Subtraction CT angiopulmonographic assessment of the vascular bed and lung perfusion in patients with chronic thromboembolic pulmonary hypertension: A pilot study

Full Text

АПГ — ангиопульмонография БАП — баллонная ангиопластика ИО — индекс обструкции ИПН — индекс перфузионных нарушений КТ — компьютерная томография ЛА — легочная артерия ЛГ — легочная гипертензия САПГ — селективная ангиопульмонография СДЛА — систолическое давление в легочной артерии ТЛ-БАП — транслюминальная баллонная ангиопластика ТШХ — тест с 6-минутной ходьбой ТЭЛА — тромбоэмболия легочной артерии ТЭЭ — тромбэндартериэктомия ФК — функциональный класс ХТЭЛГ — хроническая тромбоэмболическая легочная гипертензия Резюме Под легочной гипертензией (ЛГ) понимают патологический симптомокомплекс, в основе которого лежит повышение легочного сосудистого сопротивления и давления в легочной артерии (ЛА), что приводит к развитию правожелудочковой недостаточности [1]. Хроническая тромбоэмболическая легочная гипертензия (ХТЭЛГ) — единственной наиболее вероятно потенциально излечимая форма ЛГ, характеризующаяся хронической обструкцией ветвей ЛА после однократной или повторной тромбоэмболии. Частота развития ХТЭЛГ после перенесенной острой тромбоэмболии варьирует от 0,1 до 9,1% [2]. В основе лечения больных ХТЭЛГ лежат хирургический и консервативный подходы. При проксимальном поражении сосудистого русла методом выбора является тромбэндартериэктомия (ТЭЭ), при наличии патологических изменений в сегментарных и субсегментарных ветвях ЛА выполнение ТЭЭ часто невозможно, поэтому единственным методом лечения больных ЛГ с дистальным поражением сосудов до недавнего времени оставалась консервативная терапия. В последние годы появились публикации об эффективности относительно новой стратегии лечения пациентов этой категории с помощью транслюминальной баллонной ангиопластики (ТЛ-БАП) ЛА [3]. В процессе выбора тактики лечения — ТЭЭ, БАП или медикаментозное лечение основную роль играет селективная ангиопульмонография (САПГ). Однако при решении вопроса о тактике и эффективности лечения не менее важной является оценка состояния перфузии легочной ткани. Известно, что выраженная обструкция или полная окклюзия ЛА способствует формированию типичных дефектов перфузии, что является неотъемлемой частью диагностики ХТЭЛГ. Референтным методом оценки легочной перфузии остается вентиляционно-перфузионная сцинтиграфия, в свою очередь САПГ является «золотым стандартом» оценки состояния сосудистого русла. В настоящее время появилась возможность комплексной неинвазивной диагностики как сосудистых, так и перфузионных нарушений легких с помощью современной компьютерной томографии (КТ) с программой полуколичественной оценки легочного кровотока, которая позволит оптимизировать протокол обследования больных ХТЭЛГ. Цель настоящей работы заключалась в оценке состояния сосудистого русла и перфузии легких методом КТ, сопоставлении выраженности тромботического поражения ЛА с перфузионными нарушениями паренхимы, а также с данными ангиопульмонографии (АПГ) и клиническими характеристиками больных ХТЭЛГ. Материалы и методы В период с ноября 2015 г. по май 2016 г. обследовали 22 пациента (7 мужчин, 15 женщин) в возрасте от 27 до 67 лет с диагнозом ХТЭЛГ. Для верификации диагноза всем пациентам проводили стандартный комплекс обследования в соответствии с принятыми рекомендациями по диагностике и лечению больных ЛГ, включающий лабораторные исследования: клинический и биохимический анализ крови, количественную оценку D-димера, коагулологических параметров, тест с 6-минутной ходьбой (ТШХ), обзорную рентгенографию грудной клетки, электрокардиографию, эхокардиографию, спирометрию, дуплексное сканирование вен нижних конечностей, КТ легких с проведением АПГ и перфузии легких. Клиническая характеристика обследованных пациентов представлена в табл. 1. Таблица 1. Клиническая характеристика 22 пациентов ХТЭЛГ Примечание. Данные представлены в виде абсолютного числа больных (%) или M±SD. ФК ЛГ установлен в соответствии с принятыми рекомендациями по диагностике и лечению ЛГ. ФК — функциональный класс. Катетеризация правых отделов сердца с измерением гемодинамических параметров (табл. 2) и АПГ выполнена 21 пациенту; в связи с тяжестью состояния и высоким риском развития осложнений в ходе катетеризации правых отделов сердца 1 пациенту проведение было невозможно. ТШХ проведен 20 пациентам; 2 пациента ТШХ не выполнили в силу тяжести состояния. Таблица 2. Параметры гемодинамики обследованных 22 больных ХТЭЛГ по данным катетеризации правых отделов сердца Примечание. СДЛА — систолическое давление в легочной артерии; Cр. ДЛА — среднее давление в легочной артерии; ДДЛА — диастолическое давление в легочной артерии; ПП СД — систолическое давление в правом предсердии; ПП ДД — диастолическое давление в правом предсердии; ПП Дср. — среднее давление в правом предсердии, ПЖ СД — систолическое давление в правом желудочке; ПЖ ДД — диастолическое давление в правом желудочке; ПЖ Дср. — среднее давление в правом желудочке; ДЗЛА — давление заклинивания легочной артерии; SaO2 — сатурация кислорода в артериальной крови; SvO2 — сатурация кислорода в смешенной венозной крови; СВ — сердечный выброс; СИ — сердечный индекс; УО — ударный объем; ЛСС — легочное сосудистое сопротивление; ОЛСС — общее легочное сосудистое сопротивление. Все пациенты обследованы на компьютерном томографе Aquilion ONE 640 VISION Edition («Toshiba MedicalSystems», Япония) с 320 рядами детекторов с использованием протокола Lungsubstraction. Исследование выполняли в положении больного лежа на спине, в направлении от головы к ногам, при задержке дыхания на максимальной глубине вдоха в нативную и артериальную фазы при соблюдении одинаковых параметров начала и окончания сканирования. Неионный контрастный препарат (70—80 мл) вводили внутривенно со скоростью 4,5—5 мл/с. Артериальная фаза исследования выполнялась автоматически при достижении пикового значения рентгеновской плотности в просвете Л.А. Ток и напряжение на рентгеновской трубке составляли 50—100 мА и 100—120 кВ соответственно. Толщина среза 0,5 мм. Средняя эффективная доза лучевой нагрузки составила 8—10 мЗв. В визуальный анализ входили оценка состояния просвета легочных сосудов, протяженности и локализации тромботических масс, наличия мелких тромботических структур в виде мембран и перетяжек, извитости легочных сосудов, периферических коллатералей, сосудистых мальформаций, а также оценка состояния легочной паренхимы, а именно наличие симптома «мозаичной перфузии», обеднения сосудистого рисунка, фиброзных и постинфарктных изменений. Под термином «мозаичная перфузия» понимается чередовании участков пониженной и повышенной плотности легочной паренхимы, при этом диаметр легочных сосудов в областях с пониженной плотностью меньше, чем в областях с повышенной. К косвенным КТ-признакам ЛГ в соответствии с принятыми рекомендациями по диагностике и лечению данного заболевания относились расширение ЛГ (диаметр ствола ЛГ более 2,9 см, отношение диаметров ЛГ/восходящего отдела аорты более 1), ее ветвей, правых отделов сердца (отношение диаметров правого желудочка/левого желудочка больше 1) и гипертрофия миокарда правого желудочка (толщина миокарда правого желудочка более 0,4 см) [4—6]. Количественная оценка включала построение перфузионных карт с полуавтоматическим определением индекса обструкции (ИО) и индекса перфузионных нарушений (ИПН). Построение перфузионных карт и оценку дефекта перфузии в представленном исследовании выполняли с использованием нового программного обеспечения SURESubtraction Lung, позволяющего проводить анализ перфузионных нарушений легких по первому прохождению контрастного препарата через правые отделы сердца, ЛА и ее ветви, совмещая контрастные и бесконтрастные изображения методом субтракции (рис. 1) [7]. Рис. 1. Схема получения перфузионных карт: совмещение контрастных и бесконтрастных КТ-изображений методом субтракции. Количественную оценку осуществляли путем расчета ИО и ИПН. При этом расчет ИО выполняли по формуле, описанной S. Qanadli и соавт. [8]: КТ индекс обструкции =∑(n·d)/40·100, где n — количество сегментарных ветвей (минимум 1, максимум 20), а d — степень обструкции [8—10]. Степень обструкции варьировала от 0 до 2 баллов, где 0 баллов — отсутствие обструкции; 1 балл — частичная обструкция; 2 балла — субтотальная или тотальная обструкция. При этом артериальное русло каждого легкого представлено 10 сегментарными артериями (3 в верхних долях, 2 в средней доле и язычковой, 5 в нижних долях). Расчет ИПН выполняли по формуле: КТ индекс перфузионных нарушений =∑(n·d)/40·100, где n — число сегментов (3 в верхних долях, 2 в средней доле и язычковой, 5 в нижних долях), а d — степень перфузионных нарушений также варьировала от 0 до 2 баллов (0 — нормальная перфузия, 1 — умеренное снижение перфузии, 2 — выраженное снижение перфузии или отсутствие перфузии) [8]. Баллы присваивались в зависимости от цветовой маркировки легочной ткани, которая соответствовала нормальному (от желтого до красного), сниженному (от фиолетового до темно-синего) контрастированию или отсутствию контрастирования (от темно-синего до черного) паренхимы легких в единицах Хаунсфилда. Параметры визуальной и полуколичественной оценки состояния паренхимы и сосудов легких по данным КТ представлены в табл. 3. Таблица 3. КТ-характеристики состояния паренхимы и сосудов легких у обследованных 22 больных ХТЭЛГ Результаты В ходе исследования у 20 пациентов в сегментарных ветвях обоих легких определялись тромботические массы, из них у 17 (85%) выявлены двусторонние зоны выраженного снижения или отсутствия перфузии, у 3 (15%) — зоны умеренного снижения перфузии в соответствующих тромботическому поражению областях. У 2 пациентов тромботические массы в крупных и сегментарных ветвях ЛА не определялись, однако выявлены обеднение сосудистого рисунка, линейные дефекты контрастирования в виде мембран, наличие перетяжек в сегментарных ветвях. При этом в одном случае отмечалось умеренное снижение перфузии, в другом — выраженное снижение перфузии. Средние значения ИО и ИПН составили 38,18±24,05 и 53,52±20,38% соответственно. Между ИО и ИПН у пациентов с ХТЭЛГ обнаружена статистически значимая корреляция (r Пирсона 0,56; p=0,0065), отражающая зависимость перфузионных нарушений легких от степени тромботического поражения ЛА (рис. 2). Рис. 2. График корреляции между ИО и ИПН (r=0,56; p=0,0065). Взаимосвязей СДЛА и сосудисто-перфузионных показателей (ИО и ИПН), а также сосудисто-перфузионных показателей и результатов ТШХ не выявлено. При сравнении данных КТ-АПГ и САПГ локализация и протяженность дефектов контрастирования совпала в 20 (90,9%) случаях. У 2 больных при САПГ не удалось визуализировать перетяжки и линейные дефекты контрастирования в виде мембран в мелких ветвях ЛА, которые отчетливо определялись на КТ-изображениях. Для демонстрации клинической значимости КТ в алгоритме обследования пациентов с ХТЭЛГ представляем клинический случай динамического наблюдения пациентки Н. с подтвержденным диагнозом ХТЭЛГ, которой проведено 6 сеансов БАП, КТ-исследование выполнено до и после лечения (рис. 3). Рис. 3. Результаты КТ-АПГ больной Н. до (а, б) и после (в, г) проведения 6 сеансов ТЛ-БАП ЛА. а, б — тромботические массы и резкое снижение контрастирования субсегментарных ветвей (а, стрелка), на перфузионной карте отмечалось выраженное снижение перфузии в соответствующей тромботическому поражению области (б, стрелка) до проведения ТЛ-БАП ЛА в сегментарных ветвях нижней доли правого легкого; в, г — значительное улучшение контрастирования просветов сегментарных и субсегментарных ветвей (в, стрелка) и перфузии (г, стрелка) нижней доли правого легкого после проведения 6 сеансов ТЛ-БАП ЛА. Женщина 41 года, впервые поступила в Институт кардиологии им. А.Л. Мясникова в декабре 2015 г. с жалобами на резкое нарастание одышки при умеренных физических нагрузках в течение последних месяцев, общую слабость, сердцебиение, отеки нижних конечностей. Из анамнеза известно, что в марте 2015 г. больная госпитализирована по месту жительства в связи с резко возникшей отечностью левой голени и одышкой. По данным обследования выявлен тромбоз глубоких вен левой ноги и предположена тромбоэмболия легочной артерии (ТЭЛА), проводилось консервативное лечение непрямыми антикоагулянтами. В ходе первой госпитализации, по данным стандартного клинического и лабораторно-инструментального обследования, впервые установлен диагноз ХТЭЛГ, ФК III, легочное сердце: относительная недостаточность трикуспидального клапана II степени. При проведении САПГ с катетеризацией правых отделов сердца в ветвях ЛА выявлены двусторонние дефекты наполнения (1 долевая и 4 сегментарных ветви), гемодинамически значимые стенозы (5 сегментарных ветвей) и окклюзии (5 сегментарных ветвей), определялось повышение среднего давления в ЛА до 50 мм рт.ст. По данным КТ-АПГ с оценкой перфузии легких выявлен двусторонний тромбоз сегментарных и субсегментарных ветвей ЛА той же локализации, признаки ЛГ: расширение правых отделов сердца, ствола ЛА и ее ветвей. При построении и визуальной оценке перфузионных карт в соответствующих тромботическому поражению областях определялись участки снижения перфузии, наиболее выраженные в нижней доле правого легкого (общий ИПН 77,5%). С учетом дистального типа поражения, а также отсутствия клинического эффекта от консервативной терапии (индапамид 1,5 мг/сут, эноксопарин натрия 100 мг/сут, силденафил 60 мг/сут, спиронолактон 100 мг/сут, ивабрадин 15 мг/сут) принято решение о проведении эндоваскулярного лечения в бассейнах сегментарных ветвей нижних долей легких. Повторное КТ-исследование выполнено после 6 сеансов БАП. По данным контрольного исследования (КТ и САПГ) отмечались значительное улучшение кровоснабжения и перфузии нижней доли правого легкого, уменьшение диаметра ствола ЛА и снижение степени выраженности «мозаичной перфузии» (рис. 3; рис. 4), определялось снижение среднего давления в ЛА с 50 до 27 мм рт.ст. Значительно улучшились клинические показатели: уменьшилась одышка, увеличилось пройденное в ТШХ расстояние с 235 до 624 м, что сопровождалось снижением ФК с III до II—III. Рис. 4. Результаты САПГ больной Н. до (а) и после (б) проведения 6 сеансов ТЛ-БАП ЛА. а — субтотальные стенозы, в просвете сосудов дефекты наполнения (стрелка) в устьях сегментарных ветвей нижней доли правого легкого до проведения ТЛ-БАП ЛА; б — значительное улучшение кровоснабжения нижней доли правого легкого (стрелка) после проведения 6 сеансов ТЛ-БАП ЛА. Обсуждение КТ-АПГ на протяжении последних 25 лет входит в стандартный алгоритм обследования пациентов с подозрением на острую ТЭЛА, а с появлением высокоскоростных компьютерных томографов стала методом выбора для этой категории больных [11]. При острой ТЭЛА тромботические массы в большинстве случаев определяются в крупных и средних ветвях, не вызывая сложности визуальной оценки состояния их просвета. Наибольшие трудности диагностики возникают при дистальном поражении сосудистого русла, в частности у больных ХТЭЛГ без типичной клинической картины ТЭЛА в анамнезе и постепенном нарастании симптомов Л.Г. Поэтому актуальность комплексного подхода к диагностике у больных этой категории с использованием современных методов визуализации не вызывает сомнения. С появлением двухэнергетической КТ стала возможна оценка не только состояния сосудов и паренхимы легких, но и перфузии легочной ткани, что особенно важно при дистальном поражении сосудистого русла. Принцип работы двухэнергетической КТ основан на разнице поглощения тканями рентгеновского излучения при различном напряжении на рентгеновской трубке [12, 13]. Помимо оценки перфузии легочной ткани в режиме двухэнергетического сканирования в настоящее время появилась возможность оценки легочного кровотока с помощью метода субтракции с последующим построением перфузионных карт [7]. В зарубежной литературе опубликовано достаточное количество работ по изучению роли КТ в диагностике перфузионных нарушений легких [8, 14, 15]. Единичные отечественные публикации, посвященные этой теме, касались оценки состояния артерий и перфузии легких методом двухэнергетической КТ у больных ХТЭЛГ до и после ТЭЭ [16, 17]. Известно, что обструкция ветвей ЛА способствует повышению легочного сосудистого сопротивления, что в дальнейшем приводит к развитию Л.Г. Поэтому степень выраженности тромботического поражения и состояние перфузии легочной ткани играют важную роль в определении эффективности терапии, указывая на необходимость изменения тактики лечения, отдаленного прогноза и стратификации риска. В представленной работе мы впервые применили метод КТ-субтракции для оценки перфузии при ХТЭЛГ. У всех обследованных больных на перфузионных картах определялись дефекты контрастирования легочной ткани. При этом изображения дефектов контрастирования на перфузионных картах, полученных с помощью метода КТ-субтракции и двухэнергетической КТ, оказались идентичными. Логично предположить, что чем больше тромботических масс в просветах легочных сосудов, тем хуже кровоснабжение легочной ткани. С помощью корреляционного анализа нами выявлена связь между степенью тромботической обструкции ЛА и выраженностью перфузионных нарушений (r=0,56; p=0,0065). Среди 440 сегментов соответствие между перфузионными нарушениями и обструкцией сосудов выявлено у 9 (41%) пациентов. У 13 (59%) пациентов степень перфузионных нарушений оказалась выше, чем степень обструкции, что, вероятно, связано с нарушением перфузии легочной ткани на уровне мелких ветвей ЛА. Наши данные совпали с работой E. Chae и соавт. [9], в которой также выявлена прямая корреляция между ИО и индексом перфузии, но у пациентов с острой ТЭЛА (r=0,56; p<0,05). Авторы работы пришли к выводу, что получение перфузионных карт с помощью двухэнергетической КТ и предложенный ИПН могут быть полезными для объективной оценки тяжести острой ТЭЛА. При проведении корреляционного анализа нам не удалось выявить достоверных связей между сосудисто-перфузионными (ИО и ИПН) и клиническими показателями (средним давлением в ЛА и результатами ТШХ), что можно объяснить сложным патогенезом ЛГ, а также недостаточным число больных для проведения такого анализа. Кроме того, стоит отметить, что имелись некоторые ограничения, включающие полосовидные артефакты от сердечных сокращений и контрастного препарата в верхней полой вене, из-за которых можно пропустить или недооценить дефект перфузии. Таким образом, полученные нами результаты указывают на необходимость дальнейших исследований. Что касается лечения неоперабельных пациентов с ХТЭЛГ, то до недавнего времени единственным методом выбора оставалась консервативная терапия. В последние годы появились публикации об эффективности относительно новой стратегии лечения пациентов этой категории с помощью ТЛ-БАП ЛА. В Институте клинической кардиологии впервые в России выполнена ТЛ-БАП дистального русла ЛА у больных ХТЭЛГ с положительным клиническим эффектом [3]. Важно подчеркнуть, что комплексный анализ состояния сосудов и перфузии легких методом КТ позволяет выявлять необструктивное поражение дистального русла в виде мембран и перетяжек, а также объективно оценивать эффективность лечения, что подтверждает представленный нами клинический случай. Заключение КТ оценка перфузии легких с помощью метода субтракции находится на раннем этапе научных исследований и нуждается в дальнейшем изучении, однако имеет диагностически значимый потенциал в выборе оптимальной стратегии лечения и оценке эффективности лечения у больных ХТЭЛГ. Сочетание КТ-АПГ с оценкой легочной перфузии (в рамках одного исследования) позволяет выявить сосудистые и перфузионные нарушения у пациентов с дистальным поражением ЛА. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

T N Veselova

A Yu Demchenkova

T V Martynyuk

N M Danilov

S K Ternovoy

I E Chazova

References

Supplementary files