способ неинвазивного количественного определения миокардиального кровотока для выявления коронарной недостаточности

Формула изобретения

Способ неинвазивного количественного определения миокардиального кровотока для выявления коронарной недостаточности, заключающийся в сравнении счета импульсов зафиксированного миокардом радиофармпрепарата (РФП) с общим сцинтилляционным счетом введенного пациенту РФП, отличающийся тем, что в качестве РФП используют ^99m Тс-Технетрил активностью 555 МБк, который вводят внутривенно, а количественное определение миокардиального кровотока осуществляют по формуле

МК=См/Св·МО·100/ММ (мл/мин/100 г),

где - МК - миокардиальный кровоток,

См - сцинтилляционный счет зафиксированного миокардом РФП,

Св - сцинтилляционный счет введенного РФП,

МО - минутный объем сердечного выброса, ММ - масса миокарда,

и при снижении показателя миокардиального кровотока ниже 60 мл/мин на 100 г миокардиальной ткани в покое выявляют скрытую коронарную недостаточность.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в кардиологических отделениях лечебно-диагностических учреждений, оснащенных радиоизотопными лабораториями.

На протяжении последних десятилетий ишемическая болезнь сердца (ИБС) и ее осложнения устойчиво лидируют в печальной статистике инвалидизации и смертности трудоспособного населения индустриально развитых стран. Так, если в структуре причин общей смертности в России на долю сердечно-сосудистой патологии приходится более 55%, то внутри класса ИБС занимает основное место (47%) [1], причем явно просматривается тенденция к неуклонному росту этих показателей [2, 3]. В связи с этим становится очевидным, что совершенствование ранней диагностики коронарной недостаточности может явиться важным фактором повышения эффективности вторичной профилактики данной патологии [4].

Как известно, перфузионная сцинтиграфия миокарда (СГМ) является доступным и информативным методом визуализации коронарной микроциркуляции. При этом наибольшее распространение получили радиофармацевтические препараты (РФП) для оценки миокардиальной перфузии, меченные ^99mТехнецием (^99mTc, метоксиизобутилизонитрил; ^99mTc, тетрафосмин; ^99mTc, технетрил и др.) [5, 6, 7]. Чувствительность и специфичность СГМ с использованием указанных РФП в диагностике ИБС составляет 86% и 87% соответственно. Однако при диффузном или многососудистом атеросклерозе венечных артерий возникают трудности в интерпретации полученной информации [8, 9], что приводит к получению ложноположительных или ложноотрицательных результатов [10].

Существенным недостатком традиционных радионуклидных методов является полуколичественный анализ результатов исследования, основанный на пространственной аккумуляции РФП относительно максимальных значений. Поэтому количественное определение миокардиального кровотока у больных с коронарной недостаточностью является актуальной проблемой современной кардиологии.

Известен способ сцинтиграфического количественного определения миокардиального (коронарного) кровотока с помощью макроагрегатов альбумина человеческой сыворотки крови, меченных ^99m Технецием (^99mTc-МАА) [11]. Суть способа заключается в сцинтиграфии всего тела после внутрижелудочкового введения через катетер 2-5 мл взвеси ^99mTc-МАА, содержащей 1,0-1,5 млн меченых микрочастиц общей активностью 185-222 МБк. Инъекцию данного РФП в полость левого желудочка сердца производят в процессе ангиографического исследования через катетер, спустя 5-10 мин после введения контрастного агента.

После завершения ангиографического исследования больному выполняют сцинтиграфию всего тела в передне-прямой (ANT) проекции при положении больного лежа на спине. При компьютерной обработке сцинтиграмм определяют счет импульсов над всем телом пациента и в «зоне интереса», соответствующей сердцу. Коронарную фракцию сердечного выброса (КФСВ) рассчитывают по формуле:

КФСВ=Сс/Ст·100%,

где КФСВ - коронарная фракция сердечного выброса;

Сс - сцинтилляционный счет в «зоне интереса» над областью сердца;

Ст - сцинтилляционный счет над всем телом.

После завершения сцинтиграфии всего тела больному внутривенно вводят 555 МБк ^99m Tc-альбумина и проводят радиокардиосцинтиграфию для определения величины сердечного выброса за минуту (МО). Сопоставление величин КФСВ и МО позволяет рассчитать минутный объем коронарного кровотока по формуле:

КК=КФСВ·МО/100% (мл/мин),

где КК - минутный объем коронарного кровотока;

КФСВ - коронарная фракция сердечного выброса;

МО - минутный объем сердечного выброса.

Данный способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.

Недостатком его применительно к количественному определению коронарного кровотока является инвазивность метода и, как следствие этого, небезопасность для пациента, а также повторное введение РФП пациенту для определения МО, вследствие чего применительно к количественному определению коронарного кровотока данная методика не нашла своего применения.

Цель изобретения - повысить точность диагностики коронарной недостаточности.

Указанная цель достигается путем проведения перфузионной сцинтиграфии сердца с помощью РФП Технетрила, ^99mTc («Диамед», РФ), который вводят внутривенно и сравнивают сцинтилляционный счет импульсов зафиксированного миокардом пациента указанного РФП, со сцинтилляционным счетом всего введенного его количества, вычисляют количественно миокардиальный кровоток по следующей формуле:

МК=См/Св·МО·100/ММ (мл/мин/100 г),

где МК - миокардиальный кровоток,

См - сцинтилляционный счет зафиксированного миокардом РФП,

Св - сцинтилляционный счет введенного РФП,

МО - минутный объем сердечного выброса,

ММ - масса миокарда.

Снижение показателя миокардиального кровотока ниже 60 мл/мин на 100 г миокардиальной ткани в покое свидетельствует о скрытой коронарной недостаточности.

Новым в предлагаемом способе является неинвазивное количественное определение миокардиального кровотока с помощью отечественного РФП Технетрила, ^99mTc, введенного пациенту однократно внутривенно. Критерием, характеризующим коронарную недостаточность, является снижение показателя миокардиального кровотока ниже 60 мл/мин на 100 г миокардиальной ткани в покое [12].

Как известно, неотъемлемым условием для эффективной перфузии миокарда является достаточная циркуляция крови по венечным артериям. Нарушение коронарного кровотока приводит к снижению или даже полному отсутствию накопления РФП кардиомиоцитами в регионе пораженного сосуда. Однако при диффузном многососудистом атеросклерозе коронарных артерий распределение РФП носит относительно равномерный характер, что приводит к получению ложноотрицательных результатов перфузионной сцинтиграфии миокарда. Единственным способом в правильной постановке диагноза является количественное определение миокардиального кровотока.

Новые признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и не являющиеся очевидными для специалиста.

Идентичной совокупности признаков не обнаружено в патентной и научно-медицинской литературе.

Предлагаемый способ может быть использован в здравоохранении для повышения качества диагностики коронарной недостаточности.

Исходя из вышеизложенного следует считать предлагаемое изобретение соответствующим критериям «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применяемость».

Изобретение будет понятно из следующего описания и предложенных к нему рисунков.

На рис.1 представлен способ математической обработки сцитиграммы больного М. (63 лет) после внутривенно введенного ^99mTc-технетрила (для определения сцинтилляционного счета введенного РФП. Запись сцинтиграфических изображений произведена в режиме 1 кадр за 0,5 с (Св=8000·120(с)=960000 имп/мин).

На рис.2 представлен способ математической обработки сцитиграммы миокарда больного М. (63 лет) после внутривенно введенного ^99mTc-технетрила (^99mTc-ТНЛ) для определения сцинтилляционного счета зафиксированного РФП сердцем - «плато» (См=21500 имп/мин).

На рис.3 представлены результаты ЭКГ-синхронизированной ОФЭКТ миокарда больного М. (63 лет). Основные показатели данного исследования представлены в верхнем левом углу рисунка: минутный объем сердечного выброса (обозначен как СО) = 3.3 л/мин; масса миокарда (обозначено как Mass) = 144 г.

Следуя формуле по расчету миокардиального кровотока на 100 г миокардиальной ткани:

МК=МО·См/Св·100/ММ (мл/мин/100 г),

производим его количественное определение:

МК=3300·21500/960000·100/144=51 (мл/мин/100 г).

На рис.4 представлен сравнительный анализ количественного определения коронарного кровотока с помощью макроагрегатов альбумина человеческой сыворотки крови, меченных ^99mТехнецием, введенных больному М. (63 лет) через катетер в полость левого желудочка сердца во время диагностической ренгеноконтрастной коронароангиовентрикулографии.

Сцинтилляционный счет импульсов всего всего тела пациента (Св, на рис. обозначено как Tot.Counts) составляет 517,559 тыс.имп/мин; сцинтилляционный счет зафиксированного РФП в микроциркуляторном русле сердца (См)=11,239 тыс.имп/мин соответственно. Рассчитываем коронарную фракцию сердечного выброса (КФСВ):

КФСВ=1,239/517,559·100=2,17(%).

Так как у данного пациента минутный объем сердечного выброса (МО) составил 3300 мл/мин, вычисляем его коронарный кровоток (КК):

КК=3300·2,17/100=71,61 (мл/мин).

Зная массу миокарда (144 г), определяем миокардиальный кровоток (МК) на 100 г миокардиальной ткани:

МК=71,61·100/144=50 (мл/мин/100 г).

Таким образом, определенный по предложенной нами методике миокардиальный кровоток практически не отличался от количественного показателя миокардиального кровотока, вычисленного по известной методике.

Способ осуществляют следующим образом:

Пациента обследуют в горизонтальном положении лежа на спине в состоянии покоя. Для уменьшения эмоционального воздействия процедуры на гемодинамику больному необходимо объяснить безвредность, безболезненность и важность данного исследования. Детектор гамма-камеры устанавливают в передне-прямой проекции так, чтобы в поле зрения детектора входила вся грудная клетка. Индикатор (^99mTc-Технетрил) активностью 555,0 МБк вводят в локтевую вену болюсно в объеме 0,5-1,0 мл. Регистрация сцинтиграфических изображений осуществляется следующим образом: первоначально записываются 40 кадров с экспозицией 1 кадр за 1 с или 80 кадров: 1 кадр за 0,5 с, затем производится запись 10-15 сцинтиграфических изображений с продолжительностью 1 кадр за 1 мин. После этого выбирается посекундный сцинтиграфический кадр с изображением находящегося в области грудной клетки РФП, обводится все поле видения детектора гамма-камеры и вычисляется счет импульсов введенной активности РФП (Св) за 1 мин. Затем выбирается кадр поминутного сцинтиграфического изображения с наилучшей визуализацией миокарда; обводится миокард левого желудочка сердца и вычисляется счет импульсов зафиксированного миокардом РФП (См) за 1 мин.

Затем по общепринятой методике пациенту проводят однофотонно-эмиссионную компьютерную томографию (ОФЭКТ) миокарда в ЭКГ-синхронизированном режиме. Используя специализированную программу обработки сцинтиграфических изображений, оцениваем особенности перфузии, сократительной способности миокарда, минутный объем сердечного выброса, массу миокарда и иные сердечные параметры.

При отсутствии сцинтиграфической возможности определения МО и массы миокарда можно воспользоваться данными ультразвуковых методов исследования, позволяющих также достаточно точно определить указанные величины.

Клинический пример 1

Больной М., 63 лет, госпитализирован в отделение сердечной недостаточности с жалобами: стенокардия, возникающая при подъеме на второй этаж или интенсивной ходьбе на дистанцию ~ 50 м, купируется в покое с эффектом от нитроглицерина 2 дозы в течение 15 мин, периодичность до 1 раза в сутки. Отдышка смешанного характера, увеличение АД до 200/100 мм рт. ст., боли в правой голени при ходьбе на расстояние ~50 м, проходят в покое в течение 5 мин.

Считает себя больным два года, когда впервые ощутил дискомфорт за грудиной, обследование не проходил. В 2007 году приступы загрудинных болей участились, амбулаторно принимал кардиомагнил, эналоприл. На фоне приема лекарственных средств наблюдалось незначительное улучшение в состоянии здоровья. В январе 2008 года проконсультирован врачом-кардиологом в связи с участившимися приступами стенокардии, снижением толерантности к физической нагрузке, болезненность в икроножной мышце справа при ходьбе. Наряду с этим отметил нестабильность уровня АД 150-200/100-120 мм рт. ст.

По данным УЗИ артерий нижних конечностей выявлены признаки атеросклероза артерий правой голени и бедра. Для исключения коронароангиосклероза рекомендовано обследование в специализированном мед. учреждении (НИИ кардиологии СО РАМН). Пациент госпитализирован в феврале 2009 года для диагностического выполнения рентгеноконтрастной коронароангиовентрикулографии.

Из вредных привычек больной отмечает курение с 1965 года (в течение 44 лет) по 2 пачки сигарет в день, употребление алкоголя в умеренных количествах.

По данным физического исследования: верхушечный толчок не пальпируется. Левая граница относительной тупости расположена на 1 см кнаружи от левой срединно-ключной линии, верхняя - на уровне нижнего края 3 ребра; правая - по срединно-грудинной линии. Тоны ритмичные, приглушенные. ЧСС 68 в мин, АД 130/80 мм рт. ст.

Больному были проведены: общий анализ крови, мочи, биохимический анализ крови, ЭКГ, рентгенографическое исследование органов грудной клетки, компьютерная томография легких, УЗИ сердца и сосудов, ОФЭКТ-миокарда с ^99mTc-Технетрилом.

В анализах крови все показатели в пределах нормы. При рентгенологическом исследовании органов грудной клетки был выявлен пневмосклероз. По данным ОФЭКТ-миокарда с ^99m Tc-Технетрилом была выявлена зона гипоперфузии незначительных размеров в нижневерхушечной области левого желудочка порядка 3-4%. Рассчитанный миокардиальный кровоток был снижен и составил 51 мл/мин/100 г (рис.1-3).

По результатам рентгеноконтрасной коронароангиовентрикулографии был выявлен стенозирующий атеросклероз коронарных артерий: ствол левой коронарной артери 50%, огибающей артерии до 50% и правой коронарной артерии 70%.

По окончании процедуры коронароангиовентрикулографии через катетер в полость левого желудочка сердца введено 185 МБк ^99m Tc-МАА, после чего проведена сцинтиграфия всего тела пациента для определения сцинтилляционного счета импульсов введенного РФП и в «зоне интереса» над областью сердца (рис.4). Вычисленный коронарный кровоток был снижен и составил 50 мл/мин/100 г.

Окончательный диагноз: ИБС: стенокардия напряжения ФК 3. Стенозирующий атеросклероз коронарных артерий.

Как следует из примера, общепринятый метод ОФЭКТ-миокарда с ^99mTc-Технетрилом оказался неинформативным, поскольку зона гипоперфузии сердечной мышцы составила всего лишь 3-4% и была статистичски незначимой. Однако снижение миокардиального кровотока, вычисленного по предлагаемому методу, позволило предположить многососудистое поражение коронарных артерий, что впоследствии было подтверждено данными рентгеноконтрастной коронароангиографии.

Клинический пример 2

Пациент С., 30 лет, здоровый доброволец.

По данным ЭКГ - изменений не выявлено.

По данным ОФЭКТ сердца - распределение индикатора равномерное, дефектов перфузии миокарда нет.

На рис.5 представлен способ математической обработки сцитиграммы пациента С. (30 лет) после внутривенно введенного ^99m Tc-технетрила (для определения сцинтилляционного счета введенного РФП). Запись сцинтиграфических изображений произведена в режиме 1 кадр за 1 с (Св=18500 60(с)=1110000 имп/мин).

На рис.6 представлен способ математической обработки сцитиграммы миокарда пациента С. (30 лет) после внутривенно введенного ^99mTc-технетрила (^99mTc-ТНЛ) для определения сцинтилляционного счета зафиксированного РФП сердцем -«плато» (См=25500 имп/мин).

На рис.7 представлены результаты ЭКГ-синхронизированной ОФЭКТ миокарда пациента С. (30 лет). Основные показатели данного исследования представлены в верхнем левом углу рисунка: минутный объем сердечного выброса (обозначен как СО)=5.2 л/мин; масса миокарда (обозначено как Mass)=160 г.

Следуя формуле по расчету миокардиального кровотока на 100 г миокардиальной ткани:

МК=МО·См/Св·100/ММ (мл/мин/100 г),

производим его количественное определение: 5200·25500/1110000·100/160=75 мл/мин/100 г миокардиальной ткани (вариант «норма»).

Указанный метод был применен у 18 пациентов. По данным сцинтиграфических исследований, коронарная фракция аккумуляции ^99mTc-ТНЛ варьировала от 1,9 до 2,95% в зависимости от состояния перфузии сердечной мышцы. По данным сцинтиграфии миокарда с ^99m Tc-МАА, КФСВ, также напрямую зависела от миокардиальной микроциркуляции. При этом минимальное значение КФСВ составило 1,9%, максимальное - 3,05%. Проведенный непараметрический анализ по критерию Вилкоксона не выявил статистических значимых различий (р=0,866) между коронарной фракцией аккумуляции ^99mTc-ТНЛ и коронарной фракцией сердечного выброса ^99mTc-МАА. Значения минутного миокардиального кровотока, вычисленные нами с использованием ^99mTc-МАА и ^99mTc-ТНЛ, также статистически значимо не различались между собой (р=0,886) и варьировали в пределах 45-76 мл/мин/100 г миокардиальной ткани.

Предлагаемый способ позволяет с высокой точностью оценить количественно миокардиальный кровоток у больных со скрытой коронарной недостаточностью.