Эхокардиографическая характеристика тканей при миокардите и реакции отторжения сердца
Лишь отдельные публикации сообщают об изменениях акустических свойств миокарда при миокардите. Однако имеется определенное количество работ, изучающих острую реакцию отторжения сердечного трансплантата как специфическую форму воспаления сердечной мышцы. При этом гистологически мы видим отек миокарда, клеточные инфильтраты и, в тяжелых случаях, повреждения кардиомиоцитов и интерстициальные кровоизлияния.
а) Степень тяжести реакции отторжения. Как правило, исследования способов неинвазивной диагностики реакции отторжения стремятся разработать методику, которая по диагностическому значению приблизилась бы к золотому стандарту - биопсии миокарда. В одном клиническом исследовании было обнаружено снижение показателя CVIB у пациентов с умеренно тяжелыми реакциями отторжения; несколько экспериментальных исследований на животных с различными гетеротопными моделями трансплантации продемонстрировали повышение интенсивности эхо-сигнала миокарда при развитии реакции отторжения. В одном собственном исследовании животные подвергались иммуносупрессивной терапии, сравнимой с клинически используемой у людей.
При умеренных и тяжелых реакциях отторжения обнаруживалось значимое повышение средней интенсивности эхо-сигнала от миокарда, тогда как мягкие реакции не вызывали таких характерных изменений. При этом была выявлена значимая корреляция между степенью тяжести реакции отторжения и интенсивностью миокардиального эхо-сигнала как для отдельного животного, так и для всей группы в целом. Если лечение реакции отторжения стероидами оказывалось эффективным, то происходило и соответствующее снижение интенсивности рассеянного эхо-сигнала от миокарда.
Эхокардиографические характеристики тканей при острой реакции отторжения кардиотрансплантата (цервикальный гетеротропный трансплантат у собаки):
а и б - Демодулированные и логарифмически усиленные RF-данные (частота оцифровки 2,5 МГц) в парастернальной позиции по длинной оси трансплантированного сердца в случае исключенного при помощи биопсии отторжения (а) и подтвержденного биопсией тяжелого отторжения (б). Гистограмма рассеянного эхо-сигнала справа от нативного изображения отражает распределение амплитуд сигнала в задней стенке желудочка по шкале от 0 (черный цвет) до 255 (белый цвет).
Явному смещению гистограммы вправо (т.е. в сторону больших значений) при реакции отторжения соответствует визуально определяемое повышение интенсивности эхо-сигнала в области стенки желудочка.
в - При развитии реакции отторжения отмечается четкая корреляция между интенсивностью рассеянного эхо-сигнала (в форме усредненного значения монохромного изображения) и степенью выраженности отторжения (измеряемой по ежедневному биопсийному исследованию животных, представленных на а и б).
Эхокардиографическая характеристика тканей сердца:
а - По необработанным эхокардиографическим данным (датчик с частотой 20 МГц, исследование в продольной плоскости из парастернальной позиции датчика). На полученные результаты не влияли компенсация усиления зарегистрированных эхо-сигналов по глубине, они не подвергались выравниванию и сжатию, кроме того, не искажались геометрически, так как секторальный формат не преобразовывался в иной. «Оценочное окно» установлено в области задней стенки (PW) и межжелудочковой перегородки (VS).
б - Идентичные данные получены после преобразования секторального формата. Плоскость сканирования в данном случае геометрически корректна; размеры и форма «оценочного окна» изменены, поскольку по мере увеличения глубины сканирования акустические линии расходятся. RV, LV - правый и левый желудочки; АО - корень аорты; интегральное обратное рассеяние (IB) рассчитывают по приведенной на рисунке формуле, где 5(a) представляет собой сигнал обратного рассеяния, А -определенный участок миокарда, a da - бесконечно малый элемент поверхности (по 10).
б) Чувствительность и специфичность. Поскольку у человека в половине случаев легкие реакции отторжения не диагностируются, при этом они персистируют или даже прогрессируют, то необходимо разработать надежный метод неинвазивной идентификации таких реакций. В одной клинической работе 52 пациента с ортопноэ с трансплантированным сердцем были обследованы с целью выяснить, можно ли с помощью последовательного измерения интегрального рассеянного эхо-сигнала, выделенного из стандартным образом зарегистрированных и анализированных RF-данных, не прошедших предварительную обработку, улучшить диагностический потенциал эхокардиографической характеристики тканей в распознавании реакций отторжения.
Внутрииндивидуальное сравнение последовательно измеренных в конце диастолы значений интегрального рассеянного эхо-сигнала продемонстрировало очень хорошую воспроизводимость показателей в серии исследований пациентов без реакции отторжения. Это доказало, что измерения рассеянного эхо-сигнала являются надежным диагностическим инструментом, если при последовательных регистрациях следить за постоянным положением межреберного промежутка, плоскости сечения и контрольного объема, а также каждого пациента использовать для аутоконтроля. Величина интегрального рассеянного эхо-сигнала при острых реакциях отторжения (с внутрииндивидуальным контролем) была существенно выше, чем значения для миокарда без отторжения. Таким образом можно идентифицировать не только умеренные и тяжелые реакции отторжения (чувствительность 92%, специфичность 90%), но и реакции легкой степени (чувствительность 89%, специфичность 88%).
Кроме того, поскольку прирост интегрального рассеянного эхо-сигнала был существенно выше в случаях реакции отторжения с подтвержденным лизисом кардиомиоцитов, чем в тех случаях, когда отмечались лишь клеточные инфильтраты, то в этом исследовании была показана возможность приблизительной оценки тяжести реакции отторжения по уровню увеличения рассеянного эхо-сигнала. В сравнении с традиционными параметрами М-режима, такими как толщина стенок желудочка и фракция укорочения, измерение рассеянного эхо-сигнала продемонстрировало более высокую чувствительность и специфичность; одновременно было выявлено, что, в принципе, даже тяжелые реакции отторжения не обязательно сопровождаются миокардиальной дисфункцией.
в) Возможности клинического применения. На момент проведения описанных выше собственных исследований главным ограничивающим фактором для рутинного использования измерений интегрального рассеянного эхо-сиг нала в диагностике реакций отторжения было (наряду со значительными затратами времени на исследование) недостаточное предложение соответствующих диагностических систем со стороны производителей. Сегодня уже целый ряд современных цифровых ультразвуковых аппаратов обладает возможностью стандартизированно, с высоким качеством и широким динамическим диапазоном регистрировать в DICOM-формате нативные ультразвуковые данные.
Режим отслеживания пятна позволяет на высоком уровне стандартизации исследовать параметры CVIB. До сих пор еще не было систематического исследования роли этих новых технических методик в диагностике реакций отторжения. Кроме того, за последнее время в нескольких достаточно крупных клинических исследованиях был продемонстрирован хороший диагностический потенциал тканевого допплера (с учетом меньших временных затрат) для распознавания реакций отторжения. Существенным фактором в обсуждаемой методике является также то, что сам пациент служит контролем для последующих измерений. Marwick сообщил, что, например, внутрииндивидуальный прирост максимальной систолической или диастолической скорости движения >10% или прирост времени до достижения максимальной миокардиальной скорости движения >10% является признаком реакции отторжения с чувствительностью и специфичностью более 90%.
Вверху: стандартизированные необработанные эхокардиографические данные, полученные при исследовании больного с трансплантированным сердцем, а - реакция отторжения отсутствует, б - умеренно выраженная реакция отторжения, подтвержденная результатами биопсии. Буквенными индексами «а» и «Ь» обозначены плоскости, охватывающие одну и ту же область задней стенки левого желудочка (PW).
Внизу: Увеличенное изображение промаркированных участков миокарда, обозначенных установленным в миокарде окном для определения обратного рассеяния (IB). Во время реакции отторжения значение интегрального обратного рассеяния энергии возросло на 11,7 дБ. Аббревиатуры приведены на рисунке выше (по 10).
Значения конечно-диастолического обратного рассеяния задней стенки левого желудочка (слева) и межжелудочковой перегородки (справа), определенные у 8 больных после трансплантации сердца при отсутствии реакции отторжения (AR), а также у серии больных с легкой (1 В) и умеренной или тяжелой реакцией отторжения (ЗА, ЗВ). Значения соответствуют всему диапазону от «AR отсутствует», 1В и 3А, 3В (задняя стенка и межжелудочковая перегородка). По степени увеличения интегрального обратного рассеяния судят о тяжести реакции отторжения. Разница между отсутствием реакции отторжения и ее наличием статистически достоверна. * р<0,01 (по 10).
