Результат интеллектуальной деятельности: Способ определения выраженности фиброзного поражения миокарда с помощью МРТ для отбора кандидатов на проведение сердечной ресинхронизирующей терапии

Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии, и может быть использовано для определения пациентов, которым показано проведение сердечной ресинхронизирующей терапии.

Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) занимает одну из лидирующих позиций по распространенности среди пациентов кардиологическиого профиля. Несмотря на достигнутые за последнее время успехи в лечении сердечной недостаточности, смертность при этой патологии остается высокой, составляя около 12% за 1 год. Сердечная ресинхронизирующая терапия (СРТ) на сегодняшний день является одним из важнейших компонентов лечения пациентов с систолической хронической сердечной недостаточностью (ХСН) с фракцией выброса (ФВ) менее 35% и расширенным комплексом QRS (более 130 мс), что нашло свое отражение в современных клинических рекомендациях по лечению сердечной недостаточности. СРТ является новым методом, который способен, благодаря устранению электрической диссинхронии миокарда, положительно влиять на механическую синхронность его сокращения, предотвращать ремоделирование желудочков, улучшать функцию ЛЖ у пациентов с ХСН. Тем не менее, более чем у 30% пациентов не отмечается улучшения клинического состояния на фоне проведения ресихронизирующей терапии.

С учетом того, что СРТ является инвазивной и дорогостоящей процедурой, отбор пациентов для проведения данного вида терапии особенно важен. Среди факторов отрицательного влияния на успех СРТ могут быть выделены те, которые связаны с работой самого устройства, например, неоптимальное значение запрограммированной атриовентрикулярной задержки, малый процент бивентрикулярной стимуляции или неудовлетворительное положение левожелудочкового электрода. Другие причины могут скрываться в характере поражения миокарда. Так, именно в левом желудочке часто встречаются электрически инертные зоны фиброза, обусловленные перенесенным инфарктом или воспалением, что является не только дополнительным фактором замедления процессов активации миокарда ЛЖ, но и фактором влияния на эффективность СРТ.

Наиболее оптимальным методом выявления структурных изменений миокарда является магнитно-резонансная томография (МРТ) с отсроченным контрастированием (Kramer CM, Barkhausen J, Flamm SD, Kim RJ, Nagel E, Society for Cardiovascular Magnetic Resonance Board of Trustees Task Force on Standardized Protocols. Standardized cardiovascular magnetic resonance (CMR) protocols 2013 update. J Cardiovasc Magn Reson. 2013; 15:91). В клинической практике обычно используется качественный анализ MP-изображений с описанием характера фиброзного поражения миокарда по стенкам левого желудочка и толщины поражения миокарда (Schulz-Menger J, Bluemke DA, Bremerich J, Flamm SD, Fogel MA, Friedrich MG, et al. Standardized image interpretation and post processing in cardiovascular magnetic resonance: Society for Cardiovascular Magnetic Resonance (SCMR) board of trustees task force on standardized post processing. J Cardiovasc Magn Reson. 2013; 15:35). Этот способ анализа MP-изображения прост в применении, что является его несомненным преимуществом. Метод широко применяется в кардиологии в диагностических целях, в частности, для уточнения этиологии сердечной недостаточности. Однако только качественного анализа MP-изображений для точного определения объема фиброзного поражения миокарда и прогнозирования успеха сердечной ресинхронизирующей терапии недостаточно, поскольку в этом случае не удается получить полного представления о степени структурного поражения миокарда.

Существуют более точные способы количественного анализа фиброзного поражения миокарда с определением как абсолютного, так и относительного количества фиброзной ткани. С помощью автоматизированных программ возможно вычисление в граммах как массы миокарда, так и фиброзной ткани, которая определяется по интенсивности сигнала, а также выраженность фиброза миокарда в процентах по отношению к общей массе миокарда (Neizel, М. et al. A fully automatic cardiac model with integrated scar tissue information for improved assessment of viability. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, 14 (Suppl 1): M12 (2012); Fleet, A.S. et al. Evaluation of Techniques for the Quantification of Myocardial Scar of Differing Etiology Using Cardiac Magnetic Resonance. JACC: Cardiovascular Imaging, 4(2): 150-156 (2011); Goetti R et al. Acute, subacute, and chronic myocardial infarction: quantitative comparison of 2D and 3D late gadolinium enhancement MR imaging. Radiology. 2011 Jun; 259(3): 704-11). Безусловно, получаемые результаты отличаются высокой точностью, информативностью и воспроизводимостью. Однако процесс подсчета данных показателей требует более длительной и трудоемкой обработки изображений с использованием специальных дорогостоящих лицензированных программ, для работы с которыми необходимы определенные навыки и, чаще всего, отдельные персональные компьютеры.

Решаемой технической задачей является упрощение способа определения выраженности фиброзного поражения миокарда с помощью МРТ для отбора кандидатов на проведение сердечной ресинхронизирующей терапии за счет применения комбинированного полуколичественного анализа изображений с определением индекса фиброза (ИФ) миокарда, который объединяет в себе простоту качественного анализа и точность количественного анализа фиброза миокарда.

Достигаемым техническим результатом является упрощение и ускорение анализа MP-изображений без потери качества и точности определения объема фиброзного поражение миокарда.

Достижение указанного результата обусловлено следующей совокупностью существенных признаков.

Выполняют магнитно-резонансную томографию сердца с контрастированием. Проводят посегментный анализ серии изображений левого желудочка (ЛЖ), определяя толщину миокарда с наличием фиброза в процентах относительно общей толщины миокарда в каждом из 17-ти сегментов, вычисляют объем поражения миокарда в каждом сегменте. В том случае, если объем поражения в сегменте соответствует 25% и менее толщины миокарда ЛЖ, устанавливают условно 1 степень выраженности фиброза миокарда в сегменте, если объем поражения составляет 26-50%, то устанавливают условно 2 степень; если объем поражения составляет 51-70%, устанавливают условно 3 степень; если объем поражения составляет более 70%, устанавливают условно 4 степень. Подсчитывают количество сегментов с одинаковой степенью выраженности фиброза миокарда. Вычисляют индекс фиброза (ИФ) по формуле:

ИФ=(C₁×B_n1)+(С₂×B_n2)+(С₃×B_n3)+(С₄×B_n4),

где:

С_1…4 - степень выраженности фиброза в сегменте,

1…4 - цифра «1» обозначает первую степень выраженности фиброза, «2» - вторую степень, «3» - третью степень, «4» - степень,

B_n1 - количество сегментов с 1-ой степенью выраженности фиброза,

B_n2 - количество сегментов с 2-ой степенью выраженности фиброза,

B_n3 - количество сегментов с 3-ой степенью выраженности фиброза,

B_n4 - количество сегментов с 4-ой степенью выраженности фиброза.

При значении ИФ менее 15 - ожидаемая эффективность сердечной ресинхронизирующей терапии высокая, в этом случае объем жизнеспособной ткани ЛЖ достаточен для обеспечения обратного ремоделирования. При значении ИФ равному 20 или более - ожидаемая эффективность сердечной ресинхронизирующей терапии низкая, в этом случае выраженность фиброзной ткани столь велика, что вероятность обратного ремоделирования ЛЖ крайне мала.

Способ осуществляется следующим образом.

Пациенту выполняют магнитно-резонансную томографию (МРТ) сердца с контрастированием. Контрастный препарат на основе гадолиния (гадоверсетамид) вводится внутривенно в дозе 0,15 ммоль (0,3 мл) на 1 кг веса пациента. Сканирование выполняют через 10-15 мин после инъекции с определением участков патологического накопления контрастного препарата в миокарде, соответствующим его фиброзному поражению.

Далее проводят посегментный анализ серии изображений левого желудочка, как по короткой, так и по длинной оси. Для этого полость левого желудочка (ЛЖ) делится на 17 сегментов согласно общепринятой 17-сегментной модели ЛЖ, рекомендованной Американской ассоциацией сердца. Затем определяют толщину миокарда с наличием фиброза в процентах относительно общей толщины миокарда в каждом из 17 сегментов.

На основании полученных данных определяют объем поражения миокарда в каждом из 17 сегментов. В том случае, если объем поражения в сегменте соответствует 25% и менее толщины миокарда ЛЖ, устанавливают условно 1 степень выраженности фиброза миокарда в сегменте. Если объем поражения составляет 26-50%, то устанавливают условно 2 степень; если объем поражения составляет 51-70%, устанавливают 3 степень; при объеме поражения более 70%, устанавливают 4 степень.

Далее подсчитывают количество сегментов с одинаковой степенью выраженности фиброза миокарда.

На основании полученных данных вычисляют индекс фиброза (ИФ) по формуле:

ИФ=(C₁×B_n1)+(С₂×B_n2)+(С₃×B_n3)+(С₄×B_n4),

где:

C_1…4 - степень выраженности фиброза в сегменте,

1…4 - цифра «1» обозначает первую степень выраженности фиброза, «2» - вторую степень, «3» - третью степень, «4» - степень,

B_n1 - количество сегментов с 1 -ой степенью выраженности фиброза,

B_n2 - количество сегментов с 2-ой степенью выраженности фиброза,

B_n3 - количество сегментов с 3-ой степенью выраженности фиброза,

B_n4 - количество сегментов с 4-ой степенью выраженности фиброза.

В случае получения значения ИФ менее 15 - ожидаемая эффективность сердечной ресинхронизирующей терапии высокая, т.к. в этом случае объем жизнеспособной ткани ЛЖ достаточен для обеспечения обратного ремоделирования.

В случае получения значения ИФ равному или более 20 ожидаемая эффективность сердечной ресинхронизирующей терапии низкая, т.к. в этом случае выраженность фиброзной ткани столь велика, что вероятность обратного ремоделирования ЛЖ крайне мала.

Пример №1.

Больной Г., 76 лет, диагноз: «Ишемическая болезнь сердца. Постинфарктный кардиосклероз передне-перегородочной локализации. Блокада левой ножки пучка Гиса. Хроническая сердечная недостаточность 2-3 ФК.

Выполнена МРТ сердца с отсроченным контрастированием. На основании анализа полученных изображений выявлено 2 пораженных сегмента с толщиной фиброза 51-70% от толщины миокарда ЛЖ, 1 сегмент с толщиной фиброза более 70% от толщины миокарда левого желудочка.

Вычисленный ИФ составил 10, что позволяет прогнозировать высокую ожидаемую эффективность проведения сердечную ресинхронизирующую терапию, поскольку объем жизнеспособного миокарда у этого пациента достаточен для обратного ремоделирования ЛЖ.

Пациенту было имплантировано сердечное ресинхрнизирущее устройство. Ресинхронизирующая терапия была эффективна - через 6 месяцев отмечалось улучшение клинического статуса пациента, увеличение дистанции теста 6 минутной ходьбы с 300 до 420 метров, уменьшение полости левого желудочка (КДО с 274 мл до 218 мл (-20,4%), КСО с 189 до 131 мл (-30,6%), возрастание фракции выброса ЛЖ с 30 до 40 мл (+10%).

Пример №2

Пациент С., 69 лет с диагнозом: «Ишемическая болезнь сердца. Постинфарктный кардиосклероз передне-боковой локализации. Блокада левой ножки пучка Гиса. Хроническая сердечная недостаточность 2-3 ФК.

Выполнена МРТ сердца с отсроченным контрастированием. На основании анализа полученных изображений выявлено 3 пораженных сегмента с толщиной фиброза 51-70% от толщины миокарда ЛЖ, 8 сегментов с толщиной фиброза более 70% от толщины миокарда левого желудочка.

Вычисленный ИФ составил 41, что свидетельствует о выраженном фиброзном поражении левого желудочка. В этом случае вероятности обратного ремоделирования ЛЖ на фоне СРТ крайне маловероятно.

Ресинхронизирующая терапия в данном случае была неэффективна - через 6 месяцев не отмечалось динамики как клинического статуса пациента, так и эхокардиографических показателей (полости и фракции левого желудочка).