнительного введения препарата проводят повторную сцинтиграфию. Если «холодные пятна» действительно были вызваны только преходящей ишемией миокарда, обусловленной физической нагрузкой, то к этому времени произойдет перераспределение таллия в сердечной мышце вследствие обмена его между всеми живыми кардиомиоцитами и дефекты распределения исчезнут. Если же причиной неравномерного распределения изотопа было наличие рубцовых изменений после перенесенных ранее инфарктов, то дефекты распределения сохранятся.

Помимо использования радиоактивного таллия при стресс-тесте с физической нагрузкой возможно его применение для оценки коронарного резерва при введении добутамина или вазодилятаторов (курантила или аденозина). Нередко используют комбинацию обоих методов – вводят вазодилятатор на фоне нагрузочного теста небольшой интенсивности и оценивают распределение изотопа.

Использование сцинтиграфии с таллием повышает специфичность и чувствительность нагрузочных проб примерно до 90%. Учитывая столь высокую разрешающую способность и достаточную безопасность для пациентов, в США каждый год проводится более 1000000 таких исследований. Тем не менее относительно высокая стоимость метода и организационные трудности при его проведении, обусловленные правилами техники безопасности при работе с радиоактивными материалами, во многих странах затрудняют столь широкое использование этого метода в клинической практике. К нему стараются прибегать прежде всего у пациентов с исходно измененной электрокардиограммой при блокадах ножек пучка Гиса, гипертрофии желудочков с их перегрузкой, синдроме WPW, гипокалиемии, приеме сердечных гликозидов. Как обсуждалось выше (см. главу 12), в этих случаях невозможно оценить динамику сегмента ST на ЭКГ, что резко снижает диагностические возможности обычной велоэргометрии. При подозрении на ИБС у таких больных наилучшим выходом является проведение при нагрузке сцинтиграфии с 201-Tl. Желательно провести нагрузочную перфузионную сцинтиграфию и в тех случаях, когда есть основания предполагать, что обычный нагрузочный тест дал ложноположительный результат. Такие сомнения появляются чаще всего, когда небольшая депрессия ST или нечеткие боли в области сердца были выявлены у пациентов без каких-либо клинических признаков ИБС.

Помимо диагностики ИБС картина распределения таллия в миокарде при нагрузке имеет и прогностическое значение. Количество и размеры дефектов распределения изотопа коррелируют с риском острых сердечно-соcудистых катастроф в ближайшем будущем и смертностью больных. При этом избыточное накопление изотопа в легких говорит о застое в малом круге кровообращения и также указывает на неблагоприятный прогноз.

Для изучения коронарного кровотока помимо таллия можно использовать и другие изотопы: например, 133Хе или микросферы, меченные 99mTc или 113In. Однако эти препараты требуется вводить внутрикоронарно, в связи с чем от их использования в широкой клинической практике практически отказались.

Оценка состояния гемодинамики

Радионуклидная вентрикулография позволяет оценить размеры камер сердца и крупных сосудов, ударный объем сердца и фракцию выброса. Радиоизотопным маркером чаще всего является технеций-99m, связывающийся с эритроцитами и поэтому долго удерживающийся в сосудистом русле. В настоящее время больше используется так называемый равновесный вариант этого метода, при котором с помощью компьютера проводится усреднение гемодинамических параметров в нескольких сотнях сердечных циклов[18]18
  Более старым вариантом является так называемая радионуклидная ангиография по первому прохождению, когда с помощью гамма-камеры быстро регистрируют результаты первых 5–6 циклов прохождения радиоактивного вещества по камерам сердца. По ряду параметров такой подход уступает равновесному методу, в частности, в отличие от последнего, где исследование по первому прохождению исключает контроль параметров в динамике. После введения изотопа кровоток можно измерить только один раз, а потом ждать, пока он выведется, и вводить новую дозу. Однако для оценки сократительной функции правого желудочка и выявления внутрисердечных шунтов крови он часто дает более точные данные.


[Закрыть].

В этом варианте радионуклидная вентрикулография дает результаты, очень хорошо коррелирующие с данными, получаемыми при исследовании гемодинамики инвазивными методами. При этом исследование можно провести в покое и повторить при физической нагрузке (повторное сканирование возможно в течение 20 часов). Возможность точно оценить реакцию сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку дает этому методу дополнительные преимущества. Отсутствие увеличения ФВ левого желудочка при нагрузке хотя бы на 5% и развитие нарушений движения его стенки имеет достаточно высокую чувствительность для распознавания выраженного стенозирования коронарных артерий – около 90%. Специфичность этого признака значительно меньше (всего 60%), что неудивительно, так как практически любое тяжелое поражение миокарда вызовет аналогичную неспособность к адекватному увеличению сердечного выброса при нагрузке. Поэтому нагрузочная вентрикулография используется не столько для диагностики ИБС, а главным образом для оценки тяжести и прогноза заболевания.

На тяжелую форму поражения указывает неспособность адекватно увеличить фракцию выброса при проведении нагрузочной пробы и особенно ее пародоксальное снижение в ответ на нагрузку. Кроме того, в ряде исследований было показано, что прогноз у этой категории пациентов значительно улучшается при проведении им операции реваскуляризации миокарда, по сравнению с консервативным лечением.

Помимо оценки состояния гемодинамики у больных с инфарктом миокарда радионуклидная вентрикулография может быть использована для выявления таких осложнений основного заболевания, как аневризма сердца, разрыв межжелудочковой перегородки, митральная регургитация вследствие поражения сосочковых мышц. Однако в клинической практике с этой целью чаще используют эхокардиографию, провести которую организационно значительно проще, особенно если пациент находится в отделении кардиореанимации.

Оценка метаболизма миокарда

Одной из наиболее сложных задач в кардиологии является распознавание наличия в сердце гибернирующий миокарда. Этот миокард вследствие снижения кровоснабжения перестает сокращаться, но не погибает. При восстановлении кровотока он может восстановить и свою сократительную активность. Клиническое значение этого феномена понятно. Проведение реваскуляризации гибернированного участка полностью оправдано, в то время как в случае необратимого некротического поражения это, как правило, не имеет смысла. Имеется ряд косвенных эхокардиографических признаков отличия гибернированного миокарда и постинфарктного кардиосклероза. Однако более четко эти состояния можно отличить при проведении стресс-эхокардиографии с добутамином или радиоизотопного исследования.

Простейшим вариантом последнего является изучение перераспределения 201Tl в миокарде. Как говорилось выше, если вначале 201Tl распределяется пропорционально кровотоку, то затем он перераспределяется между всеми живыми кардиомиоцитами. Если перераспределения так и не происходит, то это указывает на необратимость поражения. Более точное представление о наличии живого, но не сокращающегося миокарда дает ПЭТ. Обычно используют одновременное введение {13N} аммония, распределение которого отражает состояние коронарного кровотока, и меченый аналог глюкозы (FDG – {18F} флуоролдеоксиглюкоза). Если при сниженном уровне кровотока миокард продолжает поглощать глюкозу, то это указывает на его жизнеспособность.

Диагностика тромбоэмболии легочной артерии

Тромбоэмболия легочной артерии является одним из наиболее коварных и сложных для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Ее проявления могут быть очень разнообразными и, как правило, малоспецифичными. Клиническая картина варьирует от тяжелейших приступов удушья и болей в груди, неотличимых от инфарктных, до обморочных состояний или просто непонятного ухудшения течения основного заболевания. Симптоматика, достаточно типичная для уверенной постановки клинического диагноза, появляется чаще всего только при развитии инфарктной пневмонии. В этом случае к вышеперечисленным симптомам присоединяются кровохарканье, шум трения плевры, а в наиболее тяжелых случаях – гемолитическая желтуха, обусловленная всасыванием в кровь продуктов распада из зоны геморрагического некроза. Однако инфарктная пневмония, как известно, возникает обычно только на вторые сутки заболевания, а в большей части случаев, особенно если у пациента не было исходной левожелудочковой недостаточности с застоем крови в малом круге кровообращения, не развивается вообще.

Обычные диагностические методы, включая ЭКГ и рентгенологическое исследование органов грудной клетки, в большинстве случаев не выявляют каких-либо специфических изменений, а то и попросту остаются нормальными. Диагноз тромбоэмболии в подавляющем большинстве случаев ставится только предположительно, как говорилось выше. Проблему дифференциального диагноза тромбоэмболии легочной артерии в связи с большим разнообразием клинической картины мы были вынуждены обсуждать почти во всех разделах этой книги. По мнению патологоанатомов, самый большой процент диагностических расхождений при сердечно-сосудистой патологии падает именно на это заболевание. Число ложноположительных диагнозов, по данным различных авторов, колеблется от 30 до 60%, в то время как чуть ли не 80% тромбоэмболий сосудов малого круга кровообращения, доказанных секционно, остаются нераспознанными при жизни больного.

Вентиляционно-перфузионная сцинтиграфия легких является достаточно надежным неинвазивным методом диагностики тромбоэмболий легочной артерии.

Начинают радионуклидное исследование при подозрении на тромбоэмболию легочной артерии обычно с изучения перфузии в легких. С этой целью используются микросферы или макроагрегаты альбумина диаметром 50–100 m, меченные технецием. После внутривенного введения они попадают в сосуды малого круга и застревают там, так как диаметр легочных капилляров значительно меньше, всего около 10 m. Это дает возможность с помощью гамма-камеры получить изображение, отражающее распределение кровотока в легочной ткани. В норме оно достаточно однородно.

Наличие дефектов распределения радиоактивного материала, особенно если они захватывают не меньше одного сегмента легких, указывает на нарушение проходимости сосудов в этой зоне. Это, однако, еще не позволяет диагностировать именно ТЭЛА. Подобные нарушения перфузии могут наблюдаться почти при всех легочных заболеваниях (пневмониях, ателектазах, эмфиземе легких, туберкулезе, бронхогенном раке и т. д.). Однако между этими поражениями и ТЭЛА есть принципиальная разница. В последнем случае, по крайней мере до развития инфарктной пневмонии, в зоне гипоперфузии не должно быть инфильтративных изменений и сохраняется нормальная вентиляция. Поэтому следующим диагностическим шагом является сравнение перфузионных сцинтиграмм с рентгеновскими снимками. Если в участках со сниженным кровотоком нет инфильтративных изменений, то вероятность ТЭЛА резко возрастает. В сомнительных случаях для окончательного решения вопроса дополнительно проводят вентиляционную сцинтиграфию легких. Больной вдыхает радиоактивный газ (обычно Хе-127 или Хе-133), распределение которого в легких регистрируется с помощью той же гамма-камеры. Нормальная вентиляция гипоперфузируемых участков очень специфична для ТЭЛА. Эмболы в сосудах малого круга находят у 90% больных с подобным соотношением вентиляционно-перфузионных отношений.

Дополнительные аргументы в пользу диагноза ТЭЛА появляются у врача в том случае, если ему удастся установить наличие источника, из которого эмбол попал в легкие. Показано, что более чем в 90% случаев таким источником является флеботромбоз глубоких вен ног или вен таза. К сожалению, клиническая диагностика тромбозов этой локализации крайне ненадежна. Сопоставление клинической картины с результатами рентгеноконтрастной флебографии, которая считается эталонным методом для выявления этой патологии, показало, что часто у больных не отмечается ни отеков, ни болезненности по ходу вен, ни каких-либо других симптомов.

Помимо контрастной флебографии, которая технически достаточно сложна и неудобна для использования в ургентной ситуации, для распознавания тромбоза глубоких вен ног может использоваться еще целый ряд инструментальных методов, в том числе и радионуклидных. Плетизмография и допплерография удобны для проведения исследования у постели больного и хорошо распознают тромбы на уровне подвздошных и бедренных вен, однако их чувствительность для диагностики флеботромбозов на уровне голени существенно ниже. Изотопная флебография с фибриногеном, меченным радиоактивным йодом (I-125), не может использоваться в острой ситуации, так как между введением препарата и получением результата должно пройти более суток, а кроме того, этот метод ненадежен для распознавания тромбов, расположенных в проксимальной части бедра или в малом тазу.

При подозрении на тромбоэмболию легочной артерии в поисках источника ее возникновения удобнее воспользоваться теми же микрочастицами, меченными технецием, которые используются для сканирования кровотока в малом круге. Если ввести их в вену, на тыльной стороне стопы, то, до того как попасть в легкие, они пройдут через венозную сеть ног. Это позволяет выявить участки вен с нарушенной проходимостью, указывающей на наличие тромбов. Удобство такого подхода заключается в том, что после проведения флебографии без повторного введения радиофармпрепарата можно проводить перфузионную сцинтиграфию легких.

Гораздо более редким источником эмболов, попадающих в малый круг кровообращения, являются правые камеры сердца. Пристеночные тромбы в них наблюдаются главным образом у больных с мерцательной аритмией, особенно в случае выраженной дилятации этих отделов. Подтвердить наличие здесь тромботических масс можно с помощью двухмерной эхокардиографии.

Чувствительность перфузионной сцинтиграфии легких для выявления тромбоэмболий малого круга достаточно высока. Отсутствие изменений на перфузионных сцинтиграммах, выполненных в двух проекциях, по мнению многих авторов, надежно исключает по крайней мере клинически значимые ТЭЛА. При этом нарушение проходимости наиболее мелких сосудов малого круга все же можно пропустить, но, как показали специальные исследования, жизни пациентов с ТЭЛА, не проявившейся при сцинтиграфии, ничего остро не угрожает. Тем не менее, как и во всех остальных случаях, окончательное заключение должно делаться только с учетом картины в целом.

Сочетание клинических данных, характерных для ТЭЛА, с соответствующими результатами сцинтиграфии легких повышают вероятность правильного распознавания этого заболевания до 96%. В тех же случаях, когда при сильном клиническом подозрении на эмболию сосудов малого круга перфузионная сцинтиграмма оказалась нормальной, целесообразно прибегнуть к ангиографическому исследованию.

Основные возможности радионуклидных методов при исследовании сердечно-сосудистой системы суммированы в табл. 10–1.

Таблица 10–1. Основные возможности радионуклидных методов при исследовании сердечно-сосудистой системы