Добутаминовая стресс-ЭхоКГ для диагностики жизнеспособного миокарда
а) Развитие метода. Несколько рабочих групп сообщили, что выявление реакции систолического утолщения миокарда в ответ на инфузию низких доз добутамина является хорошим предиктором восстановления функции ЛЖ. На основании экспериментальных данных одной из первых клинических работ по валидированию добутаминовой стресс-эхокардиографии для диагностики жизнеспособного миокарда после тромболитической терапии является работа Pierard и соавт.. Авторы смогли получить удовлетворительное совпадение на уровне 79% с золотым стандартом диагностики жизнеспособного миокарда, которым до сих пор считается ПЭТ. В этой увлекательной области последовали дальнейшие работы, но многие из них опирались на небольшие группы пациентов, а исследования проводились сравнительно рано, как правило, в течение 1-й недели после перенесенного инфаркта миокарда. В этот период значительная часть жизнеспособного миокарда представлена в виде оглушенного миокарда (станнинг), не нуждающегося в обязательной реваскуляризации.
Добутаминовая эхокардиограмма, зарегистрированная из апикальной позиции по длинной оси, из пионерской работы Pierard и соавт. (64), описывающей возможности метода для выявления жизнеспособного миокарда. Распространенная акинезия в переднеперегородочной области перед инфузией добутамина (REST), улучшение сократимости при низких дозах добутамина как указание на сохраненную витальность (DOBUTAMINE) и в ходе последующего исследования (FOLLOW-UP). ED - конец диастолы, ES - конец систолы.
Режим quad-screen добутаминовой ЭхоКГ (апикальная двухкамерная позиция). На кадрах изображена середина систолы (см. синхронизированные ЭКГ-триггеры). До введения добутамина (вверху слева) видна акинезия нижней стенки (стрелки), при низких дозах добутамина (5 мкг/кг/мин) сократимость этой зоны впечатляюще улучшается (вверху справа). При высоких дозах (40 мкг/кг/мин, но уже и при 10 мкг/кг/мин; внизу) сократимость и систолическое утолщение миокарда снова ухудшаются (двухфазный ответ как доказательство наличия гибернирующего миокарда).
У того же пациента, что и на рисунке выше, позитронно-эмиссионная томография выявляет интактный метаболизм сердечной мышцы (накопление фтордезоксиглюкозы с радиоактивной меткой) на протяжении нижней стенки (сечения по короткой оси, нижняя стенка расположена в нижней части каждого из томографических сечений).
У того же пациента, что и на рисунках выше, исследование ОФЭКТ с таллием-201 демонстрирует дефект перфузии в области нижней стенки (сечения по короткой оси, нижняя стенка расположена в нижней части каждого из томографических сечений аналогично сечениям позитронно-эмиссионной томографии на рисунке выше). Несоответствие интактного метаболизма и сниженной перфузии является на сегодняшний день золотым стандартом идентификации гибернирующего миокарда.
Схематическое представление различных типов реакции миокарда на последовательное увеличение доз добутамина (добутаминовая ЭхоКГ). В левой колонке изображен вариант коронарной патологии, в правой - движение и утолщение миокарда при низких и высоких дозах добутамина. В строках показаны характеристики нормального, ишемизированного и постинфарктного миокарда. Определения гибернации и станнинга приведены в статье «Значение и показания для диагностики жизнеспособности миокарда».
Видео. ЭхоКГ в плоскости четырех камер сердца в покое. Левый желудочек в результате геометрической перестройки, связанной с инфарктом передней и задней стенки, расширен. Фракция выброса при визуальной оценке составляет примерно 15%. Гипокинезия верхушечно-перегородочного, верхушечного и переднебокового сегментов и аневризма нижней стенки левого желудочка.
Пациент 63 лет (обследование перед операцией):
Стенокардия и диспноэ (III функциональный класс по классификации Нью-Йоркской ассоциации кардиологов).
Резко выраженное снижение сократительной функции левого желудочка (фракция выброса 15%).
Инфаркт передней стенки левого желудочка и операция по поводу стеноза передней нисходящей артерии 13 лет назад.
Инфаркт задней стенки левого желудочка и тромболизис 11 лет назад.
На коронарограммах стеноз 90% передней нисходящей артерии, 80% огибающей ветви левой коронарной артерии и окклюзия правой коронарной артерии.
Нужно ли вмешательство на передней нисходящей артерии?
Видео. Тот же больной, что и на первом видео. ЭхоКГ вдоль короткой оси сердца из парастернальной позиции датчика в покое. Левый желудочек в результате геометрической перестройки, связанной с инфарктом передней и задней стенки, расширен. Фракция выброса при визуальной оценке составляет примерно 15%. Гипокинезия верхушечно-перегородочного, верхушечного и переднебокового сегментов и аневризма нижней стенки левого желудочка.
Видео. Тот же больной, что и на первом видео. Стресс-ЭхоКГ, сканирование вдоль длинной оси сердца из верхушечной позиции датчика. Слева вверху – ЭхоКГ в покое; справа вверху – ЭхоКГ при введении малых доз добутамина; слева внизу – ЭхоКГ при введении высоких доз добутамина; справа внизу – ЭхоКГ после физической нагрузки. В покое отмечается дискинезия верхушки и акинезия передней стенки левого желудочка. Введение малых доз добутамина вызвало отчетливое повышение сократительной функции в зоне акинезии передней стенки как следствие сохранившейся жизнеспособности миокарда. Это повышение сохранилось и после введения высокой дозы добутамина, по-видимому, не достигшей порогового уровня для ишемии миокарда, и исчезло в покое.
Тот же больной, что и на первом видео. На МРТ отмечается «позднее усиление» (контрастирование миокарда гадолинием), обусловленное рубцовыми изменениями, затрагивающими только субэндокардиальную зону передней стенки левого желудочка. Эти изменения подтвердились при фармакологической стресс-ЭхоКГ с добутамином (жизнеспособность миокарда в зоне ишемии сохранилась).
б) Прогноз улучшения функции ЛЖ после реваскуляризации. Обобщающий обзор 8 исследований (различные рабочие группы; n = 207) продемонстрировал чувствительность на уровне 85% (72-97%) и специфичность на уровне 86% (74-96%) выявления жизнеспособного миокарда в постинфарктной зоне в качестве прогностического фактора восстановления функции ЛЖ после ревас-куляризирущих процедур. Но следует также отметить, что частота восстановления функции имела разброс от 22 до 77%, что указывает на различные выборки пациентов. Кроме того, следует критически заметить, что контрольное исследование часто проводилось слишком скоро после вмешательства.
Миокарду, длительное время находившемуся в гибернирующем состоянии, требуются месяцы для восстановления после реваскуляризации. В работе Cornel и соавт. было показано, что восстановление сократимости может занять до 14 мес. В отношении объема несокращающегося миокарда с положительным инотропным резервом и критериев прогноза улучшения функции ЛЖ существует уже целый ряд работ, посвященных добутаминовой стресс-ЭхоКГ. При этом ROC-анализ (receiver-operating-characteristic) показал, что для оптимального соотношения чувствительности и специфичности в отношении улучшения функции ЛЖ и прогноза для пациента требуется обнаружение четырех жизнеспособных сегментов в рамках 16-сегментной модели.
в) Клиническое применение. Для клинической практики это означает, что по крайней мере 25% миокарда ЛЖ должно иметь нарушения сократимости, обратимые при добутаминовой пробе, что говорит о сохранении жизнеспособного (гибернирующего) миокарда, и эта зона должна быть принципиально доступна для реваскуляризации, чтобы оправдать интервенционное вмешательство. Американские кардиологические общества рассматривают добутаминовую стресс-ЭхоКГ как одну из валидных методик для клинического использования с целью принятия решения о реваскуляризации, причем как в подострой стадии инфаркта, так и при хронической ишемической дисфункции ЛЖ. Эта рекомендация основывается не только на хорошей предсказательной ценности добутаминовой стресс-ЭхоКГ для улучшения функции ЛЖ, но и на повышении выживаемости пациентов с реваскуляризированным жизнеспособным миокардом.
Видео. Пациент 62 лет. В анамнезе типичная стенокардия. В настоящее время: инфаркт миокарда передней стенки левого желудочка, гемодинамически значимый проксимальный концентрический стеноз передней нисходящей артерии, который был устранен путем имплантации стента с хорошим результатом (см. видео ниже).
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. В анамнезе типичная стенокардия. В настоящее время: инфаркт миокарда передней стенки левого желудочка, гемодинамически значимый проксимальный концентрический стеноз передней нисходящей артерии, который был устранен путем имплантации стента с хорошим результатом (см. видео ниже).
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. В анамнезе типичная стенокардия. В настоящее время: инфаркт миокарда передней стенки левого желудочка, гемодинамически значимый проксимальный концентрический стеноз передней нисходящей артерии, который был устранен путем имплантации стента с хорошим результатом.
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. Спустя 4 дня вновь появилась стенокардия, которая сопровождалась подъемом сегмента ST. При повторной коронарографии выявлен тромбоз стента. Под защитой проведенного в дистальный отдел передней нисходящей артерии специального устройства (корзинки, улавливающей тромбоэмболы) в тромбированный стент подведен баллонный катетер и выполнена дилатация стента. Кровоток по артерии вновь восстановлен.
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. Под защитой проведенного в дистальный отдел передней нисходящей артерии специального устройства (корзинки, улавливающей тромбоэмболы) в тромбированный стент подведен баллонный катетер и выполнена дилатация стента. Кровоток по артерии вновь восстановлен.
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. Под защитой проведенного в дистальный отдел передней нисходящей артерии специального устройства (корзинки, улавливающей тромбоэмболы) в тромбированный стент подведен баллонный катетер и выполнена дилатация стента. Кровоток по артерии вновь восстановлен.
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. При двухмерной ЭхоКГ в покое, выполненной спустя 2 дня выявлена обширная зона акинезии передней стенки левого желудочка вокруг верхушки сердца. Проекция четырех камер.
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. При двухмерной ЭхоКГ в покое, выполненной спустя 2 дня выявлена обширная зона акинезии передней стенки левого желудочка вокруг верхушки сердца. Проекция двух камер.
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. При двухмерной ЭхоКГ в покое, выполненной спустя 2 дня выявлена обширная зона акинезии передней стенки левого желудочка вокруг верхушки сердца. Проекция вдоль длинной оси из верхушечной позиции датчика.
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. Чтобы выяснить, жизнеспособен ли миокард в зоне поражения («оглушение» миокарда или постинфарктный рубец?), после восстановления кровотока по передней нисходящей артерии выполнена ЭхоКГ с введением контрастного средства SonoVue®. При низкой интенсивности ультразвука и достаточной перфузии миокарда контрастное средство позволяет отчетливо оттенить миокард. Периодические ультразвуковые импульсы с высоким механическим индексом вызывают разрушение пузырьков контрастного средства, что позволяет исследовать кинетику повторного наполнения.
На ЭхоКГ, полученной в проекции четырех камер, выявлено нормальное наполнение миокарда перегородки сердца контрастным средством (перфузия), в то время как в проекциях двух камер и вдоль длинной оси сердца из верхушечной позиции датчика передняя стенка левого желудочка и дефект наполнения в ней не контрастируются.
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. ЭхоКГ с введением контрастного средства SonoVue®. В проекции двух камер передняя стенка левого желудочка и дефект наполнения в ней не контрастируются.
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. ЭхоКГ с введением контрастного средства SonoVue®. В проекции вдоль длинной оси сердца из верхушечной позиции датчика передняя стенка левого желудочка и дефект наполнения в ней не контрастируются.
Тот же больной, что и на видео выше. На МРТ выявлено позднее контрастное усиление субэндокардиальной зоны передней стенки левого желудочка – признак жизнеспособности миокарда при нетрансмуральном инфаркте миокарда.
Видео. Тот же больной, что и на видео выше. На томограммах, полученных при исследовании вдоль короткой оси сердца, отмечаются гипокинезия передней стенки левого желудочка и признаки остаточной сократительной способности.
Видео. Пациент 67 лет:
Недостаточность левых отделов сердца (III–IV функциональный класс по классификации Нью-Йоркской ассоциации кардиологов).
Состояние после бессимптомного инфаркта миокарда задней стенки левого желудочка.
Коронарография: окклюзия передней нисходящей артерии, стеноз огибающей ветви левой коронарной артерии и правой коронарной артерии.
Двухмерная ЭхоКГ в покое, полученная в плоскости четырех камер (слева вверху), двух камер (слева внизу) и вдоль длинной оси сердца из верхушечной позиции датчика (справа вверху). Наряду с акинезией нижнебазального сегмента, переходящей в аневризму (диагностированный инфаркт задней стенки левого желудочка), отмечается также акинезия передней стенки вокруг верхушки. Фракция выброса при визуальной оценке составляет примерно 20–30%.
Видео. При коронарографии выявлена окклюзия передней нисходящей артерии дистальнее места отхождения диагональной ветви, стеноз 1-й заднебоковой ветви огибающей артерии, а также резко выраженный стеноз проксимального отдела правой коронарной артерии и умеренный стеноз средней трети правой коронарной артерии.
Видео. При коронарографии выявлена окклюзия передней нисходящей артерии дистальнее места отхождения диагональной ветви, стеноз 1-й заднебоковой ветви огибающей артерии, а также резко выраженный стеноз проксимального отдела правой коронарной артерии и умеренный стеноз средней трети правой коронарной артерии.
Видео. Четырехкадровая ЭхоКГ в плоскости четырех камер, полученная при стресс-ЭхоКГ с введением добутамина. Изображение слева вверху получено в состоянии покоя до введения добутамина; справа вверху – после введения малых доз добутамина (10 мкг/кг/мин); слева внизу – после введения 30 мкг/кг/мин; справа внизу – после введения максимальной дозы (40 мкг/кг/мин). Хотя зона акинезии вокруг верхушечного сегмента не изменилась, после введения малых доз препарата отмечается отчетливое улучшение сократительной функции боковой стенки левого желудочка, которая после увеличения дозы добутамина вновь ухудшилась (двухфазный ответ).
Тот же пациент, что и на видео выше. Данные МРТ, соответствующие картине при ЭхоКГ. Выявлена обширная зона позднего контрастирования миокарда в области верхушки (рубцовые изменения); в боковой стенке левого желудочка подобные изменения отсутствуют (слева). При позитронно-эмиссионной томографии также выявлена зона отсутствия метаболизма в области верхушки, который в переднебоковой стенке еще сохраняется (эта зона кодируется желтым цветом) (справа).
Видео. Четырехкадровая ЭхоКГ в плоскости двух камер сердца из верхушечной позиции датчика (степень нагрузки на миокард изменяли, как указано в описании к видеофрагменту выше). Отмечается акинезия нижнебазального сегмента, которая после введения добутамина отчетливо уменьшается вокруг инфарктной зоны в среднем отделе левого желудочка (слева внизу) и ограничивается только базальным сегментом. После введения максимальной дозы добутамина вновь появилась обширная зона акинезии в нижнем сегменте (двухфазный ответ), которая (по сравнению с предыдущим кадром) резче отграничена от остального миокарда на фоне усиления его сократительной способности.
Тот же пациент, что и на видео выше. На МРТ отмечается позднее контрастное усиление, особенно выраженное в нижнебазальном сегменте (слева), а при позитронно-эмиссионной томографии отмечается по крайней мере частичное сохранение метаболизма в нижней стенке (справа).
г) Дифференциальная диагностика станнированного и гибернирующего миокарда:
1. Монофазный и бифазный ответ. Очень существенным аспектом в дифференциальной диагностике является возможность разделения между оглушенным и гибернирующим миокардом. Лишь для последнего варианта показана реваскуляризирующая терапия. В отличие от монофазного ответа на добутамин инфарктной зоны в виде исключительного улучшения сократимости, для гибернирующего миокарда был выявлен более специфичный, хотя и менее чувствительный бифазный профиль реакции: при постоянном увеличении дозы добутамина согласно протоколу титрования β-минутные фазы с введением добутамина в дозах 5, 10, 20, 30 и 40 мкг/кг и дополнительно 1-минутное фракционированное введение по 0,25 мг атропина до достижения субмаксимальной нагрузочной частоты, т.е. [220 - возраст]•0,85, гибернирующий миокард характеризуется увеличением систолического утолщения при низких дозах (5-10 мкг/кг/мин), за чем следует повторное ухудшение на фоне более высоких доз (20, 30 и 40 мкг/кг/мин).
Первая реакция объясняется инотропным резервом несокращающегося, но жизнеспособного миокарда, вторая - достижением порога ишемии. Точная доза для стимуляции инотропного резерва зависит от объема инфаркта и степени стеноза инфарктной артерии. В этом контексте следует также упомянуть, что для развития катехоламинергического улучшения сократимости необходим определенный уровень остаточной перфузии. Добутамин вызывает лишь небольшую вазодилатацию. Поэтому в случае стенозов высокой степени изменение сократимости в ответ на добутаминовую стимуляцию будет, по-видимому, менее выражено, что, таким образом, является одним из ограничений применения данной методики.
Фактически, в разных исследованиях пациентам требовались различные дозы добутамина. Одним пациентам достаточно было лишь 5 мкг/кг/мин для выявления контрактильного резерва, тогда как для других необходима была доза 20 мкг/кг/мин. В отличие от гибернации станнированный миокард реагирует только улучшением сократимости.
2. Предсказательная ценность бифазного ответа. Первое описание высокой предсказательной ценности бифазного профиля реакции было опубликовано в работе группы Feigenbaum. В 72% случаев был успешно предсказан положительный функциональный результат ЧКВ у пациентов после инфаркта миокарда (в нашем исследовании - в 75% случаев), тогда как отсутствующий или монофазный ответ сочетался лишь с 13 и 15% успешных ЧКВ. Специфические эхокардиографические критерии выявления гибернации были подтверждены гистологически при сравнении результатов трансмуральной биопсии миокарда, выполненной во время операции шунтирования, с результатами предоперационной добутаминовой стресс-ЭхоКГ (r = -0,78; р<0,05).
Поскольку мы обнаруживали гемодинамические изменения (увеличение двойного произведения, т.е. ЧСС • систолическое АД), провоцирующие ишемию, уже при дозе добутамина 5 мкг/кг/мин, то дозировка добутамина при диагностике жизнеспособного миокарда должна быть по возможности низкой. Улучшение региональной сократимости лучше всего обнаруживается при дозе добутамина 7,5 мкг/кг/мин; затем для выявления бифазного ответа дозу следует увеличивать.
3. Время для оценки функции ЛЖ. Другим возможным диагностически перспективным приемом для дифференцировки между станнингом и гибернацией является учет аспектов хронологической патофизиологии. Достаточно известно, что оглушенный миокард спонтанно восстанавливается после инфаркта в течение нескольких дней (максимум 2 нед.), тогда как гибернирующий миокард восстанавливается лишь в случае адекватной реваскуляризации. В рандомизированном исследовании мы показали, что перенос добутаминовой стресс-эхокардиографии на период после выписки из стационара приводит к существенному увеличению предсказательной ценности в отношении успешного результата оперативного лечения по сравнению с выполнением теста в течение первых 2 недель после инфаркта.
Рисунки ниже демонстрируют результаты подобной добутаминовой стресс-эхокардиографии, отчетливо доказывающей наличие гибернирующего миокарда. Результаты ПЭТ и ОФЭКТ с таллием-201 подтверждают это заключение. После операции АКШ произошло существенное улучшение функции ЛЖ. Дальнейшие объемные проспективные исследования должны показать, можно ли на основании этих первых данных выводить рекомендации для клинической практики о прекращении исследований в постинфарктном периоде.
4. Итог. Таким образом, можем сделать следующий вывод: для диагностики жизнеспособного миокарда после инфаркта добутаминовая стресс-ЭхоКГ должна придерживаться общепринятого протокола титрации (бифазный профиль?) и ее не следует выполнять слишком рано в постинфарктном периоде (восстановление оглушенного миокарда, не нуждающегося в реваскуляризации). Тем не менее оценка функции ЛЖ не должна выполняться слишком поздно, вышеописанная краткосрочная (short-term) гибернация в более долгосрочной перспективе может терять свою обратимость (long-term hibernation). В одном исследовании было показано, что, как правило, функция ЛЖ (фракция выброса <35%) после реваскуляризации повышалась значительно лучше (с 24 до 31% vs. с 27% до 28%) и послеоперационная смертность была значительно ниже (0 vs. 24%), если реваскуляризация производилась в течение 35 дней, а не позже.
В другой клинической работе Elsasser и соавт. на результатах интраоперационной биопсии из зоны хронически гибернированного миокарда были продемонстрированы уменьшение количества структурных белков, потеря миофиламентов и дезорганизация цитоскелета с процессами фиброзной перестройки различной выраженности. Вероятно, диагностика и лечение гибернирующего миокарда должны происходить на 2-4-й неделе после инфаркта.
д) Ограничения. Приведенные выше чувствительность и специфичность добутаминовой ЭхоКГ на уровне выше 80% определены в исследованиях с различными протоколами набора пациентов, что не всегда соответствует рутинной клинической практике. Лимитирующим фактором данной методики является зависимость от субъективного анализа исследователя.
Для стресс-эхокардиографического выявления ишемии было показано значение достаточной опытности исследователя для правильной диагностики. Хотя на данный момент нет систематического доказательства подобной зависимости для диагностики жизнеспособного миокарда, однако в связи с более дифференцированным анализом (улучшение или ухудшение сократимости) следует принимать еще большую зависимость результатов от опытности исследователя. С другой стороны, все большая стандартизация и внедрение технологии гармонического изображения с улучшением качества картинки (особенно в плане визуализации эндо- и эпикарда) позволяют увеличить надежность диагностического заключения.
Видео. Пациент 40 лет:
Жалобы на атипичные боли в груди.
Инфаркт задней стенки левого желудочка 5-летней давности.
При ЭхоКГ выявлена четко отграниченная зона акинезии нижнего сегмента.
На коронарограммах виден стеноз 70% правой коронарной артерии.
Цель исследования: выяснить, сохранилась ли жизнеспособность ишемизированного миокарда.
Четырехкадровая ЭхоКГ в плоскости двух камер при нагрузочной пробе с добутамином (стресс-ЭхоКГ). Слева вверху – до введения добутамина; справа вверху – после введения малых доз добутамина (20 мкг/кг/мин); слева внизу – после введения больших доз добутамина (40 мкг/кг/мин; справа внизу – после физической нагрузки. После введения малых доз препарата сократительная функция нижнебазального сегмента отчетливо улучшилась; после увеличения дозы добутамина сократительная функция вновь ухудшилась (двухфазный ответ как проявление гибернирующего миокарда).
Видео. Тот же пациент, что и на видео выше. Четырехкадровая ЭхоКГ в проекции трех камер. В данной плоскости сканирования видно равномерное повышение сократительной функции и физиологическое уменьшение конечно-систолического объема при введении максимальной дозы добутамина.
Видео. Тот же пациент, что и на видео выше. Четырехкадровая ЭхоКГ вдоль длинной оси сердца. Гипо- и акинезия заднебазального сегмента левого желудочка. После введения малых доз добутамина сократительная функция отчетливо возрастает и вновь несколько снижается при увеличении дозы добутамина (двухфазный ответ), после прекращения нагрузки признаки усиления сократительной функции почти полностью исчезли.
Видео. Тот же пациент, что и на видео выше. Четырехкадровая ЭхоКГ вдоль короткой оси сердца. Акинезия нижнего сегмента при введении малых доз добутамина уменьшается, и появившееся усиление сократительной функции при повышении дозы добутамина продолжается; в других плоскостях сканирования при введении больших доз препарата сократительная функция не улучшается (отсутствие однозначного двухфазного ответа).
