Сравнение исследования SPECT, выполненного у пациента в положении сидя с помощью гамма-камеры 2020tc Imager™, компании DigiRad со стандартным исследованием SPECT в положении пациента лежа, с помощью Ангеровской гамма-камеры
Система, состоящая из твердотельной гамма-камеры фирмы Digirad и вращающегося кресла позволяет выполнять исследования перфузии миокарда у больных, находящихся в положении сидя. Данный отчет посвящен сравнению исследований SPECT, выполненных на твердотельной гамма-камере у больного сидя и традиционном исследовании у больного в положении лежа с помощью традиционной Ангеровской гамма-камеры.
Существуют ли принципиальные отличия в оценке перфузии миокарда между двумя методиками, применяющимися в клинике? В частности, существенно ли отличаются между собой результаты SPECT оценки фракции изгнания левого желудочка у пациента в положении сидя и лежа?
Метод
Оценка перфузии миокарда с помощью методики SPECT была выполнена у 30-ти пациентов в стандартном положении лежа на спине при помощи двухдетекторных гамма-камер Ангеровского типа различных производителей (Picker, ADAC, GE и Elscint) и непосредственно сразу на однодетекторной мультикристаллической гамма-камере (Digirad 2020tc Imager). В каждом из проводивших сравнительные исследования четырех институтов оба препарата для оценки перфузии - Cardiolite (Dupont) и MyoView (Nycomed-Amersham) использовались по стандартному протоколу. У 28-ми пациентов использовался однодневный протокол, у 2-х пациентов – двухдневный. Время для выполнения исследования по дуге вращения 180° на Ангеровской двухдетекторной камере колебалось в пределах 11-16 мин. при нагрузке и 15-20 мин. в покое. Время исследования на твердодетекторной гамма-камере составляло, в среднем 18 мин. в условиях нагрузки и 22 мин. в покое. На обеих типах гамма-камер применялся низкоэнергетический коллиматор общего назначения. У 5-ти пациентов в связи с невозможностью выполнить ЭКГ-синхронизированное исследование при нагрузке в положении лежа, было произведено исследование только на твердотельной гамма-камере, сидя в вертикальном положении.
Исследования тех 30-ти пациентов, которым удалось выполнить исследования при физической нагрузке лежа и сидя, затем были обработаны с использованием баз данных для нормы и патологии перфузии миокарда при нагрузке. У этих пациентов зоны дефектов перфузии в условиях нагрузки оценивали по бассейнам правой коронарной артерии (RCA), левой огибающей (LCX) или левой передней нисходящей (LAD) артерий с использованием семнадцатисегментной анатомической модели миокарда. У 25-ти пациентов выполнялись двойные исследования при нагрузке в покое, сидя и лежа, полученные изменения миокарда трактовались как «фиксированные» и «обратимые». У 22-х человек данные фракции изгнания левого желудочка (LVEF), полученные в вертикальном положении пациента, сравнивали с данными SPECT на гамма-камере Picker в положении лежа на спине.
Результаты
| Ni (норма) | Abn (паталогия) | ||
| На спине | Ni | 17 | 1 |
| SPECT | Abn | 0 | 12 |
В таблице 1 приведено сравнение количества исследований, выявивших нормальную перфузию и ее нарушения, при исследовании в вертикальной позиции против стандартной SPECT в положении лежа на спине.
| Ni | RCA | LCX | LAD | ||
| SPECT | Ni | 51 | 0 | 0 | 0 |
| Вертикально | RCA | 0 | 5 | 0 | 0 |
| LCX | 0 | 0 | 3 | 0 | |
| LAD | 0 | 0 | 0 | 10 | |
Таблица 2 демонстрирует совпадение выявленных нарушений по бассейнам артерий.
| Fix | Rev | ||
| SPECT | Fix | 9 | 0 |
| Вертикально | Rev | 0 | 3 |
В таблице 3 проведена сравнительная оценка обратимых и необратимых дефектов.
Значимых артефактов вследствие движений пациента во время записи стандартных 32-х кадров за 56-ти исследований в вертикальном положении (суммарно в покое и при нагрузке) отмечено не было. Все пациенты, которым были проведены исследования по обеим методикам, при опросе предпочли исследование сидя. Данные фракции изгнания левого желудочка (LVEF) при сравнении исследований, выполненных в 2-х положениях пациента (сидя и лежа), были сопоставимы (r = 0,93). Результаты представлены в таблице 4.
Межэкспертная вариабельность в результатах оценки данных наблюдалась у трёх исследователей и два исследователя дали отличающуюся интерпретацию данных.
Получена высокая корреляция (r = 0,99) при определении меж- и внутриэкспертной вариабельности относительно исследований SPECT сидя в вертикальном положении.
Дискуссия
Традиционно, перфузия миокарда с помощью метода однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (SPECT), выполняется в положении пациента лежа на спине. Это было обусловлено конструктивными особенностями существующих гамма-камер, в которых один или несколько детекторов вращаются вокруг грудной клетки пациента, размещенного на столе как можно ближе центру вращения детекторов. С появлением гамма-камеры SIM400 (Scinticor, Inc., позднее продаваемой как Picker SIM400) было выполнено более 10 000 исследований в вертикальном положении. Опыт, полученный в результате применение вращающегося кресла в сочетании с гамма-камерой для SPECT исследований пациентов в сидячем положении, показал, что данная концепция имеет массу преимуществ над стандартной SPECT визуализацией в положении лежа на спине. В первую очередь – вертикальное положение более комфортно для пациента, а также появилась возможность транспортировать гамма-камеру с помощью небольшого грузовичка или миниавтобуса. Первый опыт, включающий исследования более чем 200 пациентов, показал, что принципиальной разницы между выполнением исследования сидя и лежа для оценки стенозов коронарных артерий, бассейнов их поражения и преходящих нарушений (1-3) при ишемической болезни сердца (CAD) не существует. Один из отчетов предполагает, что преимущество исследования, выполненного вертикально, заключается в лучшей специфичности благодаря уменьшению артефактов со стороны левого купола диафрагмы и органов брюшной полости, находящихся под ним.
Важно представлять также, что визуально перфузия (региональный кровоток) сердечной мышцы оценивается по первичному распределению всех радиоизотопных агентов, используемых для изучения миокардиальной перфузии. Период максимального накопления этих агентов занимает приблизительно первые 2 мин., непосредственно после внутривенного введения. Соответственно, физиологические показатели пациента, такие как фракция изгнания, перфузия миокарда (проходимость коронарных артерий), периферическая сосудистая гемодинамика и прочее, в течение этих первых нескольких минут, могут повлиять на захват миокардом радиофармпрепарата. В отличие от Таллия-201, имеющего характерные физический период полураспада, клиренс и перераспределение, препараты, меченые ТС-99м, захватываются и сохраняются в клетках миокарда в течение всего исследования SPECT, не зависимо от положения пациента.
По современной методике радиофармпрепарат вводится дважды, сначала, для исследования перфузии миокарда в покое, затем, во время выполнения нагрузочного теста. Инъекция в покое обычно выполняется пациенту в положении сидя. Введение препарата при нагрузке осуществляется после бега по дорожке или велоэргометрии, в вертикальном положении, или лежа, в случае применения таких лекарственных препаратов как Аденозин, Персантин (Дипиридамол) или Добутамин, что является частью протокола лекарственных нагрузок. Несмотря на разнящуюся физиологию сердца в каждой из этих позиций (т.е. сидя вертикально или лежа на спине), вопрос может ли положение пациента во время лекарственной пробы повлиять на результаты исследования перфузии миокарда никогда не стоял.
Наибольшее значение во время выполнения исследований SPECT имеет позиция различных мягкотканных структур, преимущественно больших молочных желез, что может повлиять на возникновение артефактов в процессе томографической реконструкции. Такие артефакты, которые могут маскироваться под истинные дефекты перфузии, не так уж редки при традиционных SPECT исследованиях в положении лежа на спине, и избежать их можно, в частности:
- Повторением исследования в горизонтальной позиции лежа на животе, или, в случае выполнения исследования в вертикальном положении, после репозиционирования обеих молочных желез с помощью широкой повязки Velcro (на «липучке») с последующим сравнением данных первого исследования с повторным исследованием;
- Просмотром записи оригинальных данных в режиме «кино» для обнаружения артефактов;
- Наблюдением за толщиной стенки миокарда во время сердечного цикла, т.е. в промежутке между концом диастолы и концом систолы в сомнительной зоне, что дает возможность судить о норме, патологии или наличии артефакта.
Артефакты за счет правой молочной железы более выражены при вертикальной SPECT, вследствие фиксированного положения обеих молочных желез в положении сидя. В отличие от положении лежа на спине, когда обе молочные железы смещены ближе к краям грудной клетки, при вертикальном SPECT исследовании, молочные железы свисают вниз на уровне среднеаксиллярной линии. Соответственно, правая молочная железа может быть причиной ослабления излучения на нескольких первых кадрах, начиная со стартовой правой косой позиции (RAO-45). Лучшей стратегией для снижения артефактов правой молочной железой во время исследования будет использование специальных фиксирующих лент.
Функция левого желудочка
Широко известно, что объемы желудочка могут быть различны в зависимости от вертикального или горизонтального положения пациента. Фракция изгнания левого желудочка описывается формулой:
,где ED (конечный диастолический объем) представляет количество крови в камере в начале сердечного цикла, когда полость полностью расширена и ES (конечный систолический объем), представляющий количество крови, когда камера полностью сократилась. Следовательно, изменения объема левого желудочка, особенно, конечного диастолического, у пациентов с незначительной или умеренно выраженной сердечной недостаточностью, могут определять различия величин фракции изгнания, измеренных в вертикальном и горизонтальном положении. Депонирование крови в нижних конечностях и различия в желудочковой пре- и постнагрузке, связанные с изменениями периферической сосудистой гемодинамики, в вертикальном положении могут манифестироваться у некоторых пациентов вариабельностью фракции изгнания левого желудочка. Сомнительно, что эти различия значимы в плане снижения прогностической значимости для оценки заболеваемости и смертности. Большое количество литературных данных свидетельствуют о том, что измерения, выполненные в положении лежа на спине во время рентгеноконтрастной вентрикулографии, выполненной при катетеризации сердца, были сопоставимы с измерениями, выполненными в вертикальном положении, т.е. во время радионуклидной ангиографии методами первого прохождения индикатора и равновесной вентрикулографии с ЭКГ-синхронизатором («МUGA»).
Многообещающим является факт отличной корреляции (r = 0.93) значений фракции изгнания левого желудочка, определенных с помощью твердодетекторной SPECT гамма-камеры у пациентов в вертикальном положении, с подобными величинами, определенными с помощью традиционной Ангеровской SPECT гамма-камеры у пациентов в положении лежа на спине при использовании в обоих случаях стандартных методик обработки. В докладе, представленном на симпозиуме Японской ассоциации ядерной медицины 2 ноября 2000 года в Кобэ, Япония, Kumita et al. также показали отличную корреляцию результатов фракции изгнания левого желудочка (r = 0.97) у 20-ти пациентов, подвергшихся обследованию на обеих Ангеровской и твердодетекторной гамма-камере Digirad 2020tc Imager.
Заключение
Данный отчет доказывает, что нет существенных различий между SPECT, выполненной в вертикальном положении пациента на твердодетекторной гамма-камере Digirad 2020tc Imager и традиционной Ангеровской гамма-камере при использовании радиофармпрепаратов (РФП), меченных TС-99м. У некоторых пациентов вполне можно ожидать различия в перфузии миокарда, т.е. в захвате РФП, при SPECT, выполненной в вертикальном положении, в сравнении с исследованием того же пациента лежа. В большинстве подобных случаев разница в распределении РФП объясняется повышенным захватом и рассеиванием фотонов мягкими тканями, а именно, тканями молочной железы, при вертикальном положении пациента. Определение фракции изгнания левого желудочка (LVEF) с использованием вертикальной SPECT на твердотельной гамма-камере Digirad 2020tc Imager оказались более предпочтительными в сравнении с данными LVEF, полученными при исследовании с помощью Ангеровской гамма-камеры в положении лежа на спине.