Оценка кровотока в миокарде при нагрузке

Кардиология:

Оценка кровотока в миокарде при нагрузке - методика, возможности

Коронарный кровоток должен быстро реагировать на изменение метаболических условий, а потребность в кислороде должна соответствовать потребности в необходимых питательных веществах, если КМЦ вынуждены сокращаться более быстро и интенсивно. Поглощение кислорода миокардом в состоянии покоя почти максимальное.

Таким образом, любое увеличение потребности миокарда в кислороде возможно только путем увеличения снабжения кислородом в единицу времени за счет усиления коронарного кровотока. Основными определяющими факторами величин коронарного кровотока являются перфузионное давление в начале сосудистой системы (главным образом диастолическое давление в Ао) и сопротивление по ходу тока крови, присущее преимущественно руслу коронарных артериол.

Диастолическое давление в аорте (Ао) во время физической нагрузки (ФН) несущественно отличается от такового в состоянии покоя, а основной механизм повышения коронарного кровотока во время стресса предполагает снижение коронарного сосудистого сопротивления. Во время физической нагрузки (ФН) коронарный кровоток может повыситься приблизительно в 2-3 раза по сравнению с уровнем в покое. При фармакологических нагрузках для минимизации сопротивления коронарных артериол путем в/в введения таких коронарорасширяющих средств, как дипиридамол или аденозин, коронарный кровоток может увеличиться в 4-5 раз по сравнению с уровнем в покое. Величина повышения кровотока на фоне любой нагрузки по сравнению с величиной кровотока в покое называется резервом коронарного кровотока.

Радиофармпрепараты перфузии и коронарный резерв. Идеальный РФП перфузии должен отслеживать миокардиальный кровоток во всем физиологически релевантном диапазоне кровотока — от экспериментальных животных моделей до человека. Необходимо быстрое экстрагирование рфп (из крови в кмц), т.к. гемодинамические условия при максимальной нагрузке отсутствуют в течение длительного времени. Также необходимо как можно более полное экстрагирование РФП из кровотока и достаточное для визуализации время его задержки в миокарде. Чтобы обнаруженные регионарные концентрации РФП в первую очередь отражали миокардиальную перфузию, нарушения в процессе обмена веществ, например ишемия или частое применение кардиоактивных веществ, не должны оказывать влияния или препятствовать поглощению РФП.

Несмотря на отличное первоначальное экстрагирование из миокарда (85%), энергетический спектр таллия (от 69 до 80 кэН) ниже оптимального для современных гамма-камер. Энергетический спектр, равный 140 кэВ, РФП перфузии, содержащих технеций, уменьшает рассеивание и приводит к низкому поглощению в мягких тканях при более качественном (по сравнению с таллием) пространственном разрешении.

Радиофармпрепараты для оценки перфузии миокарда

Связь между миокардиальным кровотоком и поглощением РФП перфузии.
Идеальный РФП перфузии отслеживает миокардиальный кровоток по всей области физиологически релевантного кровоснабжения.
Однако возможности общедоступных РФП перфузии «расходятся» на более высоких уровнях потребностей в кровеобеспечении.
Различные РФП начинают достигать плато на разных уровнях миокардиального кровотока, как показано на этом графике,
основанном на многочисленных экспериментальных исследованиях на моделях животных.

Тем не менее первоначальное экстрагирование из миокарда sestamibi и tetrofosmin только на 60% соответствует нелинейному экстрагированию при высокой скорости кровотока. Таким образом, не существует клинически доступных перфузионных ОФЭКТ РФП, соответствующих критериям идеального РФП перфузии. Регионарные различия в поглощении РФП миокардом во время физической нагрузки (ФН) или фармакологических нагрузок обеспечивают важную диагностическую и прогностическую информацию.

РФП перфузии [13N]аммиака имеет фракцию экстракции > 90%; фракция экстракции рубидин-82 ниже, а плато накопления достигается быстрее в зоне гиперемии. В клинических случаях для диагностики и определения локализации ИБС используют [13N]аммиак и рубидий-82 при оценке регионарного миокардиалыюго кровотока и резерва кровотока. Как упоминалось ранее, при многих ПЭТ для оценки резерва коронарного кровотока применяют преимущественно фармакологические тесты, а не физическую нагрузку (ФН).

Влияние стеноза коронарных артерий на резерв коронарног окровотока. У экспериментальных животных с индуцированным дискретным стенозом коронарной артерии (КА) различной степени миокардиальный кровоток в покое поддерживается посредством ауторегуляторпого расширения нижележащих артериол сопротивления до момента, когда стеноз достигнет 80-90% диаметра сосуда. По мере увеличения степени тяжести стеноза способность артериол к вазодилатации для поддержания нормального кровотока истощается, в результате коронарный кровоток в покое снижается.

С другой стороны, максимальный резерв коронарного кровотока начинает снижаться, когда вышерасположенный стеноз КА достигает 50% диаметра сосуда. Существует три уровня сопротивления, которые влияют па коронарный кровоток: сопротивление за счет большой проходимости эпикардиальпых сосудов (R1), коронарное артериолярное сопротивление (R2), сопротивление в субэндокарде за счет давления на стенки со стороны камер желудочков (R3). При нормальных условиях основное сопротивление в покое обеспечивается за счет R2, и увеличение коронарного кровотока во время повышенной потребности в нем происходит из-за уменьшения сопротивления па этом уровне, что может способствовать увеличению кровотока в 4 раза.

Влияние коронарного сосудистого сопротивления на резерв коронарного кровотока:
(а) В состоянии покоя давление (Р) управляет кровотоком в проксимальном окончании системы.
R1 — сопротивление, оказываемое крупными эпикардиальными сосудами.
R2 — сопротивление коронарных артериол, которое в первую очередь регулирует коронарный кровоток.
R3 — сопротивление за счет напряжения стенок в субэндокарде.
В покое в нормальном сосуде (левый сосуд) наблюдается вазоконстрикторное сопротивление.
В условиях эпикардиальпого коронарного стеноза (правый сосуд) кровоток в покое может поддерживаться на том же уровне, т.к. можно снизить сопротивление нисходящего коронарного потока (R2 уменьшается) путем авторегуляторной дилатации артериол. Снижая сопротивление, можно поддерживать кровоток покоя на одном уровне, несмотря на меньшее давление в конце сосуда, дистальнее стеноза.
(б) При нагрузке или путем введения вазодилататора коронарных артериол (дипиридамола или аденозина) перфузия в зоне, снабжаемой нормальной эпикардиальной артерией (левый сосуд), значительно увеличивается, в то время как сопротивление (R2) уменьшается.
Однако в зоне, снабжаемой стенозированнои артерией (правый сосуд), резерв кровотока сокращен, т.к. большая часть резерва вазодилатации на уровне R2 расходуется на поддержание кровотока в покое. Так формируется неоднородность кровотока, связанная наличием стеноза, которую можно визуализировать с помощью РФП перфузии как дефект в зоне, снабжаемой стенозированным сосудом.

Нормальные эпикардиальные сосуды расширяются незначительно (R1 немного снижается) в ответ на повышенный коронарный кровоток в результате нормальной функции эндотелиальных клеток. В зависимости от типа физической нагрузки (ФН) R3 не меняется или повышается, соответственно, увеличивается радиус сердечных камер и давление стенок. Достижение максимального кровотока в большей степени зависит от способности нижележащих сосудов сопротивления к вазодилатации.

При стенозе коронарной артерии (КА), когда резерв вазодилатации уже используется на поддержание кровотока в покое, для уменьшения сопротивления во время нагрузки резерв вазодилатации доступен в меньшей степени. Таким образом, в умеренно стенозированном сосуде резерв коронарного кровотока снижен и его можно определить с помощью перфузионного РФП.

ИБС у человека — более сложное заболевание, чем у экспериментальных животных. Стеноз КА может быть не дискретным, его протяженность и локализация могут влиять на коронарный резерв; также играет роль дисфункция эндотелия. У людей с сохранной функцией эндотелия увеличение коронарного кровотока во время нагрузок вызывает вазодилатацию КА и артериол, способствующую максимальному резерву коронарного кровотока. Функция эндотелия при раннем атеросклерозе или при наличии факторов риска его развития, способствующих снижению резерва коронарного кровотока, часто нарушена.

Развитие коллатералей в дистальной части бассейна КА с тяжелым, высоко расположенным стенозом также влияет на кровоток в покое и во время нагрузок.

С помощью ОФЭКТ можно выявить и определить количество относительных регионарных различий в поглощении РФП, тогда как с помощью ПЭТ можно качественно рассчитать абсолютный регионарный коронарный кровоток в покое и во время нагрузок (мл/г/мин).

Оценка кровотока в миокарде при нагрузке

Нарушения резерва коронарного кровотока, соответствующие различиям в концентрациях перфузионного РФП на томографических изображениях. (А) Профили миокардиального кровотока в покое и при нагрузке в двух миокардиальных зонах, где зона S (межжелудочковая перегородка) снабжается нормальной эпикардиальнои артерией,
а зона L (боковая стенка) — артерией со значительным стенозом, Кровоток при нагрузке в зоне L снижен по сравнению с зоной S. (Б) Профиль поглощения перфузионного РФП, где по оси Y отображается миокардиальный кровоток. Поглощение РФП в зоне L во время нагрузки снижено по сравнению с зоной S.
На окончательном изображении перфузии подобный дефект поглощения РФП по сравнению с перегородкой проявляется в боковой стенке, в то время как на изображениях в покое для обеих зон характерно одинаковое по глощение РФП.
Таким образом, в боковой стенке наблюдается обратимый дефект перфузии, что свидетельствует о сокращении резерва коронарного кровотока и косвенно указывает на наличие коронарного стеноза.

- Читать "Оценка перфузии миокарда при ишемии, инфаркте и ее отличия"

Оглавление темы "Радионуклидное обследование сердца":