Современное состояние ядерной кардиологии в Российской Федерации

Ведущей причиной смертности во многих странах мира являются сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), уносящие ежегодно до 17 млн жизней, что соответствует 16% всех смертей [1]. В 2020г заболеваемость ССЗ в Российской Федерации (РФ) составила 2940 на 100 тыс. населения, что почти в 3 раза превышает таковую в странах Европейского союза (1133 на 100 тыс.) [2], а смертность была на уровне 2,3 млн человек. В пересчете на 100 тыс. населения это в 2 раза больше, чем в Европе и в США, в 1,5 раза больше, чем в среднем по миру.

По данным МАГАТЭ, смертность от ССЗ обратно пропорциональна объему использования радионуклидных методов диагностики в кардиологии [3]. Этим фактором определяется социальная значимость такого направления медицинской визуализации, как ядерная кардиология (ЯК), представляющего собой раздел ядерной медицины, направленный на использование методов радионуклидной индикации для диагностики заболеваний сердца. В России координацию деятельности в сфере ЯК осуществляют Российское общество рентгенологов и радиологов, а также Российское общество ядерной медицины.

По мнению Beller GA, методы ЯК за последние 20 лет уже в значительной мере помогли снизить риски неблагоприятных исходов у пациентов высокого риска, благодаря их своевременному выявлению, эффективному терапевтическому ведению или более обоснованному направлению на инвазивные вмешательства [4]. По данным Cedars-Sinai Group (СedarsSinai Medical Center, США) среди всех пациентов, направленных на перфузионную однофотонную эмиссионную томографию (ОЭКТ), доля лиц с выраженной преходящей ишемией миокарда снизилась с 29,6% в 1991г до 5,0% в 2009г [5].

Однако, несмотря на принятую Министерством здравоохранения РФ межведомственную программу "Развитие ядерной медицины в РФ" (разработана во исполнение п. 2 Перечня поручений Президента РФ от 08.05.2010 № Пр-1314), число изотопных исследований на душу населения в РФ существенно ниже по сравнению со странами Европы и США [6]. По данным Росстата за 2012г в РФ функционирует всего 217 отделений радионуклидной диагностики (РНД), оснащенных 282 гамма-камерами и/или томографами (ОЭКТ). При этом в Японии функционируют 3 тыс. ОЭКТ-томографов, в Западной Европе — 4 тыс., в США — 13 тыс. Несмотря на наличие аналитических работ по распространённости методов лучевой диагностики в нашей стране [7], систематизированная информация о современном состоянии ЯК в РФ отсутствует.

Целью данного обзора является анализ состояния ЯК в РФ по данным на 2021г.

Материал и методы

Осенью 2021г в структурные подразделения (кабинеты, лаборатории, отделения РНД) клиник страны были разосланы анкеты, в которых респондентам было предложено ответить на ряд вопросов относительно качественных и количественных показателей работы за период 2018-2020гг. Последующий анализ анкет позволил получить информацию о кадровой оснащённости структурных подразделений штатными единицами (в т.ч. наличие в штате врачейкардиологов или функциональных диагностов), аппаратной оснащенности, используемых РПФ, видах и количестве исследований, использовании нагрузочных тестов, протоколах исследования, программном обеспечении.

Результаты

Всего было собрано 24 анкеты, на основании которых были получены изложенные ниже данные.

Отделения, выполняющие кардиологические исследования

В настоящее время центров РНД, где выполняются исследования для кардиологии, всего 24 (рис. 1). Из них позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — 3 (1 — в Москве и 2 — в Санкт-Петербурге). Наибольшее число отделений сконцентрировано в г. Москве (7) и Сибирском Федеральном округе (8) (Кемерово — 1, Новосибирск — 2, Омск — 1, Томск — 4). По другим Федеральным округам (ФО): в Северо-Западном ФО — 3 (Санкт-Петербург); в Центральном ФО — 1 (Обнинск); в Уральском ФО — 3 (Екатеринбурги, Тюмень, Челябинск); в Приволжском ФО — 1 (Казань); в Южном — 1 (Волгоград).

Приборная база

24 отделения РНД снабжены 34 аппаратами, из них:

— гибридные — 25 (20 — ОЭКТ/компьютерная томография (КТ); 4 — ПЭТ/КТ; 1 — ПЭТ/магнитнорезонансная томография (МРТ));

— моно ОЭКТ гамма-камеры — 9.

При этом старше 10 лет — 25 (31%) аппаратов.

В 5 отделениях РНД имеются только моно гамма-камеры, две из которых 1997 и 1998гг выпуска (в Волгоградском областном клиническом кардиологическом центре и в Межрегиональном клиникодиагностическом центре г. Казани, соответственно).

Спектр исследований

Основные методы РНД для кардиологии включают в себя:

• перфузионную сцинтиграфию миокарда (ПСМ);
• радионуклидную равновесную томовентрикулографию или радионуклидную ангиографию;
• сцинтиграфию миокарда с ^99mTc-пирофосфатом (диагностика амилоидоза и воспалительных процессов в сердце);
• сцинтиграфию миокарда с ¹²³I-метайодбензилгуанидином (¹²³I-МИБГ) для визуализации симпатической активности сердца.
• сцинтиграфию миокарда с меченными лейкоцитами;
• ПЭТ исследования сердца с ¹⁸F-фтордезоксиглюкозой (¹⁸F-ФДГ) (для диагностики метаболизма, воспаления и кардиоонкологии) и ¹³N-аммонием (для оценки миокардиального кровотока (МК)).

Перфузионная сцинтиграфия миокарда

В России за 2018-2020гг суммарно было проведено 68829 ПСМ, большинство их которых — 26589 (39%) в г. Москве и 25906 (38%) в Северном ФО (рис. 2, табл. 1). Для ОЭКТ-ПСМ все отделения используют аналог ^99mTc-сестамиби — ^99mTc-технетрил (ООО "Диамед", Россия), в трех отделениях используют также ^99mTc-тетрофосмин (Myoview (^99mTc), GE Healthcare AC). Используемые для ОЭКТ-ПСМ радиофармацевтические препараты (РФП) и их свойства имеют общую характеристику, заключающуюся в их накоплении в жизнеспособном миокарде пропорционально регионарному кровотоку. Технеций^99m — (^99mTc)-Сестамиби — был одобрен для использования в США в 1990г, а вскоре после этого был зарегистрирован ^99mTc-Тетрофосмин. Для ПЭТПСМ используют ¹³N-аммоний.

ПСМ с помощью ОЭКТ и ПЭТ составляет подавляющее большинство из современных клинических процедур ЯК. Более половины от числа ежегодно выполняемых в США радионуклидных исследований приходится на ПСМ. В 2007г в 20 странах Европы было выполнено исследование, в котором оценивали число выполняющих ПСМ центров, а также число этих процедур [8]. Согласно результатам опроса, в этих странах в среднем выполняется 2300- 2770 ПСМ на 1 млн населения в год. В РФ подобных показателей удалось достичь только в Томской области — 2530. В двух регионах данный показатель на уровне 1500 — в Новосибирской — 1530; и в Волгоградской 1450 областях; в Москве — 701. В остальных регионах ежегодное количество ПСМ в среднем не превышает 300, а в целом по стране составляет 157,6 ПСМ на 1 млн жителей.

Наибольшее количество центров РНД, где проводят исследования по направлению ЯК, сосредоточено в Москве (0,56 на 1 млн жителей) и в Северном ФО (0,96 на 1 млн жителей, при этом в Томской области — 3,7). Средний показатель по странам Европы, вошедшим в исследования Reyes E, et al. на 2007г, составил 0,6 центров на 1 млн населения. Лидером по этому показателю в странах Европы является Норвегия — 3 центра на 1 млн населения, на последнем месте Франция — 0,2 на 1 млн. Средний показатель по РФ — 0,2. Анализируя эту статистику, можно сделать вывод, что данный показатель в РФ обеспечивается Москвой и Северным ФО. Таким образом, данный вид диагностики в РФ представлен точечно и не доступен на большинстве территорий страны.

Использование стресс-тестов

Для выявления стресс-индуцированной ишемии миокарда применяют нагрузочные пробы с физической нагрузкой, фармакологические тесты, их комбинацию [6]. Из 68829 ОЭКТ-ПСМ, проведенных в отделениях РНД РФ в 2018-2020гг, 37654 (54,5%) было выполнено с нагрузочным тестированием.

По данным проведенного нами анализа, в шести отделениях РНД в качестве нагрузочного теста используют только физическую нагрузку (велоэргометрию), только фармакологический стресс-тест — в десяти, комбинированный — в пяти подразделениях. Это обусловлено, вероятно, тем, что стресссистемами оборудованы только 9 (23%) отделений РНД из 23, в которых 3 аппарата имеют срок эксплуатации >10 лет. Следует отметить, что, несмотря на самостоятельную диагностическую ценность нагрузочного тестирования [9], а также возможное развитие неблагоприятных побочных эффектов в процессе его выполнения, в штатном расписании РНД врач-кардиолог присутствует только в 2 подразделениях, а врач функциональной диагностики — в 8. Учитывая вышеизложенное, наличие врача-кардиолога или врача функциональной диагностики в штатном расписании отделения РНД, в котором выполняются нагрузочные исследования, является обязательным. Важно обратить внимание на то, что в настоящее время отсутствуют отвечающие современным требованиям нормативные документы, регламентирующие деятельность отдела лучевой диагностики в отношении радионуклидных методов диагностики при оказании медицинской помощи пациентам с ССЗ.

В качестве фармакологического агента для проведения теста с вазодилататором в основном используют аденозинтрифосфат (АТФ) и дипиридамол. Согласно рекомендациям, АТФ вводят внутривенно, в дозе 140 мкг/кг/мин, в течение 4 или 6 мин с последующим введением РФП на 2-3 мин инфузии. Не все отделения РНД соблюдают рекомендованную дозировку АТФ: в трёх подразделениях вводят 10 мг (1 мл), и в одном — 20 мг (2 мл). Альтернативой cтресс-тесту с вазодилататором является инотропный стресс-тест с добутамином. В качестве стрессагента добутамин используют 5 подразделений, при этом в 3 из них соблюдается ступенчатый характер введения в дозе 5-40 мкг/кг/мин.

Исследования с электрокардиографической синхронизацией

Большинство отделений РНД (19 из 23) проводят ПСМ в электрокардиографическом (ЭКГ)-синхронизированном режиме.

Комментарий. К 2003г в Европе >90% ОЭКТ-ПСМ стали проводить с ЭКГ-синхронизацией, что обеспечивало объективную клиническую оценку перфузии и функции миокарда в состоянии покоя и нагрузки [10]. Выполнение исследований с ЭКГсинхронизацией дает возможность получать информацию о сократимости миокарда, выявлять зоны гипокинезии, акинезии или дискинезии левого желудочка (ЛЖ), получать количественные параметры систолической и диастолической функции.

Использование коррекции аттенюации

В 16 из 18 отделений РНД, оборудованных гибридными томографами, используют КТ для коррекции аттенюации в 100% случаев при проведении ПСМ, за исключением 3 подразделений, в 2 из которых коррекцию аттенюации используют в менее, чем 50% ПСМ, а в 1 не установлено программное обеспечение для обработки исследований сердца с протоколом коррекции аттенюации.

Комментарий. Коррекция аттенюации приводит к уменьшению или полному исчезновению ложных дефектов перфузии нижней стенки (аттенюация диафрагмой), а также передней и передне-боковой областей ЛЖ (аттенюация тканью молочной железы) [11]. В крупном метаанализе, включавшем 86 исследований с участием 10870 пациентов, было установлено, что ОЭКТ, выполнявшаяся без коррекции аттенюации или ЭКГ-синхронизации, имела чувствительность 87% и специфичность 70%. Добавление синхронизации увеличивало специфичность до 78%, а использование коррекции аттенюации сигнала дополнительно повышало специфичность до 81% [12].

Исследование МК и резерва

За 2018-2020гг в РФ проведено 507 исследования резерва МК (РМК) методом ПЭТ (ФГБУ "НМИЦ им. В. А. Алмазова" МЗ РФ, НМИЦ "Сердечнососудистой хирургии им. А. Н. Бакулева" МЗ РФ) и 515 — методом ОЭКТ (НИИ кардиологии Томского НИМЦ) (рис. 3).

Комментарий. МК представляет собой количественный показатель объема крови, проходящего за минуту в единице объема (чаще всего в 1 или 100 г) миокарда ЛЖ. Отношение значения МК на нагрузке к покою отражает его резерв. В качестве нагрузки чаще всего используются фармакологические вазодилататоры [13]. Золотым стандартом неинвазивной оценки МР и РМК является ПЭТ с ¹⁵O-H2O, т.к. этот радиотрейсер демонстрирует линейную зависимость между его экстракцией кардиомиоцитами и объемным кровотоком [14]. Тем не менее разработаны и валидированы математические модели, описывающие скорость экстракции других перфузионных РФП для ПЭТ: ¹³N-аммония, 82Rb-рубидия хлорида, корректирующие нелинейность их захвата МК. На основе этих математических моделей были созданы программные пакеты расчета МК и коронарного резерва (Corridor 4DM, Carimas), которые используются в 2 ПЭТ-центрах (ФГБУ "НМИЦ им. В.А. Алмазова" МЗ РФ, НМИЦ "Сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" МЗ РФ).

Внедрение в клиническую практику ОЭКТ (или ОЭКТ/КТ) томографов с CZT-детекторами позволило преодолеть технические ограничения стандартного сцинтиграфического исследования и провести количественную оценку МК и РМК с использованием перфузионных РФП [13, 15, 16]. В частности, метод был валидизирован в сравнении с использованием меченных микросфер [17]. Была показана высокая согласованность измерений МК и РМК, выполненных на CZT гамма-камерах, с данными определения фракционного коронарного резерва [18, 19], результатами инвазивной ангиографии [20] и ПЭТ с ¹⁵O-H2O [21]. К сожалению, в настоящее время в России функционирует только одна гамма-камера, произведенная с использованием технологии CZT и позволяющая оценивать МК и РМК.

Радионуклидная равновесная вентрикулография

За анализируемый период в отделениях РНД страны было проведено 419 радионуклидных равновесных вентрикулографий (РРВГ) в томографическом режиме (из них 142 — в НИИ кардиологии Томского НИМЦ) (рис. 3).

Комментарий. РРВГ представляет собой метод оценки сократительной функции сердца, основанный на ЭКГ-синхронизированной регистрации радиоактивности кровяного пула сердца. Запись данных может быть выполнена как в планарном, так и томографическом режимах [22]. Методика томографической записи РРВГ показала высокую корреляцию с данными фантомных исследований и МРТ [23]. Отличительными особенностями данного подхода являются его высокая внутри- и межоператорская воспроизводимость [24], а также возможность выполнения у пациентов, имеющих противопоказания и ограничения для МРТ или эхокардиографии. Высокие диагностические возможности метода были показаны в аспекте оценки дисфункции правого желудочка у пациентов с тромбоэмболией лёгочной артерии [25], обнаружении областей эктопической активности сердца при желудочковых аритмиях [26], а также при изучении нарушения функции обоих желудочков сердца при сердечной недостаточности (СН) [27] и сопутствующей патологии [28]. Выполнение РРВГ на фоне фармакологической инотропной стимуляции позволяет идентифицировать сократительный резерв ЛЖ у пациентов с ишемической кардиомиопатией [29], что имеет значение в аспекте прогнозирования неблагоприятного ремоделирования у данной группы пациентов [30].

Исследования сердца с ¹²³I-МИБГ

За 2018-2020гг в РФ проведено 362 исследования сердца с ¹²³I-МИБГ (Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Томск). Из них 157 в планарном режиме для оценки глобальной симпатической активности миокарда и 205 в режиме ОЭКТ для выявления зон регионарного нарушения симпатической иннервации (рис. 3).

Комментарий. ¹²³I-МИБГ представляет собой меченный йодом-¹²³ аналог норадреналина, широко используемый для оценки симпатической активности сердца у пациентов с хронической СН (ХСН) [31, 32], аритмиями и другой патологией сердечно-сосудистой системы [33]. При ХСН наблюдается снижение поглощения МИБГ миокардом, что имеет тесную связь с вероятностью неблагоприятных сердечных событий [34]. Визуализация сердца с ¹²³I-МИБГ может подтвердить улучшение симпатической активности в ответ на лечение СН нейрогуморальными агентами или с помощью медицинских вспомогательных устройств [32, 35]. Несоответствие между величиной дефекта по данным томографии с МИБГ и дефицитом перфузии миокарда указывает на вероятность нестабильных аритмий, связанных с внезапной сердечной смертью, и необходимость в имплантируемом кардиовертере-дефибрилляторе [36].

Анализируя накопление ¹²³I-МИБГ в предсердиях, представляется возможным локализовать области повышенной симпатической активности, что позволяет провести эффективную радиочастотную аблацию у пациентов с фибрилляцией предсердий [37]. Нарушение накопления ¹²³I-МИБГ в миокарде продемонстрировало тесную связь с тяжестью гипертрофической кардиомиопатии [38] и идиопатической легочной гипертензии [39].

Сцинтиграфия миокарда с ^99mTc-пирофосфатом

За 2018-2020гг в РФ проведено 778 исследований с ^99mTc-пирофосфатом (^99mTc-PYP), преимущественно для диагностики хронического миокардита или транстиретинового (ATTR) амилоидоза сердца (рис. 3). Изначально данный РФП был создан для "позитивной" диагностики острого инфаркта миокарда, однако, в связи с появлением высокочувствительных маркеров лабораторной диагностики, сцинтиграфия с ^99mTc-PYP при остром инфаркте миокарда проводится только у больных с повторными и рецидивирующими инфарктами на фоне имеющихся рубцовых изменений и при ферментонегативных инфарктах. Более широкое применение ^99mTc-PYP нашел в диагностике миокардита и сердечного амилоидоза.

Комментарий:

Диагностика воспаления (миокардита)

Использование ^99mTc-PYP для диагностики миокардита основано на способности РФП фиксироваться в очаге повреждения сердечной мышцы за счет образования фосфатных соединений с ионами кальция, которые в избытке выходят в межклеточное пространство из поврежденных кардиомиоцитов. На сегодняшний день в нескольких исследованиях показана возможность индикации очагов повреждения миокарда у пациентов с хроническим миокардитом [40-43]. Данный подход позволил повысить чувствительность и специфичность ^99mTc-PYP в диагностике миокардита до 91% и 100%, соответственно (на основании сопоставления с верифицирующим методом — эндомиокардиальной биопсией) [40].

Диагностика ATTR амилоидоза

РНД ATTR амилоидоза сердца стала применяться в РФ с 2019г и на сегодняшний день проведено 143 исследования (ФГБУ "НМИЦ им. В.А. Алмазова" МЗ РФ, ФГБУ НМИЦ кардиологии МЗ РФ и НИИ кардиологии Томского НИМЦ) (рис. 3).

Отложение амилоида в миокарде приводит к развитию амилоидоза сердца и в последствии к амилоидной кардиомиопатии. Из-за неспецифической клинической картины заболевание, как правило, либо остается нераспознанным, либо диагностируется на поздних стадиях, когда появляются признаки выраженной СН.

В мировой литературе сообщения о возможности визуализации ATTR амилоидоза сердца при использовании фосфатных комплексов технеция-^99m появились еще в 1980-х годах. Однако, в связи с отсутствием инструмента для терапевтического воздействия на заболевание, сцинтиграфическая визуализация амилоидоза широко не применялась. В 2019г в США был одобрен первый лекарственный препарат для специфического лечения ATTR амилоидоза сердца, что привело к необходимости его ранней неинвазивной диагностики и повышению интереса к методам ЯК. На сегодняшний день сцинтиграфия с ^99mTc-PYP и его аналогами включена в клинические алгоритмы диагностики амилоидоза сердца, где играет ключевую роль [44].

Сцинтиграфия сердца с мечеными лейкоцитами

За 2018-2020гг в РФ проведено 45 исследования (НИИ кардиологии Томского НИМЦ, НИИ скорой помощи им. Н. В. Склифосовского) (рис. 3). Диагностическая точность метода по сравнению с биопсией составляет ~75% [45]. Поскольку метод является трудоемким и дорогостоящим, его целесообразно использовать главным образом для диагностики электродного эндокардита (осложнение имплантации внутрисердечных девайсов), инфекционного эндокардита (ИЭ) на фоне протеза клапана сердца [43], а также инфекционно-воспалительных осложнений кардиохирургических вмешательств.

Широкому внедрению метода в клиническую практику препятствует высокая стоимость РФП для метки лейкоцитов "Ceretec", а также сложности с его регистрацией и ввозом на территорию Российской Федерации.

ПЭТ исследования сердца

За 2018-2020гг в РФ для ПЭТ исследований сердца использовали РФП ¹⁸F-ФДГ и ¹³N-аммоний. Проведено 507 ПЭТ/КТ с ¹³N-аммонием (для оценки РМК и миокардиальной перфузии, с ¹⁸F-ФДГ — 351 исследование (ФГБУ НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева МЗ РФ и ФГБУ "НМИЦ им. В.А. Алмазова" МЗ РФ).

Комментарий. Основными клиническими сценариями, при которых используется ПЭТ сердца с ¹⁸F-ФДГ, являются оценка жизнеспособности миокарда, диагностика воспаления [46] и опухолей сердца [47]. Сохранённый метаболизм глюкозы, по данным ПЭТ с ¹⁸F-ФДГ, в областях нарушенной перфузии является классическим признаком жизнеспособности.

В настоящее время диагностика ИЭ в рутинной практике основывается на клинических и анамнестических данных, а также результатах лабораторных и инструментальных исследований. Тем не менее отрицательные посевы крови не исключают наличия инфекционного процесса, а указанные методы лучевой диагностики, несмотря на высокую разрешающую способность, информативны только на стадии выраженных анатомических изменений. ПЭТ, совмещенная с КТ, с использованием ¹⁸F-ФДГ обладает высокими значениями информативности и является методом выбора при подозрении на ИЭ [48].

В отдельных клинических ситуациях у пациентов с ХСН и ИБС целесообразна оценка жизнеспособности миокарда перед реваскуляризацией. Метаанализ наблюдений, основанных на радионуклидных или эхокардиографических оценках, в которых участников делили на две группы с сохранением или без сохранения жизнеспособности миокарда, показал, что только у пациентов с достаточно высокой степенью жизнеспособности миокарда наблюдается улучшение выживаемости при коронарном шунтировании по сравнению с медикаментозной терапией [49].

Ограничения исследования. Часть отделений РНД, где выполняются радионуклидные кардиологические исследования, могла остаться за пределами опроса. В то же время это не должно существенно отразиться на общей картине состояния ЯК в РФ. 2020г прошел в условиях пандемии новой коронавирусной инфекции, в связи с чем число кардиологических исследований было ниже по сравнению с предыдущими годами [50], что, безусловно, повлияло на общую статистику.

Заключение

Наиболее распространённым видом кардиологического радионуклидного исследования в РФ является ПСМ. Однако в РФ данный вид диагностики представлен точечно и недоступен на большинстве территорий страны. В настоящее время документы, регламентирующие деятельность отдела лучевой диагностики в отношении радионуклидных методов диагностики при оказании медицинской помощи пациентам с ССЗ, нуждаются в корректировке с учетом современных требований. Более 70% диагностических аппаратов имеют срок эксплуатации >10 лет. Стресс-системами оборудованы только 9 (23%) отделений РНД, что создает сложности в корректном выполнении исследований. Указанные обстоятельства диктуют необходимость обновления приборной базы.

Благодарности. Благодарим исполнительного директора Общества ядерной медицины к.м.н. Е.И. Василенко за помощь в организации анкетирования.

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