Научная статья на тему 'ОБЗОР МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ФИБРОЗА МИОКАРДА'

ОБЗОР МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ФИБРОЗА МИОКАРДА Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
293
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФИБРОЗ / МИОКАРД / СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ / МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ / ОБЗОР / АНАЛИЗ / СИСТЕМАТИЗАЦИЯ

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Сержантова Наталья Александровна

Актуальность и цели. Фиброз миокарда является глобальной проблемой здравоохранения, поскольку он связан почти со всеми формами сердечно-сосудистых заболеваний. Своевременное выявление фиброза миокарда является актуальной задачей, способствующей улучшению качества жизни пациентов с социально значимыми заболеваниями. Целью статьи является систематизация методов диагностики фиброза миокарда. Материалы и методы. Обзор выполнен на основе аналитического исследования методов в диагностике фиброза при инфаркте миокарда, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни сердца, кардиомиопатиях, аритмиях, фибрилляции предсердий. Анализ методов диагностики фиброза включал выявление измеряемой величины, используемой для оценки типа и локализации фиброза, решающего правила, позволяющего оценить наличие и масштабы поражения миокарда, особенности и ограничения методов, а также оценку критериев эффективности (чувствительность, специфичность). Результаты. Представлена систематизация методов диагностики фиброза, таких как метод эндомиокардиальной биопсии, коронарной ангиографии, магнитно-резонансной томографии с контрастом, мультиспиральной компьютерной томографии, перфузионной сцинтиграфии, биомаркеров, эхокардиографии и электрокардиографии. В рамках компьютерной диагностической системы «Кардиовид» разработан алгоритм диагностики фиброза миокарда. Выводы. Проведенный обзор и представленная систематизация позволяют объективно оценить возможности существующих методов диагностики фиброза миокарда. Для скрининга фиброза крайне необходимо развитие малоинвазивных или неинвазивных методов диагностики для повышения их чувствительности и специфичности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Сержантова Наталья Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DIAGNOSTIC METHODS FOR MYOCARDIAL FIBROSIS

Background. Myocardial fibrosis is a global public health problem because it is associated with almost all forms of cardiovascular diseases. Timely detection of myocardial fibrosis is an urgent task contributing to improving the quality of patients' life with socially significant diseases. The aim of the article is to systematize the methods of myocardial fibrosis diagnostics. Materials and methods. The review is performed on the basis of the analytical study methods in the diagnosis of fibrosis in myocardial infarction, coronary heart disease, hypertensive heart disease, cardiomyopathies, arrhythmias, atrial fibrillation. Analysis of fibrosis diagnostic methods included identification of the measurable value used to assess the type and localization of fibrosis, the decisive rule to assess the presence and extent of myocardial lesion, the features and limitations of the methods, as well as the evaluation of performance criteria (sensitivity, specificity). Results. The systematization of methods for fibrosis diagnostics, such as endomyocardial biopsy, coronary angiography, magnetic resonance imaging with contrast, multispiral computed tomography, perfusion scintigraphy, biomarkers, echocardiography and electrocardiography is presented. An algorithm for diagnosing myocardial fibrosis has been developed within the framework of the computer diagnostic system "Cardiovid". Conclusions. The performed review and the presented review, analysis, systematization allow to evaluate objectively the possibilities of the existing methods of diagnostics myocardial fibrosis. The development of minimally invasive or noninvasive diagnostic methods to improve their sensitivity and specificity is essential for fibrosis screening.

Текст научной работы на тему «ОБЗОР МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ФИБРОЗА МИОКАРДА»

i......................................................................................................

УДК 616.12-07

doi: 10.21685/2307-5538-2023-2-13

ОБЗОР МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ФИБРОЗА МИОКАРДА ■ Н. А. Сержантова

Пензенский государственный технологический университет, Пенза, Россия itmmbspgta@yandex.ru

I Аннотация. Актуальность и цели. Фиброз миокарда является глобальной проблемой здравоохранения, поскольку он связан почти со всеми формами сердечно-сосудистых заболеваний. Своевременное выявление фиброза миокарда является актуальной задачей, способствующей улучшению качества жизни пациентов с социально значи-I мыми заболеваниями. Целью статьи является систематизация методов диагностики фиброза миокарда. Материалы и методы. Обзор выполнен на основе аналитического исследования методов в диагностике фиброза при инфаркте миокарда, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни сердца, кардиомиопатиях, аритмиях, фибрил-I ляции предсердий. Анализ методов диагностики фиброза включал выявление измеряемой величины, используемой для оценки типа и локализации фиброза, решающего правила, позволяющего оценить наличие и масштабы поражения миокарда, особенности и ограничения методов, а также оценку критериев эффективности (чувствитель-I ность, специфичность). Результаты. Представлена систематизация методов диагностики фиброза, таких как метод эндомиокардиальной биопсии, коронарной ангиографии, магнитно-резонансной томографии с контрастом, муль-тиспиральной компьютерной томографии, перфузионной сцинтиграфии, биомаркеров, эхокардиографии и элек-I трокардиографии. В рамках компьютерной диагностической системы «Кардиовид» разработан алгоритм диагностики фиброза миокарда. Выводы. Проведенный обзор и представленная систематизация позволяют объективно оценить возможности существующих методов диагностики фиброза миокарда. Для скрининга фиброза крайне I необходимо развитие малоинвазивных или неинвазивных методов диагностики для повышения их чувствительности и специфичности.

Ключевые слова: фиброз, миокард, сердечно-сосудистые заболевания, методы диагностики, обзор, анализ, систематизация

Для цитирования: Сержантова Н. А. Обзор методов диагностики фиброза миокарда // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2023. № 2. С. 104-115. doi: 10.21685/2307-5538-2023-2-13

DIAGNOSTIC METHODS FOR MYOCARDIAL FIBROSIS

N.A. Serzhantova

Penza State Technological University, Penza, Russia itmmbspgta@yandex.ru

Abstract. Background. Myocardial fibrosis is a global public health problem because it is associated with almost all ; forms of cardiovascular diseases. Timely detection of myocardial fibrosis is an urgent task contributing to improving the quality of patients' life with socially significant diseases. The aim of the article is to systematize the methods of myocardial fibrosis diagnostics. Materials and methods. The review is performed on the basis of the analytical study methods in the ; diagnosis of fibrosis in myocardial infarction, coronary heart disease, hypertensive heart disease, cardiomyopathies, arrhythmias, atrial fibrillation. Analysis of fibrosis diagnostic methods included identification of the measurable value used to assess the type and localization of fibrosis, the decisive rule to assess the presence and extent of myocardial lesion, the features and limitations of the methods, as well as the evaluation of performance criteria (sensitivity, specificity). Results. The systematization of methods for fibrosis diagnostics, such as endomyocardial biopsy, coronary angiography, magnetic resonance imaging with contrast, multispiral computed tomography, perfusion scintigraphy, biomarkers, echocardiog-; raphy and electrocardiography is presented. An algorithm for diagnosing myocardial fibrosis has been developed within the framework of the computer diagnostic system "Cardiovid". Conclusions. The performed review and the presented review, analysis, systematization allow to evaluate objectively the possibilities of the existing methods of diagnostics myo-; cardial fibrosis. The development of minimally invasive or noninvasive diagnostic methods to improve their sensitivity and specificity is essential for fibrosis screening.

Keywords: fibrosis, myocardium, cardiovascular diseases, diagnostic methods, review, analysis, systematization

© Сержантова Н. А., 2023. Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License / This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

For citation: Serzhantova N.A. Diagnostic methods for myocardial fibrosis. Izmerenie. Monitoring. Upravlenie. Kontrol = Measuring. Monitoring. Management. Control. 2023;(2):104-115. (In Russ.). doi: 10.21685/2307-5538-2023-2-13

Введение

В течение последних четырех десятилетий сердечно-сосудистые заболевания ( ССЗ) были и остаются основной причиной общей смертности как в России, так и во всем мире. С 2020 г. больничная смертность от болезней системы кровообращения (БСК) и ССЗ выросла на 58,9 % [1]. В основе большинства ССЗ, включая ишемическую болезнь сердца (ИБС), лежат структурные изменения в стенках миокарда и сосудов, ключевым компонентом которых является фиброз.

Фиброз - это разрастание соединительной ткани, сопровождающееся образованием рубцов в различных органах. Фиброзное замещение тканей приводит к постепенной потере определенных функций пораженных органов. Фиброз миокарда характеризуется превышением синтеза коллагена I и III типа над его распадом, что приводит к избытку коллагеновых волокон [2].

Фиброз миокарда является глобальной проблемой здравоохранения, поскольку он связан почти со всеми формами ССЗ [3]. Количественными и качественными характеристиками фиброза миокарда являются снижение эластических свойств миокарда, развитие диастолической дисфункции, ухудшение сократительной способности, формирование систолической дисфункции, развитие нарушений сердечного ритма и ухудшение коронарного кровотока у пациентов с сердечной недостаточностью ( СН) [2]. Миокардиальный фиброз встречается у пациентов с кар-диомиопатией, миокардитом, аритмиями, фибрилляцией предсердий. Своевременное выявление фиброза миокарда является актуальной задачей, способствующей улучшению качества жизни пациентов с социально значимыми заболеваниями. Целью статьи является систематизация методов диагностики фиброза миокарда.

Материалы и методы

Виды фиброза отличаются в зависимости от локализации и типа коллагеновых волокон (рис. l). Для разных ССЗ могут быть характерны один или несколько видов фиброза.

Фиброз миокарда

Очаговый (заместительный)

Особенности

к S о tr

s

я s

H 5 £ ^

en й

Он

ю О

X

Связанные заболевания

X

К

о н s

Я" о s s

о s

te g-

«

ю «

Он

ю

о

X

Особенности Связанные заболевания

1

LГЛ

с о s s

0 s

1 «

s и w s

Рис. l. Виды и особенности фиброза миокарда

В миокарде описывают крупно- и мелкоочаговый, диффузный фиброз, перимускулярный (локализующихся в подкапиллярных пространствах), периваскулярный (локализующийся

вокруг сосудов) кардиосклероз, плексиморфный (с хаотичным расположением коллагеновых волокон) «фиброз-оплетку» [4].

По происхождению различают постинфарктный, атеросклеротический, ангиогенный, постнекротический, миокардитический, кардиосклероз на фоне кардиомиопатий и миокардио-дистрофий различного генеза [4].

Наиболее распространенным диагнозом является очаговый фиброз, при котором отмершие клетки сердечной мышцы замещаются рубцовой тканью. Такой тип также называют заместительным фиброзом. Фиброзная ткань характеризуется избытком коллагена III типа - волокон малого диаметра с незначительным количеством поперечных сшивок [2]. Очаговый фиброз возникает при инфаркте миокарда и выполняет репаративную функцию, предотвращая катастрофические механические осложнения, такие как разрыв сердца [5].

Диффузный (реактивный) фиброз обычно не сопровождается значительной потерей кардио-миоцитов. Фиброзная ткань характеризуется избытком коллагена типа I - волокон большого диаметра со значительным количеством поперечных сшивок [2]. Диффузный фиброз может возникать при ИБС, гипертрофической кардиомиопатии (ГКМП), дилатационной кардиомиопатии, аритмо-генной дисплазии правого желудочка, миокардите, саркоидозе и после инфаркта миокарда [6].

Для ранней диагностики ССЗ и предотвращения осложнений перечисленных заболеваний крайне важно выявлять тип и локализацию фиброза миокарда, использую при этом эффективные методы диагностики.

Проведенный обзор известных методов диагностики фиброза миокарда [1-26] и собственные исследования выявили, что методы можно разделить на группы по степени инвазив-ности. Систематизация выполнялась для следующих методов диагностики:

- эндомиокардиальной биопсии (ЭМБ);

- коронарной ангиографии;

- магнитно-резонансной томографии (МРТ) сердца с контрастом;

- многослойной компьютерной томографии сердца (МСКТ);

- перфузионной сцинтиграфии миокарда;

- биомаркеров;

- эхокардиографии (ЭхоКГ),

- электрокардиографию (ЭКГ).

Рассмотрим подробнее методы диагностики.

Эндомиокардиальная биопсия. «Золотым стандартом» качественной и количественной оценки фиброза миокарда является гистологическое исследование (биопсия). ЭМБ - это забор и маркировка шести-десяти фрагментов миокарда [7]. Биопробы позволяют определить объемную фракцию коллагена I и III типа (ОФК) и оценить их соотношение [2, 8]. Однако при сборе материала могут возникать ошибки из-за неравномерного распределения коллагена в миокарде, что может ограничить диагностическую ценность этой процедуры [2].

Коронарная ангиография. Коронарная ангиография - это метод рентгенографической визуализации коронарных сосудов после введения контрастирующего вещества. Коронарная ангиография является наиболее точным и надежным способом диагностики заболевания коронарных артерий и определения методов лечения пациентов в различных ситуациях. Процедура является инвазивной, предполагает оперативное вмешательство для введения специального катетера и применяется как для диагностики, так и для контроля состояния сосудов после проведения процедуры. Цель коронарной ангиографии - определить анатомию коронарных артерий и степень их закупорки. Однако этот метод не может точно диагностировать этиологию поражения или выявить патологические изменения, которые не приводят к обструкции просвета сосуда. Несмотря на недостатки, коронарная ангиография является единственным доступным методом, позволяющим получить подробную информацию об анатомии всего коронарного русла [9-11].

МРТ с контрастом. В качестве альтернативы эндомиокардиальной биопсии используются неинвазивные и малоинвазивные методы диагностики. Наиболее распространенным методом является МРТ сердца с контрастом [12]. В качестве контрастного вещества для МРТ сердца обычно используется гадолиний, поскольку его производные не способны проникать через клеточную мембрану миокарда и накапливаются в межклеточном пространстве [13]. Эти участки визуально становятся более яркими по сравнению со здоровым миокардом [6]. В каждом слое МРТ-изображения все пиксели группируются по значению интенсивности сигнала

относительно среднего значения интенсивности. Каждая группа пикселей выше средней интенсивности в каждом слое разделяется на кластеры, для каждого из которых определяется константа К2 как отношение средней интенсивности пикселей кластера к средней интенсивности полости предсердий.

Значение К2 оценивается в сравнении с пороговым значением К1. Критерий, позволяющий отличить здоровый миокард от измененного, составляет 1,258 [14].

Для оценки объемной доли коллагена внеклеточный объем определяется путем объединения пиксельных карт Т1 (пикселей с высоким значением интенсивности сигнала) до и после контрастирования с поправкой на уровень гематокрита.

Однако ни карты Т1, ни определение внеклеточного объема не позволяют напрямую определить характеристики фиброзной ткани, такие, например, как степень сшивки [3].

Мультиспиральная компьютерная томография. В настоящее время проведение магнитно-резонансной томографии противопоказано пациентам с имплантированными электронными устройствами. Вместе с тем такие устройства широко используются пациентами с миокардитом. Для таких пациентов особый интерес представляет использование другого современного метода визуализации, а именно МСКТ. Кроме того, в отличие от МРТ, этот метод может быть использован для одновременной оценки состояния коронарных артерий [15]. Ограничения в использовании этого метода диагностики связаны с необходимостью ожидания результатов в течение 48 ч и относительно высокой дозой облучения [13].

Перфузионная сцинтиграфия. Перфузионная сцинтиграфия миокарда с использованием таллия-201, технеция-99 и галлия-67 - еще один метод, в котором используются контрастные вещества [13]. Этот метод основан на карте энергетического распада фотонов, полученной от линейного источника излучения. Если в исследуемой области имеется фиброзная ткань, то накопление показателей перфузии низкое. Тяжесть повреждения перфузии миокарда определяется площадью и выраженностью дефекта перфузии по отношению к условно интактному миокарду. Тяжесть дефекта перфузии определется путем сравнения полученных результатов с базой данных нормальных значений, оцениваемых по 5-балльной шкале: 0 - норма, 1 -предполагаемая гипоперфузия, 2 - умеренная гипоперфузия, 3 - явная гипоперфузия и 4 - отсутствие перфузии. Согласно этой системе состояние перфузии миокарда каждого сегмента оценивается в контексте состояния покоя и стресс-тестов. Этот метод оценки известен как полуколичественный анализ. Интегральный индекс нарушенния перфузии является общим показателем тяжести и степени заболевания коронарного кровообращения. Значение интегрального индекса более 12 указывает на высокий риск тяжелых нарушений перфузии миокарда и коронарных осложнений [16].

К недостаткам перфузионного сканирования относят высокую стоимость и длительность процедуры; трудности и ошибки в интерпретации данных, особенно при наличии изменений в межжелудочковой перегородке; снижение чувствительности метода при наличии множественных коронарных поражений и низкое качество исследования у пациентов с ожирением, большой грудью и другими особенностями [17].

Биомаркеры. В последние годы растет интерес к биомаркерам, основанным на измерении активности сывороточных пептидов, производных синтеза тканевого фибриллярного коллагена и систем матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов. Такие биомаркеры широко используются в клинической практике для оценки тяжести фиброзных изменений миокарда [18]. Оценка сывороточных маркеров метаболизма коллагена (например, трансформирующий фактор роста Р1 (ТФР-Р1), галектин-3 и т.д.) является одним из самых простых методов выявления фиброза миокарда [3]. Исследования сывороточных маркеров малоинвазивны, кроме того, их можно проводить на протяжении всего периода обследования и лечения [19, 20]. К сожалению, специфичность таких методов очень низкая [20]. Связь между биомаркерами и гистологическим подтверждением фиброза миокарда в большинстве случаев отсутствует или не имеет убедительных доказательств [2].

К неинвазивным методам определения фиброза относят ЭхоКГ, ЭКГ и их сочетание.

Эхокардиография. Исследование структуры миокарда с помощью ЭхоКГ основано на физических характеристиках ультразвукового сигнала, отраженного от миокарда: участки с большим количеством соединительной ткани более эхогенны, а ишемизированные участки -менее эхогенны [19] .

ЭхоКГ позволяет выявить фиброзные изменения путем анализа диапазона распределения плотности миокарда, для которой установлена тесная корреляция с объемной концентрацией фракции коллагена. Однако диагностическая ценность этого метода нуждается в дальнейшем уточнении; его результаты весьма условны и очень тесно зависят от субъективных факторов. Косвенно о выраженности фиброзных изменений можно судить на основании анализа диастоличе-ской функции левого желудочка и увеличения объема левого предсердия [18, 21]. Расширением возможностей ЭхоКГ в диагностике фиброза миокарда является ультразвуковая денситометрия.

Ультразвуковая денситометрия. Ультразвуковая денситометрия миокарда (эходенси-тометрия) позволяет определить плотность миокарда и сделать вывод о наличии отека и фиброза в миокарде. Эходенситометрия требует строгого соблюдения стандартной методики проведения процедуры от настройки оборудования до интерпретации результата исследования. Диапазон плотностей исследуемых тканей сердца должен полностью перекрываться диапазоном ступеней яркости «серой шкалы» прибора. Участки, определяющие стандарты минимальной и максимальной плотностей, должны присутствовать на изображении одновременно с изучаемой зоной.

При определении эхоплотности миокарда следует учитывать фазы сердечного цикла (конец систолы и конец диастолы). Абсолютные показатели эхоплотности миокарда в систолу и диастолу суммируются отдельно для определения среднего значения, а затем рассчитывается систоло-диастолическое отношение (СДС) плотности миокарда в систолу и диастолу. Нормальные значения эхоплотности миокарда составляют 9-12 единиц (в среднем 11±2 единицы), увеличиваясь до 15-20 единиц (в среднем 17±2 единицы) при наличии фиброза [22].

Ограничением данного исследования является отсутствие морфологической верификации степени фиброза [19].

Комплексное использование методов эхокардиографии и электрокардиографии. Известен опыт совместного использования методов ЭКГ и ЭхоКГ [23], применяемый для оценки фиброзных изменений левого желудочка. Методом ЭхоКГ оценивается масса миокарда левого желудочка (ММЛЖ, г) и степень гипертрофии миокарда. Общий QRS (мм) рассчитывается как общая амплитуда Л-волны в 12 отведениях ЭКГ. Эти значения используются для определения объемной доли интерстициального коллагена (ОФИК):

ОФИК = (1 - 1,3 • общий бЛБ • рост / ММЛЖ) • 100,

где ОФИК - объемная фракция интерстициального коллагена, %; ММЛЖ - масса миокарда левого желудочка, г; общий бЛБ - сумма амплитуд Л-волн в 12 отведениях ЭКГ, мм; рост пациента, м.

По данным литературы, нормальная ОФИК составляет 2-6 % [23]. Увеличение ОФВК указывает на наличие фиброза.

Электрокардиография. В настоящее время наиболее распространенным методом исследования у пациентов с заболеваниями сердца является ЭКГ. Признаки фиброза миокарда на ЭКГ характеризуются замедленным увеличением амплитуды Л-зубца или аномалиями б-зубца. Чаще всего эти признаки недостаточно информативны: чувствительность для выявления постинфарктного рубца миокарда составляет 48,8-66 %, специфичность - 75-85 % [24].

Ряд исследований [24, 25] связывает появление фрагментированных комплексов бЛБ (/бЛБ) на ЭКГ в 12 отведениях с фиброзом миокарда. Так,. /бЛБ представляет собой задержку проводимости, вызванную рубцом миокарда у пациентов с ИБС. Кроме того, бЛБ встречается при других заболеваниях миокарда, таких как кардиомиопатия и врожденный порок сердца. бЛБ связан с повышенной смертностью и аритмическими событиями у пациентов с ИБС. /бЛБ также был определен как маркер аритмогенной правожелудочковой дисплазии/кардиомиопа-тии и синдрома Бругада [25]. При всех этих заболеваниях выявляется фиброз миокарда. Критерием наличия фиброза является появление /бЛБ в более чем двух смежных передних отведениях [25]. Фрагментацией в узких комплексах считается наличие двух и более зазубрин на зубцах Л или Б, а в широких (>120 мс) - наличие двух зазубрин, расстояние между которыми превышает 40 мс или наличие трех и более зазубрин на зубцах Л или Б как минимум в двух смежных отведениях [24].

При возникновении фиброза происходит нарушение структуры миокарда, а следовательно, и нарушение проведения электрического импульса (замедление, «зигзагообразное» проведение), что на ЭКГ отражается в виде изменений процессов деполяризации. Помимо /бЛБ на

ЭКГ обнаруживается фрагментация желудочкового эктопического комплекса (/ЖЭК), феномен ранней реполяризации желудочков (ФРРЖ), изменяется ширина желудочкового эктопического комплекса (ЖЭК). Эти диагностические критерии являются наиболее перспективными для выявления структурных изменений миокарда, в частности, фиброза с помощью ЭКГ [26].

Результаты

В результате проведенного обзора и анализа современные методы диагностики фиброза миокарда были разделены на три группы: инвазивные, малоинвазивные и неинвазивные (рис. 2).

Рис. 2. Методы диагностики фиброза миокарда

Анализ методов диагностики фиброза включал выявление измеряемой величины, используемой для оценки типа и локализации фиброза, решающего правила, позволяющего оценить наличие и масштабы поражения миокарда, особенности и ограничения методы, а также оценку критериев эффективности (чувствительность, специфичность) диагностики фиброза при инфаркте миокарда, ишемической болезни сердца, гипертонической болезни сердца, кардиомио-патиях, аритмиях, фибрилляции предсердий. Результаты анализа приведены в табл. 1.

Таблица 1

Результаты анализа методов диагностики фиброза

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Метод Измеряемый параметр Решающее правило Эффективность Ограничения

1 2 З 4 5

Эндомиокардиальная биопсия ОФК I и III типа [2] ОФК > б % [S] Информативность от 53 до 98 %. Высокая инвазивность

(инвазивный метод) Диагностическая ценность от 35 до 43 % [7]. Стандарт верификации фиброза, дифференциальная диагностика широкого круга заболеваний процедуры, высокая вероятность осложнений, небольшое количество биопроб

Продолжение табл. 1

1 2 3 4 5

Коронароангиография (инвазивный метод) Сужение просвета [10] Сужение просвета >50 % [10] Стандарт верификации заболеваний сердечнососудистого русла Высокая вероятность осложнений, диагностирует фиброз клапанов сердца

МРТ с замедленным выведением гадолиния (малоинвазивный метод) Индекс контрастирования, рассчитаный на основе интенсивности сигнала при МРТ Индекс контрастирования >1,258 [14] Позволяет определять локализацию фиброза. Чувствительность от 69 до 78 % [13, 14] Невозможность непосредственного обнаружения характеристики фиброзной ткани

Мультиспиральная компьютерная томография (малоинвазивный метод) Отсроченное накопление контраста Наличие характерных типов отсроченного контрастирования Чувствительность составляет около 60 %, специфичность достигает 50-80 % [15] Высокая лучевая нагрузка, длительность процедуры

Перфузионная сцинтиграфия миокарда (малоинвазивный метод) Суммарный индекс дефектов перфузии Суммарный индекс дефектов перфузии > 12 [16] Чувствительность составляет около 36 %, специфичность достигает 98 % [13] Низкое качество исследования у больных с ожирением, с большими молочными железами, при высоком стоянии диафрагмы

Биомаркеры (малоинвазивный метод) Концентрация биомаркера в плазме венозной крови Концентрация > 16,9 нг/мл (для галектина-3) [18] Чувствительность до 70 % [18] Невозможность определения локализации и обширности поражения миокарда по лабораторным тестам

ЭхоКГ (неинвазивный метод) Распределение плотности пикселей на гистограмме интенсивности ультразвукового сигнала [18] Увеличение интенсивности ультразвукового сигнала прямо пропорционально росту гистологического объема коллагена в данной зоне [21] Чувствительность менее 50 % Ориентировочная информация, очень тесно зависит от субъективных факторов

Ультразвуковая денситометрия (неинвазивный метод) СДС, Эхоплотность сердечной стенки Эхоплотность 15-20 ед. [22] Чувствительность примерно 50 % Отсутствие морфологической верификации степени фиброза

ЭКГ+ЭхоКГ (неинвазивный метод) ОФИК ОФИК > 6 % [23] Чувствительность порядка 80 % Невозможность непосредственного обнаружения характеристики фиброзной ткани; исследуется левый желудочек

Окончание табл. 1

1 2 3 4 5

ЭКГ амплитуда R; замедленное Чувствительность Невозможность

(неинвазивный метод) форма зубца Q; нарастание от 7 до 66 %, непосредствен-

/QRS, /ЖЭК, амплитуды Я или специфичность ного

ФРРЖ патологический от 20 до 85 % обнаружения

зубец б; /<2Я8, [24, 26] характеристики

/ЖЭК, ФРРЖ фиброзной ткани

в более чем двух

смежных

передних

отведениях

Проведенный анализ показал, что неинвазивные и малоинвазивные методы имеют достаточно низкие показатели чувствительности и специфичности и, кроме того, не позволяют верифицировать тип фиброза. Исследование ЭКГ признаков фиброза является наиболее перспективным для определения локализации, характера и типа фиброза, а также вторичной патологии, которой фиброз предшествует.

В компьютерной диагностической системе «Кардиовид» [27] разработан алгоритм диагностики фиброза миокарда, приведенный на рис. 3. Особенностью алгоритма является выявление как очагового, так и диффузионного фиброза миокарда.

с

Конец

3

Рис. 3. Алгоритм диагностики фиброза миокарда

Локализация фиброза миокарда подтверждается результатом моделирования распространения волны возбуждения. На рис. 4 приведена иллюстрация процесса огибания волной возбуждения участка диффузионного фиброза миокарда.

Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2023. № 2 i...................................................................................................

Предположим, что в момент, когда волна возбуждения огибает область диффузионного фиброза миокарда, последняя выходит из заторможенного состояния (рис. 4). При этом волна возбуждения начинает распространяться внутрь вышедшей из торможения области.

Заключение

Проведенный обзор и представленная систематизация позволяют объективно оценить возможности существующих методов диагностики фиброза миокарда. В рамках компьютерной диагностической системы «Кардиовид» разработан алгоритм диагностики фиброза миокарда. Для скрининга фиброза крайне необходимо развитие малоинвазивных или неинвазивных методов диагностики, позволяющих повысить их чувствительности и специфичности.

Список литературы

1. Сон И. М., Стародубов В. И., Маношкина Е. М., Ступак В. С. Тенденции показателей заболеваемости и больничной летальности от болезней системы кровообращения на фоне новой коронавирусной инфекции COVID-19 // Профилактическая медицина. 2021. № 24. С. 7-14.

2. Каретникова В. Н., Кашталап В. В., Косарева С. Н., Барбараш О. Л. Фиброз миокарда: современные аспекты проблемы // Терапевтический архив. 2017. № 1. С. 88-93.

3. Миклишанская С. В., Мазур Н. А., Шестакова Н. В. Механизмы формирования миокардиального фиброза в норме и при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях. Методы его диагностики // Медицинский совет. 2017. № 12. С. 75-81.

4. Митрофанова Л. Б. Виды фиброза и его распространенность в предсердиях при фибрилляции предсердий на фоне ишемической болезни сердца и ревматизма // Вестник аритмологии. 2014. № 75. С. 10-16.

5. Шевченко Ю. Л., Ульбашев Д. С. Иммобилизирующий интерстициальный фиброз сердца. Часть 1 // Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н. И. Пирогова. 2022. № 2. С. 4-10.

6. Карпенко Ю. И. Фиброз миокарда и аритмии: прогнозирование эффекта катетерной абляции // Здоровье Казахстана. 2015. № 6. С. 8-13.

7. Митрофанова Л. Б. Роль эндомиокардиальной биопсии в диагностике воспалительных заболеваний миокарда // Российский кардиологический журнал. 2016. № 1. С. 73-79.

8. Тарасочкина Д. С., Воронина Л. П., Полунина Е. А. [и др.]. Значение показателя обьемной фракции интерстициального коллагена при хронической сердечной недостаточности // Астраханский медицинский журнал. 2019. № 1. C. 78-84.

9. Клинический протокол оперативного и диагностического вмешательства. Общие принципы и требования к качеству проведения коронароангиографии. URL: https://endovascular.kz/images/ гесошеМайош/Коронароангиография.рШ"

10. Абдрахманова А. И., Амиров Н. Б., Цибулькин Н. А. [и др.]. Возможности коронароангиографии в диагностике поражения коронарных артерий у пациентов с безболевой ишемией миокарда // Современные проблемы науки и образования. 2020. № 4.

11. Рекомендации ESC/EACTS 2017 по лечению клапанной болезни сердца. URL: https://scardio.ru/ content/Guidelines/valves_7_rkj_2018.pdf

12. Григорян С. В., Азарапетян Л. Г., Адамян К. Г. Миокардиальный фиброз и фибрилляция предсердий // Российский кардиологический журнал. 2018. № 9. С. 71-76.

13. Коваленко В. Н., Несукай Е. Г., Чернюк С. В. Роль современных неинвазивных методик визуализации сердца в диагностике миокардита // Украшський кардюлопчний журнал. 2013. № 3. С. 101-109.

14. Пат. РФ 2549825. Способ оценки структурных изменений миокарда предсердий у больных с нарушениями ритма сердца / Стукалова О. В., Апарина О. П., Пархоменко Д. В., Миронова Д. А., Голицын С. П., Терновой С. К. № 2014105347/14 ; заявл. 14.02.2014 ; опубл. 27.04.2015, Бюл. № 12.

15. Алиева И. Н., Благова О. В., Гагарина Н. В. [и др.]. Возможности мультиспиральной компьютерной томографии в диагностике миокардита и определении прогноза у больных с синдромом дилатаци-онной кардиомиопатии в сопоставлении с биопсией миокарда // Российский кардиологический журнал. 2017. № 2. С. 39-49.

16. Рыжкова Д. В. Перфузионная сцинтиграфия миокарда // Кардиология: Новости. Мнения. Обучение. 2016. № 4. С. 76-86.

17. Тодуров Б. М., Кундин В. Ю., Нобис О. Е. Современные возможности сцинтиграфии миокарда в диагностике поражения миокарда левого желудочка сердца // Украинский кардиологический журнал. 2010. № 5. С. 100-108.

18. Зайцев В. В., Гурщенков А. В., Митрофанова Л. Б. [и др.]. Клиническое значение различных методов оценки миокардиального фиброза при гипертрофической кардиомиопатии // Кардиология. 2020. № 60. С. 44-50.

19. Деева Т. А. Клиническое значение неинвазивных маркеров фиброза у пациентов с метаболическим синдромом : дис. ... канд. мед. наук. М., 2016. 171 с.

20. Пат. РФ 2709193 Способ неинвазивной диагностики фиброза миокарда трансплантированного сердца в отдаленные сроки после трансплантации у реципиентов, перенесших острое отторжение / О. П. Шевченко, А. А. Улыбышева, О. Е. Гичкун, Е. А. Стаханова, Н. П. Можейко, А. О. Шевченко, С. В. Готье ; заявитель и патентообладатель ФГБУ "НМИЦ ТИО им. ак. В. И. Шумакова" Минздрава России. № 2019126987; заявл. 27.08.2019 ; опубл. 17.12.2019, Бюл. № 35.

21. Федорова Н. В., Герман А. И., Коков А. Н. [и др.]. Эхокардиографические корреляты фиброза миокарда у пациентов с инфарктом миокарда и сохранной фракцией выброса левого желудочка // Фундаментальная и клиническая медицина. 2019. № 2. С. 17-27.

22. Коваль В. Т., Волков П. А. Функциональная диагностика воспалительных процессов в миокарде // Известия ЮФУ. Технические науки. 2009. № 9. С. 102-106.

23. Калинкина Т. В., Ларева Н. В., Чистякова М. В. [и др.]. Опыт применения расчета объемной фракции интерстициального коллагена у больных артериальной гипертонией // Сибирское медицинское обозрение. 2021. № 1. С. 90-95.

24. Гордеева М. С., Пармон Е. В., Карлина В. А., Рыжкова Д. В. Фрагментация QRS-комплекса как маркер фиброза миокарда у пациентов с ишемической болезнью сердца // Наука и инновации в медицине. 2022. № 2. С. 95-102.

25. Дас М. К., Дуглас П. З. Фрагментированный QRS: предиктор смертности и внезапной сердечной смерти // Сердечный ритм. 2009. № 6. С. 8-14.

26. Гордеева М. С. Электрокардиографические признаки нарушений процессов деполяризации желудочков, их значение в выявлении структурных изменений миокарда : дис. ... канд. мед. наук. СПб., 2022. 154 с.

27. Бодин О. Н., Баусова З. И., Безбородова О. Е., Убиенных А. Г. Имитационное моделирование мно-гоагентной технологии в компьютерной диагностической системе «Кардиовид» // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2019. № 1. С. 78-86.

References

1. Son I.M., Starodubov V.I., Manoshkina E.M., Stupak V.S. Trends in morbidity and hospital mortality from diseases of the circulatory system against the background of a new coronavirus infection COVID-19. Pro-filakticheskaya meditsina = Preventive medicine. 2021;(24):7-14. (In Russ.)

2. Karetnikova V.N., Kashtalap V.V., Kosareva S.N., Barbarash O.L. Myocardial fibrosis: modern aspects of the problem. Terapevticheskiy arkhiv = Therapeutic Archive. 2017;(1):88-93. (In Russ.)

3. Miklishanskaya S.V., Mazur N.A., Shestakova N.V. Mechanisms of formation of myocardial fibrosis in normal and in some cardiovascular diseases. Methods of its diagnosis. Meditsinskiy sovet = Medical advice. 2017;(12):75-81. (In Russ.)

4. Mitrofanova L.B. Types of fibrosis and its prevalence in the atria with atrial fibrillation on the background of coronary heart disease and rheumatism. Vestnik aritmologii = Bulletin of Arrhythmology. 2014;(75):10-16. (In Russ.)

5. Shevchenko Yu.L., Ul'bashev D.S. Immobilizing interstitial fibrosis of the heart. Part 1. Vestnik Natsion-al'nogo mediko-khirurgicheskogo Tsentra im. N.I. Pirogova = Bulletin of the National Medical and Surgical Center named after N.I. Pirogov. 2022;(2):4-10. (in Russ.)

6. Karpenko Yu.I. Myocardial fibrosis and arrhythmias: predicting the effect of catheter ablation. Zdorov'e Kazakhstana = Health of Kazakhstan. 2015;(6):8-13. (In Russ.)

7. Mitrofanova L.B. The role of endomyocardial biopsy in the diagnosis of inflammatory myocardial diseases. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Cardiology. 2016;(1):73-79. (In Russ.)

8. Tarasochkina D.S., Voronina L.P., Polunina E.A. et al. The value of the indicator of the volume fraction of interstitial collagen in chronic heart failure. Astrakhanskiy meditsinskiy zhurnal = Astrakhan Medical Journal. 2019;(1):78-84. (In Russ.)

9. Klinicheskiy protokol operativnogo i diagnosticheskogo vmeshatel'stva. Obshchie printsipy i trebovaniya k kachestvu provedeniya koronaroangiografii = Clinical protocol of surgical and diagnostic intervention. General principles and requirements for the quality of coronary angiography. (In Russ.). Available at: https://endovascular.kz/images/recomendations/Koronaroangiografiya.pdf

10. Abdrakhmanova A.I., Amirov N.B., Tsibul'kin N.A. et al. Possibilities of coronary angiography in the diagnosis of coronary artery lesions in patients with pain-free myocardial ischemia. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern problems of science and education. 2020;(4). (In Russ.)

11. Rekomendatsii ESC/EACTS 2017po lecheniyu klapannoy bolezni serdtsa = ESC/EACTS 2017 recommendations for the treatment of valvular heart disease. (In Russ.). Available at: https://scardio.ru/con-tent/Guidelines/valves_7_rkj_2018.pdf

12. Grigoryan S.V., Azarapetyan L.G., Adamyan K.G. Myocardial fibrosis and atrial fibrillation. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Cardiology. 2018;(9):71-76. (In Russ.)

13. Kovalenko V.N., Nesukay E.G., Chernyuk S.V. The role of modern noninvasive heart imaging techniques in the diagnosis of myocarditis. Ukrainskiy kardiologichniy zhurnal = Ukrainian Cardiology Journal. 2013;(3):101-109. (In Russ.)

14. Patent Russian Federation 2549825. Sposob otsenki strukturnykh izmeneniy miokardapredserdiy u bol'nykh s narusheniyami ritma serdtsa = A method for assessing structural changes in the atrial myocardium in patients with heart rhythm disorders. Stukalova O.V., Aparina O.P., Parkhomenko D.V., Mironova D.A., Golitsyn S.P., Ternovoy S.K. № 2014105347/14; appl. 14.02.2014; publ. 27.04.2015, Bull. № 12. (In Russ.)

15. Alieva I.N., Blagova O.V., Gagarina N.V. et al. The possibilities of multispiral computed tomography in the diagnosis of myocarditis and determining the prognosis in patients with dilated cardiomyopathy syndrome in comparison with myocardial biopsy. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Cardiology. 2017;(2):39-49. (In Russ.)

16. Ryzhkova D.V. Perfusion scintigraphy of the myocardium. Kardiologiya: Novosti. Mneniya. Obuchenie = Cardiology: News. Opinions. Training. 2016;(4):76-86. (In Russ.)

17. Todurov B.M., Kundin V.Yu., Nobis O.E. Modern possibilities of myocardial scintigraphy in the diagnosis of myocardial lesion of the left ventricle of the heart. Ukrainskiy kardiologicheskiy zhurnal = Ukrainian Cardiological Journal. 2010;(5):100-108. (In Russ.)

18. Zaytsev V.V., Gurshchenkov A.V., Mitrofanova L.B. et al. The clinical significance of various methods of assessing myocardial fibrosis in hypertrophic cardiomyopathy. Kardiologiya = Cardiology. 2020;(60):44-50. (In Russ.)

19. Deeva T.A. Clinical significance of noninvasive markers offibrosis in patients with metabolic syndrome. PhD dissertation. Moscow, 2016:171. (In Russ.)

20. Patent Russian Federation 2709193. Sposob neinvazivnoy diagnostiki fibroza miokarda transplantirovan-nogo serdtsa v otdalennye sroki posle transplantatsii u retsipientov, perenesshikh ostroe ottorzhenie = A method of noninvasive diagnosis of myocardial fibrosis of a transplanted heart in the long term after transplantation in recipients who have undergone acute rejection. O.P. Shevchenko, A.A. Ulybysheva, O.E. Gichkun, E.A. Stakhanova, N.P. Mozheyko, A.O. Shevchenko, S.V. Got'e; applicant and patent holder FGBU "NMITs TIO im. ak. V.I. Shumakova" Minzdrava Rossii. № 2019126987;appl. 27.08.2019; publ. 17.12.2019, Bull. № 35. (In Russ.)

21. Fedorova N.V., German A.I., Kokov A.N. et al. Echocardiography correlates of myocardial fibrosis in patients with myocardial infarction and preserved left ventricular ejection fraction. Fundamental'naya i klinicheskaya meditsina = Fundamental and clinical medicine. 2019;(2):17-27. (In Russ.)

22. Koval' V.T., Volkov P.A. Functional diagnostics of inflammatory processes in the myocardium. Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki = Izvestiya SFU. Technical sciences. 2009;(9):102-106. (In Russ.)

23. Kalinkina T.V., Lareva N.V., Chistyakova M.V. et al. The experience of calculating the volume fraction of interstitial collagen in patients with arterial hypertension. Sibirskoe meditsinskoe obozrenie = Siberian Medical Review. 2021;(1):90-95. (In Russ.)

24. Gordeeva M.S., Parmon E.V., Karlina V.A., Ryzhkova D.V. Fragmentation of the QRS complex as a marker of myocardial fibrosis in patients with coronary heart disease. Nauka i innovatsii v meditsine = Science and innovations in medicine. 2022;(2):95-102. (In Russ.)

25. Das M.K., Duglas P.Z. Fragmented QRS: predictor of mortality and sudden cardiac death. Serdechnyy ritm = Heart rate. 2009;(6):8-14. (In Russ.)

26. Gordeeva M.S. Electrocardiographic signs of ventricular depolarization disorders, their significance in identifying structural changes of the myocardium. PhD dissertation. Saint Petersburg, 2022:154. (In Russ.)

27. Bodin O.N., Bausova Z.I., Bezborodova O.E., Ubiennykh A.G. Simulation modeling of multi-agent technology in the computer diagnostic system "Cardiovid". Izmerenie. Monitoring. Upravlenie. Kontrol' = Measurement. Monitoring. Management. Control. 2019;(1):78-86. (In Russ.)

Информация об авторах /Information about the authors

Наталья Александровна Сержантова

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры биомедицинской инженерии, Пензенский государственный технологический университет

(Россия, г. Пенза, пр. Байдукова/

ул. Гагарина, 1а/11)

E-mail: itmmbspgta@yandex.ru

Natalia A. Serzhantova

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Candidate of technical sciences, associate professor,

associate professor of the sub-department

of biomedical engineering,

Penza State Technological University

(la / 11 Baidukova passage/ Gagarina street,

Penza, Russia)

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов / The author declares no conflicts of interests.

Поступила в редакцию/Received 02.03.2023 Поступила после рецензирования/Revised 02.04.2023 Принята к публикации/Accepted 12.05.2023

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.