Comparative analysis of echocardiography, multispiral computed tomography, myocardial perfusion scintigraphy to evaluate left ventricular volume and left ventricular ejection fraction

Full Text

Точное определение объёма и фракции выброса левого желудочка - важная диагностическая задача, поскольку данные о глобальной сократительной функции сердца определяют прогноз и лечение кардиологических пациентов [1, 3, 9, 10, 14]. Целью данного исследования была сравнительная оценка данных мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ), эхокардиографии (ЭхоКГ) и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) в оценке конечного диастолического объёма левого желудочка (КДО ЛЖ) и фракции выброса ЛЖ (ФВ ЛЖ). Обследованы 44 пациента (15 женщин и 29 мужчин) в возрасте от 21 до 73 лет, средний возраст составил 55±11 лет. Масса тела пациентов была от 50 до 137 кг (среднее значение 82±21 кг), рост пациентов - от 150 до 190 см (в среднем 168±10 см). Площадь поверхности тела составляла от 1,4 до 2,5 м2 (в среднем 1,9±0,27 м2). У 29 (65,9%) человек, вошедших в исследование, был выставлен диагноз «ишемическая болезнь сердца», у 16 (36,4%) - «постинфарктный кардиосклероз», у 1 (2,3%) - «острый инфаркт миокарда». Гипертоническая болезнь I стадии определялась у 1 (2,3%) пациента, II стадии - у 10 (22,7%), III стадии - у 25 (56,8%) пациентов. Исследование проводили на 64-спиральном компьютерном томографе «Aquillon 64» (Toshiba, Japan). МСКТ-коронарографию осуществляли в два этапа: определение степени кальциноза венечных артерий сердца (кальциевого индекса) без контрастирования с использованием аксиальных срезов толщиной 3 мм и непосредственно неинвазивная коронарография. Последнюю проводили с использованием ретроспективного метода реконструкции при сканировании с толщиной среза 0,5 мм и шаге реконструкции 0,3 мм, с введением контрастного вещества [йогексол (омнипак 350) или йоверсол (оптирей 350)] в количестве 100 мл со скоростью 5,0-5,5 мл/с. Томографический анализ КДО и ФВ ЛЖ проводили в ходе неинвазивной коронарографии. Для расчёта объёма и ФВ ЛЖ ретроспективно создавалась серия реконструкций сердечного цикла от 0 до 90% интервала R-R с шагом 10%, толщиной среза 2 мм и шагом реконструкции 1 мм. Из исследования исключали пациентов с нарушением ритма и аритмией интервала R-R более 10%. Расчёт КДО и ФВ ЛЖ по данным МСКТ осуществляли на рабочей стации «Vitrea 4.0» при использовании программного обеспечения для автоматической трассировки эндокардиального и эпикардиального контуров ЛЖ с возможностью врачебной коррекции данных. ЭхоКГ пациентов проводили на аппарате «Vivid-7» (GE, USA) с использованием секторного датчика с частотой 2-4 МГц. В ходе ЭхоКГ рассчитывали КДО и ФВ ЛЖ по методу Симпсона в четырёхкамерной позиции. Сцинтиграфические исследования были выполнены на однодетекторной гамма-камере «Millenium-MPR» (GE) с использованием высокоразрешающего параллельного коллиматора (LEHR - Low Energy High Resolution) и настройкой гамма-камеры на энергетический фотопик 140 кэВ. Исследование осуществляли через 1 ч после внутривенного введения радиофармпрепарата из расчёта 7 МБк/кг массы тела пациента. Запись сцинтиграфического изображения проводили методом томографии с оборотом детектора на 180° в 64 проекциях. Время экспозиции на одну проекцию составило 25 с. Для последующей реконструкции последовательных стадий сердечного сокращения и оценки функций ЛЖ по усреднённому сердечному циклу проводилась электрокардиографическая синхронизация по зубцу R с дискриминацией по времени 20% средней длительности цикла и сегментацией интервала R-R на 8 кадров. Анализ функций ЛЖ проводили с помощью программ 4-D MSPECT (Университета мичиганского медицинского центра) и QGS (Медицинского центра «Седар Синай») с автоматическим контурированием стенки ЛЖ на последовательных изображениях сердечного цикла. Реконструкция серий поперечных томографических срезов производилась методом обратной проекции с толщиной 1 пиксела 6,4 мм. Для повышения коэффициента «сигнал/шум» был применён сглаживающий фильтр «Hamming» с частотой 0,7 цикла/см. По данным МСКТ-коронарографии признаков значимого (более 50%) стенозирования венечных артерий не было выявлено у 19 (43,2%) пациентов, однососудистое стенозирование обнаружено у 5 (11,4%) пациентов, двухсосудистое - у 5 (11,4%) пациентов, трёхсосудистое стенозирование - у 6 (13,5%) пациентов; 9 (20,5%) пациентов были направлены на МСКТ для оценки проходимости аортокоронарных и маммарокоронарных шунтов. Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы «Статистика». Для оценки различий медиан значений применяли критерий Манна-Уитни. Статистически значимые изменения определяли при значении p <0,05. Частота сердечных сокращений при МСКТ-коронарографии составила от 42 до 71 в минуту (в среднем 57±7 в минуту). Данные КДО и ФВ ЛЖ при измерении разными методами представлены в табл. 1. Различия медиан значений КДО были статистически значимы (p <0,05) для пар МСКТ/ОФЭКТ QGS, МСКТ/ОФЭКТ 4D MSPECT, МСКТ/ЭхоКГ. Различия медиан значений КДО не имели статистической значимости (p >0,05) для пар ЭхоКГ/ОФЭКТ QGS, ЭхоКГ/ОФЭКТ 4D MSPECT, ОФЭКТ QGS/ОФЭКТ 4D MSPECT. Различия медиан значений ФВ не имели статистической значимости (p >0,05) для всех представленных методов. По методу Бленда-Альтмана различия методов в оценке КДО составили: МСКТ/ЭхоКГ - 55±33 мл, МСКТ/ОФЭКТ QGS - 38±29 мл, МСКТ/ОФЭКТ 4D MSPECT - 30±33 мл. Различия методов в оценке ФВ ЛЖ составили: МСКТ/ЭхоКГ - 2,5±7,2%, МСКТ/ОФЭКТ QGS - 0,9±8,3%, МСКТ/ОФЭКТ 4D MSPECT - -1,2±8,1%. Существует несколько диагностических методов, позволяющих проводить оценку функциональных параметров ЛЖ: ЭхоКГ, магнитно-резонансная томография (МРТ), инвазивная вентрикулография, радионуклидная вентрикулография, ОФЭКТ. С развитием технологии мультиспирального сканирования к методам, позволяющим получать информацию о функциональных параметрах ЛЖ, можно отнести компьютерную томографию. Уникальность МСКТ заключается в возможности одномоментной оценки в ходе исследования не только функциональных параметров ЛЖ, но и коронарной патологии. Перфузионная сцинтиграфия миокарда служит общепризнанным методом оценки микроциркуляции миокарда. Внедрение в практику гамма-камер с электрокардиографической синхронизацией позволило выполнить исследования миокарда в разных стадиях сердечного цикла, что в свою очередь дало возможность не только оценивать перфузионные параметры, но и проводить оценку функциональных параметров ЛЖ (ФВ, объёмы желудочков, масса миокарда ЛЖ) [4]. Методика характеризуется хорошей воспроизводимостью измерений, предоставляет данные в трёхмерном формате, результаты измерений в небольшой степени зависят от опыта исследователя. Существуют данные о высокой корреляции в оценке массы, КДО и ФВ ЛЖ между ОФЭКТ и МРТ [2, 8]. Высокая корреляция между данными МСКТ и МРТ в оценке объёма, ФВ, массы ЛЖ и нарушений локальной сократимости ЛЖ также была показана в нескольких исследованиях [7, 12, 15]. МСКТ, ЭхоКГ и ОФЭКТ предоставляют разные данные о КДО ЛЖ и одинаковую информацию о ФВ ЛЖ. При этом КДО ЛЖ по данным МСКТ является наибольшим, а при проведении ЭхоКГ - наименьшим. Значения КДО ЛЖ по данным ОФЭКТ занимают промежуточное положение между данными МСКТ и ЭхоКГ. Различия методов в оценке ФВ ЛЖ не имеют статистической значимости. Анализ данных МСКТ в сравнении с данными ЭхоКГ и ОФЭКТ по методу Бленда-Альтмана показал, что наибольшие различия отмечаются в паре МСКТ/ЭхоКГ по сравнению с парами МСКТ/ОФЭКТ QGS и МСКТ/ОФЭКТ 4D MSPECT. Таким образом, данные МСКТ ближе к данным ОФЭКТ, чем к данным ЭхоКГ. В большинстве опубликованных работ используют сравнение данных МСКТ с данными ЭхоКГ как наиболее доступного метода исследования. Так, Р. Stolzmann и соавт. проводили сравнительный анализ данных МСКТ (двухтрубочная система) и ЭхоКГ в оценке размеров ЛЖ и левого предсердия у 100 пациентов. Не было выявлено достоверных различий в оценке ФВ, индекса систолического объёма ЛЖ (конечный систолический объём/площадь поверхности тела, мл/м2), индекса массы миокарда ЛЖ (масса миокарда ЛЖ/площадь поверхности тела, г/м2). Достоверные различия выявлены только для индекса диастолического объёма ЛЖ (КДО/площадь поверхности тела, мл/м2) с более высокими показателями при МСКТ [16]. J. Butler и соавт. при обследовании 25 пациентов с ФВ менее 45% не обнаружили достоверных различий в значениях ФВ, полученных по данным МСКТ и ЭхоКГ. Показатели КДО были более высокими по данным МСКТ [5]. S.M. Ko и соавт. при обследовании 126 пациентов с различной кардиальной патологией выявили незначительно более высокие показатели ФВ по данным МСКТ по сравнению с данными ЭхоКГ. ФВ ЛЖ при МСКТ составила 59,2±11% по сравнению с данными ЭхоКГ 57,9±10% [11]. S.J. Lim и соавт. обследовали 30 пациентов с использованием 128-срезовой МСКТ. Исследование не выявило различий двухмерной ЭхоКГ и МСКТ в оценке ФВ ЛЖ, но были обнаружены статистически значимые различия в КДО с более высокими показателями по данным МСКТ [12]. Fleur R. de Graaf и соавт. проводили сравнение двухмерной ЭхоКГ и 320-спиральной МСКТ в оценке функций ЛЖ у 114 пациентов. Средняя ФВ ЛЖ составила 60±10% при МСКТ по сравнению с 59±10% при ЭхоКГ. При использовании метода Бленда-Альтмана средние различия в методах для КДО и конечного систолического объёма составили 7,3±12,1 и 1,8±7,4 мл соответственно. Показатели ФВ были выше по данным МСКТ в среднем на 0,9±3,6% (p <0,05) [6]. Наиболее близко к нашей работе исследование М. Yamamuro и соавт., в котором проводили сравнительную оценку ЭхоКГ, ОФЭКТ, МРТ и МСКТ в определении ФВ, КДО и систолического объёма ЛЖ, массы миокарда ЛЖ. В исследование были включены 50 пациентов. Основной упор исследования был сделан на анализ МСКТ и других диагностических методов по сравнению с данными МРТ. Результаты исследования показали, что измерения функциональных параметров ЛЖ при МСКТ высоковоспроизводимы. Вариации измерений у разных исследователей составили для ФВ ЛЖ 5,7%, для КДО ЛЖ - 6,9%. Отмечена сильная корреляция между данными МРТ и МСКТ. Ошибка измерения ± стандартное отклонение ФВ, измеренной по данным МСКТ и МРТ, составила -1,2±4,6% (r=0,96), при измерении КДО - -0,35±15,2 мл (r=0,97), при измерении массы миокарда - 2,5±15,0 мл (r=0,96). Стандартное отклонение разницы измерения ФВ при МРТ и МСКТ было значимо меньше, чем разница при ЭхоКГ и МРТ, а также при ОФЭКТ и МРТ. Учитывая эти данные, авторы сделали вывод, что определение функциональных параметров по данным МСКТ наиболее сильно согласуется с данными МРТ и превосходит по точности измерения по данным ЭхоКГ и ОФЭКТ [17]. ВЫВОДЫ 1. Мультиспиральная компьютерная томография, эхокардиография и перфузионная сцинтиграфия миокарда предоставляют разные данные об объёме левого желудочка и одинаковую информацию о фракции выброса левого желудочка. 2. Значения объёма левого желудочка по данным мультиспиральной компьютерной томографии являются наибольшими, а значения по данным эхокардиографии - наименьшими. 3. Значения объёма левого желудочка по данным перфузионной сцинтиграфии миокарда занимают промежуточное положение между данными мультиспиральной компьютерной томографии и эхокардиографии. Таблица 1 Сравнительный анализ конечного диастолического объёма (КДО) и фракции выброса (ФВ) левого желудочка Метод исследования КДО, мл ФВ, % Min Max M±δ Ме Min Max M±δ Ме МСКТ 86 326 162±62 141* 25 79 56±14 59 ОФЭКТ QGS 40 314 123±65 101 24 86 55±16 56 ОФЭКТ 4D MSPECT 42 335 131±70 116 25 91 57±15 57 ЭхоКГ 56 203 106±36 105 26 67 53±10 56 Примечание: Min - минимальное значение; Max - максимальное значение; М - среднее значение; δ - стандартное отклонение; Ме - медиана; МСКТ - мультиспиральная компьютерная томография; ОФЭКТ - однофотонная эмиссионная компьютерная томография; ЭхоКГ - эхокардиография; *p <0,05 при сравнении с данными других методов исследования.

About the authors

A S Galyavich

Kazan State Medical University, Kazan, Russia

A Y Rafikov

Interregional Clinical and Diagnostic Center, Kazan, Russia

Email: alex_raf@mail.ru

G B Saifullina

Interregional Clinical and Diagnostic Center, Kazan, Russia

References

Supplementary files