Введение к работе
Актуальность темы
Заболевания, сопровождающиеся гипертрофией миокарда левого желудочка (ГЛЖ), все чаще становятся предметом исследований ученых. В первую очередь это связано с прогностическим значением этой патологии, – ГЛЖ - это серьезный независимый прогностический фактор развития сердечно-сосудистых заболеваний, таких, как нарушения ритма, ишемическая болезнь сердца (ИБС), хроническая сердечная недостаточность (ХСН), нарушения мозгового кровообращения (НМК). Кроме того, считается, что ГЛЖ различного генеза характеризуется не только структурно-морфологическими изменениями и нарушениями функции ЛЖ, но и имеют более глубокие изменения, - нарушения энергетического метаболизма сердечной мышцы.
К наиболее распространенным заболеваниям, сопровождающим ГЛЖ, относят артериальную гипертонию (АГ) и гипертрофическую кардиомиопатию (ГКМП).
Изучение особенностей АГ до сих пор не теряет свою актуальность вследствие высокой заболеваемости и значительной частоты осложнений, приводящих к инвалидизации или смерти больного. Выявлено несколько факторов, влияющих на прогноз течения данного заболевания, среди них – наличие и степень поражения органов-мишеней, в том числе головного мозга, сердца и сосудов, а так же почек. Выявление ГЛЖ ухудшает прогноз развития злокачественной тахикардии, инфаркта миокарда и внезапной сердечной смерти в 6-8 раз. Одной из причин нарушения функции ЛЖ у больных АГ с ГЛЖ считаются нарушения энергетического метаболизма миокарда, когда снижается активность креатинкиназы и общее количество креатина в гипертрофированном сердце за счёт перегрузки давлением.
ГКМП – одна из самых распространенных кардиомиопатий (страдают от 0,2 до 0,5 % популяции) и является наследственным заболеванием, передающимся по аутосомно-доминантному типу наследования. Данное заболевание характеризуется массивной гипертрофией миокарда (более 15 мм), наиболее часто асимметричного характера, засчет утолщения межжелудочковой перегородки (МЖП), при отсутствии иных причин (АГ, пороки развития, специфические заболевания сердца). Ежегодная смертность больных ГКМП колеблется от 1до 6 %, наиболее характерной для этого заболевания является ВСС в результате внезапного приступа нарушения ритма.
Активное применение методов лучевой диагностики в исследование больных с ГЛЖ привело к расширению горизонтов в понимании патогенеза заболевания. Однако большинство из методов позволяют получить лишь признаки морфологических или функциональных изменений, но не дают информацию о предшествующих клинической манифестации изменениях на молекулярном уровне. Тем не менее, состояние энергетического метаболизма миокарда может быть одним из факторов, индуцирующих последующее развитие сердечно-сосудистых осложнений.
Одним из наиболее перспективных методов прижизненного изучения биоэнергетических процессов в миокарде является магнитно-резонансная спектроскопия (МРС). Наибольшее распространение в исследованиях сердца приобрела фосфорная МРС, поскольку атомы фосфора находятся в молекулах основных энергетических метаболитов мышечной ткани (фосфокреатин (ФК), аденозинтрифосфат (АТФ), неорганический фосфат (НФ). Фосфорная МРС позволяет неинвазивно, без введения радиофармпрепаратов определять относительные концентрации высокоэнергетических фосфатов в мышечной ткани.
Однако на данный момент фосфорная МРС не имеет стандартизованного протокола проведения исследования. Кроме того, становящиеся все более доступными сверхвысокопльные МР-томографы позволяют получать более разрешенную спектральную картину, тем не менее, их возможности в проведении сложного спектроскопического исследования сердца не изучены.
Актуальность настоящей работы определяется немногочисленностью и неоднозначностью полученных ранее результатов исследований, посвященных как проведению самого спектроскопического исследования, так и применению методики в исследованиях нарушений метаболизма миокарда у больных с ГЛЖ различного генеза.
Цель работы: Определить возможности магнитно-резонансной спектроскопии сердца 31P в изучении особенностей метаболизма высокоэнергетических фосфатов (фосфокреатина и АТФ) в миокарде левого желудочка у больных с гипертрофией миокарда различного генеза в сравнении со здоровыми лицами.
Задачи исследования:
1. Разработать протокол проведения магнитно-резонансной спектроскопии сердца по фосфору.
2. Определить значения нормы относительных концентраций для различных энергетических индексов у здоровых добровольцев.
3. Выявить значения относительных концентраций высокоэнергетических фосфатов у больных с гипертрофией миокарда различного генеза (при артериальной гипертонии и гипертрофической кардиомиопатии).
4. Провести сравнительный анализ различных энергетических индексов между группами и выявить возможную зависимость между показателями 31P МРС и МРТ сердца.
Научная новизна: В данном исследование впервые получены данные о влиянии различных протоколов проведения МРС сердца на качество получаемой спектральной картины. Определены нормальные значения относительных концентраций высокоэнергетических фосфатов в миокарде ЛЖ, а так же получены данные о снижение уровня энергетического метаболизма миокарда у больных с гипертрофией миокарда различного генеза.
Практическая значимость: Установлено, что МРС сердца позволяет определить снижение относительных концентраций высокоэнергетических фосфатов в миокарде левого желудочка у больных с гипертрофией различного генеза и должна применяться в специализированных кардиологических учреждениях. Данное исследование следует проводить согласно представленному в данной работе протоколу.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Выполнение фосфорной спектроскопии сердца на высокопольном МР-томографе с использованием адиабатического импульса, итеративного типа шиммирования, а так же синхронизации сбора данных с ЭКГ позволяет получать спектр высокого разрешения, с возможностью определения и сравнения площадей под пиками высокоэнергетических фосфатов.
-
Магнитно-резонансная спектроскопия по фосфору является современным методом неинвазивного определения концентраций веществ в миокарде как здоровых лиц, так и больных различными сердечно-сосудистыми заболеваниями.
-
Больные с гипертрофией миокарда левого желудочка демонстрируют снижение уровня энергетического метаболизма миокарда еще до проявления нарушения его сократительной функции.
Личный вклад автора: автору принадлежит ведущая роль в выборе направления исследования, анализе и обобщении полученных результатов. В работах, выполненных в соавторстве, автором лично проведено моделирование параметров, мониторинг получения данных, аналитическая и статистическая обработка, научное обоснование и обобщение полученных результатов. Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования: от постановки задач, их экспирементально-теоретической и практической реализации, до обсуждения результатов в научных публикациях и докладах и их использования в практике.
Апробация диссертации:
Основные положения работы были доложены на: Европейском конгрессе кардиорадиологов (Барселона, Испания, 25-27 октября 2012); Всероссийской научно-практической конференции «Кардиология в свете новых достижений медицинской науки» (Москва, 5-6 июня 2012); VI Всероссийском национальном конгрессе по лучевой диагностике и терапии (Москва, 30 мая – 1 июня, 2012 г); Европейском конгрессе по артериальной гипертонии (Милан, Италия, 14-17 июня 2011 г.); Невский Радиологический форум 2011 (Санкт-Петербург, 2-5 апреля 2011); IV международном медицинском Форуме «Индустрия здоровья» (Москва, 18-20 апреля 2011 года).
Диссертация апробирована и рекомендована к защите 26 июня 2012 г. на заседании межотделенческой апробационной комиссии Ученого Совета НИИ Кардиологии имени А.Л. Мясникова ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» МЗ РФ.
Публикации: По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, из них 3 работы в рецензируемых ВАК журналах.
Внедрение результатов работы: Результаты исследования используются в практической деятельности отделов томографии и системных гипертензий НИИ Кардиологии имени А.Л. Мясникова ФГБУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.
Объем и структура работы: Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы (11 отечественных и 132 зарубежных работ). Работа иллюстрирована 19 таблицами и 46 рисунками.
