CC BY
112
Возможности магнитно-резонансной томографии сердца в диагностике гипертрофической кардиомиопатии
Комиссарова С.М., Захарова Е.Ю., Ефимова А.А., Ванкович Е.А., Ильина Т.В.
Республиканский научно-практический центр «Кардиология», Минск, Беларусь
Komissarova S.M., Zakharava EY, Efimova A.A., Vanravich E.A., Ilyina TV.
Republican Research and Practical Centre "Cardiology", Minsk, Belarus
Heart MRI-imaging in the diagnosis of hypertrophic cardiomyopathy
Резюме. В обзоре рассмотрены некоторые подходы к проведению магнитно-резонансной томографии сердца, которые представляют детальную информацию о морфологии сердца, функции желудочков и характеристике миокарда. Подробно описано об ассоциации позднего контрастирования гадолинием с прогнозом заболевания.
Ключевые слова: гипертрофическая кардиомиопатия, магнитно-резонансная томография сердца, позднее контрастирование гадолинием.
Медицинские новости. — 2017. — №4. — С. 10-13. Summary. The review describes a number of heart magnetic-resonance imaging options, which allows detailed information about heart morphology, ventricular function and heart characteristics. A detailed description is given concerning the association between late gadolinium enhancement and the prognosis.
Keywords: hypertrophic cardiomyopathy, heart MRI, late gadolinium enhancement. Meditsinskie novosti. - 2017. - N4. - P. 10-13.
Магнитно-резонансная томография (МРТ) в последние годы стала одним из ведущих методов неин-вазивной диагностики в кардиологии. В настоящее время МРТ становится важной частью программы обследования пациентов с кардиомиопатиями (КМП). В рекомендациях Европейского общества кардиологов подчеркивается значительная роль МРТ в диагностике различных видов КМП, в частности гипертрофической кардиомиопатии (ГКМП) [10]. Применение МРТ при ГКМП проходит в различных направлениях.
1. Изучение морфологии миокарда.
Давно и хорошо известны возможности МРТ выявлять морфологические и функциональные особенности при ГКМП (локализация и степень гипертрофии миокарда, дилатация камер сердца, глобальные и локальные нарушения систолической и диастолической функции желудочков). Данный метод более чувствителен, чем эхокардиография (ЭхоКГ) в определении гипертрофии верхушки, боковой стенки и апикальных аневризм, что повышает его диагностическую значимость для выявления особенностей локализации гипертрофии левого желудочка (ЛЖ) у пациентов с ГКМП (рис. 1).
Более того, МРТ является многообещающим методом при определении генотип-позитивных/фенотип-негативных пациентов с отсутствием типичной клинической и эхокардиографической
манифестации заболевания. В таких случаях МРТ позволяет определить дополнительные характеристики заболевания, такие как аномалии митрального клапана (МК), наличие крипт и мышечных пучков.
Для пациентов с ГКМП характерно значительно большее, чем у здоровых лиц, увеличение размеров передних створок МК (не зависит от возраста и степени гипертрофии), в связи с чем наблюдается склонность к динамической обструкции ВТ ЛЖ [13]. Более чем у 80% пациентов из семей с ГКМП (генотип-позитивных/фенотип-негативных) при МРТ обнаружены глубокие крипты в базальных и средних нижне-
перегородочных сегментах миокарда ЛЖ (рис. 2). Эти крипты могут быть начальными признаками заболевания, приводящими впоследствии к локальной гипертрофии стенок ЛЖ [11]. Это же касается и мышечных пучков в ЛЖ, которые присутствуют у 63% пробандов и 60% генотип-позитивных/фенотип-негативных родственников с семейной формой ГКМП [12] (см. рис. 2).
В связи с высоким пространственным разрешением МРТ позволяет подробно визуализировать трабекуляции ЛЖ и является «золотым стандартом» в диагностике зон некомпактного миокарда ЛЖ, которые часто встречаются у пациентов с ГКМП [25] (рис. 3).
Рисунок 1
МРТ сердца. Импульсная последовательность SSFP. Четырехкамерная проекция, трехкамерная проекция: гипертрофия миокарда ЛЖ с максимальной толщиной МЖП до 36 мм, гипертрофия миокарда ПЖ до 16 мм. Признаки систолического сужения полости ЛЖ в средних отделах. Аневризма верхушки ЛЖ (указана стрелкой)
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
№ 4 • 2017
10
Рисунок 2
МРТ сердца. Импульсная последовательность SSFP. Проекция по короткой оси и в четырехкамерной позиции. Крупные трабекулы в полости левого желудочка и аберрантный мышечный пучок от нижне-боковой стенки левого желудочка к межжелудочковой перегородке
Рисунок 3
МРТ сердца. Четырех- и трехкамерная проекция сердца. Участки некомпактного миокарда в области верхушки ЛЖ
,22.03.1978 V 48726/7
ЩВй
м
IE: 1
»0 _
В последние годы роль МРТ в обследовании пациентов с КМП возросла еще в большей степени из-за расширения ее возможностей в отношении изучения структуры миокарда (таблица).
2. Изучение функции миокарда. У пациентов с терминальной стадией ГКМП МРТ позволяет точно определить наличие дилатации камер и дисфункции обоих желудочков, включая возможность измерения
фракции выброса правого желудочка (ФВ ПЖ) и проведения анализа региональной систолической функции ЛЖ.
МРТ позволяет подсчитать объем, связанный с функциональной оценкой гипокинетичных сегментов, обусловленных систолической дисфункцией миокарда, и по сравнению с ЭхоКГ обладает большей точностью. При этом с помощью контрастирования тканей при МРТ можно получить информацию об интрамиокардиальной деформации [3]. Для ГКМП характерна сократительная гетерогенность ЛЖ и снижение систолической деформации не только в зонах с отсроченным контрастным усилением, в которых наблюдается рубцевание или избыток интерстициального коллагена, но и в здоровых сегментах [2]. Это указывает на другие, пока неизвестные механизмы, влияющие на региональную систолическую дисфункцию при ГКМП. Более того, методы маркировки миокарда («tagging») позволяют определить субклиническую дисфункцию ЛЖ у пациентов с семейной формой ГКМП, включая незначительные нарушения диастолической функции и деформации ЛЖ, что отражает наличие ранней субэн-докардиальной дисфункции [26]. МРТ является «золотым стандартом» оценки сократительной способности миокарда и его утолщения с оценкой диссинхронии желудочков [11, 24].
3. Изучение тканевых характеристик миокарда. В последние годы роль МРТ в обследовании пациентов с ГКМП воз-
ИДЯ Возможности МРТ для визуализации различных состояний миокарда при КМП [19]
Методы МРТ Визуализация состояний миокарда
Многосрезовые спин-эхо импульсные последовательности (ИП) Морфология миокарда и жировой ткани, «темнокровные» («black blood») ИП
Многосрезовые SSFP (steady-state free precession) ИП Морфология сосудистых компартментов, белокровные («bright blood») ИП
Кино-SSFP (cine steady-state free precession) ИП с маркировкой миокарда («tagging») Визуализация сократительной функции миокарда, оценка объемов и фракций выброса камер сердца. Визуализация деформации миокарда
МР-перфузия миокарда с фармакологической нагрузочной пробой Перфузия миокарда; Ишемия миокарда
Т1-взвешенные ИП Жировая ткань: перикардиальный жир, липоматозная метаплазия рубца миокарда
Т2-взвешенные ИП Отек миокарда, ассоциированный с воспалением или острым инфарктом миокарда
Т2-релаксометрия миокарда Депозиты железа в миокарде
Отсроченное контрастное усиление миокарда с гадолинием Очаговый заместительный фиброз (рубец); Зоны некроза (при остром инфаркте миокарда)
Нативная Т1-релаксометрия Заболевания миокарда с вовлечением кардиомиоцитов и интерстиция
Т1-релаксометрия с использованием контрастного вещества с внеклеточным распределением Объем внеклеточного пространства; Оценка интерстиция, диффузного фиброза
Рисунок 4
МРТ сердца. Отсроченное контрастное усиление. Проекция по короткой оси на уровне средних сегментов желудочков сердца, четырехкамерная проекция. В отсроченную фазу сканирования определяются зоны очагового и интрамурального накопления контрастного вещества (зоны фиброза) в пораженных сегментах миокарда ЛЖ
росла еще в большей степени из-за расширения ее возможностей в отношении изучения структуры миокарда. Это связано с появлением таких методик МРТ сердца, как отсроченное контрастное усиление миокарда с парамагнитным контрастным агентом гадолинием, болюсное контрастирование с гадолинием и картирование миокарда по времени его магнитной Т1- и Т2-релаксации. Было установлено, что при МРТ с отсроченным контрастным усилением с гадолинием участки контрасти-рованного миокарда морфологически соответствовали участкам фиброза, выявляемого примерно у 50-80% пациентов с ГКМП, и положительно коррелировали с региональной толщиной стенки и прямо пропорциально с ФВ ЛЖ [9]. Участки накопления контрастного препарата при ГКМП чаще всего локализованы в переднеперегородочной области ЛЖ, хотя могут встречаться и в передней, нижнелатеральной и нижнеперегородочной областях. Характер отсроченного контрастного усиления при ГКМП не соответствует областям распределения коронарного кровотока (так называемый неишемический тип контрастного усиления). Контрастное усиление носит очаговый характер с преимущественной локализацией в средних сегментах миокарда левого желудочка, а также в местах соединения межжелудочковой перегородки со свободной стенкой правого желудочка (рис. 4). Последовательная оценка с помощью этого метода при длительном наблюдении позволяет оценить прогрессирование заболевания за счет увеличения очагов фиброза, при параллельном отслеживании ухудшения клинического и функционального статуса пациентов с ГКМП, и своевременно изменить стратегию лечения.
Выявление фиброзных изменений миокарда при ГКМП является важной проблемой в связи с более высоким риском развития ВСС у этой категории пациентов. Существующие в настоящее время классификации факторов риска ВСС при ГКМП пока не включают оценку фиброзных изменений в миокарде, выявляемых при МРТ [10]. Тем не менее некоторые исследователи полагают, что результаты МРТ с отсроченным контрастным усилением необходимо учитывать при оценке степени риска ВСС [18]. Это, в первую очередь, связано с тем, что, по данным ряда авторов, у пациентов с ГКМП объем контрастированного миокарда в отсроченную фазу коррелирует со степенью нарушения систолической функции ЛЖ
(снижение ФВ ЛЖ и гипокинез миокарда), со степенью гипертрофии и с толщиной стенок ЛЖ [25]. Кроме того, по данным некоторых авторов, отмечается связь объема отсроченного контрастного усиления с развитием желудочковых тахиаритмий и их тяжестью [1].
Несмотря на эффективность профилактики ВСС, имеющиеся сегодня системы по стратификации риска ВСС пациентов с ГКМП не способны выявлять всех пациентов с риском из-за выраженности гетерогенных клинических и феноти-пических проявлений данного заболевания [14, 15]. Так как ВСС может наблюдаться у пациентов с низким риском ГКМП, выявление дополнительных маркеров,позво-ляющих более точно выбрать пациентов, которым необходимо проводить первичную профилактику ВСС имплантацией ИКД, является одной из важнейших целей [13, 27]. Так, в крупной многоцентровой когорте пациентов с ГКМП в качестве предикторов ВСС и других осложнений у пациентов с ГКМП низкого риска изучалось отсроченное контрастное усиление с гадолинием [9, 18]. Данные исследования показали, что в общей когорте пациентов (п=1293) объем контрастного усиления миокарда оставался значимым маркером риска ВСС даже после поправки на другие важные сопутствующие заболевания [8]. Оказалось, что риск ВСС значимо увеличивается в зависимости от объема контрастного усиления миокарда. Наличие отсроченного контрастного усиления более 15% от общей массы миокарда ЛЖ повышало риск ВСС в 2 раза даже у пациентов низкого риска (без других факторов риска ВСС). При этом ассоциация риска ВСС и объема контрастного усиления миокарда не зависела от возраста. Самым главным фактом в данном исследовании
оказалось выявление риска ВСС у важной, но недостаточно изученной подгруппы бессимптомных пациентов с ГКМП, которых раньше классифицировали в группу низкого риска [21, 22]. Без применения МРТ с отсроченным контрастным усилением эти пациенты потенциально оставались бы не защищенными и не получили бы первичной профилактики ВСС. Так как большое количество пациентов с ГКМП не демонстрируют общепринятые факторы риска, достаточные для того, чтобы точно рассматриваться как группа с повышенным риском, только мРт могло бы определить некоторых из этих неучтенных пациентов высокого риска, для стратификации которых эта модель стратификации может оказаться эффективной. Большее внимание к очагам контрастного усиления миокарда и риску ВСС будет уделено посредством новейших МРТ-технологий (Т1-релаксометрия), которые дают более надежную оценку фиброза миокарда, так как отсроченное контрастное усиление во многом отражает заместительный фиброз.
Т1-релаксометрия миокарда является многообещающей технологией, которая позволяет определить интерстициальный фиброз без контрастирующего агента [17]. Это обусловлено тем, что обширные запасы коллагена увеличивают внеклеточное пространство и усиливают интерстициальное накопление гадолиния, снижая тем самым время Т1-релаксации миокарда [28]. Таким образом, при отсутствии других активных процессов (отек), Т1-релаксометрия отражает интерсти-циальный фиброз, который можно определить при развитии прогрессирования заболевания в дополнение к очаговому заместительному фиброзу, определяемому с помощью отсроченного контрастного усиления.
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
12
№ 4
2017
Наконец, Т2-взвешенные импульсные последовательности МРТ позволяют определить удлинение времени поперечной релаксации, ассоциированное с увеличением содержания объема воды в миокарде, что можно наблюдать при острой ишемии и воспалительной инфильтрации миокарда [29]. Высокая интенсивность МР-сигнала в Т2-взвешенных ИП наблюдалась у 33% пациентов с ГКМП с локализацией в зонах с выраженной гипертрофией и в зонах фиброза миокарда. В связи с тем, что при аутопсии часто отмечают острую очаговую ишемию при ГКМП, то высокоинтенсивные МР-сигналы в Т2-взвешенных ИП могут коррелировать с микроваскуляр-ной ишемией.
4. Изучение перфузии миокарда. Перфузия миокарда по данным МрТ определяется, исходя из интенсивности МР-сигнала первого прохождения контрастного вещества в миокарде во времени. Этот метод является полуколичественным. Однако миокардиальный кровоток в мл/мин/г может быть вычислен с помощью обратного моделирования. У пациентов с ГКМП миокардиальный кровоток, индуцированный аденозином, снижен пропорционально выраженности гипертрофии стенок [23], что соответствует данным, полученным с помощью ПЭТ. Стоит отметить, что снижение максимального кровотока ассоциировано с региональной сократимостью ЛЖ при оценке МРТ с маркировкой миокарда («tagging») независимо от зоны отсроченного контрастного усиления. Однако при наличии отсроченного контрастного усиления нарушение перфузии и дисфункция ЛЖ более выражены [23].
Метод ПЭТ является уникальной возможностью определения перфузии тканей, биохимических процессов и фармакологических механизмов in vivo. Это возможно при проведении высокочувствительной ПЭТ при измерении с помощью меченных радиоактивных изотопов в концентрациях достаточно низких, чтобы не нарушить исследовательский процесс и процедуру визуализации [6].
5. Изучение кровоснабжения миокарда. ПЭТ позволяет получить данные
о миокардиальном кровотоке (перфузия ткани в мл/мин/г) и диагностическую информацию о функции коронарного макро- и микрокровообращения. Вода, меченная кислородом-15, аммиак, меченный азотом-13 и рубидием-82, являются веществами, которые были одобрены на моделях животных [6]. За последние два десятка лет в исследованиях, в которых измеряли резерв коронарного кровотока у пациентов с ГКМП и нормальным кровотоком, позволили определить концепцию «микроваскулярной дисфункции» [4].
У пациентов с ГКМП микроваскуляр-ная функция и коронарный резерв диф-фузно снижаются в гипертрофированных и негипертрофированных сегментах миокарда ЛЖ. Более того, пациенты с ГКМП демонстрируют выраженное нарушение кровообращения и преобладание зон отсроченного контрастного усиления по сравнению с генотип-негативными пациентами, что указывает на генетическую природу высокой частоты прогресси-рования заболевания до терминальной стадии среди генотип-положительных пациентов [20].
При ГКМП степень миокардиальной дисфункции является независимым предиктором неблагоприятных событий и прогрессирования СН [7]. Эти данные подтверждают гипотезу о том, что микро-васкулярная ишемия миокарда является наиболее распространенным путем, способствующим прогрессированию заболевания, и подтверждает целесообразность использования ПЭТ для стратификации риска пациентов с ГКМП. Наконец, микроваскулярная дисфункция является очевидной терапевтической мишенью у пациентов с КМП, направленной на улучшение перфузии и профилактику неблагоприятного ремоделирования ЛЖ [5]. Нарушение резерва перфузии предшествует развитию фиброза и систолической дисфункции за несколько лет, поэтому раннее выявление нарушения микроваскулярного кровотока дает возможность применения фармакологической профилактики прогрессирования заболевания.
Таким образом, МРТ предполагает большие возможности для исследования
всего разнообразия морфологических, функциональных и метаболических аспектов ГКМП, а также открывает новые пути для изучения этого загадочного заболевания, отличающегося разнообразием клинических проявлений.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Adabad A.S., Maron B.J., Appelbaum E, et al. // J. Am. Coll. Cardiol. - 2008. - Vol.51. - P.1369-1374.
2. Aletras A.H., Tilak G.S., Hsu LY, et al. // Circ. Cardiovasc. Imaging. - 2011. - Vol.4. - P.425-434.
3. Bogaert J., Oiivotto I. // Radiology. - 2014. -Vol.273. - P.329-348.
4. Camini P.G., Crea F// N. Eng. J. Med. - 2007. -Vol.356. - P.830-840.
5. CaminiP.G., Oiivotto I, Rimoldi O.E. // J. Mol. Cell. Cardiol. - 2012. - Vol.52. - P.857-864.
6. CaminiP.G., Rimoldi O.E. // J. Nucl. Med. - 2009. -Vol.50. - P.1076-1087.
7. CecchiF, Oiivotto I, Gistri R. // N. Eng. J. Med. -2003. - Vol.349. - P.1027-1035.
8. Chan R.H., Maron B.J., Maron M.D, et al. // Circulation. - 2016. - Vol.22. - P.484-495.
9. Choudhuryl, Mahrholdt H, Wagner A., et al. // J. Am. Coll. Cardiol. - 2002. - Vol.406. - P.2156-2164.
10. Elliot P., Anastaskis A.., Borger M.A., Cecchi F, et al. // Eur. Heart J. - 2014. - Vol.24. - P.1965-1991.
11. Germans T., Wilde A.A., Dijkmans P.A., et al. // J. Am. Coll. Cardiol. - 2006. - Vol.48. - P.2518-2523.
12. Gruner C., Chan R.H., Crean A, et al. // Eur. Heart J. - 2014. - Vol.35. - P.2706-2713.
13. Maron B.J. // Circulation. - 2010. - Vol.121. -P445-456.
14. Maron M.S., Maron B.J., Hairigan C, et al. // J. Am. Coll. Cardiol. - 2009. - Vol.54. - P.220-228.
15. Maron B.J., Maron M.S., Lesser J.R., et al. // Am. J. Cardiol. - 2008. - Vol.101. - P.544-547.
16. Maron M.S., Oiivotto I, Harrigan C, et al. // Circulation. - 2011. - Vol.124. - P.40-47.
17. Moon J.C., Messroghli D.R., Kellman P., et al. // J. Cardiovasc. Magn. Reson. - 2013. - Vol.13. - P.15-92.
18. O'Hanlon R, Grasso A., Roughton M, et al. // J. Am. Coll. Cardiol. - 2010. - Vol.56. - P.867-879.
19. OlivotoI, D'AmatiG, Basso C, et al. // Cardiovascular Research. - 2015. - Vol.105. - P.409-423.
20. Oiivotto I., Girolaml F, Sciagra R, et al. // J. Am. Coll. Cardiol. - 2011. - Vol.58. - P.839-848.
21. Pencina M.J., D'Adostino R.B., Pencina K.M., et al. // Am. J. Epidemiol. - 2012. - Vol.176. - P.473-481.
22. Pencina M.J., D'Adostino R.B., Vasan R.S. // Stat. Med. - 2008. - Vol.27. - P.157-172.
23. Petersen S.E., Jerosgh-Herold M., Hudmith L.E., et al. // Circulation. - 2007. - Vol.115. - P.2418-2425.
24. Quarta G, Sado D.M., Moon J.C. // Br. J. Radiol. -2011. - Vol.84. - P.5296-5305.
25. Rubinshtein R., Glockner J.F, Ommen S.R. // Circ. Heart Fail. - 2010. - Vol.36. - P.51-58.
26. Russel I.K., Brouwer W.P, Germans T, et al. // J. Cardiovasc. Magn. Reson. - 2011. - Vol.3. - P.3-13.
27. Salerno M, Kramer C.M. // J. Am. Coll. Cardiol. -2010. - Vol.56. - P.888-889.
28. Stavich M, Horian A., Bogaert J. // Insights Into Imaging. - 2011. - Vol.2. - P.453-469.
29. Van Dallen B.M., Caliskan K., Soliman O.I., et al. // Eur. J. of Heart Failure. - 2008. - Vol.1. - P.1088-1093.
Поступила 28.11.2016 г.
