Введение к работе
Актуальность темы исследования
Ишемическая болезнь сердца (ИБС) занимает лидирующее место в структуре заболеваний сердечно-сосудистой системы, от которых в мире умирает больше всего людей (ВОЗ, 2011). Ведущей причиной смерти трудоспособного населения в Российской Федерации также является ИБС, ежегодно от которой погибают около 600 тысяч человек (Бокерия Л.А., Гудкова Р.Г., 2011).
Хирургические методы лечения ИБС получили широкое распространение в современной медицине, позволяя, в отличие от медикаментозной терапии, наиболее эффективно восстанавливать трудоспособность большинства пациентов (Беленков Ю.Н. и соавт., 2002; Brener S.J. et al., 2006).
Коронарное шунтирование является предпочтительным методом восстановления перфузии миокарда у больных с тяжелыми трехсосудистыми поражениями коронарных артерий или многоуровневыми стенозами левой коронарной артерии (Першуков И.В., Батыралиев Т.А., 2006; Serruys P.W. et al., 2009; Hillis L.D., 2011).
В качестве кондуитов для коронарного шунтирования наиболее часто используют внутригрудную и лучевую артерии, а также большую подкожную вену ноги (Бокерия Л.А. и соавт., 2001; Maniar H.S. et al., 2002). Эффективность коронарного шунтирования в улучшении качества жизни напрямую связана с проходимостью шунтов. В связи с тем, что артериальные и венозные шунты имеют разное время функционирования, а также разные причины закрытия в послеоперационном периоде, выбор типа шунта играет важную роль в долгоcрочной эффективности коронарного шунтирования (Савченко А.П. и соавт., 2006; Sabik J.F.I. et al., 2005).
Диагностика проходимости коронарного русла и шунтов после реваскуляризирующих операций является одной из актуальных проблем современной кардиологии. Боли в грудной клетке после коронарного шунтирования, как правило, вызваны прогрессированием атеросклеротического процесса, проявляющегося появлением новых стенозов или окклюзий в коронарных шунтах и артериях (Беленков Ю.Н., Акчурин Р.С., Савченко А.П., 2000; Залесов В.Е. и соавт., 2008; Wan S. et al., 2012).
Степень разработанности темы. В настоящее время инвазивная коронарная ангиография/шунтография является «золотым стандартом» в оценке морфологии, проходимости и тяжести поражения коронарных шунтов и артерий (Терновой С.К. и соавт., 2006; Бокерия Л.А., Алекян Б.Г., 2008; Hamon M. et al., 2008; Nazeri I. et al., 2009).
Однако информация, получаемая при инвазивной коронарной ангиографии/шунтографии, отражает лишь наличие сужения просвета шунта или сосуда и не позволяет выявить его природу (атеросклеротическая бляшка, пристеночные тромботические массы или гиперплазия интимы), а также оценить окружающие ткани (Escolar E. et al., 2006; Bastarrika G. et al., 2009).
К тому же данная методика имеет ряд важных ограничений: осложнения (аритмии, инфаркт миокарда, острые нарушения мозгового кровообращения, диссекции, перфорации сосудов), необходимость госпитализации в стационар и высокая стоимость процедуры (Меркулов Е.В., Миронов В.М., Самко А.Н., 2011; American Heart Association, 2009).
Методы инструментальной диагностики и радионуклидные методы дают лишь косвенную информацию о степени проходимости коронарных шунтов и артерий и могут использоваться скорее для определения гемодинамической значимости стенозов в них (Шумаков В.И. и соавт., 2003; Беленков Ю.Н. и соавт., 2007; Hachamovitch R., Berman D., 2005; Inglese L., Matheoud L.R., 2007).
Магнитно-резонансная томография (МРТ) также дает информацию о функциональном состоянии шунтов и области их кровоснабжения и в основном используется для оценки функции левого желудочка, перфузии и жизнеспособности миокарда (Терновой С.К., Синицын В.Е., Гагарина Н.В., 2003; Langerak S.E. et al., 2002). Низкое пространственное разрешение МР-ангиографии по сравнению с КТ-коронарографией или рентгеновской инвазивной коронарографией, продолжительное время исследования и неспособность пациентов с сердечно-легочной патологией длительно и часто задерживать дыхание являются недостатками МРТ, ограничивающими ее применение (Stauder N.I. et al., 2005).
С внедрением в клиническую практику 64-срезовых компьютерных томографов, имеющих улучшенное пространственное и временное разрешение по сравнению с предыдущими поколениями компьютерных томографов, улучшилась и диагностическая точность КТ-шунтографии в оценке проходимости коронарных шунтов. Однако, несмотря на очевидные преимущества 64-срезовой КТ-шунтографии, по данным ряда авторов, остаются определенные проблемы в оценке проходимости дистального анастомоза и значительно обызвествленных коронарных артерий (Khan R., Rawal S., Eisenberg M.J., 2009; Nazeri I. et al., 2009).
К тому же, мнения ученых относительно диагностической точности метода в оценке проходимости шунтов и основных причинах нарушения их функционирования различаются (Malagutti P. et al., 2007; Nazeri I. et al., 2009; Sahiner L. et al., 2012). Не существует единого мнения и о влиянии конкурентного кровотока на проходимость коронарных шунтов, в частности венозных (Sabik J.F., Blackstone E.H., 2008; Glineur D., Hanet C., 2012).
В литературе имеются общие данные о морфологических изменениях артериальных и венозных шунтов в различные сроки послеоперационного периода, в то время как данные о проходимости шунтов к различным коронарным артериям встречаются лишь в единичных статьях и не всегда совпадают (Беленков Ю.Н. и соавт., 2007; Motwani J.G., Topol E.J., 1998; AronowW.S., 2013). Кроме того, в литературе отсутствуют данные о контрольных сроках выполнения КТ-шунтографии бессимптомным пациентам после коронарного шунтирования.
В связи с вышеизложенным особую актуальность представляет изучение возможностей 64-срезовой КТ-шунтографии в оценке проходимости коронарных шунтов и артерий в отделенном послеоперационном периоде, определение контрольных сроков выполнения КТ-шунтографии пациентам без признаков ИБС.
Цель исследования. Повышение эффективности диагностики нарушений проходимости коронарных шунтов и артерий в отдаленном послеоперационном периоде на основе применения компьютерной томографии.
Задачи исследования:
-
Определить роль и возможности КТ-шунтографии в диагностике проходимости коронарных шунтов и артерий у пациентов после коронарного шунтирования. Отработать и усовершенствовать методику коронарной КТ-шунтографии.
-
Провести сравнительный анализ эффективности КТ-шунтографии и инвазивной коронарной шунтографии в диагностике значимых стенозов и окклюзий коронарных шунтов и артерий в отдаленном послеоперационном периоде.
-
Оценить влияние стенозов проксимальных сегментов шунтированных артерий на вероятность развития окклюзий артериальных и венозных шунтов.
-
Выявить частоту развития окклюзий и стенозов коронарных шунтов на различных этапах отдаленного послеоперационного периода. Определить пяти- и десятилетнюю «выживаемость» артериальных и венозных шунтов.
-
Разработать алгоритм диагностики, определить и обосновать сроки лучевого обследования пациентов после коронарного шунтирования. Оценить дополнительные возможности КТ-шунтографии.
Научная новизна исследования. Изучены закономерности развития стенотических поражений артериальных и венозных коронарных шунтов для каждой шунтированной артерии в зависимости от сроков после коронарного вмешательства. Достоверно доказано, что частота развития значимых стенозов и окклюзий была наибольшей для правой коронарной артерии в группе пациентов, обследованных через 10 лет после коронарного вмешательства (p<0,005).
Установлена взаимосвязь развития окклюзий как артериальных, так и венозных шунтов от степени стеноза проксимального сегмента шунтированных коронарных артерий.
Определены контрольные сроки обследования пациентов после коронарного шунтирования на основе патологических изменений коронарных шунтов. Выявлены «критичные» периоды функционирования артериальных и венозных шунтов.
Достоверно доказано, что КТ-шунтография в диагностике окклюзий коронарных шунтов и артерий не уступает инвазивной коронарной шунтографии.
Определены оптимальные методика и алгоритм обследования пациентов после коронарного шунтирования.
Теоретическая и практическая значимость. Отработана и усовершенствована методика КТ-шунтографии путем оптимизации протокола введения контрастного вещества и физиологического раствора, а также применения различных алгоритмов реконструкции аксиальных срезов из «сырых» данных, что позволило улучшить визуализацию коронарных шунтов и артерий.
Использование модифицированной формулы расчета объема контрастного вещества позволяет дифференцированно подойти к его расчету для каждого пациента, а также получить более полное заполнение коронарного русла контрастным веществом.
По результатам сравнения диагностических характеристик (чувствительности, специфичности и диагностической точности) КТ-шунтографии и инвазивной коронарной шунтографии доказана высокая эффективность КТ-шунтографии в выявлении значимых стенозов коронарных шунтов и артерий, а в выявлении их окклюзий КТ-шунтография не уступает инвазивной коронарной шунтографии.
Достоверно доказано, что коронарные шунты окклюзировались чаще при степени стеноза проксимального сегмента шунтированных артерий менее 65% (p<0,001).
Разработан оптимальный алгоритм обследования пациентов в отдаленном послеоперационном периоде после коронарного шунтирования.
Результаты КТ-шунтографии позволяют избежать выполнения инвазивной коронарной шунтографии у пациентов без новых значимых стенозов и окклюзий.
Выявлена частота развития окклюзий и значимых стенозов для артериальных и венозных коронарных шунтов в зависимости от сроков после оперативного вмешательства, определены их пяти- и десятилетняя «выживаемость». На основе полученных данных обоснованы контрольные сроки выполнения КТ-шунтографии пациентам без признаков ИБС после коронарного шунтирования.
Результаты выполненной работы могут повысить качество и эффективность диагностики и лечения пациентов после коронарного шунтирования.
Методология и методы исследования. Диссертационное исследование выполнялось в несколько этапов. На первом этапе изучалась отечественная и зарубежная литература, посвященная данной проблеме. Всего проанализировано 190 источников, из них 40 – отечественных, 150 – зарубежных.
На втором этапе научной работы были обследованы 128 пациентов после коронарного шунтирования, у которых послеоперационный период составлял более полугода.
На третьем этапе диссертационного исследования производили сравнительный анализ КТ-шунтографии и инвазивной коронарной шунтографии и статистическую обработку полученных результатов.
Клиническая характеристика пациентов. Всего было обследовано 128 пациентов после коронарного шунтирования в отдаленном послеоперационном периоде.
КТ-шунтографию выполняли на кафедре рентгенологии и радиологии (с курсом ультразвуковой диагностики) ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ в период с 2010 по 2013 годы. Возраст пациентов был в диапазоне от 50 до 83 лет, средний возраст составил 67,2±8,2 лет. Среди обследованных пациентов преобладали мужчины (85,9%) в возрасте старше 60 лет, что согласуется с общей частотой операций коронарного шунтирования у мужчин и женщин.
После коронарного шунтирования в отдаленном послеоперационном периоде всем пациентам выполнили эхокардиографию, инвазивную коронарную шунтографию и КТ-шунтографию.
Всего для оценки были доступны 375 шунтов (118 артериальных и 257 венозных), 410 шунтированных сосудов, 116 нешунтированных артерий.
Для оценки корреляции морфологических изменений в артериальных и венозных шунтах и времени после коронарного шунтирования все пациенты (n=128) были разделены на семь групп:
I группа – от полугода до года (n=27, 21,1%);
II группа – от года до двух лет (n=30, 23,4%);
III группа – от двух до трех лет (n=17, 13,3%);
IV группа – от трех до пяти лет (n=11, 8,6%);
V группа – от пяти до семи лет (n=15, 11,7%);
VI группа – от семи до десяти лет (n=12, 9,4%);
VII группа – более десяти лет (n=16, 12,5%).
В дальнейшем для каждой группы была произведена характеристика морфологических изменений в зависимости от типа шунтов, после чего для каждой артерии была определена зависимость наличия окклюзий и стенозов шунтов от времени после оперативного вмешательства.
Для оценки влияния конкурентного кровотока на вероятность окклюзии шунта общее количество окклюзированных шунтов (n=93) разделили на группы в зависимости от типа шунтов (артериальные или венозные) и степени стеноза проксимальных сегментов шунтированных артерий: 50%, 51-65%, 66-80%, 81-95%, 96%.
Усовершенствованная методика КТ-шунтографии у пациентов после коронарного шунтирования в отдаленном послеоперационном периоде
Исследования проводили на 64-срезовом компьютерном томографе «Aquilion 64» (Toshiba, Япония). Применяли следующие параметры сканирования: коллимация – 64х0,5 мм, напряжение на трубке 120-135 кВ, анодный ток – 400-500 мА, время вращения трубки – 0,4 с, питч (в пересчете на один срез) – 0,22, шаг стола – 0,38 см, время сканирования ~ 12-14 с.
При ЧСС более 70 уд/мин пациенты перорально принимали бета-блокаторы (метопролол) в дозировке 50-100 мг, либо пациентам внутривенно вводили бета-блокаторы короткого действия (беталок) 5 мг (5 мл) препарата по 1 мл с двухминутным интервалом (не более 10 мг). Сканирование начинали при снижении ЧСС менее 70 уд/мин.
Неионное контрастное вещество (иопромид – 370 мг йода/мл) вводили с помощью двухколбового автоматического инъектора. Контрастный препарат вводили двухфазно: первая фаза со скоростью 5-5,5 мл/с (80% от объема вещества), а вторая – 2,5 мл/с (20% от объема вещества). После контрастного вещества вводили 50 мл физиологического раствора со скоростью 5-6 мл/с в качестве «болюса-преследователя» для скорейшей элиминации контрастного вещества из правых камерах сердца.
Объем контрастного вещества рассчитывали по формуле: V=A*(t+5), где V – объем необходимого контрастного вещества, мл; А – скорость введения контрастного вещества, мл/с; t – общее время сканирования, с (рассчитывается автоматически для каждого конкретного пациента в зависимости от длины зоны сканирования); 5 с – время задержки для подачи голосовой команды и установки стола в стартовое положение.
Реконструкцию аксиальных срезов из «сырых» данных производили с помощью встроенного программного обеспечения компьютерного томографа: при синусовом ритме – в середине диастолы (65-75% R-R интервала), у пациентов с нарушениями ритма – вручную выбирали оптимальную фазу реконструкции с наименьшей подвижностью коронарных артерий. При получении изображений неудовлетворительного диагностического качества с помощью стандартного алгоритма обработки изображений использовали алгоритм «тонкой» интерполяции «сырых» данных (сегмент – 180) при ЧСС до 70 ударов в минуту, что позволило у части пациентов уменьшить количество динамических артефактов от правой коронарной артерии и улучшить визуализацию контуров желудочков.
Положения, выносимые на защиту.
-
КТ-шунтография является высокоинформативным малоинвазивным методом оценки проходимости коронарных шунтов и артерий, позволяющим с высокой точностью определить наличие значимых стенозов и окклюзий на различных этапах отдаленного послеоперационного периода.
-
КТ-шунтография в диагностике окклюзий коронарных шунтов и артерий не уступает инвазивной коронарной шунтографии: диагностическая точность КТ-шунтографии в выявлении окклюзий шунтов и нешунтированных артерий достигает 100%, шунтированных артерий – 99,5%.
Диагностическая точность КТ-шунтографии в выявлении стенозов шунтов составляет 97,1%, шунтированных артерий – 93,7%, нешунтированных артерий –94,8%.
-
Стеноз проксимального сегмента шунтированной артерии менее 65% оказывает существенное влияние на развитие окклюзии венозных шунтов, что согласуется с концепцией конкурентного кровотока.
-
Контрольные сроки проведения КТ-шунтографии у пациентов без признаков ИБС составляют 2 года, 8 и 11 лет. Эти сроки обусловлены различной частотой появления новых окклюзий и значимых стенозов шунтов вследствие изменения причин их развития на различных этапах послеоперационного периода.
-
Результаты пяти- и десятилетней «выживаемости» коронарных шунтов свидетельствуют о том, что целесообразно использовать артериальную, а не венозную реваскуляризацию там, где это возможно.
Степень достоверности и апробация результатов. Степень достоверности результатов проведенного исследования определяется значительным и репрезентативным объемом выборки обследованных пациентов (n=128), применением современных методов исследования (эхокардиография, инвазивная коронарная шунтография, многосрезовая КТ-шунтография), а также обработкой полученных данных современными методами математической статистики. Приводятся качественные и убедительные иллюстрации выявленных патологических изменений.
Результаты диссертационного исследования используются в практической работе 1 клиники (хирургии усовершенствования врачей) им. П.А. Куприянова, отделениях лучевой диагностики кафедры рентгенологии и радиологии (с курсом ультразвуковой диагностики) Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова и внедрены в учебный процесс.
Основные результаты работы доложены и обсуждены на: конференции «Лучевая диагностика социально значимых заболеваний» РНЦРХТ (СПб., 2011); заседании Санкт-Петербургского радиологического общества (СПб., 2012); Невском радиологическом форуме (СПб., 2013); Российском национальном конгрессе кардиологов (СПб., 2013); Европейском конгрессе радиологов (EСR) (Вена, 2013); Европейском обществе кардиорадиологов (ESCR) (Лондон, 2013).
Апробация диссертационной работы проведена на межкафедральном совещании кафедр: рентгенологии и радиологии (с курсом ультразвуковой диагностики), 1 клиники (хирургии усовершенствования врачей) им. П.А. Куприянова, 1 клиники (терапии усовершенствования врачей) имени Н.С. Молчанова ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» МО РФ (протокол №2 от 20.09.2013 г.).
Личный вклад. Тема и план диссертации, ее основные идеи и содержание разработаны совместно с научным руководителем на основе многолетних целенаправленных исследований.
Автор самостоятельно обосновал актуальность темы диссертации, цель, задачи и этапы научного исследования. Разработана формализованная карта обследования пациентов и на ее основе создана электронная база данных.
Диссертант лично выполнил КТ-шунтографию 128 пациентам, самостоятельно проводил обработку полученных данных.
Личный вклад автора в изучение литературы, сбор, обобщение, анализ, статистическую обработку клинических материалов и написание диссертации – 100%.
Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 17 печатных работ, из них 4 публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Внедрены 4 рационализаторских предложения (№ 12787/5 от 07.11.2011 г.; № 12823/6 от 10.11.2011 г.; № 13194/5 от 25.10.12 г.; № 13251/6 от 29.10.2012 г.).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций и списка используемой литературы. Работа содержит 57 рисунков, 17 таблиц. Список литературы включает 190 источников (40 отечественных и 150 зарубежных). Текст диссертации изложен на 155 листах машинописного текста.
Похожие диссертации на Рентгеновская компьютерная томография в оценке состояния коронарных шунтов в отдаленном послеоперационном периоде
