CC BY
30
44 практическая медицина
' № 4(96) август 2016 г. / том 1
УДК 616.137.83/.93-008.64-036.12
Р.А. БАШИРОВ1, А.А. МАЛОВ2, Л.Ф. ЗИГАНШИНА1, К.К. ХАЛИУЛЛИНА1
1Республиканская клиническая больница МЗ РТ, 420064, г. Казань, Оренбургский тракт, д. 138 2Казанский государственный медицинский университет, 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49
Радионуклидная оценка скелетных мышц у пациентов с хронической артериальной недостаточностью нижних конечностей
Баширов Рустем Алекович — врач отделения радиологии, тел. +7-917-396-15-94, e-mail: [email protected] Малов Алексей Анатольевич — интерн кафедры госпитальной терапии, тел. +7-950-323-56-85, e-mail: [email protected] Зиганшина Лилия Фаридовна — кандидат медицинских наук, заведующая отделения радиологии, тел. +7-903-307-47-53, e-mail: [email protected] Халиуллина Кявсар Кытдусовна — врач отделения радиологии, тел. +7-927-442-58-21, e-mail: [email protected]
Широкое распространение и высокая степень инвалидизации при облитерирующих заболеваниях нижних конечностей обуславливают важность расширения перечня доступных лабораторных и инструментальных методов диагностики. Данное исследование показывает возможность использование радионуклидной диагностики для качественной и количественной оценки перфузии нижних конечностей с помощью планарной (плоскостной) сцинтиграфии 99mTc-MIBI. Сравнительный анализ мышц правой и левой голени позволил выявить наиболее ишемизированные группы мышц в покое. Сочетание исследования с нагрузочной пробой (флексия-экстензия стоп в голеностопных суставах) позволило оценить функциональный резерв кровотока и выявить предполагаемый уровень поражения артерий нижних конечностей.
Ключевые слова: хроническая ишемия нижних конечностей, 99mTc-MIBI (Технетрил), сцинтиграфия нижних конечностей.
R.A. BASHIROV 1, A.A. MALOV2, L.F. ZIGANSHINA1, K.K. KHALIULLINA1
1 Republican Clinical Hospital of the MH of RT, 138 Orenburgskiy Trakt, Kazan, Russian Federation, 420064 2Kazan State Medical University, 49 Butlerov Str., Kazan, Russian Federation, 420012
Radionuclide assessment of skeletal muscles in patients with chronic artery insufficiency of the lower extremities
Bashirov RA - doctor of the Radiology Department, tel. +7-917-396-15-94, e-mail: [email protected] Malov A.A. - intern of the Hospital Therapy Department, tel. +7-950-323-56-85, e-mail: [email protected] Ziganshina L.F. - Cand. Med. Sc., Head of the Radiology Department, tel. +7-903-307-47-53, e-mail: [email protected] Khaliullina K.K. - doctor of the Radiology Department, tel. +7-927-442-58-21, e-mail: [email protected]
The broad spread and high degree of invalidization after obliterating diseases of the lower extremities determine the necessity to broaden the list of available laboratory and instrumental diagnostics techniques. This research shows the possible use of radionuclide diagnostics for a qualitative and quantitative assessment of perfusion of lower extremities with the planar (two-dimensional) sdntigraphy 99mTc-MIBI. Comparative analysis of muscles of the right and left shins allowed to discover the most ischemic muscle groups at rest. Combination of the investigation with the loading test (flexion-extension of feet at ankle joints) allowed to estimate the functional reserve of the blood flow and the supposed degree of artery lesions in the lower extremities.
Key words: chronic ischemia of the lower extremities, 99mTc-MIBI (Tekhnetril), scintigraphy of the lower extremities.
Распространенность стенозирующего атеросклероза артерий нижних конечностей в общей популяции, по данным ряда эпидемиологических исследований, составляет от 3 до 10%, возрастая до 1520% в группе пациентов старше 70 лет [1, 2]. Зачастую заболевание протекает в латентной форме или проявляется атипичной симптоматикой в отсутствие клинического симптома — перемежающейся хромоты, что требует применения инструментальных методов диагностики [3]. В крупном исследовании PARTNERS поражение периферических артерий было диагностировано у 29% обследованных, причем лишь у 5,5% пациентов впервые выявленное заболевание сопровождалось классической клинической картиной перемежающейся хромоты [4]. Учитывая частое несовпадение клинической картины заболевания со степенью его тяжести, возникают сложности в ранней диагностике облитерирую-щего атеросклероза артерий нижних конечностей.
Измерение лодыжечно-плечевого индекса давления (ЛПИД) — широко применяемый в рутинной практике метод как для диагностики, так и для оценки эффективности лечения хронической артериальной недостаточности (ХАН), однако, у пациентов с выраженным кальцинозом артериальной стенки (например, при сахарном диабете, сердечной недостаточности) его использование нецелесообразно.
В настоящее время доступен ряд методов, позволяющих судить о степени мышечной перфузии. Радиоизотопная диагностика давно используется для исследования различных органов, в том числе сердца и сосудов [5, 6]. Исследование перфузии ткани нижних конечностей — перспективный диагностический метод, основанный на получении серии изображений на фоне введения технеция-99м с 2-метоксиизобутилизонитрилом (99mTc-MIBI) — радиоактивный медицинский препарат, который широко используется для визуализации миокар-диальной перфузии [5] и для оценки опухолевого процесса [6, 7]. 99mTc-MIBI — липофильный катион, он ведет себя как ион Na+ и использует Nа/H+ насос для входа в миоцит [7]. В конечном счете, проходя через внешнюю и внутреннюю мембраны митохондрий, он аккумулируется в митохондриаль-ном матриксе [8] механизмом, который в основном зависит от трансмембранного потенциала клетки [9]. Следовательно, этот радиофармпрепарат (РФП) накапливается не только в миокарде, но и в скелетных мышцах.
Целью данного исследования является выявление стресс-индуцированной ишемии нижних конечностей, а также хронической ишемии покоя. В рамках исследования была поставлена конкретная задача: определить уровень перфузии мышц нижних конечностей при различных степенях хронической артериальной недостаточности нижних конечностей (ХАН) у пациентов с диагностированными облитерирующи-ми заболеваниями артерий и у здоровых пациентов, а также провести сравнительную оценку перфузии мышц правой и левой нижних конечностей.
Материал и методы
В исследование включены 15 пациентов с хронической ишемией нижних конечностей (II-III стадии по классификации Фонтейна — Покровского в модификации В.С. Савельева) в возрасте от 47 до 76 лет (группа I), и 8 здоровых добровольцев в возрасте от 24 до 51 года (группа II).
В I группу пациентов включались мужчины и женщины с хронической ишемией нижних конечностей атеросклеротического генеза II-III стадии и клинической картиной перемежающейся хромоты. У 11 пациентов группы сопутствующим диагнозом выступала ИБС стенокардия напряжения I-II ФК. Критериями исключения являлись: перенесенное менее чем 6 месяцев назад острое сердечнососудистое событие, критическая ишемия нижних конечностей, наличие обширных трофических дефектов кожи и мягких тканей, тяжелая почечная недостаточность со скоростью клубочковой фильтрации менее 30 мл/мин, декомпенсированная хроническая сердечная недостаточность, онкологические заболевания в анамнезе. Пациенты с системными заболеваниями, которые могли повлиять на метаболизм скелетных мышц, такие как сахарный диабет, были исключены. Все пациенты I группы получали стандартную терапию, направленную на коррекцию модифицируемых факторов риска (ан-тиангинальная, гипотензивная, липидснижающая, антиагрегантная терапия). Всем пациентам исследуемой и контрольной групп проводилась оценка клинического состояния путем опроса, измерение лодыжечно-плечевого индекса давления. Протокол исследования был одобрен местным этическим комитетом, информированное согласие было дано всеми пациентами.
Протокол сцинтиграфии мягких тканей нижних конечностей. Исследование перфузии мышц голеней выполнялось на двухдетекторной гамма-камере «Philips BrightView» (Philips AG, Germany). Стандартный двухдневный протокол исследования включал 2 фазы: исследование перфузии в покое и при нагрузке после внутривенного введения 450500 МБк 99mTc-MIBI (Технетрил, ООО «Диамед», Россия), подготовленный согласно инструкции производителя. В исследовании нагрузка мышцам нижних конечностей создавалась с помощью выполнения упражнений для ног. В первый день пациентам предлагалось выполнить 100 сгибаний и разгибаний стоп в положении лежа на спине. На пике выполнения упражнений внутривенно в кубиталь-ную вену вводилось 500 мБК 99mTc-MIBI на 5 мл физиологического раствора. Сразу после введения пациенты выполняли еще 20 упражнений. Критериями прекращения нагрузочной пробы являлись: появление боли в нижних конечностей и отказ пациентов от продолжения нагрузки вследствие усталости и общей детренированности. Введенная доза для всех пациентов была стандартизирована. Сбор информации осуществлялся через 20±5 минут. Во второй день исследования аналогичная доза РФП вводилась в покое. Анализ полученных изображений включал визуальную сравнительную оценку распределения РФП в мышцах при виде спереди: передней большеберцовой (tibialis anterior), медиальной головки икроножной мышцы (caput mediale m. gastrocnemius) и виде сзади: медиальная и латеральная головки икроножной мышцы (caput mediale et laterale m. gastrocnemius), камбаловидная мышца (m. soleus) (рис. 1). Для оценки активности в мышцах, была выбрана область интереса, захватывающая всю голень в передней и задней проекции на полученных планарных (плоскостных) изображениях. Плоскостные изображения в задней проекции показывают большую часть мышц голени. Их преимущество перед изображениями в передней проекции состоит в том, что нет ослабления сигнала от большеберцовых костей. Помимо визуального
46 практическая медицина
' № 4(96) август 2016 г. / том 1
Рисунок 1.
Планарная (плоскостная) сцинтиграфия нижних конечностей у пациентов I группы в покое (REST) и на фоне проведения нагрузочной пробы (STRESS). При сравнительном анализе перфузии мышц правой - левой голени визуализируется неравномерное поглощение РФП с областью гипоперфузии мышц правой голени. Во время нагрузки отмечается стресс-индуцированная ишемия медиальной и латеральной внутренней и наружной головки икроножной мышцы, а также медиальной головки левой голени. Отмечается усиление поглощения РФП в непораженных мышцах (покой - нагрузка) пропорционально усилению кровотока. Полученные данные свидетельствуют о значимом поражении артерий проксимальнее правой и левой коленных областей
Рисунок 2.
Количественная оценка уровня поглощения РФП в исследуемых зонах
анализа, проводился подсчет количества импульсов активности от исследуемой группы мышц. Область колена, без значительной мышечной массы, была взята в качестве контроля, и результаты были выражены как процент поглощения относительно поглощения области коленей. Статистическую обработку данных проводили с помощью стандартного двухстороннего пакета программ Statistica 10 for Windows XP/Vista/7. Достоверность различий оценивали по критерию Стьюдента при нормальном распределении (данные представлены в виде средней и стандартного отклонения) и по непараметрическому критерию Манна — Уитни (данные
представлены в виде медианы, средней и 25, 75 процентиллей). Различия считались достоверными при р<0.05.
Результаты
Анализ результатов у I группы пациентов показал статистически значимое увеличение ЛПИД по сравнению с контрольной группой пациентов (см. табл.). При сравнительном анализе перфу-зионных сцинтиграмм после нагрузочной пробы у 11 пациентов (73%) отмечалось визуальная ас-симетрия накопления РФП в задней группе мышц со снижением накопления в области медиальной и латеральной головках икроножных мышц, а также камбаловидной мышцы (рис. 1). В ходе количественного анализа активности, отмечалось достоверное снижение уровня поглощения РФП в более пораженной конечности (106.3% против 93.2%, р<0.05) (рис. 2). Лишь у 5 пациентов группы (33%) предложенная методика позволила диагностировать количественную и визуальную асимметрию накопления и выявить ишемию в покое. У 10 пациентов группы нагрузочная проба была прекращена досрочно в связи с появлением жалоб на боли ишемического характера преимущественно в области задней группы мышц голени.
В контрольной группе пациентов не было выявлено асимметрии накопления РФП и значимого количественного снижения уровня поглощения РФП.
Таблица.
Сравнительная характеристика исследуемых групп
Показатели больных Пациенты I группы Пациенты II группы p*
n = 15 n=8
Возраст, годы Минимум 25% процентиль Медиана Среднее 75% процентиль Максимум Минимум — 47 25% — 52,8 Медиана — 61 Среднее — 60,5 75% — 67,3 Максимум — 76 Минимум — 24 25% — 31,3 Медиана — 39 Среднее — 38,5 75% — 45,7 Максимум — 51 P=0.001
ЛПИД (САД на лодыжке /САД на плече) 0,9±0,06 1,27±0,06 P=0.013
Количественный анализ активности с области гипоперфузии % 93,2±9,4 108,7±13,5 P=0.032
Примечание: p * — достоверность межгрупповых различий
Обсуждение
Облитерирующее поражение сосудов нижних конечностей предполагает распространение атеросклероза и в других сосудистых бассейнах, таких как коронарные и сосуды мозга [2].
Радиоактивные медицинские препараты, такие как 99mTc-MIBI, накапливаются в скелетных мышцах [7, 8], при этом имея преимущества перед другими нуклидами в силу дозиметрических особенностей и фармакодинамики [8]. В последних годах позитронно-эмисионная томография (ПЭТ) также показала превосходные результаты в исследовании ХАН [9]. Однако высокая стоимость, короткий срок жизни изотопов и малое количество лечебных учреждений, имеющих возможность проведения этих исследований, не позволяет считать его доступным в клинической практике. Недостатками динамической контрастной МРТ, при помощи которой также возможно выявить изменение мышечной перфузии в ответ на нагрузку [10, 11], являются высокая цена, сложность использования комплексов физической нагрузки для различных групп мышц, а также оценка перфузии на тканевом, а не клеточном уровне. Дуплексное сканирование периферических артерий и мультиспиральная компьютерная
томография с контрастированием — современные методы, позволяющие оценить степень и локализацию стенотического поражения, но с их помощью трудно оценить эффективность консервативной терапии пациентов, ввиду небольших изменений на макрососудистом уровне или их отсутствия. Вы-шеобозначенные методы не дают представления о мышечной перфузии, исследование которой могло бы помочь в неинвазивной оценке динамики состояния пациентов с ХАН и результатов консервативного лечения. В нашем исследовании сцинтиграфия нижних конечностей позволила избежать дорогостоящей процедуры ангиографии у пациентов без стресс-индуцированной ишемии и ишемии покоя. Артериография, являясь основным методом диагностики ХАН, показывает только наличие морфологических препятствий магистральному кровотоку и не дает представление об уровне компенсаторного развития коллатерального кровотока [11].
Таким образом, сцинтиграфия с использованием 99тТс-М1В1 — неинвазивная диагностическая процедура, которая позволяет судить о морфофункци-ональных особенностях скелетных мышц. Дальнейшие исследования необходимы и позволят выявить потенциал предложенной методики.
ЛИТЕРАТУРА
1. Criqui M.H., Fronek A., Barrett-Connor E. at al. The prevalence of peripheral arterial disease in a defined population // Circulation. — 1985. — 71 (3). — P. 510-551.
2. Hiatt W.R., Hoag S., Hamman R.F. Effect of diagnostic criteria on the prevalence of peripheral arterial disease. The San Luis Valley Diabetes Study // Circulation. — 1995. — 91 (5). — P. 1472-1479.
3. Tellier P., Aquilanti S., Lecouffe P., Vasseur C. (2000) Comparison between exercise whole body thallium imaging and ankle-brachial index in the detection of peripheral arterial disease // Int. Angiol. — 2000. — 19. — P. 212-219.
4. Duet M., Virally M., Bailliart O. et al. Whole-body 201Tl scintigraphy can detect exercise lower limb perfusion abnormalities in asymptomatic diabetic patients with normal Doppler pressure indices // Nucl. Med. Commun. — 2001. — 22. — P. 949-954.
5. Celen Y.Z., Zincirkeser S., Akdemir I., Yilmaz M. Investigation of perfusion reserve using 99mTc-MIBI in the lower limbs of diabetic patients // Nucl. Med. Commun. — 2000. — 21. — P. 817-822.
6. Edwards P.D., Miles K.A., Owens S.J. et al. A new noninvasive test for the detection of compartment syndromes // Nucl. Med. Commun. — 1999. — 20. — P. 215-218.
7. Sarikaya A., Sen S., Qermik T.F. et al. Evaluation of skeletal muscle metabolism and response to erythropoietin treatment in patients with chronic renal failure using 99mTc-sestamibi leg scintigraphy // Nucl. Med. Commun. — 2000. — 21. — P. 83-87.
8. Lupatelli G., Palumbo B., Sinzinger H. Statin induced myopathy does not show up in MIBI scintigraphy // Nucl. Med. Commun. — 2001. — 22. — P. 575-578.
9. Banci M., Rinaldi E., Ierardi M. et al. 99mTc SESTAMIBI scintigraphic evaluation of skeletal muscle disease in patients with systemic sclerosis: diagnostic reliability and comparison with cardiac function and perfusion // Angiology. — 1998. — 49. — P. 641-648.
10. Rasheed R. Molecular Perfusion Imaging with 99mTc-MIBI Lower Limb Muscle SPECT: In Diagnosis and Follow up of Peripheral Arterial Diseases (PAD) Diabetes // J. Metab. — 2015 — 6. — 3.
11. Синкевич Н.С., Стукалова О.В., Буторова Е.А. и др. Динамическая контрастная магнитно-резонансная томография скелетных мышц у пациентов с хронической ишемией нижних конечностей // Russian Electronic Journal of Radiology. — 2016. — 6 (1). — С. 65-72.
