CC BY
102Внутрисосудистое ультразвуковое исследование коронарных артерий
Матчин Ю. Г., Митрошкин М. Г., Ежов М. В.
Внутрисосудистое ультразвуковое исследование (ВСУЗИ) является первой методикой внутрисосудистой визуализации, разработанной для дополнения результатов коронарной ангиографии. ВСУЗИ позволяет с высокой точностью определять тяжесть атеросклеротического поражения, проводить его точный количественный анализ, а также детально оценивать состав бляшки. Данный метод общепризнан в качестве «золотого стандарта» прижизненной визуализации сосудистой стенки коронарных артерий. ВСУЗИ является одним из самых надежных способов определения степени эффективности новых эндоваскулярных методов лечения, а также оценки прогрессии/регрессии коронарного атеросклероза. Ограничение традиционного ВСУЗИ в оценке состава бляшек помогает преодолеть метод под названием «виртуальная гистология», позволяющий с высокой степенью достоверности и точности анализировать состав атеромы.
Роль ВСУЗИ при стентировании была изучена в различных клинических исследованиях, в том числе и с использованием стентов с лекарственным покрытием. Использование ВСУЗИ, особенно при лечении сложных коронарных поражений, позволяет оптимизировать результаты эндоваскулярных вмешательств и может повлиять на клинический исход в отдаленные сроки после процедуры. Ключевые слова: внутрисосудистое ультразвуковое исследование (ВСУЗИ), коронарное стентирование, коронарный атеросклероз.
Intravascular Ultrasound Imaging of Coronary Arteries
Yu. G. Matchin, M. G. Mitroshkin, M. V. Ezhov
Intravascular ultrasound (IVUS) is the first intravascular-imaging technique that provides additional data to coronary angiography (CA) results. IVUS gives a highly accurate evaluation of the severity of atherosclerotic disease, helps to analyze its quantitative parameters and obtains detailed information on plaque composition. This method has been widely recognized as the gold standard of intravital imaging of coronary artery walls. For clinicians, IVUS is an important diagnostic tool. This has made IVUS the most reliable method for assessing the effectiveness of new endovascular treatment techniques and the degree of atherosclerosis progression or regression. Limitations of traditional IVUS as a tool for assessing plaque composition may be overcome by using virtual histology, which provides highly reliable and accurate information on atheroma composition. A number of clinical studies have been conducted to evaluate the role of IVUS in stenting, including drug-eluting stenting. IVUS helps to improve results of endovascular interventions and affect long-term clinical outcomes, especially in patients with complex coronary lesions. Keywords: intravascular ultrasound, coronary stenting, coronary atherosclerosis.
Атеросклеротическое поражение сердечно-сосудистой системы — главная причина заболеваемости и летальных исходов, несмотря на широкое использование современных методов лечения и диагностики. С середины прошлого века общепризнанным «золотым стандартом» диагностики коронарного атеросклероза считается рентгенокон-трастная коронароангиография (КАГ). Однако получаемое при КАГ изображение является «слепком» заполненного контрастным веществом просвета сосуда, при этом полностью отсутствует информация о состоянии стенки артерии. Ангиографи-ческая оценка атеросклеротического поражения основана на сравнении пораженного сегмента с «нормальным» соседним участком артерии, который, как показывают данные внутрисо-судистого ультразвукового исследования (ВСУЗИ) и патомор-фологических исследований, часто диффузно изменен [16, 21]. Интерпретация ангиограмм имеет высокую вариабельность. Даже при использовании количественной ангиографии, как правило, недооцениваются степень сужения и размер артерии.
ВСУЗИ является одним из методов, посредством которого можно визуализировать просвет артерии и ее стенку, получая высококачественные томографические изображения всей окружности артерии. Это дает возможность идентифицировать просвет артерии, ее стенку, атеросклеротические бляшки, периартериальные структуры. С помощью современного программного обеспечения ВСУЗИ позволяет в реальном времени проводить точные измерения разных показателей. Получаемая информация является ценным дополнением к данным КАГ. В интервенционной кардиологии ВСУЗИ применяется около 20 лет. За это время с его помощью накоплено большое количество научно-практической информации, проведено множество клинических исследований. Данный обзор представляет собой попытку оценить роль ВСУЗИ в современной кардиологической практике.
Физические основы внутрисосудистого ультразвукового исследования
Ультразвуковые (УЗ) волны генерируются специальным пьезокристаллом во время прохождения через него электрического тока. На границе биологических тканей с сильно различающейся плотностью, например жировой и костной, УЗ-волны частично отражаются. Степень отражения зависит от разницы плотностей тканей. Например, на изображениях кальцинированных структур за ними часто видна «акустическая тень», возникающая из-за практически полного отражения УЗ-сигнала от очагов кальциноза. Энергия УЗ-волны, проходя через ткани, ослабевает. Таким образом, только небольшая часть излучаемых УЗ-волн возвращается к датчику. Принятый УЗ-сигнал преобразуется в электрический и передается на специальную консоль, где усиливается и подвергается фильтрации, в дальнейшем из его амплитудной составляющей формируется изображение.
УЗ-волны на малом расстоянии от пьезокристалла идут параллельно («ближнее поле», лучшее качество изображения), после чего начинают расходиться («дальнее поле»).
Качество УЗ-изображения зависит от пространственного и контрастного разрешения. Пространственное разрешение — это способность различать мелкие структуры сосуда и структуры за его пределами. В современных системах для проведения ВСУЗИ (20-40 МГц) осевое разрешение составляет 200-100 микрон, боковое разрешение — 250-200 микрон. Под контрастным разрешением понимают распределение оттенков серого отраженного сигнала, так называемый динамический диапазон. При низком динамическом диапазоне изображение состоит из черного и белого цветов с несколькими оттенками серого. Изображение с высоким динамическим диапазоном имеет множество оттенков серого, оно более «мягкое», позволяет детальнее анализировать его структуру.
Типы ультразвуковых катетеров
Система для проведения ВСУЗИ состоит из специального катетера со встроенным на его кончике миниатюрным УЗ-датчиком и консоли, где изображение формируется, обрабатывается и показывается. Современные системы для ВСУЗИ могут быть интегрированы в ангиографическую установку (рис. 1).
В настоящее время существуют два типа катетеров для ВСУЗИ: с механическими и электронными датчиками. Катетеры имеют диаметр 2,6-3,2 Fr (0,9-1,1 мм) и проводятся в коронарную артерию через стандартные направляющие катетеры для эндоваскулярного лечения диаметром 6 Fr.
У механического катетера один пъезоэлемент, который вращается гибким приводом со скоростью 1800 об/мин. и имеет рабочую частоту от 30 до 45 МГц. У электронного катетера 64 пьезоэлемента, расположенных по окружности внутри кончика катетера, которые активируются последовательно для создания поперечного изображения сосуда. Этот вид катетеров не имеет механически вращающихся элементов, его рабочая частота составляет 20 МГц. Разрешающая способность выше у катетеров, работающих на высоких рабочих частотах, однако при повышении частоты более 40 МГц снижается глубина проникновения УЗ-волн в ткани.
В целом электронные катетеры легче в использовании, не требуют специальной подготовки перед проведением в артерию, но механические катетеры позволяют получать изображение более высокого качества. Электронные катетеры дают возможность «прокрашивать» кровоток красным цветом, что
в сложных случаях облегчает дифференцирование просвета артерии с ее стенкой. С помощью стандартных программ систем с электронным катетером возможно проведение спектрального анализа радиочастотных характеристик отраженного УЗ-сигнала, позволяющего определить качественный и количественный состав атеросклеротической бляшки (фиброзный, фиброзно-жировой, некротический и кальциевый компоненты), что обозначается в литературе термином «виртуальная гистология» (ВГ).
Безопасность проведения внутрисосудистого ультразвукового исследования В большинстве исследований применение ВСУЗИ существенно не увеличивало риск диагностического или лечебного вмешательства. В исследовании D. Hausmann и соавт. частота транзиторного спазма коронарной артерии при проведении ВСУЗИ составила 2,9%, у 0,4% больных имели место тяжелые осложнения (острая окклюзия артерии, диссекция или тромботическая эмболизация). Частота осложнений была выше у больных с острым коронарным синдромом, а также при проведении ВСУЗИ во время эндоваскуляр-ных вмешательств по сравнению с диагностическими исследованиями [46]. В другом исследовании общая частота осложнений составила 1,1%, клинических последствий не наблюдалось [6]. В анализе результатов 7085 ВСУЗИ, проведенных в 51 центре, вазоспазм имел место у 3% пациентов [31]. Главные осложнения (диссекция, тромбоз, фибрилляция желудочков и рефрактерный спазм артерии) наблюдались в 10 (0,14%) случаях.
К. Ramasubbu и соавт. оценивали безопасность проведения ВСУЗИ у больных в отдаленные сроки после трансплантации сердца [40]. По данным контрольной коронарографии в отдаленные сроки новые стенозы при использовании ВСУЗИ коронарных артерий возникали в 19,5% (107/548) случаев против 16,2% (21/130) в артериях без использования ВСУЗИ во время первичного исследования, разница не была статистически значимой (р = 0,4).
В другом исследовании была проведена контрольная ко-ронарография с количественным анализом через 12-24 месяца у 525 больных с коронарным атеросклерозом. Частота возникновения новых стенозов составила 3,6% в артериях, в которых проводилось ВСУЗИ, против 3,9% в артериях без ВСУЗИ во время первичной КАГ (р = 0,84). При анализе общей частоты прогрессирования коронарного атеросклероза (новые стенозы + прогрессирование старых) существенной разницы также не было выявлено: 11,6% в артериях с использованием ВСУЗИ и 9,8% в артериях без ВСУЗИ [34].
Таким образом, проведение ВСУЗИ коронарных артерий сопровождалось низкой частотой осложнений во время исследования и отсутствием прогрессирования атеросклероза в отдаленные сроки.
Нормальное строение артериальной стенки и основные измерения, проводимые при внутрисосудистом ультразвуковом исследовании В норме стенка коронарной артерии на ВСУЗИ-изображении имеет трехслойную структуру, соответствующую трем анатомическим оболочкам: интиме, медии и адвентиции. Внутренний слой представлен эхопозитивной интимой, средний — эхоне-гативной медией, внешний слой — высокоэхогенной адвен-тицией (рис. 2). Толщина интимы в норме составляет 0,250,50 мм [29, 30]. Площадь просвета артерии (ППА) определя-
1 2
3
4
г-5
| ' У 4000Щ
Рис. 2. Нормальное строение коронарной артерии (Л. Мд^аЛ, 2006).
Обозначения: 1 — адвентиция, дает яркие эхосигналы, состоит из эластиновых и коллагеновых волокон, сливается с периадвентициальной тканью и имеет толщину в 300-500 нм; 2 — медия, дает гипоэхогенный сигнал, состоит из гладкомышечной ткани, четко дифференцируется от интимы и адвентиции, имеет толщину от 125 до 350 нм (средняя равна 200 нм); 3 — интима, дает равномерный сигнал высокой плотности, толщина интимы увеличивается с возрастом, к 40 годам составляет 250 нм; 4 — просвет артерии, заполненный кровью; 5 — артефакты, обусловленные множественными осцилляциями на поверхности датчика; 6 — ультразвуковой катетер («мертвая зона»)
ется при обведении границы интимы и просвета сосуда. Минимальный и максимальный диаметры просвета представляют собой наиболее короткий и длинный диаметры, проведенные через центральную точку просвета артерии. Внешняя граница адвентиции часто не визуализируется, в связи с этим собственная площадь поперечного сечения артерии (СПА) определяется по границе медия — адвентиция, а точнее, по наружной эластической мембране (рис. 3). Площадь атеросклеротической бляшки (ПАБ) определяется как разность СПА и ППА. Поскольку площадь бляшки включает в себя площадь, занимаемую медией, ее еще называют «площадь бляшки плюс медия».
ПАБ, разделенная на СПА по наружной эластической мембране, представляет собой степень стеноза артерии по площади поперечного сечения (или площадь бляшки). Этот показатель отличается от аналогичного ангиографического показателя тем, что процент от просвета артерии, занимаемый бляшкой, рассчитывается по одному поперечному сечению без измерений в референсном сегменте артерии.
При проведении ВСУЗИ в качестве референсного участка выбирается область с наибольшим внутренним просветом в пределах одного сегмента артерии (не далее чем в 10 мм прок-симальнее стеноза, без отхождения крупных ветвей второго порядка). В проксимальном референсном участке определяется собственная площадь артерии (Реф СПА). Индекс ремо-делирования (ИР) рассчитывается по формуле: СПА/Реф СПА.
Значение ИР < 0,95 принимается за отрицательное ремо-делирование, ИР > 1,05 — за положительное. Промежуточные значения расцениваются как отсутствие ремоделирова-ния [4, 7].
Клиническое применение внутрисосудистого ультразвукового исследования
Оценка «пограничных.» стенозов коронарных артерий
Согласно руководству по коронарной ангиографии и эндо-васкулярным вмешательствам американских ассоциаций AHA/ ACC/SCAI, к «пограничным» относят поражения со степенью сужения 30-70% по диаметру просвета по данным рентгено-контрастной КАГ [2]. «Пограничные» стенозы являются наиболее часто встречаемым типом поражения коронарного русла. Принятие решения о необходимости проведения эндоваску-лярного лечения этих стенозов бывает непростым и осложняется еще тем, что пациенты часто не имеют типичной клинической картины ИБС. Наложение артерий друг на друга, их извитость, эксцентрические поражения, устьевая локализация стенозов, выраженный кальциноз — все это может создавать дополнительные трудности при оценке результатов традиционной рентгеноконтрастной КАГ. В этих ситуациях ВСУЗИ является дополнительным методом визуализации, позволяющим проводить точные измерения как просвета артерии, так и атеромы, а также оценивать степень сужения артерии. Кроме того, с помощью ВСУЗИ можно оценить морфологию бляшки.
Проведение ВСУЗИ у больных с ангиографически «пограничными» стенозами относят к показаниям класса 2А (уровень доказательности С): для «оценки стеноза с подозрением на ограничение кровотока, расположенного в сложном участке коронарной артерии, для интерпретации по данным ангиографии» [2].
Было доказано, что минимальная ППА по данным ВСУЗИ является одним из самых надежных морфометрических показателей коронарной физиологии. Минимальная ППА прямо коррелирует с коронарным резервом кровотока, определяемым
\г
Площадь просвета артерии
Рис. 3. Визуализация коронарной атеромы.
Левая панель. Изображение коронарной атеромы, стрелками указан артефакт ультразвукового катетера. Правая панель. Измерения, проводимые при ВСУЗИ: ППА обозначена красным цветом, СПА ограничена наружной эластической мембраной (НЭА). Зона, лежащая между просветом артерии и НЭА (обозначена желтым цветом), является ПАБ, рассчитывается по формуле: СПА - ППА
с помощью допплеровского проводника (г = 0,831, p < 0,001) [10]. У 73 больных, обследованных перед эндоваскулярным вмешательством, значение минимальной ППА > 4,0 мм2 имело диагностическую точность 89% для предсказания коронарного резерва более 2,0. Результаты ВСУЗИ хорошо коррелируют также с данными однофотонной эмиссионной компьютерной томографии, показатель минимальной ППА, равный 4,0 мм2, обладает чувствительностью 88% и специфичностью 90% для определения значимости стеноза [9].
Сопоставление результатов ВСУЗИ и фракционного резерва кровотока (ФРК) проводили в двух исследованиях. Исследование, включавшее 51 стеноз (кроме ствола левой коронарной артерии, ЛКА), показало, что ППА менее 3 мм2 была наилучшим предиктором значимости стеноза при измерении ФРК [8]. В другом исследовании выполнена оценка 53 поражений, критериями гемодинамической значимости стеноза по данным ВСУЗИ явились показатель минимальной ППА менее 4 мм2 и минимальный диаметр просвета менее 1,8 мм [27]. Расхождение результатов в этих работах (3 против 4 мм2) может быть связано либо с тем, что в них применялись разные препараты для достижения максимальной вазодилатации коронарного русла (папаверин и аденозин), либо с тем, что в первом исследовании
лишь небольшое количество стенозов имело минимальную ППА от 3 до 4 мм2. Лучший клинический прогноз был у поражений с минимальной ППА более 4 мм2 [33]. таким образом, критерий в 4 мм2 выглядит предпочтительным для оценки значимости стеноза. Дополнительным критерием значимости является степень стенозирования площади более 70% [27]. Комплексная оценка сразу по нескольким показателям позволяет повысить точность определения порога гемодинамической значимости [8]. Показано, что оценка значимости стеноза с использованием ВСУЗИ может изменить решение в пользу эндоваскулярного лечения примерно в 13% случаев (рис. 4) [24].
таким образом, основным критерием гемодинамической значимости стеноза коронарной артерии является минимальная площадь просвета артерии менее 4,0 мм2 для стенозов, расположенных в проксимальном и среднем сегментах магистральных коронарных артерий. Этот критерий не относится к малым артериям или к широким сегментам, таким как ствол ЛКА и венозные шунты.
Оценка поражений ствола левой коронарной артерии так как ствол ЛКА имеет значительно больший диаметр, чем магистральные коронарные артерии, критерии гемодинамической значимости стенозов по данным ВСУЗИ отлича-
шЩ
ш
»44
Рис. 4. Оценка «пограничного» стеноза при внутрисосудистом ультразвуковом исследовании.
Левая панель. Ангиографически «пограничный» стеноз среднего сегмента передней нисходящей артерии, степень стеноза по данным количественной ангиографии составляет 47% по диаметру.
Правая панель. ВСУЗИ: этот же стеноз является гемодинамически значимым, минимальная площадь просвета артерии составляет 3,6 мм2
1 мм
1 мм
1 мм
ются от вышеописанных. V. ¿^У и соавт. проводили ВСУЗИ у 55 больных с ангиографически «пограничными» стенозами ствола ЛКА, средняя степень сужения ствола ЛКА составила 49 ± 15% по диаметру по данным КАГ. Авторами было установлено, что минимальный диаметр просвета менее 2,8 мм и минимальная ППА менее 5,9 мм2 по данным ВСУЗИ являются более строгими предикторами гемодинамической значимости стеноза по сравнению с ФРК и обладают высокой чувствительностью и специфичностью: 93 и 95% для минимального диаметра просвета и минимальной ППА соответственно [17]. Значимость критерия минимального диаметра просвета 2,8 мм была подтверждена в исследовании с клиническими конечными точками. В это исследование были включены 122 пациента с «пограничными» стенозами ствола ЛКА по данным КАГ (средняя степень стеноза — 42 ± 16%). Минимальный диаметр просвета артерии менее 3 мм при ВСУЗИ являлся главным предиктором развития коронарных событий в течение последующего года наблюдения. При минимальном диаметре просвета артерии более 3 мм частота развития коронарных событий составляла всего 3% [37].
В другом исследовании проводили оценку «пограничных» стенозов ствола ЛКА у 121 больного. По данным трехлетнего наблюдения, частота сердечно-сосудистых событий — смерти, нефатального инфаркта миокарда (ИМ), повторной реваскуляризации целевого сосуда (ПРЦС) — у больных с минимальной ППА более 7,5 мм2, подвергшихся реваскуляризации, статистически значимо не отличалась от таковой у больных, которым реваскуляризацию не проводили (21 против 12%). В то же время у больных с минимальной ППА менее 7,5 мм2, которым реваскуляризацию не проводили, частота сердечно-сосудистых событий через 3 года наблюдения составила 50% [32].
Таким образом, по данным ВСУЗИ наиболее часто используемым критерием гемодинамической значимости стенозов ствола ЛКА является минимальная ППА менее 6,0 мм2. В качестве дополнительного критерия можно использовать минимальный диаметр просвета артерии менее 3 мм.
Использование внутрисосудистого ультразвукового исследования при стентировании коронарных артерий
При применении ВСУЗИ на начальных этапах введения в клиническую практику стентирования было установлено, что имплантация стента давлением 7-10 атм часто сопровождается недостаточным раскрытием и неполной аппозицией стента, несмотря на удовлетворительные ангиографические результаты [26]. При этом повышался риск подострого тромбоза стента и рестеноза. Эти наблюдения привели к ряду принципиальных изменений в технике стентирования, включая постдилатацию стента высоким давлением (более 14 атм) и использование баллонных катетеров большего диаметра. В сочетании с двойной антиагрегантной терапией это позволило добиться существенного снижения частоты подострого тромбоза стента без применения непрямых антикоагулянтов [25].
В настоящее время используются следующие критерии оптимального результата стентирования по данным ВСУЗИ: полное прилегание ребер стента к стенке артерии, отсутствие участков неполного раскрытия стента; минимальная площадь просвета артерии > 6,5-7,5 мм2; отсутствие краевой диссек-ции, интрамуральной гематомы (рис. 5) [7].
Потенциальная польза стентирования с УЗ-контролем была оценена в нескольких регистрах и рандомизированных иссле-
дованиях [11, 23, 39, 41]. Следует отметить, что применение ВСУЗИ во время стентирования ни в одном исследовании не сопровождалось снижением смертности или частоты развития ИМ. В регистрах ВСУЗИ-контроль во время стентирования приводил к уменьшению частоты рестенозов и ПРЦС, что, вероятно, было связано с большими значениями достигнутой минимальной ППА после вмешательства. Однако рандомизированные исследования показали неоднозначные результаты. В исследовании RESIST в группе ВСУЗИ-контроля уменьшение частоты бинарного рестеноза после стентирования не отличалось от показателей в группе больных со стентированием без ВСУЗИ-контроля (22,5 против 28,8% соответственно, p = 0,25) [23].
В крупном исследовании OPTICUS сравнивались результаты стентирования с применением ВСУЗИ у больных со стенозами длиной < 25 мм и диаметром артерии более 2,5 мм. Было продемонстрировано, что в период наблюдения в группах стентирования под контролем ВСУЗИ и ангиографическим контролем частота бинарного рестеноза (24,5 против 22,8%, р = 0,68) и ПРЦС статистически значимо не различалась [39].
В исследовании TULIP проводили сравнение стентирования протяженных стенозов (более 20 мм) под контролем ВСУЗИ со стентированием под стандартным ангиографическим контролем [28]. В конце периода наблюдения в группе стентирования с ВСУЗИ-контролем частота рестеноза и ПРЦС была ниже, чем в группе ангиографического контроля (23 против 46%, р = 0,008 и 4 против 14%, р = 0,037 соответственно). Кроме того, в группе ВСУЗИ-контроля были выше следующие показатели: минимальный диаметр остаточного стеноза, количество использованных стентов на одного больного, средняя длина стентированного сегмента, размер баллонного катетера для постдилатации. Положительные результаты использования ВСУЗИ в исследовании TULIP и нейтральные результаты исследования OPTICUS демонстрируют, что ВСУЗИ-контроль при стентировании может уменьшить частоту возникновения рестеноза у пациентов с высоким риском его развития.
С началом применения стентов с лекарственным покрытием (СЛП) частота рестеноза значительно снизилась, и в настоящее время этот показатель не превышает 10% [44]. Широкое использование СЛП, казалось бы, привело к тому, что применение ВСУЗИ с целью снижения риска рестеноза потеряло былую ценность. Два исследования, проведенные с применением сиролимус-покрытых стентов, показали, что минимальная ППА стентированного сегмента менее 5 мм2 либо ППА < 4 мм2 являются важными предикторами возникновения рестеноза в отдаленный период [13, 22]. Рутинное применение ВСУЗИ для контроля раскрытия СЛП не представляется целесообразным, однако проведение ВСУЗИ может быть полезным при подборе оптимального размера стента (например, при большой разнице диаметров проксимального и дистального референсного участков либо при диффузном поражении).
ВСУЗИ-контроль при позиционировании стента помогает в ситуациях, когда по данным КАГ сложно определить наличие устьевого поражения боковой ветви. ВСУЗИ с высокой точностью позволяет не только выявить устьевые стенозы, но и позиционировать стент так, чтобы он покрывал устье ветви, выходя в основную артерию на 1-2 мм. При отсутствии устьевого поражения стент может позиционироваться, не выступая за пределы устья.
Данные ВСУЗИ позволяют оценивать морфологию бляшки. Эта информация помогает выбрать оптимальный метод эндо-
1 мм
1 мм
Область стеноза
Ребра стента
1 мм
Референсный сегмент
1 мм
Площадь просвета
\
Рис. 5. Пример оптимального результата стентирования.
Верхние панели. Область стеноза, площадь поперечного сечения стента равна 8,4 мм2, стент хорошо раскрыт, ребра
стента полностью прилегают к стенке по всей окружности артерии.
Нижние панели. Площадь поперечного сечения референсного участка равна 8,8 мм2
васкулярного лечения, например использование ротаблатора при выраженном кальцинозе либо применение направленной атерэктомии при эксцентрических стенозах.
Применение внутрисосудистого ультразвукового исследования для оценки рестеноза после стентирования коронарной артерии
Несмотря на оптимизацию техники стентирования, адекватную фармакологическую терапию, а также использование СЛП, рестеноз остается важной проблемой в интервенционной кардиологии.
При помощи ВСУЗИ получена важная информация о механизмах рестеноза стентов [42]. Установлено, что около 20% рестенозов непокрытых металлических стентов вызвано их недостаточным раскрытием [45]. Неполное раскрытие стента играет даже большую роль в случаях рестеноза СЛП [13]. Установление причины рестеноза и степени его выраженности с помощью ВСУЗИ позволяет выбрать наиболее эффективный метод эндоваскулярного лечения и оптимизировать его результаты.
Если по данным ВСУЗИ причиной рестеноза является недостаточное раскрытие стента, то методом выбора может быть баллонная дилатация с последующим ВСУЗИ-контролем и измерением ППА внутри стента. В случае выраженной диффузной
пролиферации неоинтимы внутри стента наиболее эффективно повторное стентирование. При выборе вариантов лечения важно определить точную локализацию рестеноза. При рестенозе внутри стента более эффективной может быть дилатация баллоном высокого давления. В то же время такой подход неприменим для лечения краевых рестенозов, которые развиваются в участках, непосредственно граничащих со стентом (рис. 6).
В эпоху СЛП частота развития бинарного рестеноза низкая, поэтому только в крупных клинических исследованиях можно обнаружить разницу в эффективности различных типов СЛП. Позднее уменьшение внутристентовой минимальной ППА, определяемое при ВСУЗИ, используется некоторыми исследователями для сравнения эффективности разных стратегий лечения, типов СЛП или оценки отдаленных результатов стентирования у разных категорий больных [43].
Внутрисосудистое ультразвуковое исследование и анализ состава бляшек ВСУЗИ является важным диагностическим инструментом, используемым для количественной оценки коронарного атеросклероза. Это сделало ВСУЗИ методом выбора при определении эффективности новых интервенционных методов лечения и для разработки новых конструкций стентов, а также в исследованиях, где изучаются прогрессия и регрессия атероскле-
Л
V ^ „
»
1Г,
а л щ
4 > уЧ
» ■ ■£* _ V л \ 1МУ I . «г I
М ч^* у-
I Алм 7r0m.ni* | Уш у)а 1_.7тт
Т\г'?г1- 0 Эп
14:.....
1 мм
V у..
Рис. 6. Рестеноз внутри стента во данным внутрисосудистого ультразвукового исследования.
Верхние панели. Критический рестеноз «внутри стента» ПНА, обычными стрелками указаны ребра стента. Двойной стрелкой отмечена эксцентрическая пролиферация неоинтимы внутри стента. Минимальная площадь просвета равна 2,8 мм2. Нижние панели. После имплантации стента в области рестеноза. Стрелками указаны два слоя ребер стента, стент хорошо расправлен, с хорошей аппозицией по всей окружности артерии. Минимальная площадь просвета стента равна 7,9 мм2
роза [1, 12, 19, 20, 36]. Тем не менее точная оценка структуры бляшки и тем более количественный анализ состава атеромы на основании изображения ВСУЗИ в серой шкале не представляются возможными. С применением электронных катетеров для проведения ВСУЗИ и совершенствованием современного программного обеспечения появилась возможность проводить последующую обработку УЗ-сигнала, тем самым преодолевая исходные ограничения метода. В настоящее время наиболее распространенной методикой является ВГ [5, 15].
В основе метода лежит спектральный анализ радиочастотных характеристик отраженного УЗ-сигнала, что обеспечивает формирование подробного изображения состава атеромы. Основной принцип этого метода заключается в том, что для формирования изображения используется не только амплитуда отраженного УЗ-сигнала (как при обычном ВСУЗИ в серой шкале), но и частота отраженной волны. Эти параметры обрабатываются с помощью моделей авторегрессии, затем информация автоматически анализируется согласно заложенной классификации, после чего происходит определение состава бляшки.
При проведении ВСУЗИ с ВГ дифференцируются четыре основных компонента бляшки, которым присваивается соответствующий цветовой код: фиброзный компонент (темно-зеленый цвет), фиброзно-липидный компонент (светло-зеленый цвет), некротический компонент (красный цвет), участки кальциноза (белый цвет) (рис. 7). Достоверность и точность данных, получаемых при ВГ-ВСУЗИ, были верифицированы в ряде работ с помощью патоморфологического исследования. При этом про-
гностическая точность составила 93,5% для фиброзной части, 94,1 — для фиброзно-липидного компонента, 95,8 — для некротического ядра и 96,7% — для кальция [3, 5, 15].
Словосочетание «виртуальная гистология» в названии метода создает впечатление, что результаты, полученные этим методом, сопоставимы с гистологическим исследованием. К сожалению, это не так. На начальных этапах разработка ВСУЗИ с ВГ осуществлялась эмпирически: в артериях, полученных после аутопсии, проводили ВСУЗИ, после чего их подвергали патогистологическому исследованию, затем результаты взаимно сопоставлялись. Полученные корреляции использовались для создания базы данных, которая затем применялась для идентификации компонентов бляшки.
Классификация бляшек при помощи ВГ-ВСУЗИ основана на гистопатологической системе классификации, разработанной F. D. КоЫд1е и соавт. [15, 38]. По этой классификации коронарные поражения делятся на адаптивное утолщение интимы, патологическое утолщение интимы, фиброатеромы, кальцинированные фиброатеромы, фиброатеромы с тонкой капсулой (ФАТК). Для стратификации риска разрыва важно различать вышеупомянутые типы бляшек. Эта система классификации представляет последовательные стадии развития атеросклероза вплоть до атеротромбоза.
Большинство острых коронарных событий обусловлены разрывом бляшки [35]. Патоморфологические исследования показали, что ФАТК в этом плане является наиболее опасным типом атеромы [38]. Особенность ФАТК составляет большой
1 мм
1 мм
фиброзный компонент
некротическое ядро
кальциноз
1 у
фиброзно-липидный компонент
^i* 25
ГЧч
I VV-V г *
уг-
IssSkL Жг; <
просвет артерии
£
Рис. 7. Визуализация атеромы при ВСУЗИ с «виртуальной гистологией».
Дифференцируются четыре основных компонента бляшки, которым присваивается соответствующий цветовой код: фиброзный компонент (темно-зеленый цвет), фиброзно-липидный компонент (светло-зеленый цвет), некротический компонент (красный цвет), участки кальциноза (белый цвет)
объем некротического ядра, отделенный от просвета артерии тонкой фиброзной капсулой (рис. 8). Согласно гистологическим исследованиям, размер некротического ядра и толщина капсулы имеют критическое влияние на стабильность бляшки. Существуют и другие особенности нестабильных поражений, такие как положительное ремоделирование артерии и микро-кальцинозы в бляшке [14]. Локализация бляшки в коронарной артерии, протяженность поражения и процент сужения артерии относительно интактного участка также являются важными параметрами для оценки уязвимости бляшки [18]. Реконструкция изображений с ВГ в продольном представлении позволяет проводить всесторонний анализ бляшки, используя воспроизводимые анатомические ориентиры (например, боковые ветви). Таким образом, ВГ, расширяя возможности тра-
á*
шШ
диционного ВСУЗИ, позволяет in vivo провести комплексную оценку атеросклеротического поражения с детальным анализом его состава, включая количественную характеристику.
Заключение
С момента своего создания в конце 80-х годов прошлого столетия до сегодняшнего времени ВСУЗИ прошло путь от научно-экспериментального метода до широко применяемого в клинической практике способа визуализации. Его рутинное использование, особенно при лечении сложных коронарных поражений, дает возможность более точно оценить характер заболевания и максимально оптимизировать результат эндова-скулярного лечения, что в сочетании с адекватной терапевтической поддержкой приводит к улучшению прогноза заболевания и повышению качества жизни больных.
I | Фиброзный компонент — 4,3 мм2 (41,4%)
I | Фиброзно-липидный компонент — 0,6 мм2 (5,7%)
| | Некротический компонент — 4,4 мм2 (42,9%)
| | Кальциноз — 1,0 мм2 (10%)
Рис. 8. Фиброатерома с тонкой капсулой.
Критерии фиброатеромы с тонкой покрышкой: 1) отсутствие визуализации фиброзной ткани, отделяющей просвет сосуда от некротической части (красный цвет имеет непосредственный контакт с просветом артерии); 2) некротический компонент составляет более 10% от площади бляшки; 3) бляшка должна занимать более 40% от площади поперечного сечения артерии
1 мм
медия
ВГ-ВСУЗИ — многообещающее дополнение к традиционному ВСУЗИ в серой шкале, которое может влиять на решение критических вопросов, возникающих во время эндоваскуляр-ных вмешательств. Получаемая с помощью данного метода информация вносит ценный вклад в понимание процессов, приводящих к развитию острого коронарного синдрома. Данные, полученные при помощи ВГ-ВСУЗИ, могут оказать влияние на выбор тактики ведения больных. Мы надеемся, что роль этой технологии со временем возрастет настолько, что представится возможность перейти от исследовательского инструмента к надежному практическому методу, позволяющему улучшить качество и результат лечения пациентов.
Литература
1. A bioabsorbable everolimus-eluting coronary stent system (ABSORB): 2-year outcomes and results from multiple imaging methods / P. W. Serruys [et al.]// Lancet. 2009. Vol. 373. P. 897-910.
2. ACC/AHA/SCAI 2005 guideline update for percutaneous coronary intervention — summary article: A report of the American College of Cardiology/American Heart Association task force on practice guidelines (ACC/AHA/SCAI writing^ committee to update the 2001 guidelines for percutaneous coronary intervention) / S. C. Smith [et al.] // Circulation. 2006. Vol. 113. P. 156-178.
3. Accuracy of in vivo coronary plaque morphology assessment: a validation study of in vivo virtual histology compared with in vitro histopathology / K. Nasu [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. 2006. Vol. 47. № 12. P. 24052412.
4. American College of Cardiology Clinical Expert Consensus Document on Standards for Acquisition, Measurement and Reporting of Intravascular Ultrasound Studies (IVUS). A report of the American College of Cardiology Task Force on Clinical Expert Consensus Documents / G. S. Mintz [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. 2001. Vol. 37. № 5. P. 1478-1492.
5. Automated coronary plaque characterisation with intravascular ultrasound backscatter: ex vivo validation / A. Nair [et al.] // EuroIntervention. 2007. Vol. 3. P. 113-120.
6. Batkoff B. W. Safety of intracoronary ultrasound: Data from a multicenter European registry / B. W. Batkoff, D. T. Linker // Cathet. Cardiovasc. Diagn. 1996. Vol. 38. P. 238-241.
7. Clinical application and image interpretation in intracoronary ultrasound. Study Group on Intracoronary Imaging of the Working Group of Coronary Circulation and of the Subgroup on Intravascular Ultrasound of the Working Group of Echocardiography of the European Society of Cardiology / c C. Di Mario [et al.] // Eur. Heart J. 1998. Vol. 19. № 2. P. 207-229.
8. Clinical potential of intravascular ultrasound for physiological assessment of coronary stenosis: relationship between quantitative ultrasound tomography and pressure-derived fractional flow reserve / A. Takagi [et al.] // Circulation. 1999. Vol. 100. № 3. P. 250-255.
9. Clinical validation of intravascular ultrasound imaging for assessment of coronary stenosis severity: Comparison with stress myocardial perfusion imaging / T. Nishioka [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. 1999. Vol. 33. P. 1870-1878.
10. Clinical, intravascular ultrasound, and quantitative angiographic determinants of the coronary flow reserve before and after percutaneous transluminal coronary angioplasty/A. Abi'zaid [et al.]// Am. J. Cardiol. 1998. Vol. 82. P. 423-428.
11. Comparison of immediate and intermediate-term results of intravascular ultrasound versus angiography-guided Palmaz-Schatz stent implantation in matched lesions / R. Albiero [et al.] // Circulation. 1997. Vol. 96. № 9. P. 2997-3005.
12. Comparison of pioglitazone vs glimepiride on progression of coronary atherosclerosis in patients with type 2 diabetes: the PERISCOPE randomized controlled trial / S. E. Nissen [et al.] // JAMA. 2008. Vol. 299. P. 1561-1573.
13. Contribution of stent underexpansion to recurrence after sirolimus-eluting stent implantation for in-stent restenosis / K. Fujii [et al.] // Circulation. 2004. Vol. 109. № 9. P. 1085-1088.
14. Coronary artery remodelling is related to plaque composition / G. A. Rodriguez-Granillo [et al.] // Heart. 2006. Vol. 92. P. 388-391.
15. Coronary plaque classification with intravascular ultrasound radiofrequency data analysis / A. Nair [et al.] // Circulation. 2002. Vol. 106. P. 2200-2206.
16. Correlation of pharmacological 99mTc-sestamibi myocardial perfusion imaging with poststenotic coronary flow reserve in patients with angiographically intermediate coronary artery stenoses / D. D. Miller [et al.] // Circulation. 1994. Vol. 89. № 5. P. 2150-2160.
17. Correlations between fractional flow reserve and intravascular ultrasound in patients with an ambiguous left main coronary artery stenosis / V. Jasti [et al.] // Circulation. 2004. Vol. 110. № 18. P. 2831-2836.
18. Distance from the ostium as an independent determinant of coronary plaque composition in vivo: An intravascular ultrasound study based radiofrequency data analysis in humans / M. Valgimigli [et al.] // Eur. Heart J. 2006. Vol. 27. P. 655-663.
19. Effect of rimonabant on progression of atherosclerosis in patients with abdominal obesity and coronary artery disease: the STRADIVARIUS randomized controlled trial / S. E. Nissen [et al.] // JAMA. 2008. Vol. 299. P. 1547-1560.
20. Effect of very high-intensity statin therapy on regression of coronary atherosclerosis: the ASTEROID trial / S. E. Nissen [et al.] // JAMA. 2006. Vol. 295. P. 1556-1565.
21. Fractional flow reserve to determine the appropriateness of angioplasty in moderate coronary stenosis: a randomized trial / G. J. Bech [et al.] // Circulation. 2001. 103. № 24. P. 2928-2934.
22. Impact of final stent dimensions on long-term results following sirolimus-eluting stent implantation: serial intravascular ultrasound analysis from the sirius trial / S. Sonoda [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. 2004. Vol. 43. № 11. P. 1959-1963.
23. Impact of intravascular ultrasound guidance in stent deployment on 6-month restenosis rate: a multicenter, randomized study comparing two strategies — with and without intravascular ultrasound guidance. RESIST Study Group. REStenosis after Ivus guided STent'ng/ F. Schiele [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. 1998. Vol. 32. № 2. P. 320-328.
24. Impact of preintervention intravascular ultrasound imaging on transcatheter treatment strategies in coronary artery disease / G. S. Mintz [et al.] // Am. J. Cardiol. 1994. Vol. 73. № 7. P. 423-430.
25. Intracoronary stenting without anticoagulation accomplished with intravascular ultrasound guidance/ A. Colombo [et al.] // Circulation. 1995. Vol. 91. № 6. P. 1676-1688.
26. Intracoronary ultrasound observations during stent implantation / S. Nakamura [et al.]// Circulation. 1994. Vol. 89. № 5. P. 2026-2034.
27. Intravascular ultrasound criteria for the assessment of the functional significance of intermediate coronary artery stenoses and comparison with fractional flow reserve / C. Briguori [et al.] // Am. J. Cardiol. 2001. Vol. 87. № 2. P. 136-141.
28. Intravascular ultrasound guidance improves angiographic and clinical outcome of stent implantation for long coronary artery stenoses: final results of a randomized comparison with angiographic guidance (TULIP Study) / P. V. Oemrawsingh [et al.] // Circulation. 2003. Vol. 107. № 1. P. 62-67.
29. Intravascular ultrasound imaging of angiographically normal coronary arteries: an in vivo comparison with quantitative angiography/ F. G. St. Goar [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. 1991. Vol. 18. № 4. P. 952-958.
30. Intravascular ultrasound imaging of coronary arteries. Is three layers the norm? / P. J. Fitzgerald [et al.] // Circulation. Vol. 86. № 1. P. 154-158.
31. Intravascular ultrasound: Safety and indications for use in 7085 consecutive patients studied in 32 centers in Europe and Israel / G. Gorge [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. 1996. Vol. 27. P. 155A (abstract).
32. Intravascular ultrasound-guided treatment for angiographically indeterminate left main coronary artery disease: a long-term follow-up study/A. A. Fassa [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. 2005. Vol. 45. № 2. P. 204-211.
33. Long-term follow-up after percutaneous transluminal coronary angioplasty was not performed based on intravascular ultrasound findings: importance of lumen dimensions / A. Abi'zaid [et al.] // Circulation. 1999. Vol. 100. № 3. P. 256-261.
34. Long-term safety of intravascular ultrasound in nontransplant, nonintervened, atherosclerotic coronary arteries/ A. Guedes [et al.]// J. Am. Coll. Cardiol. 2005. Vol. 45. № 4. P. 559-564.
35. Multiple atherosclerotic plaque rupture in acute coronary syndrome: A three-vessel intravascular ultrasound study / G. Rioufol [et al.] // Circulation. 2002. Vol. 106. P. 804-808.
36. Nissen S. E. Intravascular ultrasound: novel pathophysiological insights and current clinical applications / S. E. Nissen, P. Yock // Circulation. 2001. Vol. 103. P. 604-616.
37. One-yearfollow-upafterintravascularultrasoundassessment ofmoderate left main coronary artery disease in patients with ambiguous angio-grams / A. Abizaid [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. 1999. Vol. 34. № 3. P. 707-715.
38. Pathologic assessment of the vulnerable human coronary plaque / F. D. Kolodgie [et al.] // Heart. 2004. Vol. 90. P. 1385-1391.
39. Randomized comparison of coronary stent implantation under ultrasound or angiographic guidance to reduce stent restenosis (OPTICUS Study) / H. Mudra [et al.] // Circulation. 2000. Vol. 104. № 12. P. 1343-1349.
40. Repeated intravascular ultrasound imaging in cardiac transplant recipients does not accelerate transplant coronary artery disease / K. Ramasubbu [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. 2003. Vol. 41. P. 1739-1743.
41. Restenosis rate after intravascular ultrasound-guided coronary stent implantation / R. Blasini [et al.] // Cathet. Cardiovasc. Diagn. 1998. Vol. 44. № 4. P. 380-386.
42. Serial intravascular ultrasound studies fail to show evidence of chronic Palmaz-Schatz stent recoil / J. A. Painter [et al.] // Am. J. Cardiol. 1995. Vol. 75. № 5. P. 398-400.
43. Sirolimus-eluting stents inhibit neointimal hyperplasia in diabetic patients. Insights from the RAVEL Trial/ A. Abizaid [et al.]// Eur. Heart J. 2004. Vol. 25. № 2. P. 107-112.
44. Sirolimus-eluting stents versus standard stents in patients with stenosis in a native coronary artery / J. W. Moses [et al.] // N. Engl. J. Med. 2003. Vol. 349. № 14. P. 1315-1323.
45. The contribution of «mechanical» problems to in-stent restenosis: An intravascular ultrasonographic analysis of 1090 consecutive in-stent restenosis lesions / M. T. Castagna [et al.] // Am. Heart J. 2001. Vol. 142. № 6. P. 970-974.
46. The safety of intracoronary ultrasound. A multicenter survey of 2207 examinations / D. Hausmann [et al.] // Circulation. 1995. Vol. 91. P. 623-630. ■
