Візуалізуючі дослідження ч.5

Сцинтиграфія серця

англ. radionuclide imaging of the heart

Опис методу

Сцинтиграфія — це візуалізуюче дослідження, при якому використовують явище потоку або поглинання тканинами внутрішньовенно введених хімічних сполук, мічених радіоактивним ізотопом (радіонуклідів), радіоактивну активність (випромінювання фотонів) яких можна неінвазивно реєструвати. Це дозволяє реконструювати морфологічні зображення або параметри потоку.

Обмеження сцинтиграфії

1) іонізуюче опромінення пацієнта — експозиція при сцинтиграфії серця ~100 більша від дози опромінення при RTG грудної клітки, але у 2 рази менша, ніж при КТ грудної клітки

2) не можливо провести обстеження біля ліжка пацієнта (тому, в основному, виконується в плановому порядку).

Основні види сцинтиграфії при діагностиці захворювань серця

1. Перфузійна сцинтиграфія серця

Дозволяє оцінити перфузію та життєздатність міокарду (рис.I.B.4-53, рис. I.B.4-54 i рис. I.B.4-55). Залежно від методу аквізиції розрізняють:

2) планарне обстеження — з використанням класичної гамма-камери відтворюють активність ізотопу в кількох типових площинах візуалізації лівого шлуночка (в даний час виконують рідко)

2) емісійна томографія (single-photon emission computed tomography — SPECT) — вимагає реєстрації кілька десятків (зазвичай 60) зображень при зміні положень гамма-камери на 3° навколо довгої осі пацієнта. Одна реєстрація триває 15–30 сек, а повне обстеження до 30 хв. SPECT дає можливість реконструкції активності ізотопа у повному об'ємі, з реконструкцією кровопостачання окремо вибраних перерізів серця (рис.I.B.4-53 і рис. I.B.4-54).

3) контрольована емісійна томографія (gate single proton emission computed tomography — G-SPECT) — різновид SPECT (рис. I.B.4-55), при якій реєстрацію здійснюють під контролем ЕКГ (8 або 16 зображень на 1 серцевий цикл), що дає можливість одночасно аналізувати перфузію і виконувати автоматичну оцінку сегментарної та глобальної скоротливості міокарду. Головною перевагою цього методу є більша специфічність, яка полягає на ідентифікації псевдо дефектів перфузії (залежних від послаблення сигналу, напр., молочними залозами) і встановлення актуальної сегментарної скоротливості міокарду в цій ділянці.

Для перфузійної сцинтиграфії серця зазвичай використовують талій 201 (201Tl) або технецій 99m (99mTc). 201Tl активно захоплюється кардіоміоцитами пропорційно до потоку крові, а потім виводиться з клітин, повільніше з ділянок, де його менше захоплено, тобто з ішемізованих. Це явище, назване редистрибуцією (перерозподіл), веде до стирання різниці між ділянками з нормальним кровопостачанням та ішемізованими, що дає можливість виявити життєздатні ділянки з меншою активність ізотопу при повторній аквізиції через 3–4 год. Чутливість методу покращують додатковою аквізицією через 24 год або після повторної ін'єкції радіонуклеїду. Посилене захоплення талію легенями під час фізичного навантаження може бути наслідком дисфункції лівого шлуночка і є додатковим критерієм масивної ішемії. Дослідження з 99mTc виконують з застосуванням сестамібі (основна речовина, яку використовують для перфузійної сцинтиграфії у Польщі), тетрофосміну або тебороксиму. Ці сполуки є тропні до мембран кардіоміцитів і не підлягають значному перерозподілу; тому для оцінки ішемії та життєздатності міокарду обов'язковим є 2-разове введення ізотопу. Дослідження з ізотопати технецію дають зображення кращої якості, ніж сцинтиграми після введення ізотопів талію, і є простішими для кількісної оцінки.

Останнім часом з'явились гамма-камери SPECT, які реєструють сигнал випромінення 18F-фтордеоксиглюкози, що збільшує можливості радіоізотопної оцінки метаболізму міокарда.

Для діагностики ішемії міокарда часто проводять тести з фізичним або фармакологічним навантаженням (з використанням дипіридамолу, рідше аденозину та добутаміну).

2. Радіоізотопна ангіокардіографія

Використовується для оцінки функції камер серця і вад зі скидом. Обстеження можна виконати 2 методами:

1) метод першого проходження — вимагає в/в швидкого болюсного введення ізотопа, найчастіше міченого 99mTc. Реєстрація змін активності над серцем дозволяє побудувати криву активності під час першого проходження ізотопа (пасаж і ціла візуалізація триває ~ 30 с) та обчислити фракцію викиду шлуночка на основі коливань активності в систолу та діастолу. Метод дозволяє виявити вади зі скидом шляхом аналізу секвенції проходження ізотопа над обома камерами серця (рис. I.B.4-56).

2) контрольований метод (multiple gated angiography — MUGA) — використовують in vivo мічені 99mTc еритроцити або альбуміни, що дає можливість багаторазової реєстрації впродовж 4 год, завдяки рівномірному маркуванню пулу крові. Це дає можливість зареєструвати зображення в різних проекціях. ЕКГ контроль дозволяє побудувати криву активності над камерами серця, яка є пропорційною до їх об'єму в послідовних фазах систоли, і дозволяє обчислити фракцію викиду, підперіоди гемодинамічного циклу і темп зміни об'єму камери серця — показник систолічної або діастолічної активності.

3. Позитронно-емісійна томографія (positron emission tomography — PET)

Різновид сцинтиграфічного обстеження, при якому радіонуклід через анігіляцію позитрона випромінює 2 високоенергетичні фотони в протилежних напрямках, що дає змогу створювати зображення більш високої роздільної здатності за рахунок меншого розсіювання та послаблення. Основними перевагами методу є можливість більш точної оцінки регіонального кровотоку (також його кількісна оцінка) та метаболізму міокарда. В даний час ПЕТ є найбільш чутливим методом виявлення життєздатного міокарда, який відрізняють як ділянку зниженої перфузії при збереженому поглинанні глюкози. Основними недоліками методу є висока вартість PET-томографів та необхідних радіонуклідів, які зазвичай виробляються в циклотроні і характеризуються коротким періодом напіврозпаду, що обмежує можливість їх транспортування (найдовший період напіввиведення — 18F-фтордеоксиглюкози [110 хв], що дозволяє транспортувати її до діагностичних центрів).

4. Сцинтиграфія вогнища інфаркту

На сьогодні цей метод дуже рідко застосовують. Використовують пірофосфан, мічений 99mTc або антиміозинові антитіла, мічені 111In (останні можна також використовувати для діагностики міокардиту або відторгнення трансплантанту серця).

5. Перфузійна сцинтиграфія легень

Використовують для діагностики емболії легень (розд. I.R.2). Маркером є макрокомплекси альбуміну, мічені 99mTc, які затримуються у легеневих капілярах пропорційно до локального кровопостачання. Дефект маркера відповідає відсутності кровоплину, що при нормальній картині вентиляційної сцинтиграфії 133Xe дозволяє діагностувати легеневу емболію.

Підготовка пацієнта

Перед сцинтиграфією серця пацієнт не повинен їсти ≥3 год до обстеження, а при пробах з навантаженням — не пити кави чи алкоголю і не палити.

Підготовка до сцинтиграфічного обстеження з навантаженням потребує отримання свідомої згоди пацієнта і докладного пояснення йому принципу обстеження, яке дуже подібне до електрокардіографічної проби з фізичним навантаженням; аналогічними є і протипокази (розд.I.B.5.2). Для фармакологічних проб потрібно забезпечити периферичний венозний доступ і ретельно зібрати анамнез щодо протипоказів до кожного з медикаментів (розд.I.B.4.6).

Обстеження методом ЕКГ контролю вимагає ритмічного серцебиття.

покази

1. Діагностика ішемії міокарду у осіб з помірною вірогідністю коронарної хвороби з метою встановлення показів до коронарографії та оцінки ризика. Можливість оцінити розповсюдження індукованих (ішемія) та тривалих (некроз) дефектів перфузії дозволяє визначити прогноз у осіб з коронарною хворобою. Відсутність індукованих дефектів перфузії міокарду вказує на дуже низьку ймовірність гемодинамічних ускладнень, 1–2%/рік. Перфузійна сцинтиграфія є більш специфічним методом діагностики ішемії, ніж електрокардіографічна проба з навантаженням.

Перфузійна сцинтиграфія (на рівні з ехокардіографією з навантаженням) є першим рекомендованим неінвазивним обстеженням, застосованим для діагностики ІХС у осіб:

1) з блокадою лівої ніжки

2) з імплантованим кардіостимулятором

3) з депресією ST >1 мм в спокої

4) після реваскуляризації

5) для тих, хто не в змозі досягнути відповідного навантаження (85% належної для статі і віку частоти серцевих скорочень) — показана проба з фармакологічним навантаженням.

2. Оцінка життєздатності міокарду, щоб розглянути можливість реваскуляризації у пацієнтів з ІХС і систолічною недостатністю лівого шлуночка без симптомів стенокардії (перфузійна сцинтиграфія або PET). Дослідження має на меті оцінити шанси на покращення сегментарної або глобальної функції лівого шлуночка після реваскуляризації.

3. Оцінка функції лівого і правого шлуночка

Рідко є показом, в основному при важких умовах проведення ехокардіографічного обстеження, проводять MUGA або G-SPECT.

4. Вади серця

Сучасні покази обмежені до вад зі скидом — виявлення скиду і його кількісна оцінка методом радіоізотопної ангіографії першого пасажу

5. Діагностика легеневої емболії

Метод дозволяє оцінити наявність і розповсюдженість дефектів кровопостачання при гострій і хронічній легеневій емболії (розд. I.R.2).

протипокази

Єдиним абсолютним протипоказом є відсутність свідомої згоди пацієнта. Обстеження методом контролю вимагають ритмічного серцебиття. З огляду на іонізуюче опромінення сцинтиграфію не потрібно застосовувати у вагітних і годуючих грудьми.

результати

Описи перфузійних сцинтиграм відображають локалізацію поширення дефектів перфузії:

1) фіксованих, що відповідає некрозу міокарду

2) спричинених фізичним або фармакологічним навантаженням, що відповідає життєздатному, але ішемізованому міокарду.

Чутливість перфузійної сцинтиграфії в діагностиці коронарної хвороби становить 85–90%, а специфічність 80%, що можна порівняти зі стрес-ехокардіографією. Сцинтиграфія особливо корисна при діагностиці коронарної хвороби у жінок. Перфузійна сцинтиграфія має перевагу над стрес-тестом лише у пацієнтів, в яких не вдалось отримати ехокардіографічних зображень достатньої якості. Крім того, перевагою є автоматизований аналіз зображення, що знижує суб’єктивність інтерпретації, а недоліком — низька лінійна роздільна здатність, зріз 5–10 мм.

Сцинтиграфія також дозволяє оцінити об’єм камер серця і фракцію викиду. Нормальні значення фракції викиду, обчислені радіоізотопними методами, становлять 40–60% для правого шлуночка і 50–80% для лівого шлуночка.

4.6. Ехокардіографія

англ. echocardiography

Опис Дослідження

Ехокардіографія — це неінвазивне візуалізаційне дослідження, яке включає візуалізацію структур серця та великих судин за допомогою ультразвукового методу, використовуючи явище відбиття пучка ультразвукових хвиль із частотою 1,5-10 МГц (при класичному дослідженні 2–5 МГц) від структур серця.

З огляду на повторюваність, безпеку (протипоказання практично відсутні), а також низьку вартість та доступність (включаючи дослідження біля ліжка пацієнта), ехокардіографія є основним діагностичним дослідженням в кардіології — надає ключову діагностичну та прогностичну інформацію у більшості пацієнтів із захворюваннями системи кровообігу.

Трансторакальна ехокардіографія

Трансторакальна ехокардіографія (ТТЕхоКГ) виконується через стінку грудної клітки. Інтегральним елементом дослідження є допплерівська оцінка швидкості руху тканин, а також кровотоку в серці та великих судинах.

1. Позиції (доступи)

1) парастернальні (ліві)

а) вздовж довгої осі — візуалізуються: ліве передсердя, лівий шлуночок та початковий сегмент аорти, а також вихідний тракт правого шлуночка (рис. I.B.4-57)

б) вздовж короткої осі — на рівні аортального клапана (рис. I.B.4-58), мітрального клапана (рис. I.B.4-59) і сосочкових м’язів

2) верхівкові (апікальні)

a) чотирикамерна (рис. I.B.4-60) — візуалізуються обидва шлуночки і передсердя

б) п’ятикамерна — додатково візуалізується аортальний клапан

в) трикамерна — візуалізуються: ліве передсердя, лівий шлуночок та цибулина аорти

г) двохкамерна — візуалізується ліве передсердя та лівий шлуночок

3) підгрудинні (субстернальні) — зокрема добре візуалізується міжпередсердна перегородка та нижня порожниста вена

4) надгрудинні (супрастернальні) — візуалізуються: висхідна аорта, дуга аорти, проксимальний сегмент низхідної аорти, а також відходження брахіоцефального стовбура, лівої сонної і лівої підключичної артерій, а також легеневі артерії.

Пацієнт під час дослідження — з метою оцінки серця у парастернальних проекціях — лежить на лівому боці з зігнутою у ліктьовому суглобі верхньою кінцівкою, закинутою за голову. Ультразвуковий датчик (зонд) потрібно розмістити зазвичай в 3-му або 4-му міжреберному проміжку по лівій парастернальній лінії.

Потім пацієнт лягає більшою мірою на спину, а зонд розміщується у 5-му міжреберному проміжку (ділянка верхівки серця) з метою отримання верхівкової позиції.

Дослідження у підгрудинній позиції виконується у пацієнта, який лежить на спині, а датчик розміщується нижче мечоподібного відростка грудини і спрямовується у напрямку до лівої ключиці.

Під час дослідження у надгрудинній позиції пацієнт лежить на спині з відхиленою назад головою, а датчик розміщується в яремній вирізці грудини та спрямовується вниз.

Під час дослідження необхідно реєструвати запис ЕКГ (3 відведення), а іноді також запис ритму дихання.

2. Режими візуалізації

1) одновимірне дослідження (M-режим) дозволяє відобразити рух структур серця (напр. клапанів або стінок шлуночка) в дуже добрій часовій роздільній здатності, але вздовж 1-ї лінії зображення (рис. I.B.4-61). Ультразвуковий пучок повинен бути спрямований перпендикулярно до досліджуваної структури, щоб вимірювання було точним.

2) двовимірне дослідження (2D; найпопулярніший режим) дозволяє оцінити рухомі перерізи через структури серця (рис. I.B.4-57, I.B.4-58, I.B.4-59, I.B.4-60) і виконати лінійні вимірювання, вимірювання площі та об’єму, включаючи об’єм шлуночків, що дає змогу оцінити фракцію викиду.

Відповідне програмне забезпечення (напр. автоматичне визначення межі ендокарду) полегшує виконувати швидкі вимірювання.

3) тривимірне дослідження (3D) дозволяє оцінювати структури серця з анатомічної перспективи (рис. I.B.4-62), що є корисним особливо при вроджених і набутих вадах серця, при плануванні кардіохірургічних операцій і в ситуаціях, які вимагають точних вимірювань об’єму.

3. Допплерівське дослідження

Полягає у вимірюванні швидкості руху елементів, які відбивають ультразвук (потік крові або рухомий міокард ([тканинний доплер]) на основі ефекту Доплера. Основні методи:

1) спектральний доплер (рис. I.B.4-63) — графік швидкості кровотоку у вибраній ділянці серця; дослідження виконується методом безперервної (continuous wave — CW) та імпульсної (pulsed wave — PW) хвилі.

2) кольоровий доплер (рис. I.B.4-64) — кольорове картування швидкості потоків, накладене на рухоме двохвимірне зображення.

Доплерівське дослідження дозволяє провести комплексну гемодинамічну оцінку серця, включаючи показники серцевого викиду, показники діастолічної функції серця, швидкості кровотоку і градієнтів тисків (максимальних та середніх), оцінку регургітаційних потоків та шунтуючих вад серця, а також оцінку тисків у правих камерах серця та лівому передсерді.

При оцінці гемодинаміки застосовується, зазвичай, спрощене рівняння Бернуллі:

ΔP = 4V2

P — градієнт тисків на клапані (у мм рт. ст.), V — лінійна швидкість кровотоку в точці вимірювання постклапанного тиску (у м/с).

Об’ємна оцінка полягає в розрахунку об’єму потоку і вимагає вимірювання середньої швидкості під час потоку, а також площі поверхні кровотоку на основі рівняння:

V = A × VTI

V — об’єм протікаючої крові (у см3), A — площа отвору (у см2), VTI (velocity time integral) — інтеграл швидкості кровотоку в часі (відповідає тракту з середньою швидкістю кровотоку, одиниця — см).

Черезстравохідна ехокардіографія

Черезстравохідна (трансезофагеальна) ехокардіографія (ЧСЕхоКГ; англ. transesophageal echocardiography [TEE]) можлива завдяки спеціальному зонду діаметром ≈1 см (рис. I.B.4-65), який нагадує гастроскоп та закінчується ультразвуковим датчиком (одноплощинним, двоплощинним, або зазвичай багатоплощинним — з регульованим налаштуванням ротаційного перетворювача). Дослідження необхідно виконати в ехокардіографічній лабораторії, оснащеній реанімаційним набором з дефібрилятором. Зонд повинен бути продезінфікованим згідно з вимогами, як при гастроскопії (розд. III.B.4).

Зонд вводиться у стравохід пацієнта, який лежить на лівому боці з лівою верхньою кінцівкою під головою, з підборіддям, приведенимю до грудної клітки. Близьке розміщення лівого передсердя та стравоходу, а також шлунка з лівим шлуночком дає можливість отримати зображення високої якості. Зонд можна ввести у шлунок. Після максимального згинання вперед кінця зонду, він знаходиться близько верхівки серця, що дає можливість отримати зображення, схожі на зображення в класичній парастернальній позиції вздовж довгої або короткої осі. Дослідження є безпечним і добре переноситься, триває зазвичай 15-20 хв, а зонд вдається ввести у стравохід ≈99% пацієнтам.

Доступи при ЧСЕхоКГ:

1) нижньо-стравохідний — на глибині ≈35 см нижче молярів

2) середньо-стравохідний — на глибині ≈30 см нижче молярів (схожа на чотирикамерну)

3) верхньо-стравохідний — на глибині ≈25 см нижче молярів (структури основи серця, аорта, легеневий стовбур)

4) аортальний

5) трансгастральні доступи вздовж короткої та довгої осі (лівий шлуночок, мітральний клапан).

ЧСЕхоКГ виконується також інтраопераційно, найчастіше з метою оцінки причин гемодинамічної нестабільності або результатів операції на серці, особливо при вадах серця або гіпертрофічній кардіоміопатії з обструкцією вихідного тракту лівого шлуночка. 

Стрес-ехокардіографія

Стрес ехокардіографія (англ. stress echocardiography) слугує для виявлення порушень скоротливості міокарда лівого шлуночка, викликаних ішемією, що вимагає отримання двовимірного зображення високої якості (корисним може бути контрастування камери лівого шлуночка). Метод полягає в оцінці змін сегментарної скоротливості лівого шлуночка:

1) під час проби з фізичним навантаженням (на тредмілі або велоергометрі) — ехокардіографія з фізичним навантаження

2) під час введення лікарських засобів, які можуть викликати ішемію міокарда, найчастіше в/в інфузія:

а) добутаміну в наростаючих дозах 10, 20, 30, 40 мкг/кг/хв

б) дипіридамолу 0,84 мг/кг/хв протягом 4–10 хв

в) рідше аденозину

3) під час тесту швидкої стимуляції серця за допомогою черезстравохідного електроду або постійного кардіостимулятора — частота імпульсів зростає до 85 % максимальної частоти ритму для віку; максимальна стимуляція триває 3–5 хв.

У випадку відсутності зростання ЧСС додатково вводиться атропін в/в, розділений на декілька доз (до 2 мг), або використовується швидка стимуляція серця черезстравохідним або імплантованим на постійно (у пацієнтів з кардіостимулятором) електродом.

Рисунок 5.