Результат интеллектуальной деятельности: Способ сцинтиграфической диагностики хронического миокардита

Изобретение относится к медицине, а именно лучевой диагностике, и может найти применение в кардиологии и кардиохирургии.

Использование методов ядерной медицины позволяет неинвазивно и специфично оценить патофизиологические процессы, происходящие в любом пораженном органе [1]. В последние годы в клиническую практику внедрены методы комплексной радионуклидной диагностики миокардитов, основанные на совмещении сцинтиграмм, полученных при использовании радиофармпрепаратов (РФП), тропных к воспалению (^99mTc-лейкоциты, ^99mTc-Пирфотех), и изображений перфузии миокарда [2, 3]. В том числе, показана эффективность однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) с ^99mTc-Пирфотехом в оценке латентных воспалительных изменений сердца у больных с персистирующей формой фибрилляции предсердий [4]. В то же время представленные радионуклидные способы являются многоэтапными, включают применение двух РФП и не позволяют точно оценить анатомическую принадлежность выявленных очагов накопления индикатора, находящихся вне контуров левого желудочка (ЛЖ).

Перечисленных недостатков можно избежать путем применения гибридной аппаратуры, сочетающей в себе гамма-камеру и рентгеновский компьютерный томограф (КТ). Аппаратура ОФЭКТ/КТ на сегодняшний день активно используются для диагностики заболеваний различных органов и систем, в том числе у больных кардиологического и кардиохирургического профиля [5]. Показана эффективность данного метода совмещения изображений для визуализации крупных и высокоинтенсивных очагов патологического накопления РФП, соответствующих активному воспалительному процессу в сердечно-сосудистых структурах. В то же время, возможность использования ОФЭКТ/КТ для диагностики хронического или латентного воспаления в сердце, которому присущи мелкие и средне-интенсивные очаги аккумуляции РФП, на сегодняшний день практически не изучена. Кроме того, использование визуальной оценки изображений может привести к ложной интерпретации сцинтиграмм, что создает необходимость разработать способы количественной оценки.

Известен способ топической диагностики воспаления в сердце [6], заключающийся в выполнении однофотонной эмиссионной компьютерной томографии через 18-20 часов после внутривенного введения радиофармпрепарата, с последующим проведением рентгеновской компьютерной томографии грудной клетки высокого разрешения с последующим сопоставлением сцинтиграфических и рентгеновских изображений путем точного наложения друг на друга радиоизотопной и рентгеноконтрастной меток.

Недостатком данного способа является использование критериев визуальной оценки с целью определения патологического накопления радиофармпрепарата в стенках левого желудочка, что приводит к ложной интерпретации сцинтиграмм.

Задача изобретения - создание высокочувствительного, специфичного и точного способа диагностики хронического миокардита.

Поставленная задача решается путем количественного измерения зон интереса (ROI) в области средостения на совмещенных ОФЭКТ/КТ изображениях. Количественные критерии включают в себя интенсивность накопления радиофармпрепарата в очаге воспаления более 193 единиц, соотношение интенсивности накопления РФП в очаге воспаления к легкому более 1,47, индекс очаг/позвоночник более 0,11, индекс очаг/грудина более 0,07, индекс очаг/ребро более 0,225, очаг/пул крови в левом желудочке более 1,26.

Данные количественные критерии были определены путем ретроспективного анализа ОФЭКТ/КТ исследований, выполненных по методике, предложенной Сазоновой С.И. [6], проведенных у больных фибрилляцией предсердий (ФП) и планирующихся на интервенционное лечение с забором гистологического материала для верификации миокардита, которым была выполнена процедура сцинтиграфии миокарда с 99mTc-Пирофотехом с последующим проведением рентгеновской компьютерной томографии высокого разрешения.

В анализ были включены 15 показателей. По результатам гистологического исследования нами были сформированы 2 группы пациентов: 1-я группа - с гистологически подтвержденным миокардитом, 2-я группа - без него. В дальнейшем выполняли статистическое сравнение между двумя группами по показателям, представленным в табл. 1 с помощью критерия Манна-Уитни.

По результатам проведенного статистического анализа были отобраны количественные показатели, статистически достоверно различавшиеся между группами пациентов. Используя ROC-анализ, рассчитали минимальные пороговые диагностические значения коэффициентов (Cut-off-value), при которых с наибольшей чувствительностью и специфичностью возможно судить о соответствии патологического очага накопления индикатора истинному очагу воспаления и повреждения, которые представлены в таблице 2.

Таким образом, был определен комплекс количественных критериев сцинтиграфической диагностики хронического миокардита у больных с фибрилляцией предсердий. Данный комплекс включает в себя: интенсивность накопления радиофармпрепарата в очаге воспаления более 193 единиц, индекс очаг/легкое более 1,47, индекс очаг/позвоночник более 0,11, индекс очаг/грудина более 0,07, индекс очаг/ребро более 0,225, очаг/пул крови в левом желудочке более 1,26. Используя комплекс количественных критериев, нам удалось исключить ложно-положительные и ложно-отрицательные результаты, что позволило повысить показатели чувствительности, специфичности и точности до 91%, 100% и 94% соответственно. Положительная предсказательная значимость методики составила 100%, отрицательная предсказательная значимость - 83%.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является высокая точность постановки диагноза хронического миокардита у пациентов с фибрилляцией предсердий.

Существенные признаки изобретения проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники и неочевидные для специалиста.

Идентичной совокупности признаков в известных технических решениях не обнаружено.

Предлагаемый способ может быть использован в практическом здравоохранении для повышения качества диагностики хронического миокардита у больных с фибрилляцией предсердий.

Исходя из вышеизложенного, следует считать предлагаемый в качестве изобретения способ соответствующим условиям патентоспособности «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».

Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных фигур.

На Фиг. 1 стрелками обозначены зоны интереса, где 1 - грудина, 2 - интактный миокард, 3 - ребро, 4 - накопление РФП в очаге, 5 - легкое, 6 - позвоночник, в которых измерялась интенсивность накопления ^99mTc-пирофосфата (поперечный срез).

На Фиг. 2 показаны ROC-кривые, отражающие диагностическое значение индексов очаг/легкое (а), очаг/позвоночник (б), очаг/ребро (в), очаг/грудина (г), очаг/пул крови в левом желудочке (д), интенсивность накопления радиофармпрепарата в очаге (е) в диагностике хронического миокардита.

Способ осуществляют следующим образом. На первом этапе исследования через 18-20 часов после внутривенной инъекции 20 мКи ^99mTc-Пирфотеха проводят ОФЭКТ области средостения на гамма-камере. По окончании записи ОФЭКТ, не меняя положения тела пациента и высоты томографического стола, выполняют рентгеновскую компьютерную томографию высокого разрешения грудной клетки по стандартному протоколу с толщиной среза 1,25 мм. После совмещения изображений с использованием рабочей станции Advantage Workstation 4.6, GE в программном приложении Fusion QC проводится измерение интенсивности включения РФП в зонах интереса, указанных на Фиг. 1. В случае, если интенсивность накопления радиофармпрепарата (РФП) в очаге составляет более 193 единиц, индекс очаг/легкое более 1,47, индекс очаг/позвоночник более 0,11, индекс очаг/грудина более 0,07, индекс очаг/ребро более 0,22, очаг/пул крови в левом желудочке более 1,26, можно утверждать о наличии воспалительного процесса в миокарде, соответствующего хроническому миокардиту.

Клинический пример 1

Женщина, 45 лет, находилась на обследовании и лечении в клинике НИИ кардиологии Томского НИМЦ (28.09.16-10.10.16).

Предварительный диагноз: идиопатическое нарушение ритма сердца, персистирующая форма фибрилляции предсердий.

При поступлении жалоб не предъявляла, а фибрилляция предсердий была выявлена на ежегодном профилактическом осмотре.

Данные лабораторных исследований

Общий анализ крови (29.09.16): СОЭ 6 мм/ч, лейкоциты 5,6*10⁹/л, Hb 126 г/л, эритроциты 3,65*10¹²/л, гранулоциты 58%, моноциты 5%, лимфоциты 35%, эозинофилы 1%, базофилы 1%, тромбоциты 315*10⁹/л.

Биохимический анализ крови (29.09.2016): СРБ 5 мг/л, ACT 17 Ед/л, АЛТ 17 Ед/л.

Данные инструментальных методов исследования

ЭКГ (29.09.2016): зарегистрирована постоянная форма фибрилляция предсердий с ЧСС до 74 в минуту.

ЭХО-КГ: расширения полостей сердца не выявлено. Нарушения локальной сократимости стенок ЛЖ не обнаружено. ФВ 67%. Створки МК и ТК интактны. Жидкости в перикарде нет.

МСКТ-коронароангиография (1.10.2016): достоверных КТ-признаков коронарного кальциноза и атеросклероза не выявлено.

Учитывая наличие нарушения ритма сердца при ангиографически не измененных коронарных артериях, было принято решение о проведении сцинтиграфии миокарда с ^99mTc-Пирфотехом, совместно с рентгеновской компьютерной томографией высокого разрешения. Для этого больной было внутривенно введено 20 мКи ^99mTc-Пирфотеха. Через 18 ч пациентку уложили на томографический стол и выполнили однофотонную эмиссионную томографию сердца. По окончании исследования, не меняя положения тела пациента и высоты томографического стола, выполнили рентгеновскую компьютерную томографию высокого разрешения грудной клетки. Сцинтиграфические и рентгеновские томографические сканы были точно наложены друг на друга по изображениям меток. Анализ серии совмещенных томограмм показал наличие очагового накопления радиофармпрепарата средней интенсивности овальной формы в области средних и базальных отделов перегородки. При измерении ROI интенсивность накопления РФП в очаге составила 287 ед, индекс очаг/легкие =1,62, индекс очаг/позвоночник =0,27, индекс очаг/грудина =0,15, индекс очаг/ребро =0,9, индекс очаг/пул крови в левом желудочке =1,42.

Результаты ОФЭКТ/КТ исследования были подтверждены результатами гистологического исследования эндомиокардиальной биопсии: активный лимфоцитарный миокардит со слабым и умеренно выраженным интерстициальным фиброзом эндокарда.

На основании комплексного обследования был выставлен окончательный диагноз: миокардит диффузный, хронический. Персистирующая форма фибрилляции предсердий.

Клинический пример 2

Женщина, 40 лет, находилась на обследовании и лечении в клинике НИИ кардиологии Томского НИМЦ (17.10.16-27.10.16).

Предварительный диагноз: идиопатическое нарушение ритма сердца, персистирующая форма фибрилляции предсердий.

Считает себя больной около 5 лет. При поступлении предъявляла жалобы на перебои в работе сердца, одышку при физической нагрузке. Связывает появление нарушения ритма сердца с перенесенным ранее тонзиллитом.

Данные лабораторных исследований

Общий анализ крови (18.10.16): СОЭ 10 мм/ч, лейкоциты 8,2*10⁹/л, Hb 131 г/л, эритроциты 4,12*10¹²/л, гранулоциты 51%, моноциты 2%, лимфоциты 55%, эозинофилы 1%, базофилы 1%, тромбоциты 295*10⁹/л.

Биохимический анализ крови (18.10.2016): СРБ 6 мг/л, ACT 14 Ед/л, АЛТ 12 Ед/л.

Данные инструментальных методов исследования

ЭКГ (18.10.2016): зарегистрирована постоянная форма фибрилляция предсердий с ЧСС до 87 в минуту. Единичные и парные желудочковые экстрасистолы.

ЭХО-КГ: расширения полостей сердца не выявлено. Нарушения локальной сократимости стенок ЛЖ не обнаружено. ФВ 65%. Створки МК и ТК интактны. Жидкости в перикарде нет.

МСКТ-коронароангиография (20.10.2016): достоверных КТ-признаков коронарного кальциноза и атеросклероза не выявлено.

Учитывая наличие нарушения ритма сердца при ангиографически не измененных коронарных артериях, было принято решение о проведении сцинтиграфии миокарда с ^99mTc-Пирфотехом, совместно с рентгеновской компьютерной томографией высокого разрешения. Для этого больной было внутривенно введено 20 мКи ^99mTc-Пирфотеха. Через 18 ч пациентку уложили на томографический стол и выполнили однофотонную эмиссионную томографию сердца. По окончании исследования, не меняя положения тела пациента и высоты томографического стола, выполнили рентгеновскую компьютерную томографию высокого разрешения грудной клетки. Сцинтиграфические и рентгеновские томографические сканы были точно наложены друг на друга по изображениям меток. Анализ серии совмещенных томограмм показал наличие очагового накопления радиофармпрепарата слабой интенсивности овальной формы в области средних и базальных отделов перегородки. Однако при измерении ROI интенсивность накопления РФП в очаге составила 96 ед., индекс очаг/легкие 1,02, индекс очаг/позвоночник =0,06, индекс очаг/грудина =0,06, индекс очаг/ребро =0,004, индекс очаг/пул крови в левом желудочке =1,15.

Результаты ОФЭКТ/КТ исследования были подтверждены результатами гистологического исследования эндомиокардиальной биопсии: умеренно выраженный интерстициальный фиброз эндокарда.

На основании комплексного обследования был выставлен окончательный диагноз: Персистирующая форма фибрилляции предсердий. Постмиокардитический кардиосклероз.

Предлагаемый способ апробирован на 40 пациентах с фибрилляцией предсердий и подозрением на хронический миокардит. Чувствительность, специфичность и точность методики составила 91%, 100% и 94% соответственно. Положительная предсказательная значимость методики составила 100%, отрицательная предсказательная значимость - 83%.

Используемая литература

1. Berr S.S., Xu Y., Roy R.J., et al. Images in cardiovascular medicine. Serial multimodality assessment of myocardial infarction in mice using magnetic resonance imaging and micro-positron emission tomography provides complementary information on the progression of scar formation. Circulation. - 2007. - Vol. 115. - P. e428-e429.

2. Сазонова С.И., Лишманов Ю.Б., Баталов Р.Е., Попов С.В., Ильюшенкова Ю.Н., и др. Возможности однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99mTc-пирфотехом, совмещенной с перфузионной сцинтиграфией миокарда, в оценке воспалительных изменений сердца у больных с персистирующей формой фибрилляции предсердий. Терапевтический архив. 2014; 12(86): 10-14.

3. Сазонова С.И., Ильюшенкова Ю.Н., Баталов Р.Е., Роговская Ю.В., Лишманов Ю.Б., Попов С.В. Определение эффективности однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с лейкоцитами, меченными 99mTc-НМРАО, в диагностике миокардитов: сопоставление результатов сцинтиграфии и данных гистологического исследования. Вестник рентгенологии и радиологии. 2015; 4: 29-34.

4. Сазонова С.И., Лишманов Ю.Б., Баталов Р.Е., Попов С.В., Ильюшенкова Ю.Н., Роговская Ю.В., и др. Возможности применения ОЭКТ с 99mTc-лейкоцитами для выявления латентных воспалительных процессов в миокарде у больных с фибрилляцией предсердий. Российский электронный журнал лучевой диагностики. 2015; 2(5): 12-19.

5. Habib G., Lancellotti P., Antunes M.J., Bongiorni M.G., Casalta J.P., Del Zotti F., et al. 2015 ESC Guidelines for the management of infective endocarditis: The Task Force for the Management of Infective Endocarditis of the European Society of Cardiology (ESC). Endorsed by: European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS), the European Association of Nuclear Medicine (EANM). Eur Heart J. 2015 Nov 21; 36(44):3075-128. doi: 10.1093/eurheartj/ehv319.

6. Пат. 2612527, Российская Федерация, МПК А61В 6/03. Способ топической диагностики воспаления в сердце / С.И. Сазонова, Ю.Н. Ильюшенкова, К.В. Завадовский, Ю.Б. Лишманов. - №2015153555; заявл. 14.12.2015; опубл. 09.03.2017, бюл. №7. - 10 с., 3 ил.