Ранняя диагностика ишемической болезни сердца (ИБС) — важная стратегия, направленная на снижение смертности и инвалидизации населения вследствие ИБС и ее осложнений. Инвазивная коронарография (КАГ) остается "золотым стандартом" диагностики ИБС, однако ее проведение рекомендовано пациентам с типичной клинической картиной и высокой предтестовой вероятностью (ПТВ) ИБС. У пациентов с промежуточной или низкой ПТВ при наличии факторов риска ИБС оптимальной тактикой ведения является проведение неинвазивных визуализирующих нагрузочных тестов и мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ)-ангиографии коронарных артерий (КА) [1][2]. Одним из таких методов, включенных в настоящие клинические рекомендации, является метод стресс-магнитно-резонансной томографии (МРТ) сердца с фармакологической пробой с аденозинтрифосфатом (АТФ) [3].

Стресс-МРТ сердца обладает высокой диагностической точностью и прогностической ценностью [4][5]. Основными преимуществами МРТ являются высокое пространственное разрешение и отсутствие лучевой нагрузки.

В международной практике преимущественно используется качественный анализ перфузии миокарда, выполнение которого зависит от навыка и опыта оператора. На протяжении последних десятилетий разрабатываются методы полуколичественного и полностью количественного анализа перфузии миокарда, основанные на оценке характеристик кривых интенсивности сигнала при первом прохождении контрастного препарата [6]. Несмотря на накопленный мировой опыт изучения перфузии миокарда методом стресс-МРТ сердца, стандартизированные протоколы с описанием применения полуколичественных параметров перфузии миокарда в клинической практике отсутствуют, а их использование остается предметом научных исследований. Разработка полуколичественных критериев нарушения перфузии миокарда по данным стресс-МРТ с фармакологической пробой с АТФ позволит преодолеть недостатки качественного анализа и усовершенствовать неинвазивную диагностику ИБС.

Цель настоящего исследования — оценка возможностей качественного и полуколичественного анализа перфузии миокарда по данным стресс-МРТ с АТФ и определение полуколичественных критериев снижения резерва перфузии миокарда на фоне обструктивного атеросклероза КА.

Клиническая характеристика. Стресс-МРТ сердца с АТФ проводилась пациентам для верификации диагноза ИБС или пациентам с уже диагностированной ИБС за период 2022-2023гг на магнитно-резонансном томографе Magnetom Aera 1,5 T (Siemens). Исследование проводилось в соответствии с этическими принципами, изложенными в Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации "Этические принципы медицинских исследований с участием человека в качестве испытуемого". Протокол исследования одобрен Независимым этическим комитетом ФГБУ "НМИЦК им. акад. Е. И. Чазова" Минздрава России. Все участники исследования подписали информированное согласие на проведение стресс-МРТ сердца с АТФ.

В исследование были включены 49 пациентов, клиническая характеристика которых представлена в таблице 1. Преимущественно были включены пациенты с промежуточной или низкой вероятностью ИБС при наличии ее факторов риска, из которых самым распространенным был сахарный диабет 2 типа (69,4%). У 12,2% пациентов ранее была верифицирована ИБС и было выполнено чрескожное коронарное вмешательство со стентированием в анамнезе. Типичная стенокардия наблюдалась в 26,5% случаев. Пациенты с постинфарктным кардиосклерозом в данное исследование включены не были. У всех пациентов была выполнена оценка степени атеросклеротического поражения КА с помощью инвазивной КАГ или МСКТ-ангиографии КА. При выявлении стресс-индуцированных дефектов перфузии миокарда пациентам было рекомендовано проведение инвазивной КАГ. При отсутствии стресс-индуцированной ишемии миокарда по данным стресс-МРТ сердца с АТФ атеросклеротическое поражение КА исключали с помощью МСКТ-ангиографии КА. Если при проведении МСКТ-ангиографии КА было выявлено стенозирование КА ≥50%, пациенты дополнительно направлялись на уточнение степени стенозирования КА с помощью инвазивной КАГ. В таком случае степень атеросклеротического поражения КА определялась по данным инвазивной КАГ. У пациентов c чрескожной транслюминальной баллонной коронарной ангиопластикой со стентированием в анамнезе при отсутствии стресс-индуцированных дефектов перфузии по данным стресс-МРТ сердца степень стенозирования КА определялась по данным предшествующей КАГ. Таким образом, инвазивная КАГ была проведена у 33 пациентов. За обструктивное поражение КА принималось наличие стеноза просвета КА ≥50% на момент исследования. Обструктивное атеросклеротическое поражение КА (стеноз просвета КА ≥50%) было выявлено у 46,9% пациентов.

Исследование не проводили пациентам с абсолютными противопоказаниями к проведению нагрузочных проб, такими как острый коронарный синдром, острое нарушение мозгового кровообращения, острая сердечная недостаточность. Наличие нарушений проводимости сердца (атриовентрикулярная блокада II-III ст., синусовая брадикардия <50 уд./мин), гипотония <90/60 мм рт.ст. и наличие бронхообструктивного синдрома являлись противопоказаниями к введению АТФ. Также исследование не выполнялось пациентам с противопоказаниями к выполнению МРТ и к введению контрастного препарата, пациентам с хронической болезнью почек со снижением скорости клубочковой фильтрации <30 мл/мин/1,73 м2. Пациентам с нарушениями ритма сердца в виде частой экстрасистолии, постоянной формой или частыми пароксизмами фибрилляции и трепетания предсердий исследование не проводилось во избежание технических затруднений интерпретации данных из-за зависимости качества изображений от частоты и регулярности сердечного ритма.

Протокол исследования. Стресс-МРТ сердца с АТФ выполнялась на фоне предварительной отмены антиангинальной терапии за 48 ч до исследования и отказа от кофеин-содержащих продуктов за 12 ч до процедуры. Исследование выполнялось по описанному ранее протоколу и включало проведение стандартных кино-последовательностей, оценку перфузии миокарда в покое и после 10-минутной паузы на фоне инфузии стресс-агента [7]. В качестве фармакологической нагрузки был использован АТФ со скоростью инфузии 160 мкг/кг/мин и продолжительностью введения до 3-6 мин или до достижения гемодинамического ответа (прирост ЧСС >10 уд./мин). Второй болюс контрастного препарата вводился за минуту до окончания инфузии АТФ. Были получены изображения по короткой оси левого желудочка (ЛЖ) на уровне базальных, средних и верхушечных сегментов. Эффективность фармакологической нагрузки оценивалась визуально по изменению сигнала от селезенки на изображениях стресса. С целью получения изображений удовлетворительного качества для дальнейшего проведения полуколичественного анализа были использованы последовательности с коррекцией дыхания и движений.

Анализ изображений. Интерпретация полученных изображений проводилась в соответствии с 16-сегментной моделью миокарда ЛЖ Американского общества кардиологов. Изображения были оценены качественно и полуколичественно.

За стресс-индуцированный дефект принималась зона пониженной интенсивности сигнала при первом прохождении контрастного препарата, определяемая не менее чем на 3-х последовательных изображениях стресса при отсутствии таковой на изображениях покоя. Проба расценивалась как положительная при обнаружении стресс-индуцированных дефектов перфузии методом качественного анализа.

Полуколичественный анализ основан на построении кривых интенсивности сигнала поступления контрастного препарата в полость ЛЖ и в миокард с помощью программного обеспечения Philips IntelliSpace. Определение границ эндокарда и эпикарда было определено вручную. Для оценки миокардиальной перфузии были использованы показатели максимального подъема кривой интенсивности сигнала в миокарде (МПМ), максимального подъема кривой интенсивности сигнала в полости ЛЖ (МПЛЖ) и относительного максимального подъема кривой интенсивности сигнала в полости ЛЖ (ОМПЛЖ). ОМПЛЖ был рассчитан как отношение МПМ к МПЛЖ (ОМПЛЖ = МПМ / МПЛЖ × 100). За индекс резерва миокардиальной перфузии (иРМП) принималось отношение ОМПЛЖ на нагрузке к ОМПЛЖ в покое (рисунок 1).

Сегменты миокарда были распределены на зоны в соответствии с кровоснабжением основных КА: передней нисходящей артерии (ПНА), огибающей артерии (ОА), правой коронарной артерии (ПКА). Сегменты 1, 2, 7, 8, 13, 14 соответствовали зоне бассейна кровоснабжения ПНА, сегменты 5, 6, 11, 12, 16 — ОА, сегменты 3, 4, 9, 10, 15 — ПКА. Средний иРМП был рассчитан для каждой зоны бассейнов кровоснабжения ПНА, ОА и ПКА. Глобальный иРМП был рассчитан, как среднее 16 сегментов миокарда.

Статистический анализ. Категориальные данные кли-нической характеристики пациентов описывались с указанием абсолютных значений и процентных долей. Количественные показатели были оценены на предмет соответствия нормальному распределению с помощью критерия Шапиро-Уилка и описывались с помощью среднего значения (M) и стандартного отклонения (SD) при нормальном распределении и с помощью медианы (Me) и интерквартильного размаха (Q25-Q75) в случае отличия распределения от нормального. Зависимость положительного результата стресс-МРТ и выявления дефектов перфузии миокарда по зонам бассейнов кровоснабжения основных КА от наличия обструктивного поражения КА проводилась при сравнении процентных долей 4-польных таблиц сопряженности с помощью критерия χ2 Пирсона. Построение прогностической модели вероятности наличия стенозирования КА ≥50% в зависимости от обнаружения стресс-индуцированных дефектов перфузии выполнялось при помощи метода логистической регрессии. Сравнение двух групп по количественному показателю, при распределении, отличном от нормального, выполнялось с помощью U-критерия Манна-Уитни. Для оценки диагностической значимости полуколичественного показателя перфузии миокарда при прогнозировании наличия обструктивного атеросклероза применялся метод анализа ROC-кривых. Корреляционный анализ между иРМП и количеством дефектов проводился с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Прогностическая модель, характеризующая зависимость иРМП от количества дефектов, разрабатывалась с помощью метода линейной регрессии. Статистический анализ проводился с использованием программ StatTech v. 4.0.6 (разработчик — ООО "Статтех", Россия), Jamovi 2.3.28.0.

Положительный результат стресс-МРТ сердца был статистически значимо ассоциирован с наличием стеноза КА ≥50% (p<0,001). Стресс-индуцированные дефекты перфузии были обнаружены у 19 пациентов на фоне обструктивного стеноза КА ≥50%, носили как трансмуральный, так и субэндокардиальный характер. У 17 пациентов с отсутствием стеноза КА ≥50% результат стресс-МРТ был отрицательным. У 9 пациентов дефекты перфузии выявлялись на фоне необструктивного поражения КА, имели циркулярный субэндокардиальный характер и были расценены, как проявление микрососудистой дисфункции КА. У 4 пациентов со стенозом КА ≥50% стресс-индуцированные дефекты перфузии не выявлялись, вероятно, вследствие отсутствия гемодинамически значимого стенозирования КА.

Проводилась качественная оценка перфузии миокарда по зонам, соответствующим бассейнам кровоснабжения основных КА. 10 областей не анализировались ввиду наличия артефактов на изображениях. Всего проанализировано 137 зон, соответствующих бассейнам кровоснабжения основных КА. При отсутствии атеросклероза в бассейне КА ≥50% в 61 зоне (59,8%) стресс-индуцированные дефекты перфузии миокарда отсутствовали, а в 41 зоне (40,2%) были обнаружены. При наличии стеноза КА ≥50% в 26 зонах (74,3%) были выявлены стресс-индуцированные дефекты перфузии, а в 9 зонах (25,7%) стресс-индуцированные дефекты перфузии обнаружены не были. Гистограмма степени стенозирования КА в зонах бассейнов кровоснабжения ПНА, ПКА и ОА представлена на рисунке 2.

С помощью метода бинарной логистической регрессии была разработана прогностическая модель для определения вероятности атеросклеротического поражения КА ≥50% в зоне, соответствующей бассейну кровоснабжения ПНА, ПКА или ОА в зависимости от наличия стресс-индуцированного дефекта перфузии в данной области. Шансы обнаружения стресс-индуцированной ишемии миокарда в зоне бассейна кровоснабжения КА со стенозом ≥50% были выше в 4,3 раза, по сравнению с обнаружением дефектов перфузии на фоне отсутствия стеноза КА ≥50%. Различия шансов были статистически значимыми (95% доверительный интервал (ДИ): 1,8-10,1; p<0,001). Чувствительность и специфичность модели составили 74,3 и 59,8%, соответственно. Точность метода составила 63,5%, положительная прогностическая ценность — 38,8%, отрицательная прогностическая ценность — 87,1%.

После исключения МРТ-исследований с неудовлетворительным качеством изображений и наличием артефактов полуколичественный анализ был выполнен у 41 пациента.

Было проанализировано значение трансмиокардиального среднего иРМП в 123 зонах бассейнов кровоснабжения ПНА, ОА и ПКА в зависимости от наличия обструктивного поражения КА (рисунок 3). Медиана трансмиокардиального иРМП была статистически значимо ниже в зонах бассейнов кровоснабжения стенозированных КА ≥50% 1,25 [ 95% ДИ: 1,14-1,56], чем в зонах со стенозом <50% (1,44 [ 95% ДИ: 1,21-1,70] (p=0,034).

На рисунке 4 представлен пример стресс-МРТ сердца у пациента с клинической картиной типичной стенокардии напряжения, субтотальным поражением проксимального сегмента ПНА. Данный пример демонстрирует эффективность применения качественной и полуколичественной оценок перфузии миокарда в выявлении дефектов перфузии на фоне обструктивного поражения КА.

На рисунке 5 представлена ROC-кривая, отражающая соотношение между чувствительностью и специфичностью иРМП в диагностике стеноза КА ≥50%. Площадь под кривой составила 0,629±0,056 с 95% ДИ: 0,519-0,738. Полученная модель была статистически значимой (p=0,034). Значение показателя иРМП ≤1,33 в зонах бассейнов кровоснабжения ПНА, ОА и ПКА позволяет предполагать наличие стеноза КА >50% со значениями чувствительности 64,52%, специфичности 63,95%.

При оценке взаимосвязи значения глобального иРМП с количеством стресс-индуцированных дефектов перфузии была установлена обратная связь средней силы (r=-0,502, p<0,001) (рисунок 6). Наблюдаемая зависимость описывается уравнением парной линейной регрессии:

Yколичество стресс-индуцированных дефектов перфузии у пациента = -5,431 × Xглобальный иРМП + 11,546.

При увеличении глобального иРМП на 1 следует ожидать уменьшения количества стресс-индуцированных дефектов перфузии на 5,4. Полученная модель объясняет 19,4% наблюдаемой дисперсии значения количества стресс-индуцированных дефектов перфузии миокарда.

В представленном исследовании продемонстрированы возможности стресс-МРТ сердца в диагностике ИБС на фоне обструктивного атеросклероза КА с описанием качественной оценки и расчета полуколичественных показателей перфузии миокарда.

Выявление ишемических дефектов перфузии по данным стресс-МРТ с введением вазодилататоров положено в основу качественного анализа этого метода и широко используется в мировой практике. Данные метаанализа подтверждают высокую диагностическую точность использования визуальной оценки стресс-МРТ сердца в диагностике ИБС в сравнении с применением инвазивной КАГ или измерением фракционного резерва кровотока в качестве эталонного стандарта [8]. В проспективное исследование CE-MARC (Clinical Evaluation of Magnetic Resonance imaging in Coronary heart disease) были включены 752 пациента с вероятной ИБС, которым проводились стресс-МРТ и однофотонная эмиссионная компьютерная томография. Полученные результаты сравнивались с инвазивной КАГ в качестве референсного метода. Чувствительность стресс-МРТ в выявлении ИБС составила 87% и превысила таковую для однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (67%) при одинаковой специфичности этих методов (83%) [9]. Также в недавно завершенном исследовании GadaCad tivendor с включением 764 пациентов, посвященном определению гемодинамически значимых стенозов при одно- и многососудистом поражении КА, стресс-МРТ в сравнении с данными КАГ имела чувствительность 79 и 87%, и специфичность 87 и 73%, соответственно [10]. Сравнение различных методов показало наиболее высокие диагностические характеристики стресс-МРТ в сопоставлении с данными измерений фракционного резерва кровотока, рассчитанные по пациенту (чувствительность 90%, специфичность 94%) и по сосуду (чувствительность 91%, специфичность 85%) [11].

Представленные данные получены в результате проведения многоцентровых исследований, с привлечением нескольких опытных экспертов для одновременного анализа одних и тех же изображений. В клинической практике по мере более широкого внедрения метода стресс-МРТ очевидна необходимость разработки метода автоматического анализа, не зависимого от опыта оператора. Наиболее точным и объективным методом оценки перфузии является количественный анализ, т.к. определение показателей перфузии позволяет выявить недостаточность коронарного кровотока в сложных ситуациях: у больных с 3-сосудистым поражением КА, с микрососудистой дисфункцией. Однако количественная оценка перфузии миокарда при выполнении МРТ является сложной задачей, требующей проведения предварительной экспериментальной работы на каждом магнитно-резонансном томографе, поэтому количество исследований с подобным подходом ограничено. В связи с этим были разработаны программные продукты, позволяющие проводить полуколичественный анализ перфузии миокарда на основании кривых интенсивности сигнала поступления контрастного препарата в полость ЛЖ и контрастирования миокарда.

В настоящей работе продемонстрирована диагностическая точность анализа перфузии миокарда по данным стресс-МРТ сердца с АТФ, оцененная качественно и полуколичественно. Обнаружение дефектов перфузии миокарда методом визуального анализа в зоне кровоснабжения основных КА свидетельствует о наличии атеросклеротического поражения КА ≥50% с показателями чувствительности и специфичности метода 74,3 и 59,8%, соответственно. Вычисленный иРМП ≤1,33 в зонах бассейнов кровоснабжения ПНА, ОА и ПКА позволяет предполагать наличие стеноза КА ≥50% со значениями чувствительности 64,52%, специфичности 63,95%. Такое исследование выполнено впервые в Российской Федерации. Некоторое снижение показателей чувствительности и специфичности по отношению к таковым в цитируемых выше исследованиях обусловлено ограничениями исследования и различием в предмете исследования. В нашем исследовании в качестве обструктивного стеноза был выбран показатель ≥50%, оцененный с помощью инвазивной КАГ и МСКТ-ангиографии КА без оценки гемодинамической значимости стеноза КА методом инвазивного измерения фракционного резерва кровотока, однако бóльшая часть пациентов имела пограничную степень стенозирования в пределах 50-80%. Также стоит отметить, что значительная доля включенных в исследование пациентов имела сахарный диабет 2 типа в качестве фактора риска ИБС. Среди данной популяции пациентов известно о широком распространении коронарной микрососудистой дисфункции, которая может быть обнаружена в виде диффузного снижения перфузии в субэндокардиальном слое миокарда по данным стресс-МРТ сердца [12-14]. Таким образом, сниженные показатели чувствительности и специфичности, низкая положительная прогностическая ценность метода могут быть объяснены выявлением стресс-индуцированных дефектов перфузии миокарда в связи распространенностью невысокой степени стенозирования КА, отсутствием данных о гемодинамически значимом стенозировании КА с помощью измерения фракционного резерва кровотока, а также в связи с вероятным наличием необструктивных форм ИБС в группе исследуемых больных.

Несмотря на широкое использование стресс-МРТ сердца в развитых странах, в РФ данный метод исследования применяется крайне редко. Одна из первых работ, посвященных оценке перфузии по данным стресс-МРТ сердца с дипиридамолом, была выполнена в НМИЦК им. акад. Е. И. Чазова [15]. Это исследование было посвящено выявлению гемодинамически значимых стенозов у больных с симптомами ИБС и включало в себя не только качественную, но и количественную оценку перфузии, основанную на ручной калибровке кривых интенсивности сигнала. Последние работы в РФ, посвященные диагностике ИБС с помощью стресс-МРТ, проводились с использованием качественного анализа [16][17].

В качестве фармакологического стресс-агента в настоящем исследовании был использован АТФ. Результаты полученных исследований свидетельствует о сопоставимых гемодинамических эффектах при применении аденозина и АТФ [18]. Стоит отметить, что АТФ рекомендован в качестве стресс-агента по данным международных протоколов Общества сердечно-сосудистого магнитного резонанса при проведении стресс-МРТ сердца [19].

Постобработка изображений с целью получения кривых интенсивности сигнала для расчета полуколичественных показателей иРМП проводилась в соответствии с рекомендациями Общества сердечно-сосудистого магнитного резонанса, посвященных стандартизированной интерпретации МРТ-изображений [20].

Наши данные совпадают с результатами исследований Nagel E, et al. (2003) и Yun CH, et al. (2015), доказавшими высокую эффективность полуколичественного анализа в выявлении обструктивной ИБС [21][22]. Однако в настоящее время место полуколичественной оценки в клинической практике остается неясным ввиду использования разных методик полуколичественной постобработки. Для широкого внедрения полуколичественного анализа в клиническую практику требуется дальнейшее проведение исследований и стандартизация протоколов стресс-МРТ сердца [23].

Также была отмечена взаимосвязь между увеличением количества стресс-индуцированных дефектов, определенных визуально, и снижением глобального иРМП, которая может характеризовать степень тяжести преходящей ишемии. В настоящее время предлагается проведение субсегментарного анализа ишемии миокарда для более точного определения тяжести стресс-индуцированного поражения миокарда [24].

Качественная оценка перфузии миокарда по данным стресс-МРТ сердца с АТФ может быть использована для выявления ишемии миокарда вследствие стеноза КА ≥50% с показателями чувствительности 74,3% и специфичности 59,8%. Использование представленной методики полуколичественной оценки с определением пороговой величины иРМП ≤1,33 эффективно для выявления стеноза КА >50% в бассейнах кровоснабжения ПКА, ПНА и ОА в дополнение к качественному анализу перфузии миокарда с показателями чувствительности и специфичности 64,52 и 63,95%, соответственно. Снижение глобального иРМП связано с количеством пораженных сегментов и может служить отражением степени тяжести стресс-индуированной ишемии миокарда.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.