CC BY
6Диагностические возможности однофотонной эмиссионной компьютерной томографии/компьютерной томографии в оценке нарушений перфузии при легочной гипертензии
М.Ю. Лысенков, рентгенолог отдела радионуклидной диагностики и позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ);
A.А. Аншелес, к. м. н., н. с. отдела радионуклидной диагностики и ПЭТ; К.П. Иванов, к. м. н., н. с. отдела радионуклидной диагностики и ПЭТ; Т.В. Мартынюк, к. м. н., руководитель лаборатории легочной гипертензии;
B.Б. Сергиенко, д. м. н., профессор, руководитель отдела радионуклидной диагностики и ПЭТ
ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» Министерства здравоохранения Российской Федерации, ул. 3-я Черепковская, 15а, Москва, 121552, Россия
Diagnostic capabilities of single-photon emission computed tomography/computed tomography in the evaluation of perfusion disorders in pulmonary hypertension
M.Yu. Lysenkov, Radiologist of the Department of Nuclear Medicine and PET;
A.A. Ansheles, Cand. Med. Sci., Researcher of the Department of Nuclear Medicine and PET;
K.P. Ivanov, Cand. Med. Sci., Researcher of the Department of Nuclear Medicine and PET;
T.V. Martynyuk, Cand. Med. Sci., Head of the Laboratory of Pulmonary Hypertension; V. B. Sergienko, MD, Professor, Head of the Department of Nuclear Medicine and PET
Russian Cardiology Research-and-Production Complex, Ministry of Health of the Russian Federation, ul. Tret'ya Cherepkovskaya, 15a, Moscow, 121552, Russia
Цель исследования - изучение диагностических возможностей однофотонной эмиссионной компьютерной томографии/компьютерной томографии (ОЭКТ/КТ) в оценке состояния перфузии лёгких при легочной гипертензии (ЛГ).
Материал и методы. Обследованы 10 пациентов с легочной гипертензией. Диагноз был верифицирован в соответствии с Российскими рекомендациями по диагностике и лечению ЛГ на основании комплекса исследований, включающего катетеризацию правых отделов сердца. Всем пациентам была выполнена КТ-ангиопульмонография. Одновременно всем пациентам проведено радиологическое исследование на совмещенном ОЭКТ/КТ-томографе с внутривенным введением радиофармпрепарата 99тТс-МАА (макроагрегаты альбумина, меченные технецием-99т) активностью 2-4 мКи.
Результаты. По результатам КТ-ангиопульмонографии у 7 пациентов данных за наличие тромбов в просвете легочных артерий не выявлено, у 3 пациентов был подтвержден диагноз тромбоэмболии легочных артерий (ТЭЛА) на уровне сегментарных сосудов.
В результате исследования с помощью ОЭКТ/КТ было выявлено 5 случаев нетромбоэмболической ЛГ и 5 случаев ТЭЛА с учетом дефектов перфузии при ОЭКТ и отсутствия видимых изменений легочной ткани при КТ (фиброзных или др.). Следует отметить, что в числе 5 пациентов с диагностированной ТЭЛА были 2 пациента, которым ранее при проведении КТ-ан-гиопульмонографии диагноз ТЭЛА не был установлен. Это может объясняться тем, что при данном методе исследования не всегда удается четко визуализировать тромбы в просвете сосудов легких на субсегментарном уровне.
Заключение. Проведенные исследования показали, что совмещенный метод ОЭКТ/КТ, позволяя четко визуализировать анатомическое, морфологическое и функциональное состояние легких, является ценным диагностическим методом при выявлении патологии легких.
Для контактов: Лысенков Михаил Юрьевич; e-mail: m0432008@rambler.ru 2б|
Objective: to study the diagnostic capabilities of single-photon emission computed tomography/computed tomography (SPECT/ CT) in the evaluation of lung perfusion in pulmonary hypertension (PH).
Subject and methods. Ten patients with pulmonary hypertension were examined. Its diagnosis was verified in accordance with the Russian guidelines for the diagnosis and treatment of PH, by conducting a set of studies involving right heart catheterization. CT angiopulmonography was carried out in all the patients. At the same time all the patients underwent a radiological study on a combined SPECT/CT scanner with the intravenous injection of the radiotracer 99mTc-MAA (technetium-99m-labelled macroag-gregated albumin) with an activity of 2-4 mCi.
Results. CT-angiopulmonography revealed no thrombi in the pulmonary artery lumen in 7 patients and confirmed the diagnosis of pulmonary thromboembolism (PTE) at the level of segmental vessels in 3.
SPECT/CT examination identified 5 cases of non-thrombo-embolic PH and 5 cases of PTE with consideration for SPECT perfusion defects and no visible lung tissue (fibrous or other) changes on a CT scan. It should be noted that the 5 patients diagnosed as having PTE included 2 patients in whom PTE had not previously been diagnosed at CT angiopulmonography. This may be due to that this technique cannot always clearly visualize thrombi in the pulmonary vessel lumen at a sub-segmental level.
Conclusion. The investigations have indicated that, by clearly visualizing pulmonary anatomy, morphology, and function, combined SPECT/CT imaging is a valuable diagnostic tool in detecting lung pathology.
Ключевые слова: легочная гипертензия, тромбоэмболия легочной артерии, лучевая диагностика, однофотонная эмиссионная компьютерная томография/ компьютерная томография
Index terms: pulmonary hypertension, pulmonary thromboembolism, radiodiagnosis, SPECT/CT
Легочная гипертензия (ЛГ) объединяет группу заболеваний, характеризующихся прогрессирующим повышением легочного сосудистого сопротивления, давления в легочной артерии (ЛА) и ее ветвях, а также в правых отделах сердца. Это, в свою очередь, приводит к ремоделирова-нию сердца и сосудов, развитию правожелудочковой сердечной недостаточности и гибели пациентов.
За последнее десятилетие отмечен значительный прогресс в изучении механизмов развития болезни, диагностическом процессе и лечении пациентов с легочной гипертензией [1].
Диагностическими критериями ЛГ являются повышение среднего давления в ЛА более 25 мм рт. ст. в покое, или ЛСС более 3 единиц Вуда, по данным катетеризации правых отделов сердца [2].
Эксперты обращают внимание, что до недавнего времени легочная гипертензия считалась редким заболеванием. Однако уже по данным Национального французского регистра ее распространенность оценивалась как 15 на 1 млн человек [3].
Следует отметить, что среди пациентов с легочной артериальной гипертензией (ЛАГ) (1-я клиническая группа) наиболее часто встречаются больные иди-опатической легочной гипертен-зией (ИЛГ) (39,2%) [3], тогда как ЛГ вследствие хронической или рецидивирующей ТЭЛА приводит к развитию хронической тромбоэмболической ЛГ (ХТЛГ), которая относится к 4-й клинической группе по современной классификации [4].
Независимо от этиологических или патогенетических особенностей клинические проявления у больных с ЛГ схожи. Одышка, головокружение и боли в грудной клетке являются наиболее частыми симптомами в развернутой стадии заболевания. Сердцебиение и перебои в работе сердца, повышенная утомляемость, обмороки, кашель
(ВПСЦЛ) занимает центральное место в дифференциальной диагностике различных форм ЛГ. Этот метод позволяет оценивать легочную перфузию и вентиляцию, проходимость мелких бронхиол, функцию мукоцилиарного аппарата и альвеолярно-капил-лярных мембран. ВПСЦЛ необходимо проводить пациентам после исключения наиболее частых причин ЛГ, таких как заболевания левых отделов сердца и легких, а также пациентам этих групп при наличии диспропорционального повышения давления в ЛА для исключения острой или перенесенной ТЭЛА [5]. Однако в отношении диагностики ТЭЛА метод отличается высокой чувствительностью (95,2%) и недостаточной специфичностью (20%). Это обусловлено тем, что многие патологические процессы в легких сопровождаются региональным снижением перфузии (опухоли легкого, абсцесс, пнев-москлероз, гидроторакс и др.) [6], поэтому требуется сопоставление с данными рентгенографии или КТ. Также использование данной методики не всегда дает полную информацию о локализации и распространённости патологических процессов на фоне других заболеваний. В связи с тем, что проведение вентиляционной сцинтиграфии возможно не во всех клиниках, допускается сопоставление данных перфузи-онной сцинтиграфии с рентгенографической картиной [7].
С 1980 г. в отечественной практике широко используется радиодиагностический метод - одно-фотонная эмиссионная компьютерная томография (ОЭКТ) [8]. В последнее десятилетие продолжается развитие новых визуализирующих технологий, которые позволили объединить анатомические и функциональные методы в совмещенные системы визуализации, такие, как ОЭКТ/КТ, ПЭТ/КТ или ПЭТ/МРТ. Наиболее доступная из них - технология ОЭКТ/КТ. Эта методика может играть важную роль при лечении пациентов с патологией
и кровохарканье также относятся к характерным симптомам ЛГ [2].
Диагностировать легочную гипертензию, особенно на ранних стадиях (когда больше возможностей помочь больному и существенно улучшить его прогноз), очень сложно, поэтому на современном этапе проблема ранней диагностики как наличия, так и генеза Л Г является весьма актуальной. Стратегия диагностики ЛГ предполагает проведение комплексного обследования с целью установления диагноза, клинического класса и типа, а также оценки функционального и гемодинамического статуса пациентов [1].
Помимо основных клинико-диагностических исследований для уточнения диагноза ЛГ некоторые авторы рекомендуют использовать метод КТ-ангиопуль-монографии, что позволяет выявить наличие тромбов в просвете легочных артерий и их локализацию, а также уточнить морфологические изменения лёгких. Этот метод дает возможность с большой точностью проводить дифференциальную диагностику тромбо-эмболических нарушений и других патологических состояний лёгких. Однако многие вопросы о состоянии лёгочной ткани, связанные с её перфузией, не всегда позволяют при проведении КТ в полной мере оценить структурно-функциональное состояние легочного кровотока на субсегментарном уровне. Кроме того, использование йодсодержащих рентгеноконтрастных препаратов зачастую ограничивает многократное обследование больных данной категории, в связи с этим КТ-ангиопульмонография не может достаточно широко проводиться всем пациентам при динамическом наблюдении.
Современную диагностику заболеваний легких невозможно представить без радионуклид-ных исследований. Согласно предложенному в 2009 г. Европейским обществом кардиологов алгоритму, вентиляционно-пер-фузионная сцинтиграфия легких
легких, значительно повышая качество сцинтиграфического исследования.
Широкое внедрение данного метода в клиническую практику стало возможным благодаря сочетанию высокой точности результатов, простоты исследований, их атравматичности, отсутствия аллергических реакций на введение радиофармпрепарата (РФП) и возможной контраст-индуцированной нефропатии как реакции на введение рентгено-контрастного препарата.
Данная совмещенная система радионуклидной визуализации позволяет проводить одновременное исследование как структурных, так и функциональных изменений легких. Клиническая значимость подобных исследований крайне перспективна, даёт возможность улучшения диагностики и локализации повреждений различной этиологии, а также более точного определения характеристик структурных и метаболических изменений. Кроме того, подобные системы позволяют значительно улучшить качество визуализации очагов поражения с учетом коррекции поглощения излучения и минимизировать общее время обследования пациента. В результате этого диагностика заболеваний с учётом особенностей фармако-кинетики РФП позволит оценить изменения с большей точностью на самой ранней стадии заболеваний и своевременно провести адекватное лечение.
В связи с этим диагностические возможности совмещенных систем представляют большой интерес для практической медицины. Однако в отечественной практике этот метод до сих пор остается малоизученным, особенно при лёгочной патологии.
В настоящее время в отделе радионуклидной диагностики и ПЭТ РКНПК ведется работа по созданию методик дифференциальной диагностики хронической тромбоэмболической легочной гипертензии и идиопатичес-кой ЛГ. Исследования проводят-
лено, у 3 пациентов был подтвержден диагноз ТЭЛА на уровне сегментарных сосудов.
С помощью ОЭКТ/КТ было выявлено 5 случаев нетромбо-эмболической ЛГ и 5 случаев ТЭЛА с учетом наличия дефектов перфузии при ОЭКТ и отсутствия видимых изменений легочной ткани при КТ (фиброзных или др.). Следует отметить, что в числе 5 пациентов с диагностированной ТЭЛА были 2 пациента, которым ранее при проведении КТ-ангиопульмонографии диагноз ТЭЛА не был установлен. Это может объясняться тем, что при данном методе исследования не всегда удается четко визуализировать тромбы в просвете сосудов легких на субсегментарном уровне.
Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод о том, что благодаря одновременному использованию двух методик — оценке перфузии с помощью введения РФП и анатомических особенностей - с помощью КТ метод гибридной ОЭКТ/КТ позволяет более точно выявить истинную причину повышения давления в малом круге кровообращения. В нашем исследовании мы использовали совмещенную систему ОЭКТ/КТ, которая позволила повысить качество как собственно проведенного исследования, так и оценки результатов. Это достигалось несколькими способами. Во-первых, двойной метод визуализации при помощи КТ обеспечивает анатомическое изображение, которое может использоваться в качестве шаблона для определения анатомических особенностей областей, представляющих интерес при количественной оценке накопления РФП. Во-вторых, ОЭКТ/КТ имеет функцию коррекции поглощения, чего лишены ОЭКТ и ПЭТ. Значимость коррекции поглощения состоит в исключении ряда ошибок, связанных с эффектом затухания гамма-излучения из-за его поглощения вышележащими анатомическими структурами,
ся на аппарате PHILIPS Bright View XCT.
Целью нашего исследования явилось изучение диагностических возможностей ОЭКТ/КТ в оценке состояния перфузии лёгких при ЛГ.
Материал и методы
Нами обследованы 10 пациентов с легочной гипертензией. Диагноз был верифицирован в соответствии с Российскими рекомендациями по диагностике и лечению ЛГ на основании комплекса исследований, включающего катетеризацию правых отделов сердца. Всем пациентам была выполнена КТ-ангиопуль-монография. Одновременно всем пациентам проведено радиологическое исследование на совмещенном ОЭКТ/КТ-томографе с внутривенным введением радиофармпрепарата 99тТс-МАА (макроагрегаты альбумина, меченные технецием-99т) активностью 2-4 мКи. Запись осуществлялась в положении пациента лежа на спине. КТ-исследование грудной клетки проводилось при задержке дыхания на выдохе, при ОЭКТ получали серию из 64 сцинтиграмм. Продолжительность исследования не превышала 20 мин. Последующая обработка полученных данных выполнялась при помощи пакета прикладных программ с компьютерной реконструкцией и совмещением сцинтиграфических и рентгеновских срезов в аксиальной, фронтальной и сагиттальной проекциях. Вычисляли процентное соотношение количества импульсов (счета) всего легкого и дефекта перфузии в отдельности к фоновому счету, с коррекцией поглощения (КП) и без нее. Фоном была выбрана область правого поддиафрагмального пространства.
Результаты и обсуждение
По результатам КТ-ангио-пульмонографии у 7 пациентов данных за наличие тромбов в просвете легочных артерий не выяв-
Рис. 1. Вероятность поглощения гамма-излучения тканями растет пропорционально его пробегу. Это приводит к неравномерности изображений и снижению статистики счета от наиболее глубоких структур. Данные КТ о плотности тканей позволяют рассчитать число потерянных квантов и компенсировать статистику скорости счета.
Рис. 2. Статистика счета до коррекции поглощения (а) и после нее (б).
что особенно заметно с увеличением глубины залегания области интереса (рис. 1).
В совмещенных системах данные КТ использовались для создания матриц коэффициентов затухания для конкретной области исследования, что позволяло произвести коррекцию ошибок, связанных с ослаблением фотонов за счет эффекта поглощения, рассеивания и эффекта частичного объема. Эта карта создавалась путем преобразования единиц Хаунсфилда из КТ-данных в единицы линейного коэффициента ослабления энергии гамма-кванта [8-11]. В нашем исследовании статистика счета при
проведении анализа с КП была значительно выше, чем без коррекции, как для зоны интереса, так и для фона, независимо от морфологического состояния легочной ткани (рис. 2).
Это дает право утверждать, что в отношении диагностики легочной патологии чувствительность метода ОЭКТ, совмещенной с КТ, возрастает. Диагностика заболеваний с учетом особенностей фармакокинетики РФП и математической обработки с помощью коррекции поглощения позволяет оценивать изменения легочной гемодинамики на более ранней стадии заболеваний и своевременно на-
значать необходимое лечение. В дополнение к этому, совмещенный метод ОЭКТ/КТ не требует введения йодсодержащего контрастного препарата, следовательно, полностью нивелируется риск развития аллергических реакций у пациентов, что также дает возможность безопасно проводить повторные исследования с целью оценки динамики состояния легких и эффективности терапии.
Заключение
Проведенные исследования показали, что совмещенный метод ОЭКТ/КТ, позволяя четко визуализировать анатомическое,
iiqir-a-t
i 'Д'лН1
Рис. 3. Классическая ОЭКТ (а) - визуализируется дефект перфузии РФП в области верхушки правого легкого. Рентгеновская компьютерная томография (б) - визуализируются эмфизематозные изменения легочной ткани в области верхушки правого легкого. Совмещенная ОЭКТ/КТ (в) - зона дефекта перфузии РФП полностью совпадает со структурными изменениями паренхимы легкого.
морфологическое и функциональное состояние легких, является ценным диагностическим методом при выявлении патологии легких (рис. 3).
Этот метод лишен многих недостатков классической ОЭКТ и дает возможность избежать ложноположительных и ложно-отрицательных результатов, не основываясь лишь на данных визуальной оценки полученного изображения излучения РФП. Весомый вклад в это вносит наличие в данных аппаратах функции коррекции поглощения, что позволяет проводить более точную количественную оценку состояния легочного кровотока по сравнению с классической ОЭКТ. Таким образом, совмещенная система ОЭКТ/КТ является чувствительным, неинвазивным методом диагностики легочной ги-пертензии и представляется более перспективной и достоверной для дифференциальной диагностики ЛГ.
Литература
1. Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Update 2009. European Society of Cardiology. Eur. Heart Journal. 2009; 30: 2493-537.
2. Barst R.J., McGoon M., Torbicki A. et al. Diagnosis and differential assessment of pulmonary arterial hypertension. J. Am. Coll. Cardiol. 2004; 43: 40S-7.
3. Humbert M., Sitbon O., Chaouat A., Bertocchi M., Habib G., Gressin V. et al. Pulmonary arterial hypertension in France: results from a national registry. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2006; 173: 1023-30.
4. Диагностика и лечение легочной гипертензии. Российские рекомендации. Приложение 2. Кар-диоваскулярная терапия и профилактика. 2007; 6 (6).
5. Мартынюк Т.В., Чазова И.Е., Наконечников С.Н. Легочная ги-пертензия: актуальные вопросы диагностики и лечения. Фарма-тека. 2012; 5 (238): 52-6.
6. Кудряшова Н.Е., Ермолов А.С., Береснева Э.А., Дорфман А.Г., Маныкин И.Е., Бокова Е.В. Пер-фузионная сцинтиграфия легких в комплексной диагностике тромбоэмболии легочной артерии. Вестник рентгенологии и радиологии. 2006; 2: 28-34.
7. Guidelines on the diagnosis and management of acute pulmonary embolism. Eur. Heart Journal. 2008; 29: 2276-315.
8. Сергиенко В.Б., Ноников В.Е. Эмиссионная компьютерная томография в пульмонологии. Тер. архив. 1984; 3: 122-5.
9. Kinahan P.E., Townsend D.W., Beyer T., Sashin D. Attenuation correction for a combined 3D PET/CT scanner. Med. Phys. 1998; 25: 2046-53.
10. Beyer T., Townsend D.W., Brun T., Kinahan P.E., Charron M., Roddy R. et al. A combined PET/CT scanner for clinical oncology J. Nucl. Med. 2000; 41: 1369-79.
11. Delbeke D., Hopper W, Cerci R., Martin W. H., Patton J. A., Sandler M.P. Value of attenuation correction and
image fusion for interpretation of FDG images using an integrated hybrid camera with x-ray based attenuation maps in patients with known or suspected malignancies. J. Nucl. Med. 2000; 41: 282.
12. Bocher M., Balan A., Krausz Y., Shrem Y., Lonn A., Wilk M., Chi-sin R. Gamma camera mounted anatomical x-ray tomography: technology, system characteristics, and first images. Eur. J. Nucl. Med. 2000; 27: 619-27.
References
1. Guidelines for the diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Update 2009. European Society of Cardiology. Eur. Heart Journal. 2009; 30: 2493-537.
2. Barst R.J., McGoon M., Torbicki A. et al. Diagnosis and differential assessment of pulmonary arterial hypertension. J. Am. Coll. Cardiol. 2004; 43: 40S-7.
3. Humbert M., Sitbon O., Chaouat A., Bertocchi M., Habib G., Gressin V. et al. Pulmonary arterial hyperten-
sion in France: results from a national registry. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2006; 173: 1023-30.
4. Diagnosis and treatment of pulmonary hypertension. Russian recommendations. Annex 2. Kardio-vaskulyarnaya terapiya iprofilakti-ka. 2007; 6 (6) (in Russian).
5. Martynyuk T.V., Chazova I.E., Na-konechnikov S.N. Pulmonary hypertension: current issues of diagnosis and treatment. Farmateka. 2012; 5 (238): 52-6 (in Russian).
6. Kudryashova N.E., Ermolov A.S., Veresneva E.A., Dorfman A.G., Manykin I.E., Vokova E.V. The perfusion lung scintigraphy in the diagnosis of complex pulmonary embolism. Vestnik rentgenologii i radiologii. 2006; 2: 28-34 (in Russian).
7. Guidelines on the diagnosis and management of acute pulmonary embolism. Eur. Heart Journal. 2008; 29: 2276-315.
8. Sergienko V.B., Nonikov V.E. Emission computed tomography in pul-
monology. Ter. Arkhiv. 1984; 3: 122-5 (in Russian).
9. Kinahan P.E., Townsend D.W., Beyer T., Sashin D. Attenuation correction for a combined 3D PET/CT scanner. Med. Phys. 1998; 25: 2046-53.
10. Beyer T., Townsend D.W., Brun T., Kinahan P.E., Charron M., Roddy R. et al. A combined PET/CT scanner for clinical oncology. J. Nucl. Med. 2000; 41: 1369-79.
11. Delbeke D., Hopper W., Cerci R., Martin W. H., Patton J. A., Sandler M.P. Value of attenuation correction and image fusion for interpretation of FDG images using an integrated hybrid camera with x-ray based attenuation maps in patients with known or suspected malignancies. J. Nucl. Med. 2000; 41: 282.
12. Bocher M., Balan A., Krausz Y., Shrem Y., Lonn A., Wilk M., Chi-sin R. Gamma camera mounted anatomical x-ray tomography: technology, system characteristics, and first images. Eur. J. Nucl. Med. 2000; 27: 619-27.
Поступила 25.10.2013
