Диагностическая и интервенционная радиология 2015
№04 2015

Резюме:
Цель: выполнить непрямую оценку изменений насосной функции левого желудочка у больных с ИБС до и после выполнения малоинвазивных интракоронарных вмешательств или устранения нарушения ритма по изменению состояния малого круга кровообращения. 
Материалы и методы: в исследование включили 44 больных ИБС в возрасте от 43 до 89 лет, поступивших в клинику в экстренном порядке по поводу острого коронарного синдрома (ОКС) или нарушений ритма сердца. Оценку изменения состояния кровообращения в малом круге у больных с ИБС проводили по результатам МСКТ органов грудной полости по изменению денситометрической плотности легочной паренхимы в выделенном объеме легкого до и в ближайшее время после проведения интракоронарного стентирования, установки ЭКС, подавления эктопических очагов или устранения патологических проводящих путей.
Результаты: признаки достоверного изменения легочного кровообращения в виде локальных изменений пневматизации легких с повышением денситометрических показателей в пределах 10 HU после проведения малоинвазивных вмешательств были выявлены у 19 пациентов. 
Выводы: проведенное исследование показало высокую чувствительность КТ сканирования легких в диагностике дисфункции левого желудочка при изменениях коронарного кровотока и нормализации сердечного ритма. 
Ключевые слова:
• компьютерная томография  легких
• ИБС
• коронарный кровоток
• дисфункция левого желудочка

Multislice computed tomography of lungs, as a method of  evaluation  of left ventricular dysfunction, during mini-invasive surgical interventions in patients with ischemic heart disease

*Minko B.A. – MD, PhD, professor  
  Borodich P. L. – MD
  Vologdina I.V. – MD, PhD, professor

1Russian Research Center of Radiology and Surgical Technologies
Ministry of Health Care and Social Development of the Russian Federation
70, Leningradskaya str., Pesochny, Saint-Petersburg, Russian Federation,  197758
2Pokrovsky City Hospital
85, Bolshoy pr-t V.O., Saint-Petersburg, Russian Federation, 199106

ABSТRACT:
Aim: was to perform indirect estimation of pumping function of left ventricle (LV) in patients with ischemic heart disease (IHD), before and after mini-invasive intracoronary procedures or elimination of cardiac arrhythmias, basing on condition of pulmonary circulation.
Material and methods: research includes data of 44 patients with IHD (aged 43–89), who were admitted to the hospital with acute coronary syndrome (ACS) or cardiac arrhythmia. Estimation of pulmonary flow condition in IHD patients was made basing on data of chest  multislice computed tomography (MSCT), changes of density of lung parenchyma in selected volume of lung before and after coronary stenting/placement of pacemaker, disruption of ectopic lesions and conduction pathway. 
Results: sighs of reliable changes in pulmonary circulation as local lung pneumatization changes with increased densitometric value within 10 hounsfield units (HU) after mini-invasive surgical treatment were found in 19 patients. 
Conclusions: the study has showed high sensitivity of lung MSCT in diagnostics of left ventricular disfunction within coronary blood flow changes and normalization of cardiac rhythm. 
Key-words:
• lung MSCT
• ischemic heart disease (IHD)
• coronary blood flow
• left ventricular disfunction

Введение

На современном этапе актуальную проблему для здравоохранения представляют сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), которые являются ведущей причиной заболеваемости и инвалидизации взрослого населения экономически развитых стран. В Европе от ССЗ ежегодно умирают приблизительно 3 млн. человек, в США – 1 млн., что составляет половину от всех смертей и в 2,5 раза превышает их количество от всех злокачественных новообразований [1]. В России ССЗ являются основной причиной смертности и заболеваемости населения и составляют свыше 50%. Четверть умерших от ССЗ составляют больные в возрасте до 65 лет. По данным Федеральной службы государственной статистики в общей структуре смертности доля ССЗ в России в 2008 году составила 57,1%, более половины, из которых была связана с ишемической болезнью сердца (ИБС) [2]. Патогенетической основой ИБС является прогрессирующее атеросклеротическое поражение коронарных артерий, опасным осложнением которого является острый инфаркт миокарда (ОИМ). В 50% случаев ОИМ предшествует острый коронарный синдром (ОКС) [3]. В тоже время установлено, что 12% всех случаев летальных исходов приходится на внезапную смерть. Причиной внезапной смерти могут быть тяжелые гемодинамические нарушения, вызванные электрофизиологическими нарушениями сердечного ритма, вследствие нарушения внутриклеточного электролитного баланса [4]. Многообразие клинических вариантов течения ОКС зависит от уровня поражения коронарных артерий, степени сужения просвета сосуда тромбом или бляшкой, длительности окклюзии и наличия развитых коллатералей. Выживаемость больных с ИБС в значительной степени связана с возможным присоединением сердечной недостаточности (СН), особенно при острых её проявлениях. По данным международного исследования Euro Heart Service Study с участием России именно ИБС является наиболее частой причиной сердечной недостаточности [5]. Развитие СН у больных с ИБС без перенесенного ОИМ возможно и при нарушениях 
сердечного ритма, которые возникают на фоне кардиосклероза и связаны с ишемической дистрофией миокарда [6]. Диагностика СН на ранних стадиях и ее оценка в процессе лечения является важным интеграль-ным показателем в характеристике кардиологических больных.
В течение последних десяти лет в России существенно улучшилось качество оказываемой помощи больным с ОКС, что обусловлено открытием новых кардиохирургических отделений, а также ежегодным увеличением количества выполненных в них интракоронарных вмешательств и операций по восстановлению сердечного ритма. Успехи кардиохирургии и рост числа малоинвазивных вмешательств у больных с ОКС, обуславливают необходимость разработки новых эффективных диагностических методов оценки состояния пациентов в том числе и для выявления ранних признаков СН [7, 8]. Приоритетные представления о патогенетических механизмах ответственных за развитие СН связаны с декомпенсацией миокарда, в результате его дисфункции и снижением сократительной способности. Сократительная способность миокарда может быть оценена непрямыми методами по изменениям в малом круге кровообращения [9].
На современном этапе больным с ОКС в экстренном порядке, в значительном количестве случаев, осуществляют чрескожное коронарное вмешательство с баллонной ангиопластикой и имплантацией коронарного стента, позволяющие восстановить кровоток в артериях и улучшить сократимость миокарда. Эффективность выполненного коронарного вмешательства определяется предшествующим состоянием коронарного русла, структурно-функциональным повреждением сердечной мышцы и возможностью их восстановления. Многочисленные исследования последних лет направлены на улучшение ближайших и отдаленных результатов лечения больных с ОИМ путем разработки новых методических подходов к проведению интракоронарных вмешательств с использованием различных стентов и фармакологических препаратов [10]. При этом необходимо учитывать, что рентгенологически определяемое в процессе коронарографии восстановление просвета сосуда, не позволяет автоматически говорить об увеличении минутного кровотока в коронарном сосуде, ликвидации ишемии и улучшении насосной функции сердца. В процессе выполнения интракоронарных вмешательств возможно развитие феномена не восстановления кровотока, так называемые slow reflow или no reflow, который связан с поражением микроциркуляторного русла миокарда [11]. Другую группу больных с ИБС составляют пациенты с нарушениями сердечного ритма и проводимости, у которых сердечная недостаточность преимущественно связана с уменьшением вклада предсердной систолы. Нарушение проведения импульса по миокарду у этих пациентов сопровождается электрической и механической диссинхронией [12]. Достаточно сложно улучшить сократимость миокарда у больных с множественными поражениями основных коронарных стволов, при значительных дистрофических изменениях миокарда и выраженном кардиосклерозе.
Важнейшим этапом в обследовании больных с ИБС является комплексная оценка сократимости и резервных возможностей миокарда. С этой целью широко используют функциональные и лучевые методы исследования сердца, наиболее распространенными из которых являются ЭКГ и ЭХО-КГ с применением нагрузочных проб. Информацию о структурных и функциональных изменениях сердца можно получить при МСКТ, ЭЛТ и МРТ с контрастным усилением, позволяющих с высокой точностью определить степень повреждения сердечной мышцы [13]. Ранее выполненными исследованиями показано, что оперативное лечение ОКС приводит к клиническому эффекту только в случае наличия достаточного количества жизнеспособных кардиомиоцитов, точное определение которых позволяет ПЭТ. Проведение МРТ и ПЭТ требует соответствующего оборудования, занимает определенное время и поэтому мало реализуемо, в широкой клинической практике [14]. В большом числе случаев возможности проведения полноценного дооперацион-ного обследования ограничены в связи с дефицитом времени.
На практике у больных с ОКС выполняют клинический и биохимические анализы крови, включающие исследования тропонина и газов крови, а так же ЭКГ. Окончательное решение о способе реваскуляризации миокарда принимают во время операции. Дополнительным и весьма чувствительным показателем левожелудочковой дисфункции у больных с ИБС является оценка состояния малого круга кровообращения. Результаты этой оценки следует всегда учитывать при углубленном обследовании пациентов. Перераспределение легочного кровотока или наличие интерстициального отека легких и их динамика могут служить объективной характеристикой степени сердечной недостаточности [15, 16].
Широкое внедрение в практику стационаров, оказывающих экстренную кардиологическую помощь, малоинвазивных хирургических вмешательств, при совершенствовании и распространении диагностических методик непрямой трехмерной визуализации, в том числе на основе компьютерной томографии, появилась возможность оценки малых изменений гемодинамики в легочном круге кровообращения, которые могут быть использованы на этапе предварительной диагностики и в процессе лечения.
Задачей исследования была непрямая оценка изменения насосной функции левого желудочка у больных с ИБС до и после выполнения малоинвазивных интракоронарных вмешательств или устранения нарушения ритма по изменению состояния малого круга кровообращения. 

 Материал и методы

Оценку изменения состояния кровообращения в малом круге у больных с ИБС проводили по результатам МСКТ органов грудной полости по изменению денситометрической плотности легочной паренхимы в выделенном объеме легкого до и в ближайшее время после проведения интракоронарного стентирования, установки ЭКС, подавления эктопических очагов или устранения патологических проводящих путей. 
Исследование грудной полости выполняли на компьютерном томографе Toshiba Aquilion 16 в обычном режиме с толщиной аксиальных срезов 2 мм, время оборота трубки 0,5 сек. Напряжение 120–130 кВ, ток 50 мАс. На втором этапе МСКТ легких по той же программе пациенту выполнялось в первые 4 дня после малоинвазивного хирургического вмешательства.
В исследование включено 44 больных ИБС в возрасте от 43 до 89 лет (средний возраст 68,1±10,0), 17 мужчин 27 женщин. Среди них были 22 пациента, поступивших в клинику с ОКС и подлежавших интракоронарным вмешательствам в экстренном порядке, 18 пациентов с нарушениями ритма сердца, острейшие проявления которых были купированы консервативно.
При наличии решения о необходимости выполнения малоинвазивного хирургического вмешательства, пациенту проводили нативную МСКТ легких, при рутинном анализе которой определялись изменения характерные для лиц соответствующей возрастной группы, в большинстве случаев связанные с умеренным усилением легочного рисунка за счет сосудистого компонента.
Проведен сравнительный анализ полученных МСКТ изображений легких выполненный до и после малоинвазивного вмешательства, который проводился в определенном специальном «окне визуализации», одинаковым для первого и второго исследования. 
«Окно визуализации» выделялось в бессосудистой зоне, обычно в VI сегменте одного из легких. В выделенном участке ткани легкого определялась средняя денситометрическая плотность легочной паренхимы, приблизительное значение которой по шкале Хаунсфилда было около – 800 НU. Данное значение принималось за уровень окна, ширина которого устанав-ливалась от 100 до 200 НU. Уровень и ширина «окна» могли быть незначительно изменены, для лучшей визуализации существующих изменений. В дальнейшем проводился посрезовый сравнительный анализ МСКТ изображений первого и второго исследования на одном и том же уровне для оценки динамики возможных изменений. На основании изменения денситометрической плотности легких появляется возможность математически рассчитать объем депонированной жидкости, что было подтверждено экспериментальными исследованиями с губчатыми материалам. 
В результате проведенного исследования после проведения малоинвазивных вмешательств у 19 пациентов были выявлены признаки достоверного улучшения легочного кровообращения в виде локальных повышений пневматизации легких, в пределах нескольких легочных долек, с понижением денситометрических показателей более чем на 10 НU. У других 25 пациентов достоверного улучшения состояния легочного кровотока отмечено не было, что было расценено, как отсутствие достоверных МСКТ-признаков уменьшения левожелудочковой недостаточности в ближайшем послеоперационном периоде. Результаты оценки сократительной функции левого желудочка по данным МСКТ у больных с ИБС при интракоронарных вмешательствах и при установке кардиостимулятора представлены в таблице 1.

У 61% больных определялось достоверное улучшение пневматизации легких после установки кардиостимулятора и нормализации сердечного ритма. В то время как успешно выполненное интракоронарное вмешательство с видимым восстановлением кровотока после стентирования приводило к улучшению кровообращения в малом круге у 8 из 22(36%) пациентов. У 4-х больных после проведенной абляции проводящих путей изменений легких по данным МСКТ получено не было.
Клинический пример.
Пациентка С., 55 лет поступила в экстренном порядке по поводу ОКС клинически выраженного болями стенокардитического характера, проявляющегося за грудиной и изменениями на ЭКГ.
 Клинический диагноз: ИБС, нестабильная стенокардия, постинфарктный кардиосклероз (ИМ неизвестной давности). Сердечная недостаточность II ф.кл. (NYHA).
Операция – интракоронарное стентирование передней межжелудочковой ветви левой коронарной артерии.
Данные МСКТ представлены на рисунках 1–3.

 Обсуждение

Клинические признаки сердечной недостаточнос-
ти хорошо известны, к ним относят: сердцебиение, одышку при физической нагрузке, слабость и быструю утомляемость. 
Лучевое обследование больных с ИБС направлено на выявление ранних признаков сердечной недостаточности, связанной с систолической и диастолической дисфункцией левого желудочка. Важнейшими показателями сократительной способности миокарда левого желудочка являются конечный диастолический объем левого желудочка, фракция выброса и конечно-диастолическое давление. Однако необходимо учитывать, что для больных ИБС осложненной СН низкая сократимость миокарда не всегда определяет тяжесть декомпенсации, толерантность к физическим нагрузкам и прогноз заболевания. В настоящее время получены убедительные доказательства того, что с клиническими и инструментальными маркерами декомпенсации в большей степени, чем снижение сократимости, коррелируют показатели диастолической функции миокарда. Систолическая дисфункция связана со слабостью сердечной мышцы и повышением конечного диасто-лического давления в левом предсердии, диастолическая дисфункция миокарда связана с замедлением расслабления левого желудочка, в результате чего снижается его возможность принимать кровь под низким давлением, без компенсаторного его повышения в левом предсердии и легочных венах. Причиной дисфункции миокарда при ИБС является ишемия, в результате которой уменьшается количество нормально функционирующих кардиомиоцитов, что связано с их некрозом или апоптозом, а также возможными обратимыми изменениями как дистрофия и гибернация.
Важную роль в компенсаторно-приспособительных реакциях сердца к условиям перегрузки давлением и/или объемом играет ишемическое прекондиционирование, заключающийся в ступенчатой постепенной перестройке метаболизма кардиомиоцитов. При любом варианте сердечной недостаточности развиваются признаки легочного или системного застоя. Реваскуляризация миокарда в процессе малоинва-зивных интракоронарных вмешательств и нормали-зация сердечного ритма у больных с ОКС может привести к восстановлению сократимости. Положительный результат вмешательств зависит от своевременности и адекватности выполненной операции, фармакологического сопровождения, а также выраженности существующих патофизиологических изменений в миокарде и в организме в целом. 
Выявление скрытых форм сердечной недостаточности может характеризовать динамику изменений насосной функции сердца под воздействием проводимого лечения.
В ранее выполненных фундаментальных исследованиях отечественных и зарубежных авторов проведены сопоставления данных классической рентгенографии легких и ангиопульмонографии с определением давления в камерах сердца [7,9,15]. В указанных работах установлено наличие патофизиологически обоснованного определенного соответствие между рентгеновской картиной легких и величиной давления в левом предсердии. Показано, что состояние сосудов малого круга кровообращения, особенно системы легочных вен, косвенно отражает уровень давления в левом предсердии и объема циркулирующей жидкости, что при развитии сердечной недостаточности является ранним и чувствительным показателем сократительной функции миокарда. Важность оценки состояния малого круга кровообращения заключается в том, что далеко не все больные имеют клинические симптомы декомпенсации, а размеры левого желудочка у больных с ОКС могут оставаться нормальными, даже при значительной сердечной недостаточности.
Выделяют четыре основные степени нарушения легочного кровотока, обусловленные затруднениями оттока из левого предсердия от перераспределения легочного кровотока до альвеолярного отека [17, 18]. Определяемые изменения в малом круге кровообращения могут быть использованы как надежные гемодинамические параметры для оценки эффективности лечебных мероприятий и качества жизни больного, страдающего коронарной болезнью сердца.
Одной из важных проблем является разработка оптимальной методики МСКТ с учетом технических возможности аппаратуры, направленной на выявление малых изменений картины легких, наступающих в короткие сроки после малоинвазивных хирургических вмешательств. Прямая оценка легочных сосудов по их диаметру затруднительна, так как вариация их калибра меньше аппаратной погрешности линейных измерений. Теоретически возможна качественная оценка изменений калибра мелких сосудов, толщины междольковых и внутридольковых перегородок, однако, с учетом наличия артефактов движения от сердца – данный анализ требует применения сложных методов статистического анализа и проведения многократных МСКТ сканирований. Предложена методика локальной оценки (на уровне легочных долек) интегральной характеристики – денситометрической плотности легочной ткани и ее изменения после хирургического вмешательства. Достоверность изменения денситометрической плотности для каждого случая обеспечивается тем, что максимальная заявленная производителем погрешность томографа по неоднородности поля составляет 4 единицы Хаунсфилда.
Одним из наиболее типичных проявлений левожелудочковой сердечной недостаточности, при ее проявлениях, является феноменом «визуального» уплотнения легочной ткани, известный как симптом матового стекла (СМС), который был использован в данном исследовании. СМС не является специфичным признаком для сердечной недостаточности, но его изменение на фоне лечения является показательным. СМС описывается как увеличенная «туманная» плотность легочной ткани в бессосудистой зоне.
При оценке состояния малого круга кровообращения характеризующего левожелудочковую сердечную недостаточность по задержке жидкости в легочном круге кровообращения необходимо учитывать возможное избыточное внутривенное введение дополнительного объема лекарственных средств и других обстоятельств, влияющих на сократимость миокарда. Состояние легочного рисунка связано с повышением давления в прекапиллярном звене малого круга, то есть в системе легочных артерий. Подобные же изменения происходят на МСКТ легких, что отмечается в ряде работ [19, 20].
В нашем исследовании при проведении сравнительной диагностики не было оснований полагать, что у пациентов имелись другие заболевания проявляющиеся СМС, связанные с первичной венозной и лимфатической обструкцией, увеличенной капиллярной проницаемостью, гипопротеинемией, гидростатическим отеком легкого, как и с другой стороны возможные ранее существовавшие интерлобулярные, септальные и перибронхиальные утолщения [21–23].
Таким образом, МСКТ легких может быть предложена в качестве метода непрямой оценки степени сердечной недостаточности. В результате выполненного исследования на основании данных МСКТ-картины легких установлено наличие динамики изменений пневматизации легочной паренхимы у части больных с ОКС, перенесших экстренные малоинвазивные хирурги-ческие вмешательства, либо прошедших консервативное лечение.
Проведенное исследование показало высокую чувствительность МСКТ сканирования в оценке дисфункции левого желудочка при восстановлении коронарного кровотока и нормализации сердечного ритма. 
Данные МСКТ легких, полученные при динамическом наблюдении у больных с ИБС, могут быть использованы для контроля проводимого лечения, в том числе как дополнительный объективный критерий эффектив-ности выполненного малоинвазивного хирургического вмешательства. Отсутствие признаков улучшения легочного кровотока по данным МСКТ у части больных с ОКС может быть расценено, как отсутствие ответа гемодинамики в малом круге кровообращения на проводимые вмешательства, что требует проведения дополнительной верификации причины.­