МСКТ сердца

Впервые кальциноз коронарных артерий был описан в XVIII в. (1761) итальянским анатомом G.B. Morgagni [23, 24] после обнаружения атеросклеротического поражения коронарных артерий.

Немецкий анатом Thebesius считал коронарную кальцификацию наиболее серьезной причиной развития атеросклероза [24]. Эта точка зрения главенствовала в научном мире более 200 лет.

В 1863 г. Virchow [129] пришел к выводу, что обызвествление атеросклеротических бляшек в коронарных артериях повторяет процесс оссификации, т.е. формирования костной ткани.

В XX в. внимание ученых, занимавшихся проблемой коронарного атеросклероза, было сосредоточено на метаболизме холестерина и иных факторах, влияющих на развитие атеросклеротического процесса. Присутствие депозитов кальция в атеросклеротических бляшках считалось следствием развития атеросклероза, и их наличию не придавалось большого значения [Leary 1936 [68], Blankenhorn (1961) [24], Hamby et al. (1974) [53]].

Возможно, снижение интереса к причине возникновения кальциевых депозитов в атеросклеротических бляшках было связано с недостаточным развитием методов неинвазивной диагностики, т.е. с отсутствием рентгенографических методов, позволяющих уверенно выявлять кальцинаты коронарных артерий.

В настоящее время ситуация кардинально изменилась. Ученые пришли к выводу, что коронарная кальцификация - процесс не пассивный дегенеративный, а хорошо организованный, активный, регулируемый и обратимый, сходный с механизмами костеобразования. В связи с этим большое значение придается ранней диагностике кальцификации коронарных артерий важному этапу в обследовании асимптомных пациентов, у которых выявлены факторы риска развития ИБС - основной причины смертности и инвалидизации в большинстве развитых стран мира. Благодаря развитию томографии и внедрению в 1983 г. в практику кардиологов революционного метода ЭЛТ, способного количественно определять наличие обызвествления коронарных артерий, необходимость выявления кальциноза коронарных артерий вновь стала актуальной и востребованной.

В последние годы практически все ЭЛТ были заменены мультиспиральными компьютерными томографами с 2-64 рядами детекторов. Кроме того, все большее количество МСКТ, оснащённых программами для кардиологических исследований, устанавливается в клиниках различного профиля, что помогает вовремя распознавать коронарный кальциноз.

Кальцификация коронарных артерий практически всегда ассоциируется с наличием атеросклеротического процесса [24]. Данные гистологических исследований свидетельствуют, что атеросклеротическая кальцификация развивается, начиная со второй декады жизни, практически сразу после образования жировых пятен [115]. При помощи микроскопических методов у подростков были выявлены небольшие агрегаты кристаллического кальция между жировыми слоями липидной бляшки [114, 115]. С возрастом частота выявления и степень выраженности кальциноза коронарных артерий возрастает [115].

Основным веществом, содержащимся в кальцинированной бляшке, является гидроксиаппатит кальция. Эта кристаллическая форма содержит в себе до 40% массы кальция [108], а по своему химическому строению идентична гидроксиапатиту кальция, содержащемуся в костях [11]. Достаточно давно было установлено, что кальцификация и процесс костеобразования имеют много общих механизмов, например процесс формирования и активного ремоделинга [28]. Было выяснено, что в кальцинированной части коронарной артерии содержатся участки эктопических тканей, которые эволюционируют, точно повторяя процесс оссификации, что, вероятно, связано с активизацией эмбриональных программ, заложенных в организме [28].

При помощи электронной микроскопии учёным удалось найти доказательства в пользу теории о том, что гидроксиапатит кальция формируется непосредственно в везикулах матрикса, которые выделяются от артериальной стенки, аналогично тому, как кости выделяются из хондроцитов в процессе развития кости [12, 120, 121].

В конце XX в. в кальцинированной атеросклеротической бляшке были обнаружены протеины, такие, как коллаген тип 1, Glaсодержащие протеины, остеопонтин, остеокальцин и остеонектин [56].

На данный момент в медицинской среде не существует единого мнения о причинах возникновения атеросклеротической кальцификации. Однако, несомненно, что немаловажная роль в этом процессе принадлежит именно Gla-содержащим протеинам, имеющим высокую степень сродства с гидроксиопатитом кальция. Gla - гамма карбокси глютамат представляет собой необычную аминокислоту, единственная известная функция которой - способность связывать кальций [90, 128].

В 1993 г. [Bostrom et al.] было произведено исследование in vitro на культуре клеток из стенки аорты, в ходе которого исследователи обнаружили субпопуляцию клеток артериальной стенки с остеобластическими свойствами. Эти клетки были названы «пироцитоподобные» [26]. Исследование, проведенное [Proudfoot et al.] в 1998 г., продемонстрировало, что они представляют собой популяцию гладкомышечных клеток. Когда количество этих клеток увеличивается, они формируют зоны, которые начинают притягиваться друг к другу, образуя узелки [91]. В исследованиях [Schor et al., Dohеrty et al.] было продемонстрировано присутствие микроагрегатов кальция в данных узелках [42, 101].

В настоящее время большинство исследователей сосредоточены на изучении факторов, влияющих на процесс атеросклеротической кальцификации и регулирующих его, и прежде всего медиаторов кальцификации, связывающих данный процесс с атеросклерозом. Исследователями [Watson et al., Tintut et al.] были выделены две молекулы, которые in vitro усиливают (ускоряют) минерализацию «пироцитоподобных» клеток в сосудистой стенке. Первая молекула - изменяющийся фактор роста β (TGF-β), вторая молекула - 25-гидрохолестерол, выраженно ускоряет процесс минерализации. На данный момент считается, что TGF-β увеличивает количество кальцинированных узелков «пироцитоподобных» клеток в сосудистой стенке, а 25-гидрохолестерол - степень минерализации и количество микроагрегатов фосфата кальция в клетках [122, 133].

Приведенные данные свидетельствуют о близкой связи кальцификации и атеросклеротического процесса.

Микроагрегаты гидроксиапатита кальция часто встречаются на ранних этапах атеросклеротического процесса у молодых людей, начиная со второй декады жизни. На различных этапах гистологического и гистохимического развития атеросклеротические бляшки имеют разный состав (рис. 1, см. цв. вклейку).

Классификация атеросклеротических бляшек, составленная American Heart Association [117], включает восемь различных типов бляшек (табл. 1).

Бляшки типов 1 и 2 представляют собой начальные изменения сосудистой стенки и могут образовываться и у молодых людей. В этих бляшках депозиты кальция не выявляются. Гистологически кальцинаты можно выявить, начиная с развития атеромы (тип 4). При этом типе кальцинаты образуются внутри гладкомышечных клеток и клеток, рассредоточенных между липидных депозитов. Преатерома и атерома встречаются начиная c третьей декады жизни, однако наиболее часто обнаруживаются в четвертой декаде. С этого момента, т.е. на самом раннем этапе, данные атеросклеротические бляшки могут быть визуализированы методом МСКТ или ЭЛТ.

Гистологические составляющие бляшек типов 5, 6, 7 и 8 приведены в табл. 1. Обнаружение кальцинатов в коронарных артериях практически всегда свидетельствует о наличии мягких бляшек, так как кальцинаты образуются в процессе естественного формирования бляшки.

В 1989 г. [Kragel et al.] провел морфометрический анализ состава атеросклеротических бляшек и вывел линейную зависимость между объемом бляшки и содержащимся в ней кальцием [67]. В исследовании [Rumberger et al.] было проведено сравнение площади кальциноза, выявляемого при ЭЛТ, и объемом атеросклеротической бляшки при паталогоанатомическом исследовании [99]. В этом исследовании было продемонстрировано, что объем кальция, выявленный методом ЭЛТ и при аутопсии, имел высокую степень сопоставимости, а доля кальцинатов составляла пятую часть атеросклеротической бляшки.

Эти данные подтверждают, что площадь бляшек связана с распространенностью кальциноза, однако в некоторых, более мелких бляшках (менее 1 кв. мм) кальцинаты могут не присутствовать или не определяться доступными визуализирующими методами.

Данные относительной стабильности кальцинированных повреждений были подтверждены внутрисосудистым ультразвуковым исследованием [84]. Таким образом, кальциноз может свидетельствовать о попытке артериальной стенки самостабилизироваться, значительно минимизируя риск разрыва бляшки. Бляшка, имеющая плотную кальцинированную покрышку, почти в 5 раз более устойчива, чем нормальная сосудистая стенка или «мягкая» бляшка и гораздо более резистентна к разрывам [70, 94]. Однако это может привести к возрастанию давления в зоне соприкосновения кальцинированной покрышки и некальцинированной интимы, как раз в этой зоне чаще всего и происходит разрыв.

Большинство инфарктов миокарда (ИМ) происходит вследствие тромбоза коронарных артерий, вызванного разрывом атеросклеротической бляшки. Поэтому очень важно своевременно обнаружить бляшку, которая склонна к разрыву. Именно состав бляшки, а не степень стеноза артерии на данный момент рассматривается как главный фактор развития ИМ [126].

Основными предпосылками нестабильности бляшки служат: размер бляшки, структура фиброзного ядра, толщина фиброзной покрышки и наличие воспалительных явлений как непосредственно в фиброзной покрышке, так и рядом с ней [130]. В том случае, если липидное ядро большое и мягкое, высока вероятность разрыва бляшки [35]. Истончение фиброзной покрышки и уменьшение ее коллагеновой составляющей также повышает риск разрыва бляшки [35]. К разрыву бляшки может привести и утолщение покрышки бляшки с возможным включением кальцинатов. В этом случае возможно перераспределение давления в местах соприкосновения кальцинированных участков с некальцинированными, что и приводит к разрыву бляшки.

Роль кальциноза в развитии острых коронарных синдромов не до конца изучена. Однако выявление кальциноза коронарных артерий может способствовать определению групп риска развития ИМ и внезапной смерти. В исследовании Shmermund et al. было проведено гистопатологическое сравнение препаратов коронарных артерий пациентов, умерших от ИМ и по некардиологическим причинам (группа контроля). При этом было выяснено, что площадь бляшки, размер липидного ядра и площадь кальциноза были достоверно выше в первой группе. Было установлено, что большое количество кальция в разорвавшихся бляшках свидетельствовало не о способности кальцинатов индуцировать процесс разрыва бляшки, а о высокой степени возможности разрыва данной бляшки [107].

Существует исследование [Mascola et al.], в ходе которого пациенты с ИМ обследовались методом ЭЛТ для сравнения площади кальциноза в инфарктзаинтересованной артерии и инфарктнезаинтересованных артериях. Площадь кальциноза и количество бляшек было достоверно выше в инфарктзависимых артериях [76].

Несомненно, существует связь между степенью кальциноза и выраженностью ИБС. Однако считается ли кальцификация защитным процессом (самостабилизация бляшки) или патологическим изменением до конца пока не ясно. В исследовании Doherty et al. было продемонстрировано, что наличие депозитов кальция снижает вероятность разрыва бляшки [43]. Данная теория нашла свое подтверждение в исследовании Shemesh et al., проведенном на СКТ. Полученные данные свидетельствовали о том, что ИМ чаще развиваются при вовлечении среднеобызвествленных коронарных артерий, в то время как у пациентов со стабильной стенокардией определялся выраженный кальциноз коронарных артерий [104]. Другими словами, кальцификация способствует стабилизации бляшки и уменьшению возможности ее разрыва [104]. По данным Lee et al., бляшка, имеющая плотную кальцинированную покрышку, в 5 раз устойчивее к разрыву, чем обычная [69]. Однако, как было сказано выше, частичная кальцификация, напротив, представляет фактор риска разрыва бляшки [127].

Эти противоречивые данные свидетельствуют о несомненной заинтересованности кальциноза коронарных артерий в развитии острых коронарных событий. Однако степень этой заинтересованности зависит от типа атеросклеротической бляшки и сопутствующих факторов. Для выработки единой модели, доказывающей связь кальциноза и острых коронарных событий, необходимо проведение дальнейших исследований.

Кальциноз коронарных артерий развивается под влиянием таких факторов риска (ФР), как ожирение, гипертензия, гиперхолестеринемия, курение, наличие диабета, возраст, мужской пол и др. Эти факторы принято считать традиционными ФР развития коронарного атеросклероза.

В исследовании Hubert et al. было доказано, что у лиц, страдающих ожирением, риск развития ИБС в 2,0-2,5 раза больше, чем у имеющих вес в пределах нормы [58]. Анализ степени ожирения у молодых пациентов и пациентов среднего возраста показал наличие связи между выраженностью ожирения и степенью коронарной кальцификации. В работах Maher et al., Mahoney et al., Arad et al. была выявлена связь между индексом массы тела, количеством подкожной и забрюшинной жировой клетчатки с кальцинозом коронарных артерий [14, 73, 74]. Однако у пожилых людей масса тела не связана с выраженностью коронарного обызвествления [86].

Артериальное давление имеет прямую связь с развитием ССЗ [116]. Многие авторы сходятся во мнении, что гипертензия является важным ФР развития кальциноза коронарных артерий [14, 73, 74, 82]. По данным их исследований, пациенты с кальцинозом коронарных артерий имеют более высокое систолическое давление (123 мм рт.ст. против 117 мм рт.ст.) и более высокое диастолическое давление (82 мм рт.ст. против 77 мм рт.ст.) в сравнении с пациентами с чистыми коронарными артериями. Гипертензия может участвовать в атерогенезе и утяжелять течение атеросклеротического процесса, травмируя артериальную стенку [44, 46, 96, 97]. Авторы отмечают также, что выраженность кальциноза связана с продолжительностью гипертонии, тогда как уровень АД не оказывает такого влияния [46]. В то же время у пожилых людей старше 80 лет корреляция между артериальной гипертензией и кальцинозом коронарных артерий не прослеживается [86].

Повышенный уровень холестерина также представляет ФР развития кальциноза коронарных артерий [61].

В крупных исследованиях [Maher et al., Mahoney et al., Arad et al.], охватывавших возрастные группы от 20 до 70 лет, была выявлена связь между повышением уровня общего холестерина, триглицеридов и развитием коронарной кальцификации [14, 73, 74]. Однако, как и в случае с ожирением и гипертензией, не было установлено зависимости между повышением уровня холестерина и выраженностью коронарной кальцификации у пациентов старше 80 лет [86].

Роль курения в развитии коронарного атеросклероза и атеросклероза аорты была доказана еще в 1976 г. [118]. Курение также представляет ФР коронарного тромбоза [29]. Внедрение ЭЛТ позволило провести анализ связи курения с развитием кальциноза коронарных артерий in vivo на группе из 740 пациентов в возрасте от 20 до 59 лет [73]. Было доказано, что пациенты с солидным стажем курения имеют больший КИ в сравнении с пациентами, которые никогда не курили. В отличие от ранее описанных ФР ИБС и коронарного кальциноза количество выкуриваемых сигарет и общий стаж курения имеют связь с выраженностью кальциноза коронарных артерий и в группе пациентов старше 80 лет [86].

Во многих исследованиях [Colhoun et al., Arad et al., Schurgin et al., Mielke et al.] было зафиксировано влияние диабета на прогрессирование коронарной кальцификации [13, 34, 83, 100]. При сравнении группы мужчин, страдающих диабетом, и группы здоровых был выявлен значительно более высокий КИ во всех возрастных группах пациентов, страдающих диабетом. Эта же тенденция относится и к женщинам. В исследовании Shurgin et al. при сравнении группы из 139 пациентов с диабетом и контрольной группы того же возраста без диабета, но со сходными ФР ИБС, средний КИ в первой группе составил 344 ед., а в контрольной - 242 ед. Кроме того, КИ более 400 ед. был выявлен у 26% пациентов с диабетом и лишь у 7% в контрольной группе [109].

Однако связь диабета со степенью выраженности кальциноза коронарных артерий не была установлена для группы пациентов старше 80 лет [86].

Мужской пол - важный ФР развития кальциноза коронарных артерий. В исследованиях с использованием ЭЛТ [Callister et al., Raggi et al.], проведенных в группе асимптомных пациентов, доказано, что мужчины имеют гораздо более высокий КИ по сравнению с женщинами тех же возрастных групп [51]. Среди наблюдавшихся 35 246 асимптомных пациентов [Hoff et al.] более 40% мужчин в возрасте 40 лет уже имели кальцинаты коронарных артерий. Средний уровень КИ возрастал с 0,5 ед. в группе до 40 лет до 473 ед. в группе старше 74 лет. КИ у женщин был сравним с КИ у мужчин, возраст которых на 15 лет меньше. Следует отметить, что в группе женщин в возрасте до 54 лет средний КИ равнялся 0 и возрастал до 75 ед. лишь к 74 годам (табл. 2) [57].

Хотя степень коронарного кальциноза с годами увеличивается, возраст, сам по себе, не считается ФР кальциноза, скорее он совокупно воздействует на развитие ССЗ.

Исследования по влиянию фибриногена на развитие кальциноза коронарных артерий дают противоречивые результаты.

У 114 мужчин и 114 женщин, имеющих высокий КИ и участвующих в исследовании [Bielak et al.], был выявлен достоверно более высокий уровень фибриногена, чем в контрольной группе [21]. При исследовании пациентов с высоким уровнем общего холестерина [Levenson et al.] была установлена связь фибриногена и коронарного кальциноза [71]. Однако другие изыскания в этой области не подтверждают полученных данных [Hunt et al., Newman et al.]. По данным этих исследований, фибриноген может играть роль в процессе развития атеросклероза, но не оказывает влияния на степень кальциноза [59, 86].

Влияние употребления алкоголя на развитие коронарной кальцификации подробно изучалось в рамках лишь одного исследования [Yang et al.] на группе из 1196 пациентов, регулярно употребляющих алкоголь. По его результатам, связи между употреблением алкоголя и развитием коронарного кальциноза установлено не было [136]. В тоже время существуют работы [Hennekens et al., Klatsky et al., Suh, et al. Yang et al.], демонстрирующие, что употребление умеренного количества алкоголя снижает риск развития ИБС [55, 63, 119, 136]. В некоторых исследованиях отмечается связь развития кальциноза коронарных артерий с гиперкальциемией, повышением уровня креатинина плазмы крови, низким уровнем витамина D [73, 79, 81]. Активно обсуждается роль С-реактивного белка и гомоцистеина в генезе коронарной кальцификации, но убедительных доказательств наличия данной связи к настоящему моменту не получено.

Исторически рентгенография грудной клетки представляет первый метод визуализации коронарной кальцификации (рис. 2). Однако сопоставимость данных рентгенографии в сравнении с флюорографией очень низка - точность метода не превышает 42% [111].

Следует упомянуть тот факт, что у большинства пациентов с подтвержденной ИБС при проведении рентгенографии грудной клетки не выявляются кальцинаты в проекции стенок коронарных артерий.

Впервые кальциноз коронарных артерий с помощью флюорографии удалось визуализировать [McGuire et al.] в 1968 г. [80]. Позднее, в 70-х гг., были опубликованы данные исследований Bartel et al., Aldrich et al., в которых возможности визуализации обызвествленных коронарных артерий отводилось второе по значимости место после нагрузочных проб неинвазивного теста в диагностике ИБС [9, 16].

Флюорография лишена ограничений, свойственных нагрузочным пробам (возможное развитие стенокардии, ИМ, хорошая физическая форма пациента), быстра в проведении, недорогой метод и широко распространена в клиниках. Возможность выполнения снимков в различных проекциях повышает вероятность более точной визуализации кальцинатов в проекции стенок коронарных артерий.

Существует несколько работ [Hamby et al. (1974), Bierner et al. (1978), Detrano et al. (1985, 1986) Uretsky et al. (1988), De Korte et al. (1995)] о включении диагностической флюорографии в алгоритм обследования пациентов с риском наличия ИБС, особенно как этап, предшествующий интервенционной коронароангиографии [22, 36, 38, 53, 125]. Результаты данных исследований по определению чувствительности и специфичности флюорографии в сравнении с селективной интервенционной коронароангиографией представлены в табл. 3.

Флюорография не обладает достаточной чувствительностью и специфичностью [111]. С ее помощью можно выявлять только крупные и средние кальцинаты, а способность выявления мелких низка. В исследовании Agatson et al. только 52% кальциевых депозитов, видимых на ЭЛТ, были обнаружены благодаря флюорографии (p< 0,001) [8]. Однако с помощью флюорографии невозможна количественная оценка кальциноза.

Визуализация кальциноза коронарных артерий при помощи метода трансторакальной эхокардиографии описывается в единичных случаях лишь по поводу проксимальных сегментов коронарных артерий. Это объясняется ограничением «акустического окна» и движением коронарных артерий во время сокращений сердца. Поэтому применение данного метода в клинической практике для выявления кальциноза коронарных артерий не представляет ценности. В выявлении же кальциноза митрального и аортального клапанов трансторакальная эхокардиография остается исключительно чувствительным методом.

Выявление кальциноза коронарных артерий методом чреспищеводной эхокардиографии также не представляет научного интереса, хотя частота определения обызвествлений проксимальных сегментов коронарных артерий у данного ультразвукового (УЗ) метода выше, чем у трансторакальной эхокардиографии [94, 102].

Без сомнения, выраженными ограничениями данных УЗ методов считаются неспособность визуализации средних и дистальных сегментов коронарных артерий и ограниченная визуализация проксимальных сегментов.

Внутрикоронарное ультразвуковое исследование (ВКУЗИ) - наиболее чувствительный in vivo метод определения компонентов коронарной бляшки, включая кальцинаты [84] (рис. 3). Для получения изображений при ВКУЗИ используют специальный высокочастотный датчик, который вводится в просвет коронарной артерии при выполнении КАГ. На ВКУЗИ-изображениях кальцинаты в атеросклеротических бляшках выглядят как гиперэхогенная зона с акустической тенью. При использовании данного метода возможно получение точных данных о расположении, объеме и протяженности кальцината, причем объем и протяженность могут быть вычислены в реальной физической величине. Также возможно определение соотношения кальцинированной и некальцинированной части бляшки [102].

В исследовании [Potkin et al.] по сравнению данных ВКУЗИ и гистологического анализа 54 атеросклеротических бляшек ВКУЗИ правильно определил состав бляшек в 96% случаев [89]. В другом исследовании [Freidrich et al.] при помощи ВКУЗИ удалось в 100% случаев определить состав бляшек [49]. В данном исследовании методом ВКУЗИ были выделены три различных типа депозитов кальция в атеросклеротической бляшке: плотные кальцинаты, микрокальцинаты размером до 0,5 кв. мм, и сочетание плотных кальцинатов с микрокальцинатами. Основным препятствием для широкого применения данной методики считается ее инвазивность, дороговизна и малая распространенность. Именно поэтому данная методика не подходит для скрининговых исследований коронарной кальцификации.

Возможности визуализации кальцинатов коронарных артерий с помощью метода МРТ очень ограничены. Депозиты кальция всегда характеризуются низкой интенсивностью сигнала как на Т1, так и на Т2 взвешенных изображениях, в первую очередь изза низкой подвижности протонов в депозитах кальция. Зоны кальциноза при МРТ-исследовании предстают участками с выпадением сигнала или очень сильным снижением его интенсивности.

Существуют исследования по применению МРТ для выявления кальциноза коронарных артерий [Atlas et al.] с использованием различных импульсных последовательностей [15].

Проведение МРТ занимает достаточно много времени. Визуализация небольших кальцинатов и проведение количественной оценки степени кальциноза при этом невозможна.

На настоящий момент не существует ни одной работы, в которой рассматривалась бы возможность применения МРТ в будущем как продуктивного метода в диагностике кальциноза коронарных артерий.

КТ намного превосходит классическую рентгенографию по измерению коэффициента поглощенного излучения различными тканями организма, в которых содержатся депозиты кальция. Изображение, получаемое при использовании данного метода, более четкое и контрастное. Существуют работы, в которых отмечено, что кальцинаты в проекции коронарных артерий часто обнаруживаются на томограммах грудной клетки при проведении томографии не по кардиологическим причинам [113] (рис. 4).

В исследовании Rienmuller, Lipton et al. было проведено сравнение пошаговой КТ, флюорографии и интервенционной коронарографии на группе из 47 пациентов [95]. При использовании КТ кальцинаты были обнаружены в 62% случаев значимых изменений артерий, выявленных при коронароангиографии, и лишь в 35% случаев при флюороскопии. С применением КТ кальцинаты определялись у всех пациентов с наличием гемодинамически значимых стенозов коронарных артерий по данным КАГ и у всех пациентов, которые имели кальцинаты по данным флюороскопии.

Несмотря на то что КТ значительно лучше, чем флюороскопия визуализирует кальцинаты в проекции стенок коронарных артерий, данное исследование проводится без синхронизации с ЭКГ, из-за чего изображения сердца получаются с большим количеством артефактов. Более того, малые количества кальция маскируются под артефакты, так как время томографии длительное и происходит «размазывание» изображения. Шаговая КТ не может применяться и для количественной оценки кальциноза коронарных артерий.

Спиральная компьютерная томография стала следующим шагом в развитии техники для компьютерной томографии. Обладая примерно той же, что и шаговая КТ, скоростью выполнения одного среза, СКТ отличается важным преимуществом - ее применение позволяет исключить возможность пропуска небольших участков исследуемой зоны. Во время вращения включенной рентгеновской трубки при одной задержке дыхания движется стол с пациентом, что значительно ускоряет исследование и увеличивает его надежность. Стало возможным проводить исследование, синхронизированное с введением контрастного препарата. Наличие специального математического обеспечения позволило из полученных «сырых» данных создавать повторную реконструкцию изображения с более тонкими срезами.

Определению чувствительности и специфичности СКТ в сравнении с выявлением гемодинамически значимых стенозов коронарных артерий при КАГ [105] было посвящено исследование Shemesh et al. Чувствительность СКТ составила 91%, а специфичность - 52%. Другое исследование [103] доказало возможность использования системы СКТ с двумя спиралями для предсказания отсутствия поражения коронарного русла у пожилых женщин. Основным показателем в данном случае служит отсутствие коронарной кальцификации.

Позднее были получены данные, свидетельствующие о том, что скорости СКТ, особенно систем с единственной спиралью, недостаточны для точной визуализации депозитов кальция. Нередко определялось большое количество артефактов из-за сердечных сокращений вокруг кальцинированной бляшки, так называемый «эффект размывания бляшки». Кроме того, существовала возможность пропустить мелкие кальцинаты. Тем не менее СКТ обладает значимыми преимуществами перед КТ. Современные модели односпиральных КТ могут даже без синхронизации с ЭКГ использоваться для определения кальциноза [4], однако при этом отмечается высокая частота артефактов от движений сердца и артерий. При этом разброс данных оказывается достаточно существенным. В настоящее время методика СКТ для скринига кальциноза коронарных артерий не применяется.

Первый мультиспиральный компьютерный томограф был установлен за рубежом в 1998 г. В настоящее время существуют МСКТ с 4, 8, 16, 32, 64, 256, 320, 640 рядами детекторов. По данным статистики, в США в 2003 г. наиболее распространенными были системы с 4 рядами детекторов, их насчитывалось более 2000. Работающих ЭЛТ-систем на тот момент в США было лишь 100. Уже в 2005 г. установленные в клиниках 16-спиральные томографы считались аппаратами для рутинных исследований. В 2006 г. начали широко внедряться в клиническую практику МСКТ-64. А в 2007-м были установлены 5 аппаратов МСКТ, имеющих 320 срезов. Учитывая быстрые темпы развития медицинской техники, можно с большой долей уверенности утверждать, что будущее диагностики за развитием и совершенствованием МСКТ. На настоящий момент в России установлено несколько МСКТ с 640 рядами детекторов.

Принцип строения МСКТ схож с таковым у СКТ. Основная особенность МСКТ - наличие нескольких параллельных рядов детекторов. Возникновение термина «мультиспиральная компьютерная томография» и бурное развитие этой технологии связаны с появлением на рынке систем с 4 рядами детекторов. Время одного оборота у этих томографов уменьшилось до 0,5 сек.

В современных МСКТ время одного оборота достигло 0,35 сек, количество получаемых томограмм - до 640, а минимальная ширина томограммы - 0,5 мм (рис. 5, см. цв. вклейку). Таким образом, исследование сердца выполняется за 1 сек.

МСКТ обладают двумя принципиально разными режимами томографии - спиральным и пошаговым. При обоих режимах возможно применение ЭКГ-синхронизации. При спиральном режиме сканирования стол находится в постоянном движении с фиксированной скоростью при одновременном постоянном вращении гентри. При пошаговом режиме томографии движения стола поступательны после каждого оборота рентгеновской трубки.

Проспективная ЭКГ-синхронизация (аналогична ЭЛТ) при пошаговом режиме съемки проводится с более медленной скоростью. Пошаговый режим сканирования наиболее часто применяется для измерения уровня КИ, так как позволяет снизить лучевую нагрузку практически до уровня ЭЛТ (2,0-3,0 мГр) [17].

Однако при МСКТ в отличие от ЭЛТ сердца возможны две методики кардиосинхронизации: проспективная и ретроспективная [93].

При проспективной синхронизации последовательные срезы выполняют в определенную фазу сердечного цикла, триггером включения трубки служит сигнал ЭКГ (зубец R). Сравнительные исследования показывают, что при использовании проспективной синхронизации результаты количественной оценки коронарного кальция с помощью МСКТ хорошо согласуются с данными ЭЛТ.

При ретроспективной кардиосинхронизации исследование выполняется в мультиспиральном режиме, одновременно с регистрацией ЭКГ. Затем из всего объема данных отбираются изображения, соответствующие заданной фазе сердечного цикла. При таком подходе преимущества МСКТ используются полностью, что позволяет определить лучшую фазу сердечного цикла для реконструирования изображений коронарных артерий с максимальным диагностическим качеством. Недостатком этого метода считается более высокая лучевая нагрузка (10 мГр) и большая чувствительность к аритмиям и артефактам (исключение МСКТ 320-640).

Сравнительный анализ 32-, 64- и 640-спиральных КТ фирмы «Тошиба» приведен в табл. 4.

В целом метод МСКТ на данный момент наиболее перспективен в области кардиологических обследований.

Первая ЭЛТ-система была создана в 1984 г. Это - единственный томограф, сконструированный специально для исследования сердца. С помощью ЭЛТ С-100 стало возможным проводить вентрикулографию, наблюдать перфузию миокарда, делать неинвазивную коронарографию, исследовать коронарные артерии на предмет наличия мягких и кальцинированных бляшек.

В 1993 г. в медицинской практике за рубежом начал использоваться томограф С-150 (наиболее распространенный в мире), в 2000 г. был выпущен томограф С-300 и, наконец, в 2003 г. - новый ЭЛТ - e-Speed, обладающий самой высокой скоростью томографирования - 33 мсек.

Рентгеновское излучение при ЭЛТ возникает при торможении потока электронов вольфрамовой мишенью-анодом. В отличие от традиционного КТ в качестве источника электронов используется «электронная пушка», что позволяет генерировать рентгеновские лучи быстрее обычной рентгеновской трубки и за счет этого значительно сократить время сканирования.

Проходя сквозь вакуум, поток электронов разгоняется и фокусируется при помощи электромагнитных катушек, затем специальной магнитной системой направляется на вольфрамовые дуги-мишени. Источник излучения расположен на расстоянии около 1,5 м от мишеней. Электронный луч описывает дугу в 210 градусов по мишеням, расположенным под столом для пациента. В ЭЛТ применяют четыре ряда мишеней и два ряда детекторов, что увеличивает скорость получения серий параллельных срезов и уменьшает тепловую нагрузку на мишень. Фактически ЭЛТ - это первый мультиспиральный томограф. В моделях «Иматрон» C-150 и С-300 толщина среза может равняться 1,5, 3, 6, 7, 8 и 10 мм, а количество практически одновременно получаемых срезов - 8.

Для полного исключения артефактов от движения сердца необходимо, чтобы время томографии составляло менее 100 мсек. Поскольку движение миокарда относительно меньше в фазе диастолы, артефакты от сокращения сердца уменьшаются с помощью синхронизации с ЭКГ. В отличие от МСКТ синхронизация с ЭКГ при ЭЛТ всегда проспективна.

Ранее считалось, что для уменьшения количества артефактов при выполнении исследования коронарных артерий необходимо использовать 80% интервала R-R. Однако, по данным Achenbach et al., наименьшая скорость движения коронарных артерий обнаруживается при использовании 48% интервала R-R.

Несомненное достоинство ЭЛТ - высокое временное разрешение и более низкая лучевая нагрузка по сравнению с МСКТсистемами. Недостатки ЭЛТ - более низкое соотношение сигнал/шум и меньшее пространственное разрешение. В результате проведенных в РК НПК исследований были оценены возможности применения ЭЛТ и МСКТ для выявления кальциноза коронарных артерий, разработаны критерии количественной оценки кальциноза коронарных артерий с помощью ЭЛТ и МСКТ, проведено сравнение результатов количественной оценки кальциноза в группах больных ИБС и здоровых пациентов. Полученные результаты сравнения позволили выработать границы нормальных значений содержания коронарного кальция для европейской части РФ.

Кроме того, в РК НПК был проведен сравнительный анализ распространенности и выраженности кальциноза коронарных артерий в группах «асимптомных» и «здоровых» пациентов, оценены возможности метода ЭЛТ для диагностики окклюзирующих и неокклюзирующих поражений коронарного русла.

Использование метода ЭЛТ для оценки кальциноза коронарных артерий у больных ИБС и у лиц без клинической картины ИБС позволяет уточнить состояние коронарного русла. Неинвазивный характер и быстрота проведения исследования дают возможность применять данный метод в качестве скрининг-теста.

На сегодняшний день использование ЭЛТ и МСКТ для количественного определения коронарного кальция может быть рекомендовано в следующих случаях:

Пациентам с болью в грудной клетке неустановленной природы, особенно, если у них нет коронарного анамнеза (нет предшествующих инфарктов миокарда, данных ангиографии или других диагностических результатов), часто необходимы дополнительные исследования перед принятием правильного решения о тактике лечения. Практика показала, что оценка коронарного кальция с помощью ЭЛТ и МСКТ позволяет определить наличие риска значимых ангиографических стенозов. Чувствительность ЭЛТ сравнима с чувствительностью тестов с дозированной физической нагрузкой у пациентов с симптомами ИБС.

На основании данных отечественных и зарубежных исследований разработаны практические рекомендации для использования МСКТ при выявлении и количественной оценке коронарного кальция.

Можно считать, что проведение МСКТ и ЭЛТ с целью выявления кальциноза коронарных артерий оправдано в следующих ситуациях при:

Исследование Sсhmermund et al. продемонстрировало, что увеличение уровня КИ при использовании ЭЛТ достоверно коррелирует с изменением коронарного русла по данным КАГ [100].

Изменения уровня КИ можно использовать для наблюдения за эффективностью модернизации факторов риска коронарных событий [Callister et al., Budoff et al.], что открывает новую страницу в использовании ЭЛТ и МСКТ [27, 32]. Эти рекомендации отражают данные проведенных научных исследований и результаты практического использования скрининга кальциноза коронарных артерий, имеющиеся на сегодняшний день.

Анализ локализации и выраженности кальциноза коронарных артерий у пациентов, направляемых на операции ангиопластики (стентирования) и шунтирования, дает важную информацию для хирургов и анестезиологов.

Следует обратить внимание, что при проведении КТ коронарных артерий одновременно можно получить информацию о состоянии аорты и легочной артерии, а также средостения и легких, т.е. выявить ряд заболеваний, которые могут сопровождаться болевым синдромом в грудной клетке, но не связаны с заболеванием коронарных артерий (болезни аорты, позвоночника, плевры, легких).

Противопоказания к применению метода МСКТ для скрининга кальциноза коронарных артерий.

Абсолютных противопоказаний для скрининга кальциноза коронарных артерий методом МСКТ или ЭЛТ нет.

Относительные противопоказания:

Для применения данного метода необходим мультиспиральный томограф (наиболее известные производители - фирмы «Дженерал Электрик» (США), «Филипс» (Нидерланды), «Сименс» (ФРГ), «Тошиба» (Япония) с числом спиралей не менее 4 (4-640) и временем оборота трубки не более 0,5 с, оснащенные системой синхронизации с ЭКГ и программным обеспечением, предназначенным для количественной оценки кальциноза коронарных артерий. Системы ЭЛТ, широко применявшиеся ранее для скрининга коронарного кальция, с 2003 г. сняты с производства. Однако данные исследований, выполненных с помощью ЭЛТ, до сих пор широко используются в научных изысканиях.

Специальной подготовки пациента к исследованию не требуется. Необходимо лишь перед началом исследования оценить способность пациента задерживать дыхание на 15-40 с, проинструктировать пациента и провести, если нужно, тренировку.

Используется стандартное положение пациента - такое же, как для КТ легких (лежа на спине, руки за головой). На грудную клетку пациента накладываются электроды ЭКГ и соединяются с блоком кардиосинхронизации томографа. Необходимо высокое качество регистрации ЭКГ на мониторе.

После предварительного выполнения томограммы (в двух проекциях) для разметки области исследования делают серию томограмм - от 30 до 60 последовательных поперечных срезов, начиная от корня аорты (выше отхождения коронарных артерий) до нижней поверхности сердца (приблизительно на 10 мм ниже).

Исследование выполняется в пошаговом режиме при проспективной синхронизации с ЭКГ.

Поскольку известно, что движение миокарда и коронарных артерий меньше в фазу систолы, то обычно срезы получают при синхронизации с ЭКГ в систолу (задержка триггера 40% от интервала R-R).

Обычно при скрининге коронарного кальция ЭЛТ и МСКТ выполняют с толщиной среза 2-3 мм и шагом 3 мм. При исследованиях с синхронизацией общее время процедуры не производно от времени выполнения одного среза на их число (как при несинхронизированных исследованиях), а определяется произведением числа срезов на величину интервала R-R на ЭКГ, т.е. зависит от ЧСС.

Коронарные артерии хорошо видны на томограммах на фоне жировой клетчатки.

Сердце состоит из четырех камер: левое предсердие, левый желудочек, правое предсердие, правый желудочек. Камеры сердца разделены перегородками - межжелудочковой и межпредсердной. В правое предсердие дренируются полые вены, в левое лёгочные вены. Из правого и левого желудочка выходят легочный ствол и сосходящая аорта, соответственно. Правый желудочек и левое предсердие замыкают малый круг кровообращения: левый желудочек и правое предсердие - большой круг кровообращения.

В сердце выделяются несколько клапанов. Клапан между левым предсердием и левым желудочком называется двустворчатым или митральным, клапан между правым и левым предсердием и правым желудочком называется трехстворчатым или трикуспидальным. Также выделяются клапан лёгочной артерии и аортальный клапан.

Кровоснабжение сердца осуществляется по двум коронарным артериям - правой и левой, начинающимся от соответствующих коронарных синусов, непосредственно выше корня аорты.

Левая коронарная артерия (ЛКА) начинается от левого синуса Вильсальвы, направляется вниз к передней продольной борозде, оставляя справа от себя легочную артерию, а слева - левое предсердие и окруженное жировой тканью ушко левого предсердия. ЛКА обычно - наиболее широкая артерия, протяженность ее, однако, не более 1,0-2,0 см. В большинстве случаев ЛКА делится на две основные артерии - переднюю межжелудочковую ветвь (ПМЖВ) и огибающую ветвь (ОВ). Реже ЛКА делится на ПМЖВ, ОВ и промежуточную ветвь.

Передняя межжелудочковая ветвь - непосредственное продолжение левой коронарной артерии. ПМЖВ по передней продольной сердечной борозде направляется к области верхушки сердца и переходит на заднюю поверхность сердца. От ПМЖВ отходят диагональные ветви, которые обозначаются номерами: 1, 2, 3-я. Диагональные ветви кровоснабжают миокард переднебоковой поверхности левого желудочка, а также переднелатеральную группу сосочковых мышц митрального клапана. Кроме того, от ПМЖВ отходят септальные ветви, прободающие миокард и разветвляющиеся в передних ²/₃ межжелудочковой перегородки. Верхняя септальная артерия дает веточку к передней стенке правого желудочка и иногда к передней папиллярной мышце правого желудочка. ПМЖВ обычно расположена под эпикардом, иногда погружается в миокард с образованием так называемых «мышечных мостиков».

Огибающая ветвь обычно отходит от левой коронарной артерии, проходит в поперечной борозде, достигает тупого края сердца, огибает его, переходит на заднюю стенку левого желудочка, иногда достигает задней межжелудочковой борозды и в виде задней нисходящей артерии направляется к верхушке сердца. От нее отходят многочисленные ветви к передней и задней папиллярным мышцам, боковой и задней стенкам левого желудочка. Эти ветви называются краевыми или маргинальными и обозначаются номерами по мере отхождения слева направо: 1, 2, 3-я.

Правая коронарная артерия (ПКА) начинается от переднего (правого) синуса Вальсальвы. Сначала она располагается глубоко в жировой ткани справа от легочной артерии, огибает сердце по правой атриовентрикулярной борозде, переходит на заднюю стенку, достигает задней продольной борозды, затем в виде задней нисходящей ветви опускается до верхушки сердца.

Нормальная анатомия камер сердца и коронарных артерий без внутривенного введения контрастного препарата представлена на изображениях (рис. 6, а-е).

Кальцинаты визуализируются из-за их высокой плотности по отношению к крови (рис. 7 - 10).

Основные типы кровоснабжения миокарда

Выделяют три основных типа кровоснабжения миокарда: сбалансированный (смешанный), левый и правый. Данное разделение основывается на различиях в кровоснабжении диафрагмальной поверхности сердца, так как кровоснабжение переднего и боковых отделов сердца практически всегда идентично.

При сбалансированном (смешанном) типе все основные коронарные артерии (ПНА, ОА и ПКА) хорошо развиты. Кровоснабжение левого желудочка целиком осуществляется через систему ЛКА. Правый желудочек кровоснабжается из ПКА.

При левом типе кровоснабжения ПНА имеет широкий просвет, она хорошо развита, ее диаметр превышает ПКА. В этом случае левый желудочек, межжелудочковая перегородка и частично задняя стенка правого желудочка кровоснабжаются из бассейна ПНА. ОА в этом случае хорошо развита, широкая, она достигает задней продольной борозды и оканчивается в виде задней нисходящей артерии, отдавая часть ветвей к задней поверхности правого желудочка.

Правый тип кровоснабжения миокарда характеризуется слабым развитием ОА, которая в этом случае не распространяется на заднюю поверхность левого желудочка. При этом типе кровоснабжения ПКА после отхождения задней нисходящей артерии отдает еще несколько ветвей к задней стенке левого желудочка. Правый желудочек, задняя стенка левого желудочка, задняя левая папиллярная мышца и частично верхушка сердца кровоснабжаются из бассейна ПКА.

Вены сердца

Существуют две основные группы вен сердца. Первые дренируются в коронарный синус, вторые дренируются непосредственно в сердечные полости. Вены, дренирующиеся в коронарный синус, проходят рядом с коронарными артериями. Большая вена сердца проходит по передней межжелудочковой борозде. В задней части левой предсердножелудочковой борозды, в области впадения всех вен, формируется коронарный синус. В задней межжелудочковой борозде в коронарный синус впадает средняя вена сердца. Коронарный синус впадает в правое предсердие между заслонкой нижней полой вены и межпредсердной перегородкой. Среди вен, дренирующихся в сердечные полости, большинство идёт по передней поверхности сердца (передние вены сердца). Они проходят над правой венечной артерией, пересекают ее поверхностно и дренируются в правое предсердие.

Быстрота выполнения томографии и синхронизация включения трубки с ЭКГ дают возможность получать изображения коронарных артерий без артефактов от движений при проведении МСКТ коронароангиографии (рис. 11 - 12; 13, см. цв. вклейку).

Традиционно для целей визуализации коронарного русла использовалась интервенционная ангиография, которая и теперь остается «золотым стандартом» диагностики. Однако за последние 20 лет благодаря совершенствованию методов лучевой диагностики появилась возможность получения изображений коронарных артерий, венозных и артериальных шунтов неинвазивными методами, прежде всего с помощью МСКТ (Календер В.). Была разработана методика МСКТ-ангиографии, которую используют для оценки состояния коронарных артерий и проходимости венозных и артериальных коронарных шунтов (Терновой С.К., Синицын В.Е., Achenbach S. et al.) [5]. МСКТ-ангиографию в настоящее время все шире применяют в клинической практике. Кроме того метод МСКТ позволяет визуализировать постинфарктные изменения миокарда левого желудочка.

Благодаря высокой востребованности МСКТ и совершенствованию медицинских технологий метод МСКТ постоянно развивается в техническом отношении, что способствует появлению новых моделей компьютерных томографов с числом детекторов до 320-640, позволяющих проводить комплексное исследование сердца за один оборот рентгеновской трубки, т.е. менее чем за 1 сек. Широкое применение в клинической практике рентгеноконтрастных препаратов еще более увеличивает возможности МСКТ.

Данные исследований, посвященных оценке чувствительности и специфичности МСКТ-коронароангиографии в сравнении с интервенционной коронароангиографией, показывают высокую степень сопоставимости результатов. При метаанализе более чем 40 исследований по определению чувствительности и специфичности МСКТ (64-спиральная КТ) в сравнении с инвазивной коронароангиографией в выявлении стенотических изменений более 70% и окклюзий коронарных артерий (G. Mowatt et al.) была определена чувствительность метода 85-95%, специфичность 95-98%.

Количество работ по использованию МСКТ для определения дефектов перфузии миокарда ЛЖ ограничено, однако имеющиеся данные демонстрируют хорошую корреляцию данных МСКТ и сцинтиграфии миокарда (Т.Н. Веселова, R.C. Cury).

Метод МСКТ коронароангиографии может быть рекомендован при:

Относительными ограничениями метода МСКТ могут быть нарушения ритма сердца, высокая частота сердечных сокращений (более 90 ударов в минуту), аллергические реакции на внутривенное введение контрастных препаратов. С осторожностью следует использовать данную методику при обследовании беременных.

МСКТ 320-640 позволяют провести исследование сердца за один оборот трубки - одно сердечное сокращение, соответственно возможно обследование пациентов с любой ЧСС и нарушениями ритма сердца. Примеры коронароангиографии с использованием МСКТ 640 представлены на рис. 14.

Для проведения МСКТ-коронароангиографии может быть рекомендован следующий протокол исследования:

Режим проведения томографии:

Фазы исследования:

Внутривенное контрастирование - при проведении ангиографии (болюсное введение контрастного препарата со скоростью 3,0-5,0 мл/с).

Объем контрастного препарата МСКТ - 120-150 мл, МСКТ 64 - 90-100 мл, МСКТ 320-640 - 50 мл. Задержка дыхания - на глубине вдоха. Пероральное контрастирование - нет.

Обработка данных - выполнение мультипланарных, трехмерных реконструкций, а также максимальной интенсивности.

МСКТ и особенно 64-640-спиральная КТ на настоящий момент представляет лучший метод неинвазивной визуализации коронарных артерий и шунтов (КТ-ангиография).

Примеры МСКТ-ангиографии и интервенционной ангиографии представлены на рис. 15 - 20.

В 1990 г. Agatson et al. был предложен первый стандартизованный алгоритм подсчета КИ [8]. В течение более чем десятилетия этот алгоритм был единственным в мире. Данный метод позволяет определить как участки кальциноза площадью более трех смежных пикселей (1,03 кв. мм), плотностью равной или превышающей 130 HU (единицы Хаунсфилда), находящиеся в проекции коронарных артерий. Кальциевый индекс вычисляется методом умножения плотности кальцинированного поражения на фактор плотности. Фактор плотности вычисляется по пиковой плотности в зоне кальциноза и составляет для:

Суммарный КИ вычисляется как сумма индексов на всех томографических срезах.

В большинстве современных исследований используется именно КИ по Agatson [8] (рис. 21). И все же данный алгоритм имеет ограничения. Во-первых, высокая зависимость от «шумности» изображения и, во-вторых, уровень КИ возрастает нелинейно с возрастанием уровня содержания фосфата кальция.

Алгоритм КИ по Agatson [8] изначально был разработан для ЭЛТ-систем, использующих пошаговый режим сканирования с толщиной среза 3 мм. Это в свою очередь требует при использовании его на системах со спиральным режимом сканирования и возможностью выполнять срезы тоньше 3 мм корректирующих коэффициентов [124].

Алгоритм подсчета объемного КИ был впервые применен в 1998 г. [Callister et al.] на ЭЛТ-системах и быстро зарекомендовал себя как надёжный метод [30]. При подсчете объемного КИ система работает полуавтоматически, используя метод изотропной интерполяции, автоматически выделяя на каждом срезе все воксели с плотностью более 130 HU и умножая их количество на объем одного воксела (рис. 22, см. цв. вклейку).

Суммарный КИ подсчитывается способом сложения объемов всех кальцинатов. Формула для определения объемного кальциевого индекса:

V=Nvoxel x Vvoxel Vtot = £V,

где V - объем кальцинатов;

Nvoxel - число вокселей с плотностью более 130 HU;

Vvoxel - объем одного вокселя;

V_tot - суммарный объем всех вокселей (суммарный КИ)

Существуют исследования, доказывающие, что объемный КИ обладает большей воспроизводимостью результатов, чем КИ по Agatson [8]. Но и этот алгоритм имеет свои ограничения: во-первых, риск преувеличения размера кальцината, так как объекты менее одного вокселя будут подсчитываться как целый воксел, а во-вторых - опасность отображения неистинного объема кальция в зависимости от выбранного порога плотности.

В 1997 г. [Yoon et al.] был разработан алгоритм подсчета массы фосфата кальция [138]. Суммарная масса фосфата кальция исчисляется в миллиграммах, т.е. в отличие от вышеописанных алгоритмов в реальной физической величине.

Для использования алгоритма подсчета массы фосфата кальция необходимо провести калибровку томографа с вычислением определённого калибровочного фактора. На сегодняшний день существуют работы, демонстрирующие, что данный алгоритм обладает большей воспроизводимостью результатов по сравнению с КИ по Agatson [Ulzheimer et al.], однако необходимы дальнейшие исследования в этом направлении [123, 124].

С внедрением в клиническую практику большего количества МСКТ-систем с 4 рядами детекторов появилась возможность проведения МСКТ-исследований сердца на высоком уровне, сравнимым с ЭЛТ. В связи с активным распространением МСКТсистем были организованы исследования по сравнению возможности использования ЭЛТ и МСКТ для количественной оценки кальциноза коронарных артерий. В 2001 г. такое исследование было проведено на 70 пациентах [Goldin et al.] [51]. Не было обнаружено значимой разницы коэффициентов межтестовой вариации при анализе кальцинированных бляшек, исходя из плотности не ниже 130 HU. Однако межтестовый коэффициент вариации значимо отличался (Р < 0,03) при анализе кальцинированных бляшек, исходя из плотности не ниже 90 HU.

В аналогичном исследовании [Becker et al.] была показана высокая корреляция между двумя методами [18]. При этом для пациентов с КИ менее 100 ед. вариабильность достигала 32%. Однако в связи с тем, что число пациентов с КИ менее 100 ед. незначительно, суммарный уровень корреляции был очень высок за счет группы пациентов с КИ более 100 ед.

В 2002 г. [Knez et al.] было проведено исследование на 99 пациентах по точности подсчета уровня КИ, используя МСКТ в сравнении с ЭЛТ [64]. Особенность этой работы заключалась в использовании объемного, а не традиционного КИ по алгоритму Agatson. В результате исследователи пришли к выводу, что использование объемного КИ значительно повышает уровень корреляции между МСКТ и ЭЛТ (r=0,99). Средний коэффициент вариации составил 17%. Важным представляется тот факт, что из 99 пациентов, включенных в исследование, 26 человек имели КИ менее 100 ед., а коэффициент вариации между МСКТ и ЭЛТ не превышал 20% и оставался практически равным таковому для группы с КИ более 100 ед.

В исследовании [Stanford et al.] по сравнению МСКТ и ЭЛТ на группе пациентов с КИ не выше 400 ед. принимало участие 78 асимптомных пациентов [112]. Уровень КИ при использовании метода ЭЛТ был выше, чем при МСКТ. Для группы пациентов с КИ больше 11 ед. разница составляла от 15 до 30% (в среднем 20%). Однако для группы с КИ менее 11 ед. разница составляла от 65 до 67,9%. Авторами был сделан вывод, что корреляция между МСКТ и ЭЛТ высока, но при КИ свыше 11 ед. расхождение уровня КИ по данным МСКТ и ЭЛТ более значимымо.

Воспроизводимость результатов любого метода обследования требуется для подтверждения точности применяемой методики. В случае воспроизводимости КИ это необходимо для наблюдения за течением атеросклероза, его возможной прогрессией или стабилизацией. Расхождения в полученных данных могут быть связаны с несколькими факторами:

В исследовании Bielak et al. было показано, что у пациентов с небольшими по площади кальцинатами выявляемость их при повторных ЭЛТ-исследованиях в течение 1-2 дней снижалась на 50% [20]. Причинами плохой воспроизводимости результатов могли быть недостаточная синхронизация с ЭКГ, частичный объемный эффект и артефакты от сердечных сокращений.

В 2005 г. Detrano et al. провели многоцентровое исследование по сравнению воспроизводимости результатов исследования КИ методами ЭЛТ и МСКТ [37]. В исследовании принимало участие 6 841 пациентов, у 3355 из них были обнаружены кальцинаты в проекции стенок коронарных артерий. Коэффициент корреляции КИ при первом МСКТ исследовании и при втором был очень высок - 96%. Коэффициент вариации КИ для ЭЛТ систем составил 15,8%, для МСКТ-систем - 16,9%. Была отмечена более высокая воспроизводимость объёмного КИ (коэффициент вариации - 18,3%) в сравнении с КИ по алгоритму Agatson [8] (коэффициент вариации 20,1%). Исследователи сделали вывод, что воспроизводимость результатов МСКТ практически полностью эквивалентна данным ЭЛТ.

Во многих работах отмечается большее значение вариабельности при сравнении групп с уровнем КИ менее 100 ед. При этом воспроизводимость данных МСКТ и ЭЛТ при повторных исследованиях варьирует в широких границах. Так, например, в исследованиях Yoon et al., Mao et al., Lu et al. межтестовая вариабельность ЭЛТ варьировалась от 13 до 43%, вариабельность МСКТ тоже была очень высокой [138, 75, 72]. Однако в исследовании Ohnesorge et al. межтестовая вариабельность МСКТ составила 11-16% [87]. Можно сделать вывод, что межтестовая вариабельность ЭЛТ и МСКТ систем на данный момент достаточно высока, но при этом находится в приблизительно равных пределах относительно друг друга.

Существуют разногласия в вопросе, какое минимальное количество смежных пикселей необходимо для регистрации участка кальциноза при использовании МСКТ-систем. Большинство авторов сходятся во мнении, что пороговым значением плотности для регистрации участка кальциноза на ЭЛТ-системах можно считать плотность свыше 130 HU и размер от 2-3 смежных пикселей.

Несомненно, что для улучшения воспроизводимости методики подсчета КИ требуется дальнейшая работа. Вероятно, это будет достигнуто способом улучшения синхронизации с ЭКГ, стандартизирования программы подсчета КИ и, конечно же, увеличения скорости томографирования, что уменьшит количество артефактов.

Данные нескольких ЭЛТ-исследований по определению вариабильности КИ при использовании различных алгоритмов подсчёта КИ представлены в табл. 12.

Кальциноз коронарных артерий любой степени был нами выявлен у 20% пациентов с отсутствием (по данным коронарографии) признаков атеросклеротического поражения коронарного русла, у 53% пациентов с минимальными атеросклеротическими изменениями, у 78% больных с 1-сосудистым поражением, при 2-сосудистом и 3-сосудистом поражении кальцинаты наблюдались у 97%, при 3-сосудистом с вовлечением ствола ЛКА - у всех больных (100%) [2].

Несмотря на высокую чувствительность и специфичность томографических методов исследования, кальциноз коронарных артерий выявляется не у всех больных ИБС. В литературе описаны данные, согласно которым, доля лиц с невыявленными кальцинатами коронарных артерий варьирует от 0 до 18%. Данный показатель в основном зависит от распространенности атеросклеротических поражений в изучаемой популяции. По нашим данным, отрицательные результаты ЭЛТ при наличии атеросклеротического поражения коронарных артерий отмечались в 8% случаев. Необходимо подчеркнуть, что пациенты с ИБС без признаков наличия кальция в атеросклеротических бляшках были значительно моложе (средний возраст 48 лет), чем в среднем в изучаемой группе (54 года), а продолжительность заболевания у них была достоверно меньше, чем у больных с положительными результатами теста (1,6 года и 5,3 года, соответственно).

Нами проанализирована зависимость количества коронарного кальция от распространенности поражения коронарного русла. Отмечено достоверное возрастание КИ с увеличением выраженности коронарного атеросклероза. Кальциевый индекс при гемодинамически незначимых стенозах составил в среднем 111 ед., при 1-сосудистом поражении - 152 ед., при 2-сосудистом поражении - 324 ед., при 3-сосудистом - 622 ед., при 3-сосудистом с вовлечением ствола ЛКА - 825 ед. Корреляционный анализ выявил прямую взаимосвязь между количеством коронарного кальция и распространенностью поражения коронарного бассейна (r=0,74).

Хотя томографические методы имеют очень высокую чувствительность в выявлении кальцинатов коронарных артерий, протяженность и местоположение кальцината в стенке артерии не всегда совпадают с локализацией гемодинамически значимого стеноза.

По нашим данным [2], совпадение результатов коронарной ангиографии (КАГ) и МСКТ или ЭЛТ по локализации значимых стенозов отмечалось в 67% случаев (для стенозов более 50%) и в 59% случаев для гемодинамически незначимых стенозов. Кальцинаты при отсутствии стенозирования артерии, по данным КАГ отмечались в 20% сегментов, наиболее часто (45% случаев) они выявлялись в проксимальных сегментах передней нисходящей артерии (ПНА). Данные результаты могут указывать на важную роль сосудистого ремоделирования в процессе развития атеросклеротической бляшки.

Совпадение результатов ЭЛТ и КАГ наиболее часто наблюдалось в проксимальных (57%) и в средних сегментах (63%), в дистальных - лишь в 34% случаев. Отсюда следует вывод, что кальцинаты могут свидетельствовать о наличии атеросклеротической бляшки, однако отсутствие коронарного кальция при посегментном анализе не исключает полностью наличия атеросклероза в связи с тем, что «мягкие» бляшки, не содержащие кристаллов гидроксиапатита кальция, не выявляются на бесконтрастной ЭЛТ и МСКТ.

Таким образом, морфологическая оценка кальцинатов с помощью томографических методов полезна для предсказания наличия и локализации клинически значимых стенозов у пациентов с ИБС. Использование посегментного анализа кальцинатов в сочетании с данными КАГ может дать полезную информацию о состоянии атеросклеротической бляшки без использования таких инвазивных процедур, как внутрикоронарное ультразвуковое исследование.

Чувствительность ЭЛТ в нашем исследовании составила 92% со специфичностью 71%, положительная предсказательная ценность - 93%, отрицательная предсказательная ценность - 67% [2]. В табл. 15 представлены показатели диагностической точности ЭЛТ в зависимости от возраста пациентов.

Чувствительность метода возрастала от 88% у молодых пациентов в возрасте 30-39 лет до 100% у лиц старше 70 лет. Напротив, наиболее высокая специфичность отмечена в возрастной группе 30-39 лет, тогда как у пациентов старше 70 лет она составила лишь 25%. Это доказывает, что отсутствие кальцинатов у молодых пациентов с почти 100%-й вероятностью свидетельствует об отсутствии коронарного атеросклероза. Вероятность того, что пациенты с выявляемым кальцинозом страдают ИБС, достаточно высока во всех возрастных группах - от 88% у молодых пациентов до 100% у пожилых.

Эндоваскулярные вмешательства считаются одним из наиболее распространенных методов лечения ИБС, однако высокая частота рестенозов и вероятность развития в ходе процедуры осложнений ограничивают их применение.

Исследования последних лет направлены в том числе и на изучение зависимости частоты осложнений ИБС и исходов реваскуляризирующих вмешательств от количества коронарного кальция, определенного на ЭЛТ.

Нами было предпринято исследование 80 больных, которым была выполнена транслюминальная баллонная коронарная ангиопластика (ТБКА). Общее количество коронарных сегментов, подвергнутых ангиопластике, составило 96. Были определены значения КИ в сегменте, подвергнутом ТБКА, при которых отмечается максимальная чувствительность и специфичность для прогнозирования возможных осложнений и рестеноза. Наличие высокой степени кальциноза стенки артерии в месте ТБКА оказалось предиктором более высокого риска осложнений процедуры и развития рестеноза. Для прогнозирования осложнений критическим оказался КИ 29 ед. (чувствительность - 80%; специфичность - 74%). Для предсказания рестеноза пороговая величина КИ составила 27 ед. (чувствительность 73%; специфичность 67%).

С целью оценки влияния коронарного кальциноза на частоту осложнений в ходе ТБКА пациенты были разделены на две группы: со значимым кальцинозом в сегменте коронарной артерии, подвергаемом ТБКА (КИ 29 ед.; n=34), и незначимым (КИ < 29 ед.; n=62). В группе со значимым кальцинозом осложнения были выявлены в 38% случаев, с незначимым - в 16% (разница достоверна). Относительное увеличение риска развития осложнений при ТБКА у пациентов со значимым кальцинозом стенки составил 2,37.

Для оценки связи коронарного кальциноза с частотой возникновения рестенозов пациенты были разделены на две группы: со значимым кальцинозом в сегменте, подвергаемом ТБКА (КИ < 27 ед.; n=33), и незначимым (КИ < 27 ед.; n=60). В группе со значимым кальцинозом рестеноз был выявлен в 36% случаев, с незначимым - в 17% (разница достоверна). Относительное увеличение риска развития рестеноза у пациентов со значимым кальцинозом составило 2,18.

КИ должен быть одним из тех факторов, который необходимо учитывать при выработке стратегии лечения больных ИБС, особенно, если стоит вопрос об использовании эндоваскулярных процедур.

Суммируя эти данные, можно заключить, что применение ЭЛТ и МСКТ - простых, безопасных и точных методов количественной оценки коронарного кальциноза - позволяет оптимизировать подходы к лечению больных ИБС, помогает в выборе наилучшего метода реваскуляризации.