Радиоизотопные методы получения изображения сердца

Основными показаниями для выполнения радиоизотопных исследований сердца являются клинические ситуации, при которых имеется необходимость исследования систолической и диастолической желудочковой функции — для этого проводят радиоизотопную вентрикулографию; идентификации и количест­венной оценки внутрисердечных шунтов — с помощью радиоангиокардиографии; изучения перфузии миокарда — с применением меченых ионов, главным образом таллия-201; диагностики острого инфаркта миокарда, используя радиоизотопы, тропные к некротизированным тканям.

Желудочковая функция. Для визуализации контуров полостей сердца и крупных сосудов во время радиоизотопной вентрикулографии (РИВГ) исполь­зуют технеций-99м — радиоактивный индикатор, вводимый в какой-либо сосуд (рис. 179-6) и связывающийся с эритроцитами крови. Существует два различных метода выполнения РИВГ. В первом случае—метод первого прохождения всей дозы — изотоп вводится внутривенно, и его прохождение по правым отделам сердца, через легкие в левые отделы сердца регистрируют с помощью сцинтилляционной камеры. Во втором случае — метод достижения равновесия, или по­строения решетки, — распределение индикатора контролируют на протяжении нескольких сотен сердечных циклов после однородного распределения, т. е. пол­ного разведения, индикатора в крови. Сцинтиграфическая информация, полу­ченная на протяжении одного сердечного цикла, делится на множество фрагмен­тов (часто 30 и более). При этом радиоизотопную информацию регистрируют синхронно с записью ЭКГ. Изображения отдельных фрагментов сердечного цик­ла затем суммируются компьютером, что позволяет получить картину простран­ственного и временного распределения изотопов. Изображения получают в двух проекциях: передней и левой передней косой. Серию последовательных изобра­жений (решетка) нередко составляют на основе данных, полученных методом первого прохождения всей дозы, поскольку для построения решетки не требуется дополнительного введения изотопа. Поскольку после вычитания фонового излучения зарегистрированное количество импульсов прямо пропорционально объему крови, то исследования, основанные на методе достижения равновесия концент­рации индикатора, позволяют определить объемы полостей сердца, рассчитать фракции выброса левого и правого желудочков, отношение величин ударных объемом обоих желудочков, а также скорости опорожнения и заполнения полос­тей желудочков. Результаты этих исследований и стандартных катетеризационных методик совпадают. Повторные изображения сердца и его полостей можно получать на протяжении 20 ч после введения препарата, что позволяет контро­лировать влияние на функции желудочков различных процедур, таких как тест с физической нагрузкой или прием лекарственных препаратов.

Рис. 179-6. Радиоизотопные изображения сердца в конце диастолы и в конце систолы у здорового человека (фракции выброса левого и правого желудочков составляют, соответственно, 69 и 45 %) и у больного с идиопатической дилата­ционной кардиомиопатией, сопровождающейся заметным снижением общей систо­лической функции левого желудочка (фракция выброса левого желудочка 23%). В случае кардиомиопатии происходит небольшое изменение полости левого желудочка и плотности накопления изотопов от диастолы к систоле. Функция правого желудочка, однако, нормальная- фракция выброса составляет 57%. Обозначения: ПЖ — правый желудочек; ЛЖ левый желудочек.

РИВГ может быть использована для выявления больных с хронической ишемической болезнью сердца. Поскольку в покое все показатели могут оста­ваться в пределах нормы, для провокации ишемических изменений часто прибе­гают к проведению тестов с физической нагрузкой. Изображения полостей серд­ца получают в условиях покоя и при максимальной физической нагрузке. Отсут­ствие при этом увеличения фракции выброса как минимум на 5 % и появление одного или более участков нарушения колебания стенки желудочка позволяет заподозрить существенное поражение коронарных сосудов. Чувствительность и специфичность указанных показателей достигает 90 и 60 % соответственно. Про­ведение теста наиболее целесообразно у тех больных, у которых в состоянии по­коя не удалось получить убедительных данных, подтверждающих наличие забо­левания. Была показана прямая связь между сохранением низких величин фрак­ции выброса после острого инфаркта миокарда и ближайшей и отдаленной смерт­ностью и инвалидизацией больных. Этот метод позволяет также диагностировать недостаточность левого предсердно-желудочкового клапана (митральную недо­статочность), разрыв межжелудочковой перегородки, постинфарктные аневриз­мы, а также оценить систолическую и диастолическую функцию у больных с кардиомиопатией (см. рис. 179-6) или объемной перегрузкой. Снижение фракции выброса в покое свидетельствует о неблагоприятном прогнозе у больных с недо­статочностью левого предсердно-желудочкового клапана или клапана аорты даже после замены клапана. Вопрос о целесообразности проведения РИВГ во время физической нагрузки для выявления сниженного резерва вследствие объемной перегрузки остается нерешенным. С помощью РИВГ можно обнаружить внутри­сердечные тромбы и другие объемные образования, хотя в этом случае ее чувст­вительность уступает эхокардиографии.

Сцинтиграфия шунта. Диагностика шунтов «слева направо» основывается на использовании модифицированного метода первого пассажа индикатора. При этом интересующая область миокарда проецируется на фоне легочного поля. После быстрого введения радиоизотопа в вену большого диаметра, обычно на­ружную яремную вену, компьютерная система -камеры строит кривую зависимости распределения активности изотопа в легких от времени. Обычно количество импульсов резко возрастает как только болюс введенного препарата достигает участка легких, находящегося непосредственно под регистрирующим детектором. После пика активности следует постепенное снижение ее, а затем вновь небольшое повышение, отражающее нормальную рециркуляцию изотопа и возвращение его в легкие из системного кровообращения. Наличие сброса крови «слева направо» проявляется преждевременным прерыванием пологого нисходящего колена вследствие раннего возвращения радиоизотопа в легкие. Компьютерный анализ находящейся под кривой зоны позволяет количественно оценить отношение легочного кровотока к системному. Таким же образом можно выявить и рассчитать величину сброса крови «справа налево».

Получение изображения перфузии миокарда. Некоторые изотопы моновалент­ных катионов, в особенности аналог калия таллий-201, период полураспада которого составляет 72 ч, широко используют для исследования перфузии мио­карда, так как их активный захват нормальными клетками миокарда прямо про­порционален интенсивности регионарного кровотока. На изображениях миокарда, получаемых вскоре после введения изотопа, области некроза, фиброза и ишемии выделяются сниженным накоплением таллия («холодные пятна»). Однако после первичного накопления внутри клеток таллий-201 продолжает участвовать в обмене с изотопом, находящимся в системной циркуляции. Вследствие этого через несколько часов все жизнеспособные клетки миокарда с сохраненной функцией мембран будут содержать приблизительно одинаковое количество изотопа.

Рис. 179-7. Серия сцинтиграмм с таллием-201, выполненных в левой передней косой проекции под углом 45° у больного с жалобами на загрудинные боли, выполняющего тест с нагрузкой.

Изображение, полученное непосредственно после физической нагрузки (слева), указы­вает на снижение перфузии перегородки. На изображениях, полученных спустя 1 и 2 ч (в центре и справа), виден дефект наполнения, отражающий феномен перераспределения. Построенные с помощью компьютера кривые распределения активности во времени (внизу) подтверждают существенное снижение первичного накопления изотопа в пере­городке по отношению к задней стенке. Через 2 ч происходит приблизительное уравни­вание активности. Обозначения: П — перегородка; ЗБС — заднебоковая стенка [С разрешения из: Р. С. Come (Ed.) Diagnostic Cardiology.]

Сцинтиграфия с таллием-201 чаще всего используется для выявления ише­мии, провоцируемой физической нагрузкой (рис. 179-7). Таллий вводят внутри­венно при максимальной нагрузке, и через 5—10 мин получают изображение миокарда в нескольких проекциях. При здоровом миокарде на изображениях видно относительно гомогенное распределение активности изотопа. В то же вре­мя у больных с инфарктом или ишемией миокарда, как правило, можно обнару­жить одно или несколько «холодных пятен». Вследствие продолжающегося об­мена таллия между жизнеспособными клетками и системным кровотоком первич­ные дефекты, вызванные ишемией, в течение нескольких часов «заполняются», что и отмечается при регистрации повторных изображений. Однако зоны инфарк­та характеризуются сохраняющимся снижением накопления изотопа. По сравне­нию с обычной нагрузочной электрокардиографией чувствительность сцинтигра­фии с таллием, проводимой во время физической нагрузки, превышает 60 и 80 % соответственно. Немного повышается и специфичность выявления коронарной болезни сердца — от 80 до 90 %. Выполнение сцинтиграфии миокарда с таллием во время физической нагрузки наиболее целесообразно у больных с атипичными загрудинными болями, у которых результаты нагрузочной ЭКГ неинформативны или не могут быть интерпретированы вследствие блокады левой ножки пред­сердно-желудочкового пучка (Гиса), гипертрофии желудочка, приема лекарствен­ных препаратов или введения электролитов. Кроме того, этот метод следует ис­пользовать для обследования больных, не способных достичь во время выпол­нения теста с нагрузкой 85 % величины максимальной предсказанной частоты сердечных сокращений, а также тех, у кого высока вероятность получения лож­ноположительных результатов электрокардиографического исследования. Скани­рование миокарда с таллием позволяет уточнить локализацию зоны ишемии, а также получить прогностически важную информацию, поскольку наличие и число дефектов перераспределения изотопа коррелирует с частотой развития сердечных приступов в будущем. Сцинтиграфию миокарда с таллием можно также использовать для диагностики ишемии во время электрической стимуля­ции миокарда, коронарной вазодилатации, вызванной введением дипиридамола, или в момент спонтанных болей.

В то же время сканирование миокарда с таллием не позволяет дифферен­цировать новые и старые очаги инфаркта. Кроме того, точность диагностики острого некроза при использовании этого метода ниже, чем при исследовании активности ферментов сыворотки. Между тем изучение перфузии миокарда дает возможность получить информацию, важную для определения прогноза заболе­вания. Выживаемость больных с небольшими дефектами накопления выше, чем у лиц с большими дефектами. Выявление при проведении исследования с тал­лием во время теста с нагрузкой множественных дефектов накопления или пере­распределения, или повышенного содержания изотопа в легких, отражающего транссудацию жидкости в легких вследствие высокого легочного капиллярного давления, позволяет идентифицировать больных с высоким риском постинфаркт­ных осложнений и смертности,

Компьютерная томография с использованием позитрониспускающих изотопов калиевого ряда дает возможность количественно оценить захват изотопа. Короткие периоды полураспада этих изотопов позволяют проводить повторные исследования в течение небольшого промежутка времени, что необходимо для регистрации изменений перфузии миокарда, вызванных лечебными мероприя­тиями.

Сцинтиграфия при остром инфаркте миокарда. Установлено, что в необра­тимо поврежденных клетках миокарда пирофосфат способен связываться с иона­ми кальция и органическими макромолекулами. Если интенсивность коронарного кровотока достаточна для доставки пирофосфата, меченного технецием-99м (для этого необходимо сохранение 10—40 % от нормального коронарного кровотока), то, связываясь с некротизированными тканями миокарда, изотоп вызывает фор­мирование очагов повышенного накопления («горячих пятен»). Получаемые изображения, как правило, наиболее информативны, если исследования проводят через 48—72 ч после предполагаемого инфаркта. В это время активность креатинкиназы обычно возвращается к нормальным уровням. Это исследование рекомендуется назначать с целью выявления острого инфаркта в тех случаях, когда результаты традиционных методов диагностики не могут быть однозначно интерпретированы. Чувствительность и специфичность этого метода при диагнос­тике трансмуральных инфарктов миокарда достигают 90 %. В то же время при субэндокардиальных инфарктах захват изотопа слабее, что затрудняет опреде­ление локализации очага. С другой стороны, положительные результаты скани­рования могут быть получены при повреждениях миокарда, вызванных причи­нами, не связанными с коронарной болезнью сердца.