CC BY
80
УДК 616-079.2
СЦИНТИГРАФИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СТРУКТУРНО-ФУНЦИОНАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ МИОКАРДА И АЛЬВЕОЛЯРНО-КАПИЛЛЯРНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЛЕГКИХ У БОЛЬНЫХ ВНЕБОЛЬНИЧНОЙ ПНЕВМОНИЕЙ
Ю.Б. Лишманов1, Н.Г. Кривоногов1, Ю.Н. Илюшенкова1, С.И. Сазонова1, К.В. Завадовский1, Т.С. Агеева2
1НИИ кардиологии СО РАМН, Томск 2ГОУ ВПО Томский военно-медицинский институт E-mail: [email protected]
SCINTIGRAPHIC EVALUATION OF STRUCTURAL AND FUNCTIONAL CHANGES OF MYOCARDIUM AND ALVEOLAR-CAPILLARY PERMEABILITY OF LUNGS IN PATIENTS WITH COMMUNITY-ACQUIRED PNEUMONIA
Yu.B. Lishmanov1, N.G. Krivonogov1, Yu.N. Ilyushenkova1, S.I. Sazonova1, K.V. Zavadovsky1, T.S. Ageeva2
Institute of Cardiology of the Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences 2Tomsk Military Medical Institute
Цель исследования: оценить состояние миокарда и альвеолярно-капиллярной проницаемости легких у больных внебольничными пневмониями при помощи радионуклидных методов исследования. В исследование были включены 39 пациентов (средний возраст - 25,7±1,4 года) с верифицированным диагнозом “внебольничная пневмония средней степени тяжести”. На 2-5-е сутки от поступления на стационарное лечение 12 пациентам выполняли перфузионную ЭКГ-синхронизированную ОЭКТ с 99шТе-технетрилом, 13 больным проводили сцинтиграфию миокарда с 99шТс-пирфотехом, 14 пациентам выполняли вентиляционную сцинтиграфию легких с определением скорости альвеолярно-капиллярной проницаемости (АКП). По результатам ЭКГ-синхронизированной сцинтиг-рафии с 99шТс-технетрилом нарушения перфузии миокарда были обнаружены у 9 из 12 пациентов (средний размер дефектов перфузии - 4,6±0,7%). У 10 пациентов было выявлено локальное нарушение сократимости в виде легкого и умеренного гипокинеза по амплитуде сокращения (SMS 3,6±0,6) и у 8 пациентов - по систоло-диасто-лическому утолщению (STS 5,2±1,0). Патологическое накопление 99шТс-пирфотеха было определено у 70% обследованных лиц. У всех пациентов с внебольничной пневмонией были выявлены данные, свидетельствующие о значительном повышении проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны. Таким образом, у большинства пациентов с внебольничной пневмонией обнаружены сцинтиграфические признаки умеренного повреждения миокарда и повышения скорости альвеолярно-капиллярной проницаемости.
Ключевые слова: внебольничная пневмония, перфузионная сцинтиграфия миокарда, сократимость, повреждение миокарда, альвеолярно-капиллярная проницаемость легких.
Aim: to evaluate the myocardium state of patients with community-acquired pneumonia by radionuclide methods. Our study involved 39 patients (middle age 25.7±1.4) with community-acquired pneumonia. On 2-5 day of hospitalization 12 patients underwent Gated-SPECT with 99mTc-tetrofosmin, 13 patients underwent SPECT with 99mTc-pyrophosfate, 14 patients underwent ventilation lung scintigraphy. Gated-SPECT with 99mTc-tetrofosmin showed that 9 of 12 patients had moderate perfusion abnormalities (middle size of perfusion defect was 4.6±0.7%). Disturbances of local contractility evaluated by summered motion score (SMS 3.6+0.6) were marked in 10 patients and in 8 patients they evaluated by summered thickening score (STS 5.2 ± 1.0). The pathological uptake of 99mTc-pyrophosfate was marked in 70% of examined people. All patients with community acquired pneumonia show increased lung permeability rate. Thereby, the majority of patients with out-of-hospital pneumonia had scintigraphic signs of myocardium and lung tissue injury.
Key words: community-acquired pneumonia, myocardial perfusion scintigraphy, myocardial contractility, myocardial injury, alveolar-capillary permeability of lungs.
Введение
Внебольничная пневмония (ВП) является одной из актуальных проблем современной медицины, что обусловлено высокими показателями заболеваемости и смертности. Так, общая летальность при пневмонии составляет около 20-30 случаев на 100 тыс. человек [1], а распространенность среди взрослого населения России - 5-8 случаев на 1000 человек в год [2].
Указанное заболевание может приводить к различным легочным и внелегочным осложнениям, к числу которых
относятся повреждение миокарда и альвеолярно-капиллярной мембраны легких [3]. Патологические изменения в сердечно-сосудистой системе при ВП могут явиться следствием негативного влияния инфекционных агентов либо их токсинов [4]. К сожалению, литературные данные, в которых представлены сведения о состоянии сердечно-сосудистой системы (ССС) при ВП, носят единичный характер [5-7]. В частности, было показано, что у половины больных пневмонией отмечаются преходящие изменения конечной части желудочкового комплекса
(сегмента ST-T) и повышение уровня кардиоселективных ферментов.
Более углубленно состояние миокарда и альвеолярно-капиллярной мембраны при ВП можно исследовать, используя методы ядерной медицины, которые носят функциональный характер и обладают высокими значениями диагностической точности [8, 10-12]. Применение перфузионной сцинтиграфии в ЭКГ-синхронизиро-ванном режиме позволяет одновременно оценить микроциркуляцию и сократимость миокарда [13]. Повреждения сердечной мышцы выявляются при помощи сцинтиграфии с РФП, тропными к некротизированной ткани, например, с Тс99т-пирфотехом (“Диамед”, Россия) [8, 14]. Оценку функционального состояния альвеолярно-капиллярной мембраны легких оценивают по скорости клиренса радиоактивного аэрозоля 99тТс-ДТПА из легких в кровь.
Цель работы: исследование функционального состояния миокарда и альвеолярно-капиллярной мембраны легких у больных внебольничными пневмониями при помощи радионуклидных методов исследования.
Материал и методы
В исследование были включены 25 пациентов (15 мужчин и 10 женщин) в возрасте от 18 до 35 лет (средний возраст - 25,7+1,4 года) с верифицированным диагнозом “внебольничная пневмония средней степени тяжести”. Критерием исключения явилось наличие ишемической болезни сердца и других кардиологических заболеваний в анамнезе. Все больные прошли полное клиникоинструментальное и лабораторное обследование, включавшее в себя ЭКГ, общий и биохимический анализ крови, эхокардиографию, рентгенографию органов грудной клетки, консультацию врача-кардиолога.
Дополнительно, на 2-5-е сутки от поступления в Томский военно-медицинский госпиталь, 12 пациентам была выполнена перфузионная однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОЭКТ) с 99тТс-технетрилом (99тТс-ТНЛ) в ЭКГ-синхронизированном режиме, 13 больным была проведена сцинтиграфия миокарда с 99тТс-пир-фотехом и 14 пациентам выполняли вентиляционную сцинтиграфию легких с определением скорости альве-лярно-капиллярной проницаемости. Кроме того, скорость АПК была определена у 10 некурящих добровольцев с исключенной легочной патологией.
Перфузионную сцинтиграфию миокарда с 99тТс-ТНЛ в ЭКГ-синхронизированном режиме проводили в состоянии функционального покоя через 80 мин после внутривенного введения 740 МБк РФП. Запись сцинтиграфи-ческих изображений осуществляли на гамма-камере “Philips-Forte”, оснащенной высокоразрешающими коллиматорами, в матрицу 64x64 пиксела, 16 кадров за сердечный цикл. Время экспозиции на одну проекцию составило 50 с, а общее число проекций - 32. Реконструкцию томографических сечений сердца выполняли с использованием программы AutoSPECr+ ver: 3.5 с построением срезов миокарда левого желудочка (ЛЖ) по вертикальной и горизонтальной длинным осям и короткой оси. Оценку включения 99тТс-технетрила в миокард ЛЖ про-
водили с использованием системы полярных координат (“бычий глаз”). При этом оценивали площадь дефектов перфузии (ДП), вычисленную в процентах от общей площади миокарда ЛЖ
Расчет конечного диастолического (КДО) и конечного систолического объемов (КСО) ЛЖ, фракции выброса ЛЖ (ФВЛЖ) проводился автоматически при использовании пакета прикладных программ “Jet Stream® Workspace Release 2.5” (Philips).
Оценка посегментарной выраженности нарушения сократимости ЛЖ проводилась при помощи программного приложения QGS (Quant Gated SPECT). Степень выраженности гипокинеза оценивалась как сумма баллов по амплитуде движения стенки - Wall Motion (SMS -summed motion score) и по систоло-диастолическому утолщению - Wall Thickening (STS - summed thickening score). Итоговые значения SMS и STS были представлены как сумма баллов во всех отделах ЛЖ, выраженных по 5-балльной шкале для каждого из сегментов. Для Wall Motion: 0 - нормокинез, 1 - легкий гипокинез, 2 - умеренный гипокинез, 3 - выраженный гипокинез, 4 - отсутствие движения, 5 - дискинез. Для Wall Thickening: 1 -нормокинез, 2 - легкое снижение амплитуды движения, 3 -выраженное снижение, 4 - отсутствие систоло-диас-толического утолщения [15].
Исследование с "“й-пирфотехом начинали через 90 мин после внутривенного введения 370 МБк РФП. Запись сцинтиграфических изображений осуществляли на гамма-камере “0мега-500” (“Technicare” США-Германия) в матрицу 64x64 пиксела. Время экспозиции на одну проекцию составило 25 с, а общее число проекций - 32. Полученные сцинтиграммы обрабатывали с помощью пакета прикладных программ “SCINTI” (НПО “Гелмос”, Россия) с определением степени включения индикатора в миокард ЛЖ, выраженной как отношение сцинтилляци-онного счета накопления радиофармпрепарата в области сердца к фону.
Для оценки интенсивности диффузных включений "“Че-пирфотеха в миокард была использована следующая классификация. К слабоинтенсивному включению относили накопление индикатора, которое на поперечном томографическом срезе дает повышение усредненного сцинтилляционного счета на ячейку матрицы фонового уровня до 20%; к среднеинтенсивному - от 25 до 55%; к высокоинтенсивному - более 55% [14].
Вентиляционную пульмоносцинтиграфию проводили непосредственно после ингаляции радиоактивного аэрозоля (в объеме 3 мл с удельной активностью 74-111 МБк/мл) "“Ъ-ДТПА (Пентатех “Диамед”, Россия). Продолжительность ингаляции составляла не более 5-7 мин при обычном для пациента ритме и глубине дыхания и подаче ингалируемой смеси под давлением 0,5-0,7 МРа. Регистрацию сцинтиграфических изображений проводили в задне-прямой проекции трижды - на 1, 10 и 30-й мин после ингаляции. Время экспозиции на каждую проекцию составляло 2 мин. Оценку альвеолярно-капиллярной проницаемости (АКП) проводили по разработанной нами методике [11]. Для этого выделяли “зоны интереса” левого и правого легких в задне-прямой проекции с последующим определением количества импульсов в указанных
областях через 1, 10 и 30 мин после ингаляции радиоаэрозоля. Счет импульсов от каждого легкого на первой минуте принимали за 100%, на 10 и 30-й мин после ингаляции - за Х1% и Х2%.
Все радионуклидные исследования выполняли на базе НИИ кардиологии СО РАМН после согласования с Этическим комитетом учреждения и получения информированного согласия пациентов.
Результаты и обсуждение
По результатам клинических исследований признаков поражения миокарда среди обследованных пациентов выявлено не было.
Патологические изменения ЭКГ диагностировали у 19 человек: у 13 больных отмечались признаки перегрузки правого предсердия, у 3 - изменения конечной части желудочкового комплекса, у 2 - нарушение внутрижелу-дочкового проведения, у 1 - миграция водителя ритма по предсердиям, у 1 - атриовентрикулярная блокада 1-й степени, у 1 - желудочковая экстрасистолия.
Показатели гемодинамики и сократимости миокарда, по данным эхокардиографии, были в пределах нормы у всех обследованных лиц.
По результатам ЭКГ-синхронизированной сцинтигра-фии с 99lrfTc-TH4 нарушения перфузии миокарда были выявлены у 9 из 12 пациентов. При этом размеры дефектов накопления РФП были незначительными и составили в среднем 4,6±0,7 баллов (рис. 1 на 2-й странице обложки). Участки гипоперфузии могли носить как “сегментарный”, так и “мозаичный” характер. Кроме того, отмечалась неровность, нечеткость контуров стенок изображений миокарда. Локализация областей нарушенного миокардиального кровотока варьировала у каждого отдельно взятого пациента и могла затрагивать любой из отделов ЛЖ.
Размеры дефектов перфузии у пациентов, имевших патологические изменения на ЭКГ, также не превышали 5%.
Показатели ФВЛЖ, КДО и КСО не выходили за рамки нормальных значений, принятых для данной методики. В то же время у 10 пациентов было выявлено локальное нарушение сократимости в виде легкого и умеренного гипокинеза по амплитуде сокращения (SMS 3,6±0,6) и у 8 пациентов по систолическому утолщению (STS 5,2±1,0) миокарда. Число гипокинетичных сегментов у каждого пациента варьировало: по амплитуде сокращения от 1 до 9 (в среднем 4,4±0,8), по систолическому утолщению -от 1 до 7 (в среднем 3,4±0,6). Локализация зон гипокине-за также могла затрагивать любой из отделов ЛЖ (рис. 2 на 2-й странице обложки).
В группе больных, которым выполнялось исследование с "‘“Ъ-пирфотехом, включение индикатора наблюдалось у 9 пациентов (70%). В частности, диффузное накопление РФП слабой интенсивности (статистически недостоверное) зафиксировано у 3 человек, средней интенсивности - у 5. Накопление 99шTc-пирфотеха высокой интенсивности было зарегистрировано у 1 пациентки (рис. 3 на 2-й странице обложки), причем у этой же больной отмечались наиболее значительные патологические
Таблица
Интегральные значения АКП легких у пациентов c внебольничной пневмонией (M±SD)
Показатели для ПЛ и ИЛ Пациенты с ВП (n=14) Здоровые некурящие лица (n=10) Р (Mann- Whitney)
АКП, % (10 мин) ПЛ 19,72+1,41 10,60+2,90 0,005
ИЛ 17,62+1,31 10,60+2,90 0,006
АКП, % (30 мин) ПЛ 35,35+1,66 21,30+4,30 0,004
ИЛ 31,58+1,63 21,30+4,30 0,001
Примечание: ПЛ - пораженное легкое; ИЛ - интактное легкое.
изменения на ЭКГ: изоэлектрический зубец Т во всех отведениях и желудочковая экстрасистолия.
На основании изложенных выше диагностических результатов пациентке был выставлен диагноз миокардита и назначена соответствующая терапия.
У пациентов с внебольничной пневмонией (табл. 1) были выявлены данные, свидетельствующие о значительном (практически вдвое) повышении проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны по сравнению с контрольной группой. Причем это повышение носило двусторонний характер: регистрировалось как в пораженном, так и интактном легких с первых минут исследования. Сопоставление величин АКП пораженного и интак-тного легких выявило, что более выраженное повышение АКП для радиоаэрозоля было обнаружено в пораженном легком (р<0,05).
Повышение проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны легких при развитии в них острой воспалительной реакции, по-видимому, вызвано местным и системным действием провоспалительных цитокинов и АФК. Проведенные нами исследования показали, что развивающийся в дебюте ВП окислительный стресс приводит к нарушению устойчивости мембран эритроцитов [7]. При этом известно, что нарушения в мембранах клеток органа-мишени всегда коррелируют с трансформациями плазматической мембраны эритроцитов, участвующих в поддержании гомеостаза на уровне всего организма [8]. Следовательно, возможно допустить, что повышение проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны интак-тного легкого может быть объяснено только следствием системной воспалительной реакции, тогда как более выраженное повышение проницаемости альвеолярно-капиллярной мембраны в пораженном легком обусловлено сочетанным воздействием провоспалительных агентов на местном и общем уровнях.
Проведенное нами исследование показало, что вне-больничная пневмония средней степени тяжести в большинстве случаев сопровождается поражением сердечной мышцы и альвеолярно-капиллярной мембраны как пораженного, так и интактного легкого. При этом патологические изменения в миокарде и легком (контралатеральном по отношению к пораженному) диагностировались только с помощью радионуклидных методов исследования. Так, по результатам перфузионной сцинтигра-фии умеренные нарушения микроциркуляции были выявлены нами у 75%, а по данным сцинтиграфии с
99тТс-пирфотехом - у 70% пациентов. Обращает на себя внимание тот факт, что по данным ЭКГ-синхронизиро-ванной ОЭКТ с 99тТс-ТНЛ у 80% пациентов (10 из 12) были обнаружены умеренные локальные гипокинезы, в то время как по результатам эхокардиографии каких-либо нарушений сократимости диагностировано не было. При этом нарушение АКП было зафиксировано у всех пациентов с внебольничной пневмонией. В зарубежной литературе также представлены исследования, свидетельствующие о том, что нарушения локальной сократимости миокарда чаще выявляются при выполнении сцинтигра-фии, чем при ультразвуковом сканировании [16, 17]. Подобная ситуация может быть обусловлена большей чувствительностью радионуклидных методов к изменениям контрактильной функции сердца, однако этот вопрос на сегодняшний день остается предметом дискуссии.
Таким образом, у большинства пациентов были выявлены сцинтиграфические признаки умеренного и незначительного повреждения миокарда, которые не имели клинически выраженного характера. Причиной повреждения миокарда является, вероятнее всего, воздействие на него инфекционных агентов либо их токсинов. Это предположение подтверждается фактом увеличения скорости альвеолярно-капиллярной проницаемости в легком, непосредственно не вовлеченном в воспалительный процесс. Миокардит как осложнение внебольничной пневмонии был диагностирован лишь в одном случае, когда на сцинтиграммах визуализировалось высокоинтенсивное накопление 99тТс-пирфотеха.
Литература
1. Авдеев С.Н., Чучалин А.Г. Тяжелая внебольничная пневмония // Рус. мед. журн. - 2001. - Т. 9, № 5. - С. 177-181.
2. Чучалин А.Г. Болезни органов дыхания // Мед. газета. - 2000. - № 43. - С. 8-9.
3. Чучалин А.Г., Синопальников А.И., Старчунский Л.С. и др. Клинические рекомендации. Внебольничная пневмония у взрослых // Клин. микробиол. и антимикроб. химиотер. -2006. - Т. 8, № 1. - С. 77.
4. Сторожаков Г.И., Гендлин Г.Е., Тронина О.А. Миокардиты // Сердечн. недостат. - 2009. - Т. 10, № 1. - С. 46-52.
5. Ilten F., Senocak F. et al. Cardiovascular changes in children with pneumonia // Turk. J. Pediatr. - 2003. - Vol. 45, No. 4. -P. 306-10.
6. Богомолов Б.П., Т.Н. Молькова, А.В. Девяткин. О состоянии сердечно-сосудистой системы при респираторном микоп-лазмозе. // Клин. мед. - 2002. - № 12. - С. 34-38.
7. Тетенев Ф.Ф., Агеева Т.С., Жаворонок Т.В. и др. Дополнительные возможности в диагностике внебольничной пневмонии // Сибирский медицинский журнал (Томск). - 2007. -№1. - С. 41-43.
8. Новицкий В.В., Рязанцева Н.В., Степовая Е.А. Физиология и патофизиология эритроцита - Томск : Изд-во Том. ун-та, 2004. - 202 с.
9. Лишманов Ю.Б., Чернов В.И. Сцинтиграфия в ядерной кардиологии. - Томск : Изд-во Том. ун-та, 1997. - 276 с.
10. Лишманов Ю.Б., Кривоногов Н.Г., Дубоделова А.В. и др. Сцин-тиграфическая характеристика нарушений легочной вентиляции и перфузии у пациентов внебольничными пневмониями // Сибирский медицинский журнал (Томск). -2008. - № 1 (вып. 2). - C. 11-15.
11. Лишманов Ю.Б., Кривоногов Н.Г., Агеева Т.С. и др. Вентиля-ционно-перфузионная пульмоносцинтиграфия в дифференциальной диагностике внебольничной пневмонии и периферического рака легкого // Сибирский медицинский журнал (Томск). - 2009. - № 2. - C. 37-41.
12. Кривоногов Н.Г., Агеева Т.С., Дубоделова А.В. и др. Альвеолярно-капиллярная проницаемость в дифференциальной диагностике немассивной тромбоэмболии легочной артерии и синдромосходных заболеваний // Сибирский медицинский журнал (Томск). - 2008. - № 2. - С. 116-117.
13. Gullom S.J., Case J.A., Bateman M.D. Electrocardiographically gated myocardial perfusion SPECT: technical principles and quality control considerations // J. Nucl. Cardiol. - 1998. -No. 5. - P. 418-425.
14. Кривоногов Н.Г., Лишманов Ю.Б., Эвентов А.З. Томосцинтиг-рафические характеристики основных типов включения 99тТс-пирофосфата в “миокард”: фантомные исследования // Медицинская радиология. - 1988. - № 5. - С. 37-40.
15. Sharir T., Berman D.S., Waechter PB. et al. Quantitative analysis of regional motion and thickening by gated myocardial perfusion SPECT: normal heterogeneity and criteria for abnormality // J. Nucl. Cardiol. - 2001. - Vol. 42, No. 11. -P. 1630-1638.
16. Fleming R.M. A Me^-tete comparison of ejection fraction and regional wall motion abnormalities as measured by echocardiography and gated sestamibi SPECT // Angiology. -2002. - Vol. 53, No 3. - P. 313-321.
17. Ward R.P Overestimation of postischemic myocardial stunning on gated SPECT imaging: correlation with echocardiography // J. Nucl. Cardiol. - 2006. - Vol. 13, No. 4. - P 514-520.
Поступила 20.09.2009
