Диагностика ИБС: совмещенные изображения

30 Января в 11:48 1779 0


В идеале неинвазивные технологии диагностики ИБС должны предоставлять полную и достоверную информацию об анатомии венечных артерий и тяжести повреждения с патофизиологической точки зрения. Этого обычно достигают путем мысленного сопоставления результатов коронарографии и перфузионной сцинтиграфии. Тем не менее стандартизованная карта кровоснабжения миокарда, которую используют при обработке радионуклидных методов исследования, лишь в 50-60% случаев совпадает с реальным анатомическим расположением венечных артерий. С возникновением мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) появилась полноценная альтернатива традиционной ангиографии, обладающая превосходной точностью при отборе пациентов. 

Сочетанное использование двух методов, предоставляющих врачу равноценную по значимости диагностическую информацию, - общепринятая комбинированная (гибридная) технология визуализации. Напротив, интегрированные в гамма-камеры компьютерные томографы, предназначенные для выполнения коррекции ослабления, не привносят дополнительных сведений об анатомических или функциональных изменениях, а служат лишь для улучшения качества сцинтиграфического изображения (при ОФЭКТ или ПЭТ). 

Если при исследовании кровоснабжения миокарда посредством ПЭТ/КТ компьютерную томографию используют только для коррекции ослабления, не следует применять термин "гибридная технология визуализации". Это обусловлено тем, что в ходе коррекции ослабления, реализованной при помощи источников 68Ge, встроенных в позитронные эмиссионные томографы предшествующего поколения, или путем низкодозной КТ можно получить равноценные сведения в виде аттенуационной карты, которая отражает плотность органов и тканей, но непригодна для оценки топографии. Кроме того, термин "гибридная технология визуализации" не следует применять, если проводится анализ результатов перфузионной сцинтиграфии и КТ, которые выполнены на разных аппаратах. Тем не менее такой подход может подойти для комплексного описания органических и функциональных изменений. 

Появление совмещенных сканеров, объединяющих аппарат ОФЭКТ или ПЭТ и компьютерный томограф, свидетельствует о возросшем интересе к совмещенным сцинтиграфическим и рентгеновским изображениям сердца. Усовершенствование программных пакетов постпроцессовой обработки для 3D-реконструкции позволило предпринять первые многообещающие попытки диагностики ИБС неинвазивным путем с прямой оценкой взаиморасположения венечных артерий и соответствующих им участков сердечной мышцы посредством выполнения ОФЭКТ/КТ или ПЭТ/КТ. 

Возросший интерес к получению совмещенных изо-бражений в кардиологии после подтверждения возможности его практической реализации на этапе предварительных исследований закономерно вызывает вопрос о клинической пригодности этой технологии. И это вполне уместно, так как объединение КТ- и ОФЭКТ- или ПЭТ-сканеров последнего поколения в гибридные системы в будущем будет способствовать сочетанному использованию обеих технологий в процессе обследования пациента. 

В качестве альтернативы новые решения в области программного обеспечения для совмещения ОФЭКТ- или ПЭТ-изображений и КТ-ангиографии венечных артерий помогут провести комбинацию мультимодальных изображений, полученных на различных негибридных диагностических аппаратах. Этот способ может быть реализован благодаря использованию недавно получившего одобрение коммерчески доступного программного пакета (рис. 1). Программа позволит совместить сегменты миокарда ЛЖ, отображенные на ОФЭКТ-сцинтиграммах, с анатомическим КТ-изображением, в результате этого получается панорамный снимок сердца. Он легко поддается интерпретации и объединяет в себе 3D-анатомическое изображение венечных артерий, выполненное с высоким разрешением, и сцинтиграфическую картину кровоснабжения миокарда, отражающую функциональное состояние коронарного русла. Этот подход может способствовать реализации исчерпывающей неинвазивной диагностики ИБС, предоставляя взаимодополняющую информацию об органическом повреждении венечных артерий и его патофизиологической значимости.

Иллюстрация основного процесса совмещения мультимодальных изображений, включающее одновременную регистрацию изображений (А), определение эпикардиального контура (Б), сегментацию венечных артерий (В), формирование 3D-изображения ЛЖ (Г). Источник (с разрешения): Gaemperli O., Schepis T., Kalff V. et al. Validation of a new cardiac image fusion software for three-dimensional integration of myocardial perfusion SPECT and stand-alone 64-slice CT angiography // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. - 2007. - Vol. 34. - P. 1097-1106.
Рис. 1. Иллюстрация основного процесса совмещения мультимодальных изображений, включающее одновременную регистрацию изображений (А), определение эпикардиального контура (Б), сегментацию венечных артерий (В), формирование 3D-изображения ЛЖ (Г). 
Источник (с разрешения): Gaemperli O., Schepis T., Kalff V. et al. Validation of a new cardiac image fusion software for three-dimensional integration of myocardial perfusion SPECT and stand-alone 64-slice CT angiography // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. - 2007. - Vol. 34. - P. 1097-1106.

Несмотря на многочисленные технические достижения в области инвазивной коронарографии, остается спорным вопрос о правомерности определения функциональной значимости стеноза венечных артерий на основании только морфоанатомических критериев. Общепринято мнение, что стеноз венечных артерий более 50% следует считать гемодинамически значимым, существует множество факторов, которые не могут быть обнаружены в ходе коронарографического исследования (включая инвазивную и КТ-ангиографию). В конечном счете эти факторы определяют, приводит анатомический стеноз к развитию стресс-индуцированной ишемии миокарда или нет. 

Существующие подходы для сопоставления ангиографических находок с данными перфузионной сцинтиграфии сопряжены с многочисленными трудностями, потому что анализ планарных проекционных снимков коронарографического исследования и аксиальных посрезовых сцинтиграфических изображений может привести к неточному определению расположения стеноза и соответствующего ему участка сердечной мышцы (рис. 2). 

А - результаты перфузионной сцинтиграфии миокарда в покое (rest perfusion) и на фоне нагрузочной пробы (stress perfusion, тест с добутамином) представлены в системе полярных координат. В переднеперегородочной области определяется обратимый дефект кровоснабжения. Б и В - при КТ венечных артерий в среднем сегменте передней нисходящей ветви (ПНВ) обнаружен мышечный мостик (ММ) протяженностью более 2 см, а также кальцинированная атеросклеротическая бляшка в устье первой диагональной ветви (1ДА). Г - совмещенное (ОФЭКТ + КТ) 3D-изображение. Локализация обратимого дефекта кровоснабжения соответствует бассейну диагональной ветви, мышечный мостик не приводит к гемодинамически значимому нарушению кровоснабжения миокарда. ANT - передняя стенка; APEX - верхушка; BASE - основание; INF - нижняя стенка. Источник (с разрешения): Gaemperli O., Schepis T., Valenta I. et al. Cardiac image fusion from stand-alone SPECT and CT: clinical experience // J. Nucl. Med. - 2007. - Vol. 48. - P. 696-703.
Рис. 2. А - результаты перфузионной сцинтиграфии миокарда в покое (rest perfusion) и на фоне нагрузочной пробы (stress perfusion, тест с добутамином) представлены в системе полярных координат. В переднеперегородочной области определяется обратимый дефект кровоснабжения. 
Б и В - при КТ венечных артерий в среднем сегменте передней нисходящей ветви (ПНВ) обнаружен мышечный мостик (ММ) протяженностью более 2 см, а также кальцинированная атеросклеротическая бляшка в устье первой диагональной ветви (1ДА). Г - совмещенное (ОФЭКТ + КТ) 3D-изображение. Локализация обратимого дефекта кровоснабжения соответствует бассейну диагональной ветви, мышечный мостик не приводит к гемодинамически значимому нарушению кровоснабжения миокарда. ANT - передняя стенка; APEX - верхушка; BASE - основание; INF - нижняя стенка. 
Источник (с разрешения): Gaemperli O., Schepis T., Valenta I. et al. Cardiac image fusion from stand-alone SPECT and CT: clinical experience // J. Nucl. Med. - 2007. - Vol. 48. - P. 696-703.


Несмотря на неоднократные неудачные эксперименты по совмещению изображений, полученных с помощью инвазивной коронарографии и ОФЭКТ, преобразование и 3D-унификация спровоцировали очередную попытку совместить планарную двухмерную ангиограмму с перфузионной 3D-сцинтиграммой, что в очередной раз доказало техническую несостоятельность данного подхода. Кроме того, такой способ не позволил бы выполнить неинвазивную предоперационную подготовку, так как сведения об анатомии венечных артерий были получены путем инвазивной коронарографии, в ходе которой необходимо быстрое принимать решения, при этом отсутствует возможность медленного и отсроченного во времени анализа. 

Именно поэтому инвазивные методики, применяемые с целью предоперационного планирования, не нашли широкого применения в повседневной практике. 

Неинвазивный характер КТ-ангиографии, совмещенной с перфузионной сцинтиграфией, способствует ее активному внедрению в клиническую медицину, что в дальнейшем снизит частоту выполнения неоправданных инвазивных вмешательств, цель которых - идентификация доказанного значимого стеноза венечных артерий (рис. 3). 

А - результаты перфузионной сцинтиграфии миокарда в покое и на фоне нагрузочной пробы представлены в системе полярных координат. В переднебоковой области визуализируется частично обратимый дефект кровоснабжения, в верхушечном сегменте нижней стенки - обратимый дефект. Б и Г - на совмещенных (ОФЭКТ + КТ) изображениях обнаружены окклюзия передней нисходящей ветви (ПНВ) и субокклюзия первой диагональной ветви (1ДА), позже подтвержденные при коронарографии. В - гипоперфузия в переднебоковой области - следствие атеросклеротического поражения передней ветви (ПВ) с частичным ее кальцинозом. На коронарограммах передняя ветвь практически не видна. Источник (с разрешения): Gaemperli O., Schepis T., Valenta I. et al. Cardiac image fusion from stand-alone SPECT and CT: clinical experience // J. Nucl. Med. - 2007. - Vol. 48. - P. 696-703.
Рис. 3. А - результаты перфузионной сцинтиграфии миокарда в покое и на фоне нагрузочной пробы представлены в системе полярных координат. В переднебоковой области визуализируется частично обратимый дефект кровоснабжения, в верхушечном сегменте нижней стенки - обратимый дефект. 
Б и Г - на совмещенных (ОФЭКТ + КТ) изображениях обнаружены окклюзия передней нисходящей ветви (ПНВ) и субокклюзия первой диагональной ветви (1ДА), позже подтвержденные при коронарографии. В - гипоперфузия в переднебоковой области - следствие атеросклеротического поражения передней ветви (ПВ) с частичным ее кальцинозом. На коронарограммах передняя ветвь практически не видна. 
Источник (с разрешения): Gaemperli O., Schepis T., Valenta I. et al. Cardiac image fusion from stand-alone SPECT and CT: clinical experience // J. Nucl. Med. - 2007. - Vol. 48. - P. 696-703.

В настоящее время появились первые обнадеживающие клинические результаты, подтверждающие надежность получения достоверной диагностической информации с помощью гибридных методов визуализации пораженного сосуда и при оценке гемодинамической значимости стеноза. Технология ОФЭКТ/КТ повышает диагностическую точность каждого метода в случаях промежуточных стенозов и сомнительных дефектов кровоснабжения. Таким образом, оказалось, что наиболее ценный дополнительный вклад - исключение гемодинамически значимой патологии венечных артерий, установленной с помощью КТ-ангиографии. 

Результаты первого многоцентрового исследования подчеркнули ценность технологии совмещения функционального и анатомического методов для усовершенствования стратификации риска. Изучение клинического значения совмещенных изображений для определения тактики и исхода лечения - цель дальнейших исследований. Однако неясно, есть ли преимущества у гибридных сканеров по сравнению с компьютерными программами для совмещения цифровых изображений сердца, которые были получены на разных диагностических аппаратах, так как результатом обоих подходов бывают совмещенные изображения (рис. 4). 

Совмещенные изображения сердца предоставляют информацию об органических изменениях и состоянии кровоснабжения миокарда. А - совмещенное (ПЭТ + КТ) изображение сердца, полученное с помощью ПЭТ/КТ сканера, выполняющего ПЭТ и КТ (GE healthcare); в качестве перфузионного РФП использован 13N-аммоний. Б - совмещенное (ОФЭКТ + КТ) изображение сердца. Реализация совмещения мультимодальных изображений, полученных на разных отдельно стоящих диагностических аппаратах (КТ - 64-слойная КТ, GE Healthcare; ОФЭКТ - гамма-камера Ventry, GE Healthcare), достигнута путем наслоения компьютерных томограмм на сцинтиграфические изображения при помощи специальных компьютерных программ.
Рис. 4. Совмещенные изображения сердца предоставляют информацию об органических изменениях и состоянии кровоснабжения миокарда. 
А - совмещенное (ПЭТ + КТ) изображение сердца, полученное с помощью ПЭТ/КТ сканера, выполняющего ПЭТ и КТ (GE healthcare); в качестве перфузионного РФП использован 13N-аммоний. 
Б - совмещенное (ОФЭКТ + КТ) изображение сердца. Реализация совмещения мультимодальных изображений, полученных на разных отдельно стоящих диагностических аппаратах (КТ - 64-слойная КТ, GE Healthcare; ОФЭКТ - гамма-камера Ventry, GE Healthcare), достигнута путем наслоения компьютерных томограмм на сцинтиграфические изображения при помощи специальных компьютерных программ.

Несоответствие временных интервалов эмиссионного сканирования при ОФЭКТ и трансмиссионного сканирования при КТ приводит к тому, что высококлассные функциональные возможности подсистемы компьютерного томографа в составе гибридного устройства не будут задействованы в связи с длительным временем эмиссионного сканирования, поэтому КТ работает с низкой мощностью. К тому же гибридное устройство может располагаться в одном помещении, для него нужна одна операционная система и не требуется размещения пациента в двух разных томографах. Создание ультрабыстрого однофотонного эмиссионного компьютерного томографа заметно сокращает время сбора информации, что может стать аргументом в пользу выбора гибридного устройства в будущем.

Philipp A. Kaufmann, Paolo G. Camici и S. Richard Underwood
Радионуклидная диагностика в кардиологии
Похожие статьи
показать еще
 
Сердечно-сосудистая хирургия