CC BY
0
Российский кардиологический журнал 2024;29(6):5879
doi: 10.15829/1560-4071-2024-5879 https://russjcardiol.elpub.ru
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ ISSN 1560-4071 (print) ISSN 2618-7620 (online)
Изучение взаимосвязи механической диссинхронии левого желудочка и повышенного клиренса 99|11Тс-МИБИ у пациентов с хронической сердечной недостаточностью
Мишкина А. И., Атабеков Т. А., Сазонова С. И., Агафонкин С. В., Баталов Р. Е., Завадовский К. В.
Цель. Оценить скорость вымывания радиофармпрепарата 99тТс- метокси -изобутил - изонитрила (99тТс- МИБИ) из миокарда и взаимосвязь данного по -казателя с индексами сократимости и механической диссинхронии левого желудочка (ЛЖ) у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) неишемической этиологии.
Материал и методы. В исследование было включено 20 пациентов с ХСН не -ишемической этиологии, которые имели показания к проведению сердечной ресинхронизирующей терапии (СРТ). Десять пациентов без ХСН были вклю -чены в группу сравнения. Всем пациентам была проведена перфузионная сцинтиграфия миокарда (ПСМ) с 99тТс-МИБИ, по протоколу раннего и отсро -ченного сканирования. Оценивали скорость вымывания 99тТс-МИБИ, а также перфузию, сократимость и механическую диссинхронию ЛЖ по данным фазо -вого анализа (фазовое стандартное отклонение, ширину фазовой гистограм -мы (НВ\М), асимметрию и крутизну). Через 6 мес. после СРТ всем пациентам с ХСН проводили ПСМ для оценки динамики исследуемых показателей. Результаты. По данным ПСМ пациенты с ХСН отличались более высокой скоростью вымывания 99тТс-МИБИ из миокарда ЛЖ, по сравнению с группой сравнения (10,9 (8,49 - 13,8) vs 3,98 (0,9 - 9,8)%, р=0,0001), а также наличи -ем выраженной механической диссинхронии ЛЖ (стандартное отклонение: 66 (55,11- 73,24) vs 13,1 (10,1-19,6) градусов, р<0,0001; HBW: 207 (165- 246) vs 40 (33 -66) градусов, р<0,0001). Скорость вымывания 99тТс -МИБИ поло -жительно коррелировала с объемами ЛЖ: конечно-диастолическим (г=0,46, р<0,001) и конечно - систолическим объемами ЛЖ (г=0,44, р<0,001) и отрица -тельно коррелировала с фракцией выброса ЛЖ (г=0,41, р<0,001). Была вы -явлена умеренная корреляционная взаимосвязь между скоростью вымывания 99тТс- МИБИ и индексами механической диссинхронии ЛЖ и сократимости: HBW (г=0,412, р<0,001), асимметрия (г=- 0,41, р<0,001), крутизна (г=- 0,44, р<0,001), движение стенки (г=- 0,45, р=0,001), утолщение стенки (г=- 0,54, р<0,001). Через 6 мес. после СРТ у всех пациентов отмечалось статистиче -ски значимое снижение скорости вымывания 99тТс-МИБИ с 12,4 (10,3 -14,9) до 8,14 (3,37 - 8,88)%, р=0,0006.
Заключение. У пациентов с ХСН неишемической этиологии увеличение ско -рости вымывания 99тТс- МИБИ из миокарда ЛЖ ассоциировано с выраженностью нарушения сократимости и механической диссинхронии сердца.
Ключевые слова: хроническая сердечная недостаточность, 99тТс- метокси -изобутил изонитрил, скорость вымывания, перфузионная сцинтиграфия мио карда.
Отношения и деятельность. Исследование выполнено за счет гранта Рос -сийского научного фонда № 23 -75-01086, https://rscf.ru/project/23 -75-01086/.
ID исследования: ClinicalTrials.gov (NCT03667989).
Научно - исследовательский институт кардиологии, ФГБНУ Томский нацио -нальный исследовательский медицинский центр РАН, Томск, Россия.
Мишкина А. И.* — н.с. лаборатории радионуклидных методов исследо -вания, ORCID: 0000 - 0001- 9453 - 1635, Атабеков Т.А. — врач- сердечно -сосудистый хирург отделения хирургического лечения сложных нарушений ритма сердца и электрокардиостимуляции, ORCID: 0000 -0003 - 2645 - 4142, Сазонова С. И. — руководитель лаборатории радионуклидных методов исследования, ORCID: 0000 - 0003 - 2799 - 3260, Агафонкин С. В. — ординатор, ORCID: 0000- 0002 - 7358 - 6386, Баталов Р. Е. — руководитель лаборато -рии высоких технологий диагностики и лечения нарушений ритма сердца, ORCID: 0000- 0003- 1415- 3932, Завадовский К. В. — руководитель отдела лучевой диагностики, ORCID: 0000-0002-1513- 8614.
*Автор, ответственный за переписку (Corresponding author): anna123.2013@gmail.com
ЛЖ — левый желудочек, МСИ — максимальная скорость изгнания, МСН — максимальная скорость наполнения, ПСМ — перфузионная сцинтиграфия миокарда, РФП — радиофармпрепараты, СРТ — сердечная ресинхронизи -рующая терапия, ССН/3 — средняя скорость наполнения за 1/3 диастолы, ФВ — фракция выброса, ФК — функциональный класс, ХСН — хрониче -ская сердечная недостаточность, 99mTc- МИБИ — 99mTc- метокси - изобутил -изонитрил, HBW — ширина фазовой гистограммы, PSD — фазовое стандартное отклонение.
Рукопись получена 04.04.2024 Рецензия получена 05.04.2024 Принята к публикации 17.04.2024
Для цитирования: Мишкина А. И., Атабеков Т. А., Сазонова С. И., Агафонкин С. В., Баталов Р. Е., Завадовский К. В. Изучение взаимосвязи механической диссинхронии левого желудочка и повышенного клиренса 99тТс МИБИ у пациентов с хронической сердечной недостаточностью. Российский кардиологический журнал. 2024;29(6):5879. doi: 10.15829/1560 - 4071- 2024 -5879. EDN КТ\М^
Relationship between left ventricular mechanical dyssynchrony and accelerated 99mTc-MIBI clearance in patients with heart failure
Mishkina A. I., Atabekov T. A., Sazonova S. I., Agafonkin S. V., Batalov R. E., Zavadovsky K. V.
Aim. To evaluate 99mTc- methoxy- isobutyl - isonitrile (99mTc- MIBI) washout rate and its relationship with contractility and left ventricular (LV) mechanical dyssynchrony in patients with heart failure (HF) of non - ischemic origin. Material and methods. The study included 20 patients with HF of non - ischemic origin with indications for cardiac resynchronization therapy (CRT). Ten patients without HF were included in the comparison group. All patients underwent 99mTc -MIBI myocardial perfusion scintigraphy (MPS). We assessed the 99mTc -MIBI washout rate, as well as LV perfusion, contractility, and mechanical dyssynchrony using phase analysis data (phase standard deviation, histogram bandwidth (HBW),
asymmetry, and gradient). Six months after CRT, all patients with HF underwent MPS to assess the changes of studied parameters.
Results. According to MPS, patients with HF had a higher 99mTc -MIBI washout rate from the LV myocardium compared with the comparison group (10,9 (8,49 -13,8) vs 3,98 (0,9 -9,8)%, p=0,0001), as well as severe LV mechanical dyssynchrony (standard deviation: 66 (55,11- 73,24) vs 13,1 (10,1-19,6), p<0,0001; HBW: 207 (165 - 246) vs 40 (33- 66), p<0,0001). The 99mTc- MIBI washout rate was positively correlated with LV end- diastolic (r=0,46, p<0,001) and LV end - systolic volumes (r=0,44, p<0,001) and negatively correlated with LV ejection fraction (r=0,41,
p<0,001). A moderate correlation was found between the 99mTc -MIBI washout rate and following LV mechanical dyssynchrony and contractility parameters: HBW (r=0,412, p<0,001), asymmetry (r=- 0,41, p<0,001), gradient (r=- 0,44, p<0,001), wall motion (r=- 0,45, p=0,001), wall thickening (r=- 0,54, p<0,001). Six months after CRT, all patients showed a significant decrease in the 99mTc- MIBI washout rate from 12,4 (10,3 -14,9) to 8,14 (3,37- 8,88)%, p=0,0006. Conclusion. In patients with HF of non - ischemic origin, an increase in the 99mTc -MIBI washout rate from the LV myocardium is associated with the severity of impaired cardiac contractility and mechanical dyssynchrony.
Keywords: heart failure, 99mTc- methoxy- isobutyl - isonitrile, washout rate, myo -cardial perfusion scintigraphy.
Relationships and Activities. The study was supported by the Russian Science Foundation grant № 23 -75 -01086, https://rscf.ru/project/23 -75-01086/.
Trial ID: ClinicalTrials.gov (NCT03667989).
Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Tomsk, Russia.
Mishkina A. I.* ORCID: 0000 - 0001- 9453- 1635, Atabekov T. A. ORCID: 0000 -0003 - 2645 -4142, Sazonova S. I. ORCID: 0000- 0003 - 2799 -3260, Agafonkin S. V. ORCID: 0000 - 0002 - 7358 - 6386, Batalov R. E. ORCID: 0000 - 0003 - 1415 - 3932, Zavadovsky K. V. ORCID: 0000 -0002 -1513 - 8614.
'Corresponding author: anna123.2013@gmail.com
Received: 04.04.2024 Revision Received: 05.04.2024 Accepted: 17.04.2024
For citation: Mishkina A. I., Atabekov T. A., Sazonova S. I., Agafonkin S.V., Batalov R. E., Zavadovsky K. V. Relationship between left ventricular mechanical dyssynchrony and accelerated 99mTc -MIBI clearance in patients with heart failure. Russian Journal of Cardiology. 2024;29(6):5879. doi: 10.15829/1560-4071- 20245879. EDN KTWKJN
Ключевые моменты
• Увеличение скорости вымывания 99тТс-МИБИ из миокарда левого желудочка пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) неишемического генеза ассоциировано с выраженностью нарушения сократимости и механической диссинхронии сердца.
• Для пациентов с ХСН характерно повышенное вымывание 99тТс-МИБИ из миокарда левого желудочка, которое отражает митохондриаль-ную дисфункцию.
• Сердечная ресинхронизирующая терапия (СРТ) положительно влияет на функцию митохондрий, что подтверждается снижением клиренса 99тТс-МИБИ у пациентов, прошедших СРТ.
Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) является серьезной медико-социальной проблемой. Несмотря на успехи в области лечения ХСН, прогноз у данной категории больных остается неблагоприятным. Увеличивающаяся заболеваемость ХСН на фоне стабильных показателей летальности подчеркивает актуальность изучения патофизиологии этого состояния [1].
Одним из факторов, оказывающих влияние на прогрессирование ХСН, является механическая дис-синхрония, которая характеризуется дискоордини-рованными движениями стенок левого желудочка (ЛЖ) из-за задержки их активации. Для оценки механической диссинхронии ЛЖ информативным является метод синхронизированной с электрокардиографией перфузионной сцинтиграфии миокарда (ПСМ), который позволяет оценить одновременно и кровообращение в миокарде, и его сократимость. Данное радионуклидное обследование выполняется
Key messages
♦ An increase in the left ventricular 99mTc-MIBI washout rate in patients with heart failure (HF) of non-ischemic origin is associated with the severity of impaired cardiac contractility and mechanical dyssynchrony.
♦ Patients with HF are characterized by increased left ventricular 99mTc-MIBI washout rate, which reflects mitochondrial dysfunction.
♦ Cardiac resynchronization therapy (CRT) has a positive effect on mitochondrial function, as demonstrated by decreased 99mTc-MIBI clearance in patients treated with CRT.
с использованием радиофармпрепарата (РФП) 99mTc-метокси-изобугил-изонитрил (""Гс-МИБИ), который после внутривенного введения накапливается в миокарде пропорционально кровотоку. Механизм аккумуляции ""Tc-МИБИ в сердечной мышце обусловлен пассивной диффузией РФП в кардиомио-циты и последующей фиксацией в митохондриях. В связи с этим считается, что ускоренное вымывание РФП из клетки косвенно отражает повреждение митохондрий и является маркером митохондриальной дисфункции миокарда [2].
Известно, что ХСН, осложненная диссинхронией, ассоциирована с усугублением многих молекулярных и клеточных механизмов: дисметаболизмом кальция, десенситизацией p-адренорецепторов и другими изменениями. Кроме того, выраженная диссинхрония при ХСН может негативно влиять на функции митохондрий кардиомиоцитов. В экспериментальном исследовании было продемонстрировано, что снижение энергетического метаболизма кардиомиоцитов, обусловленное ХСН, еще более нарастает при нали-
Рис. 1. Перфузионные сцинтиграммы пациента с ХСН, выполненные через 1 и 3 ч после введения 99пЧс-МИБИ. Выделена зона интереса вокруг миокарда ЛЖ.
чии диссинхронии ЛЖ [3]. Однако подтверждения этих данных в клинической практике на сегодняшний день не получено. Особый интерес в изучении молекулярных механизмов диссинхронии вызывают пациенты с ХСН неишемической этиологии. У этой категории больных, в отличие от пациентов с ише-мической кардиомиопатией, механическая диссин-хрония обусловлена не наличием обширных рубцов, не способных активно сокращаться, а нарушением проведения и активации всего миокарда.
В связи с этим целью настоящего исследования явилась оценка скорости вымывания 99тТс-МИБИ из миокарда ЛЖ и ее взаимосвязь с индексами сократимости и механической диссинхронии ЛЖ у пациентов с ХСН неишемической этиологии.
Материал и методы
Пациенты и дизайн исследования. В исследование было включено 20 пациентов с ХСН неишемической этиологии (средний возраст составил 62±11 лет, 11 мужчин (55%), 9 женщин (45%)). Критериями включения в группу являлись: ХСН II и III функционального класса (ФК) (КУНА) [4], снижение фракции выброса (ФВ) ЛЖ <35%, по данным эхокардиогра-фии, ширина комплекса >150 мс, полная блокада левой ножи пучка Гиса, отсутствие в анамнезе ише-мической болезни сердца и стенозирующего атеро-склеротического поражения коронарных артерий по данным коронарографии.
Для исследования особенностей сцинтиграфиче-ских показателей скорости вымывания РФП из миокарда у пациентов с ХСН была набрана группа сравнения, в которую вошли 10 пациентов без ХСН, направленных кардиологом на ПСМ для исключения ишемиче-ской болезни сердца, средний возраст 64±7 лет, 2 (20%) мужчин и 8 (80%) женщин. Критериями включения в исследование являлись: отсутствие нарушения мио-кардиальной перфузии по данным ПСМ, отсутствие
ХСН и ишемической болезни сердца в анамнезе, а также стенозирующего атеросклеротического поражения коронарных артерий по данным коронарографии.
Перед сердечной ресинхронизирующей терапией (СРТ), помимо стандартного лабораторно-инструментального обследования, пациентам выполняли ПСМ в состоянии функционального покоя с оценкой скорости вымывания (клиренса) 99тТс-МИБИ. Всем пациентам имплантировали кардиоресинхронизирующее устройство с функцией дефибрилляции по стандартной методике, программирование осуществляли в соответствии с международными стандартами [5]. Через 6 мес. пациентов повторно госпитализировали для оценки эффективности лечения и выполнения ПСМ в покое.
Исследование было проведено в соответствии с этическими нормами, изложенными в Хельсинкской декларации, и одобрено комитетом по биомедицинской этике НИИ кардиологии Томского НИМЦ (протокол № 232 от 26.10.2022г). Все пациенты дали согласие на участие в исследовании. Сцинтиграфические исследования были выполнены на базе Центра коллективного пользования научно-исследовательского оборудования "Медицинская ге-номика" Томского НИМЦ.
ПСМ с оценкой клиренса 99mTc-МИБИ
ПСМ в состоянии покоя выполняли на одно-фотонном эмиссионном компьютерном томографе Discovery NM/CT 850 (GE Healthcare, США). Изображения были получены в томографическом режиме с использованием низкоэнергетического коллиматора с высоким разрешением. Центр энергетического окна был установлен на фотопик 99тТс — 140 кЭв; ширина энергетического окна была симметрична и составила 10%. Запись сцинтиграфических изображений проводили в томографическом режиме дважды — через 1 час (раннее изображение) и 3 часа (отсроченное изображение) после введения 555-
740 МБк 991ПТс-МИБИ (Технетрил, Диамед, Россия). Исследование проводили с электрокардиография-синхронизацией (16 фреймов за сердечный цикл). Для постобработки сцинтиграфических изображений использовали специализированную рабочую станцию (Xeleris 4.0; GE Healthcare, Израиль).
Для определения основных показателей сократимости и диссинхронии использовали программное обеспечение Emory Cardiac Toolbox (ECTb, Emory University, США) и 4DM SPECT (INVIA Medical Imaging Solutions, США). По данным фазового анализа оценивали сцинтиграфические индексы механической диссинхронии ЛЖ: стандартное отклонение (Phase standard deviation — PSD), ширина фазовой гистограммы (Phase histogram bandwidth — HBW), асимметрию и крутизну фазовой гистограммы. Кроме того, оценивали сократимость ЛЖ: максимальная скорость изгнания (МСИ), максимальная скорость наполнения (МСН), средняя скорость наполнения за 1/3 диастолы (ССН/3).
Для определения клиренса 9^Тс-МИБИ из миокарда обработку томосцинтиграмм проводили с использованием программного обеспечения Volumetrics MI (GE Healthcare, Израиль). Зону интереса вокруг миокарда ЛЖ выделяли вручную на раннем и отсроченном изображениях (рис. 1). Скорость вымывания "^Гс-МИБИ выражали в процентах и рассчитывали по формуле [6]: WR=(Ce-Cd*t)/Ce* 100%,
где Ce и Сd — среднее значение счета импульсов в пределах зоны интереса на раннем и отсроченном изображении, соответственно; t — коэффициент распада 99mTc, рассчитанный по формуле: t=1/(1/2)x; x=(Te-Td)/6,03,
где: t — коэффициент на распад 99mTc, Te — время раннего сканирования, Td — время отсроченного сканирования.
Статистическая обработка данных. Статистическую обработку результатов проводили в программном пакете MedCalc 12.1.14.0. и Jamovi 2.3.18. Количественные признаки представлены как медиана и квартили Me ^25; Q75). Нормально распределенные количественные показатели были представлены средним значением и стандартным отклонением M±SD. Категориальные показатели представлены абсолютными (п) и относительными (в %) частотами встречаемости. Статистическую значимость межгрупповых различий оценивали в соответствии с непараметрическими критериями Манна-Уитни или Крускала-Уоллиса и Уилкоксона. Категориальные показатели сравнивались с помощью точного критерия Фишера. Корреляционный анализ проводили с помощью коэффициента корреляции Спирмена г. Статистически значимыми считались различия при p<0,05.
Таблица 1 Клиническая характеристика пациентов
Характеристики Основная группа(n=20) Группа сравнения(n=10)
Возраст, лет 62±11 64±7
Мужской пол, п (%) 11 (55%) 2 (20%)
ИМТ 2798±5,98 28,07±6,23
СД (тип 2), п (%) 3 (15%) 1 (10%)
ФК ХСН (NYHA), п (%) II - 10 (50%) III - 10 (50%) —
ТШХ, шагов 285±46 609±29
Эхокардиография
КДО ЛЖ, мл 237 (212-283) 99 (92-112)
КСО ЛЖ, мл 178 (148-201) 29(26-33)
ФВ ЛЖ, % 28(25-30) 68 (67-73)
Сокращения: ИМТ — индекс массы тела, КДО — конечно-диастолический объем, КСО — конечно-систолический объем, ЛЖ — левый желудочек, СД — сахарный диабет, ТШХ — тест шестиминутной ходьбы, ФВ — фракция выброса, ФК ХСН — функциональный класс хронической сердечной недостаточности, NYHA — Нью-Йоркская ассоциация сердца.
Таблица 2
Исходные сцинтиграфические показатели в основной группе и группе сравнения
Характеристики Основная группа(n=20) Группа сравнения (n=10) p-value
Дефект перфузии в покое, баллы 6 (3-8) 0(0-1) <0,0001
WR, % 10,9 (8,49-13,8) 3,98 (0,9-9,8) 0,0001
МСИ, КДО/с 1,05 (0,96-1,6) 4,23 (3,74-4,58) <0,0001
МСН, КДО/с 0,93 (0,79-1,0) 3,28 (2,9-41) <0,0001
ССН/3, КДО/с 0,54 (0,31-0,73) 1,64 (1,3-1,99) <0,0001
Движение стенок ЛЖ, мм 2,5(2,2-3,3) 9,8 (9,2-11,0) <0,0001
Утолщение стенок ЛЖ, % 26,0 (21,67-28,0) 82,95 (70,6-96,9) <0,0001
PSD, градусы 66 (55,11-73,24) 131 (101-19,6) <0,0001
HBW, градусы 207(165-246) 40(33-66) <0,0001
Асимметрия 213 (1,68-2,67) 4,27 (3,85-4,56) <0,0001
Крутизна 5,2 (2,78-13,9) 19,94 (171-28,2) <0,0001
Сокращения: КДО — конечно-диастолический объем, ЛЖ — левый желудочек, МСИ — максимальная скорость изгнания, МСН — максимальная скорость наполнения, ССН/3 — средняя скорость наполнения за 1/3 диастолы, HBW — ширина фазовой гистограммы, PSD — фазовое стандартное отклонение, WR — скорость вымывания.
Все этапы работы были выполнены при поддержке гранта Российского научного фонда, соглашение № 23-75-01086.
Результаты
Клинико-демографическая характеристика пациентов с ХСН и группы сравнения представлены в таблице 1, а их исходные сцинтиграфические показатели — в таблице 2.
p=0,0002*
p=0,08
s
Ц 12 И S
« 9 -
с а
13
и
6-
3-
p=0,003*
—I—
II
III
ФК ХСН (NYHA)
О Mean (95% ДИ)
Рис. 2. Сравнение скорости вымывания 99п,Тс-МИБИ между пациентами с ХСН II и III ФК и группы сравнения.
Сокращения: ДИ — доверительный интервал, ФК ХСН — функциональный класс хронической сердечной недостаточности, NYHA — Нью-Йоркская ассоциация сердца, "^-МИБИ — "^-метокси-изобутил-изонитрил.
По данным ПСМ, у пациентов с ХСН отмечались более выраженные дефекты перфузии миокарда, увеличение объема и снижение сократимости ЛЖ (табл. 2).
Кроме того, между группами пациентов с ХСН и сравнения были выявлены статистически значимые различия клиренса РФП из миокарда: в группе исследования отмечались более высокие значения скорости вымывания 99тТс-МИБИ, чем в группе сравнения: 10,9 (8,49-13,8)% уя 3,98 (0,9-9,8)%, соответственно. Внутригрупповой анализ показал отсутствие статистически значимых различий скорости вымывания 99тТс-МИБИ между пациентами с ХСН
II и III ФК (рис. 2), хотя отмечалась явная тенденция к увеличению данного показателя у пациентов с ХСН
III ФК: 13,4 (9,96-16,2)% уя 9,6 (7,5-12,5)%, р=0,08.
Далее была проведена оценка наличия взаимосвязи клиренса РФП из миокарда с выраженностью нарушения сократимости ЛЖ и показателями дис-синхронии ЛЖ, в анализ была включена вся выборка пациентов. Были выявлены статистически значимые умеренные положительные корреляционные взаимосвязи скорости вымывания 99тТс-МИБИ с конечно-диастолическим (г=0,46, р<0,001) и конечно-систолическим (г=0,44, р<0,001) объемами ЛЖ и умеренная отрицательная корреляционная взаимосвязь с ФВ ЛЖ (г=0,41, р<0,001) (рис. 3).
Между сцинтиграфическими индексами механической диссинхронии ЛЖ и скоростью вымывания 99тТс-МИБИ также были выявлены статистически значимые умеренные корреляционные взаимосвязи: ширина (г=0,412, р<0,001), асимметрия (г=-0,41, р<0,001) и крутизна (г=-0,44, р<0,001) фазовой гистограммы (рис. 4), а также с индексами сократимости ЛЖ: МСН (г=-0,37, р=0,003), МСИ (г=-0,34, р=0,009), ССН/3 (г=-0,39, р=0,002), движение стенки
0
r=0,46; p<0,001
r=0,44; p<0,001
r=-0,46; p<0,001
300 ■
N
о 200
100 -
-|-1-1-1-1-
0 5 10 15 20
200-
О
и
^ 100-
-|-1-1-1-1—
0 5 10 15 20
Скорость вымывания 99шТс-МИБИ, % Скорость вымывания 99шТс-МИБИ, %
60-
п
е
40-
20-
0 5 10 15 20 Скорость вымывания 99шТс-МИБИ, %
Рис. 3. Диаграммы рассеяния, демонстрирующие корреляционные взаимосвязи между показателями эхокардиографии и ПСМ.
Сокращения: КДО — конечно-диастолический объем, КСО — конечно-систолический объем, ФВ — фракция выброса, ЛЖ — левый желудочек, "^-МИБИ — 99mTc-метокси-изобутил-изонитрил.
г=0,17; р=0,18
г=0,412; р=0,006
г=0,41; р=0,003
75-
13 50-
с
£ &
25-
с т
с
Э
е
0 5 10 15 20
у 300
& 200-
§ 100-1
о
св
к
й о.
к =
0 5 10 15 20
0 5 10 15 20
50 40
Э30
|20
г=-0,44; р=0,002
10
0
0 5 10 15 20
Скорость вымывания 99тТс-МИБИ, % Скорость вымывания 99тТс-МИБИ, % Скорость вымывания 99тТс-МИБИ, % Скорость вымывания 99тТс-МИБИ, %
Рис. 4. Диаграммы рассеяния, демонстрирующие корреляционные взаимосвязи сцинтиграфических индексов механической диссинхронии и клиренса 99тТс-МИБИ.
Сокращение: 99тТс-МИБИ — 99тТс-метокси-изобутил-изонитрил.
г=-0,37; р=0,013
г=-0,34; р=0,03
г=-0,39; р=0,014
К
О
5
О
-1-1-1-1-
0 5 10 15 20
2,5 -I 2,0
о О
со
5 1,0 Н
о
0,5 -I
-1-1-1-1-
0 5 10 15 20
-1-1-1-1-
0 5 10 15 20
Скорость вымывания 99шТс-МИБИ, % Скорость вымывания 99шТс-МИБИ, %
г=-0,45; p<0,001
12
9-
6-
Скорость вымывания 99шТс-МИБИ, % г=-0,54; р<0,001
в
3-
100
75
3
§
£
50
25
0 5 10 15 20 Скорость вымывания 99шТс-МИБИ, %
0 5 10 15 20 Скорость вымывания 99шТс-МИБИ, %
Рис. 5. Диаграммы рассеяния, демонстрирующие корреляционные взаимосвязи сцинтиграфических индексов сократимости и клиренса 99тТс-МИБИ. Сокращения: КДО — конечно-диастолический объем, МСИ — максимальная скорость изгнания, МСН — максимальная скорость наполнения, ССН/3 — средняя скорость наполнения за 1/3 диастолы, 99тТс-МИБИ — 99тТс-метокси-изобутил-изонитрил.
5
4
3
3
2
12,5 -
10,0 -
7,5-
5,0-
p=0,0006
1,8-
S 15-
о 1,51
1,2-
Исходно
p=0,03
6 мес.
Исходно
6 мес.
70
60
50
о о
СГ
а
е
40-
p=0,002
4
3
Исходно p=0,002
6 мес.
□
О
Исходно
6 мес.
м200
«
о
S
Л
О 150
н
s &
p<0,001
40
35
30
25
Исходно p=0,01
6 мес.
Исходно
6 мес.
о Mean (95% ДИ) □ Median
Рис. 6. Динамика скорости вымывания 99п,Тс-МИБИ, диссинхронии и сократимости ЛЖ через 6 мес. после СРТ.
Сокращения: ДИ — доверительный интервал, КДО — конечно-диастолический объем, МСИ — максимальная скорость изгнания, "^-МИБИ — "^-метокси-изобутил-изонитрил.
(r=-0,45, p=0,001), утолщение стенки (r=-0,54, p<0,001) (рис. 5).
После сцинтиграфических обследований всем пациентам группы исследования была проведена СРТ. Контрольное исследование — 6 мес. после имплантации устройства, прошли 15 пациентов из 20. При оценке динамики скорости вымывания 99тТс-МИБИ через 6 мес. было отмечено статистически значимое снижение данного показателя после операции: с 12,4 (10,3-14,9)% до 8,14 (3,37-8,88)%, p=0,0006. Выраженность механической диссинхро-нии через пол года после СРТ также статистически значимо снизилась: PSD с 68,7 (65,1-75) до 42,9 (27,6-65,1) градусов, p=0,002; HBW с 234 (195-247) до 129,5 (77-202) градусов, p<0,001 (рис. 6). Асимметрия и крутизна фазовой гистограммы после операции
статистически значимо не изменялись: 2,5 (1,992,8) — 2,69 (2,24-3,03), р=0,43 и 9,36 (5,8-15,7) — 8,1 (4,97-11,97), р=0,93, соответственно. Кроме того, отмечалось статистически значимое увеличение МСИ из ЛЖ: с 1,01 (0,96-1,72) до 1,61 (1,22-1,99) конечно-диастолический объем/с, р=0,03, движения и утолщения стенки ЛЖ: с 2,7 (1,75-3,3) по 3,8 (3,6-4,7) мм, р=0,002; с 24,4 (22,7-27,6) по 33,4 (26,3-45,5)%, р=0,01, соответственно. При этом МСН после СРТ не изменялась: 1 (0,9-1,26) — 1,14 (0,54-1,56) конечно-диастолический объем/с, р=0,28.
Обсуждение
По результатам исследования было установлено, что у пациентов с ХСН большая скорость вымывания 99тТс-МИБИ из миокарда ассоциирована
с выраженностью нарушения сократимости и механической диссинхронии сердца. СРТ положительно влияет как на синхронность сокращения стенок ЛЖ, так и на функцию митохондрий, что подтверждается снижением клиренса РФП у пациентов, прошедших ресинхронизирующую терапию.
Механическая диссинхрония сердца при ХСН приводит к гетерогенности работы миокарда [7], при этом также происходят различные взаимосвязанные нарушения в кардиомиоцитах, включающие нарушение метаболизма жирных кислот, снижение активности дыхательной цепи, повышение образования активных форм кислорода и запуск апоптоза. Помимо этого, происходят изменения структуры митохондрий — разрыв митохондриальной мембраны, истончение матрикса, деструкция и снижение их количества. Эти изменения приводят к понижению энергообеспечения миокарда и сократительной дисфункции [8, 9].
Известно, что до 90% 99тТс-МИБИ после внутривенного введения диффундирует в миокард, где РФП на длительное время задерживается в митохондриях кардиомиоцитов, не подвергаясь дальнейшему перераспределению [10]. Для внутриклеточного связывания этого РФП и длительной его фиксации в клетке необходима целостность митохондриальной мембраны. Изменения структуры митохондрий кардиомио-цитов, характерные для ХСН, приводят к снижению фиксации РФП в клетке и ускорению его клиренса. Поэтому ускоренное его вымывание из сердца может являться признаком митохондриальной дисфункции [2, 11]. Это подтверждено в экспериментальных работах, где было показано, что в поврежденном миокарде снижается накопление индикатора, а скорость вымывания может быть маркером тяжести повреждения [12, 13].
В литературе представлено ограниченное количество исследований, в которых изучали клиренс 99тТс-МИБИ из миокарда у пациентов с ХСН не-ишемического генеза. Продемонстрировано, что ми-тохондриальная дисфункция, оцененная по скорости вымывания 99тТс-МИБИ, взаимосвязана с прогрес-сированием ХСН, и ассоциирована с неблагоприятным долгосрочным прогнозом в этой группе пациентов [6, 14]. В нашем исследовании не было получено достоверных различий скорости вымывания 99тТс-МИБИ у пациентов с ХСН II и III ФК (КУИЛ), однако отмечалась тенденция к увеличению данного показателя у пациентов с ХСН III ФК: 13,4 (9,96-16,2)% vs 9,6 (7,5-12,5)%, р=0,08.
Наличие взаимосвязей нарушения сократительной способности сердца и клиренса 99тТс-МИБИ из миокарда ЛЖ было продемонстрировано в ряде исследований [6, 11, 15]. Результаты нашей работы согласуются с приведенными исследованиями. Доказано, что высокий клиренс 99тТс-МИБИ из мио-
карда взаимосвязан с увеличением объемов и снижением сократимости ЛЖ. Кроме того, в нашей работе впервые представлена ассоциация сцинтиграфиче-ского индекса, характеризующего митохондриаль-ную дисфункцию, с выраженностью механической диссинхронии сердца. Выявлено, что у пациентов с ХСН с увеличением механической диссинхронии повышается клиренс РФП из миокарда ЛЖ.
Выявленная в нашей работе взаимосвязь клиренса 99тТс-МИБИ и выраженности механической диссинхронии у пациентов-кандидатов на СРТ, а также его снижение после оперативного вмешательства, позволяет предположить, что данный показатель может быть ассоциирован со степенью обратного ремо-делирования сердца после ресинхронизирующей терапии, а митохондриальная дисфункция может быть одним из маркеров, используемых в качестве критериев для отбора пациентов на данное вмешательство. В нашем исследовании только у 2 из 15 пациентов, прошедших контрольную точку, не было отмечено улучшения клинического состояния и достижения общепринятых эхокардиографических критериев ответа на ресинхронизирующую терапию (снижение конечно-систолического объема ЛЖ на >15% и увеличение ФВ ЛЖ на >5%), поэтому невозможно оценить информативность изучаемых сцинтигра-фических показателей в прогнозе СРТ. Необходимы дальнейшие исследования информативности данного маркера в прогнозе результатов СРТ.
Обращает на себя внимание то, что полученные нами средние значения скорости вымывания 99тТс-МИБИ более низкие по сравнению с данными литературы. Вероятно, это связано с тем, что в нашей работе мы впервые использовали томографический подход для расчета средних значений накопления РФП в миокарде ЛЖ, тогда как в большинстве литературных источников для этого использовали пла-нарные изображения.
Ограничением представленного исследования является то, что оно включало небольшую группу пациентов. Расширение выборки пациентов позволит определить прогностическую роль индекса скорости вымывания 99тТс-МИБИ у пациентов с ХСН после СРТ. Кроме того, в нашем исследовании отсутствовала морфологическая оценка повреждения митохондрий для верификации сцинтиграфического метода оценки митохондриальной дисфункции.
Заключение
У пациентов с ХСН неишемической этиологии увеличение скорости вымывания 99тТс-МИБИ из миокарда ЛЖ ассоциировано с выраженностью нарушения сократимости и механической диссинхро-нии сердца. ПСМ с МИБИ может быть использована как неинвазивный метод оценки митохондриальной дисфункции кардиомиоцитов. СРТ положительно
влияет как на синхронность сокращения стенок ЛЖ, так и на функцию митохондрий, что подтверждается снижением клиренса РФП у пациентов, прошедших ресинхронизирующую терапию. Необходимы дальнейшие исследования для определения прогностической эффективности сцинтиграфической оцен-
Литвратура/References
1. Garganeeva AA, Bauer VA, Borel KN. The pandemic of the XXI century: chronic heart failure is the burden of the modern society. Epidemiology (literature review). The Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2014;29(3):8-12. (In Russ.) Гар-ганеева А. А., Бауэр В. А., Борель К. Н. Пандемия XXI века: хроническая сердечная недостаточность — бремя современного общества. Эпидемиологические аспекты (обзор литературы). Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2014;29(3):8-12. doi:10.29001/2073-8552-2014-29-3-8-12.
2. Gulya MO, Zavadovsky KV. 99mTc-MIBI washout rate as a marker of myocardial mitochondrial dysfunction: A systematic review and meta-analysis. Digital Diagnostics. 2023;4(4):509-28. (In Russ.) Гуля М. О., Завадовский К. В. Скорость вымывания 99mTc-метокси-изобутил-изонитрила как маркёр митохондриальной дисфункции миокарда: систематический обзор и метаанализ. Digital Diagnostics. 2023;4(4):509-28. doi:10.17816/DD568668.
3. Shibayama J, Yuzyuk TN, Cox J, et al. Metabolic remodeling in moderate synchronous versus dyssynchronous pacing-induced heart failure: integrated metabolomics and proteomics study. PLoS One. 2015;10(3):e0118974. doi:101l371/journal.pone.0118974.
4. 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. Russian Journal of Cardiology. 2023;28(1):5168. (In Russ.) 2021 Рекомендации ESC по диагностике и лечению острой и хронической сердечной недостаточности. Российский кардиологический журнал. 2023;28(1):5168. doi: 1015829/1560-40712023-5168.
5. Stiles MK, Fauchier L, Morillo CA, et al. 2019 HRS/EHRA/APHRS/LAHRS focused update to 2015 expert consensus statement on optimal implantable cardioverter-defi-brillator programming and testing. Heart Rhythm. 2020;17:e220-e228. doi:101016/ j.hrthm.2019.02.034.
6. Matsuo S, Nakae I, Tsutamoto T, et al. A novel clinical indicator using Tc-99m sestamibi for evaluating cardiac mitochondrial function in patients with cardiomyopathies. J Nucl Cardiol. 2007; 14(2):215-20. doi:101016/j.nuclcard.2006110.022.
7. Kirk JA, Kass DA. Cellular and Molecular Aspects of Dyssynchrony and Resynchroniza-tion. Card Electrophysiol Clin. 2015;7(4):585-97. doi:1011016/j.ccep.2015.08.011.
ки митохондриальной дисфункции у пациентов-кандидатов на СРТ.
Отношения и деятельность. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-75-01086, Ьйрз://гесГ.га/рго]ес1/23-75-01086/.
8. Lobanova OA, Golovanova NE, Gaikovaya LB. The role of mitochondrial dysfunction and disorders of energy metabolism in the pathogenesis of chronic heart failure. Russian journal of physiology. 2017;103(6):606-16. (In Russ.) Лобанова О. А., Голованова Н. Э., Гайковая Л. Б. Роль митохондриальной дисфункции и нарушений энергетического обмена в патогенезе хронической сердечной недостаточности. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2017;103(6):606-16.
9. Torrealba N, Aranguiz P, Alonso C, et al. Mitochondria in Structural and Functional Cardiac Remodeling. Adv Exp Med Biol. 2017;982:277-306. doi:10.1007/978-3-319-55330-6_15.
10. Matsuo S, Nakajima K, Kinuya S. Evaluation of Cardiac Mitochondrial Function by a Nuclear Imaging Technique using Technetium-99m-MIBI Uptake Kinetics. Asia Ocean J Nucl Med Biol. 2013;1(1):39-43. doi:10.7508/aojnmb.2013.01.008.
11. Yamanaka M, Takao S, Otsuka H, et al. The Utility of a Combination of 99mTc-MIBI Washout Imaging and Cardiac Magnetic Resonance Imaging in the Evaluation of Cardiomyo-pathy. Annals of Nuclear Cardiology. 2021;7(1):8-16. doi:10.17996/anc.21-00124.
12. Liu Z, Johnson G 3rd, Beju D, et al. Detection of myocardial viability in ischemic-reperfused rat hearts by Tc-99m sestamibi kinetics. J Nucl Cardiol. 2001;8(6):677-86. doi:101067/ mnc.2001117687.
13. Kawamoto A, Kato T, Shioi T, et al. Measurement of technetium-99m sestamibi signals in rats administered a mitochondrial uncoupler and in a rat model of heart failure. PLoS One. 2015;10(1):e0117091. doi:10.1371/journal.pone.0117091.
14. Kato T. Analysis of Cardiac Metabolic Remodeling in Heart Failure Using Nuclear Medicine and Its Application: Japanese Society of Nuclear Cardiology Award. Ann Nucl Car-diol. 2020;6(1):91-4. doi:10.17996/anc.20-00112.
15. Masuda A, Yoshinaga K, Naya M, et al. Accelerated (99m)Tc-sestamibi clearance associated with mitochondrial dysfunction and regional left ventricular dysfunction in reperfused myocardium in patients with acute coronary syndrome. EJNMMI Res. 2016;6(1):41. doi:101186/s13550-016-0196-5.
