Взаимосвязь степени повреждения миокарда по данным магнитно-резонансной томографии сердца с контрастированием и лабораторных данных у пациентов с острым инфарктом миокарда

Последние четыре десятилетия острый инфаркт миокарда (ОИМ) остается ведущей причиной заболеваемости и смертности во всем мире, несмотря на значительные успехи в лечении и заметном улучшении прогноза после острого события [1].

Хорошо известно, что магнитно-резонансная томография (МРТ) сердца с контрастным усилением обладает высокой диагностической точностью выявления рубцовой ткани после ОИМ и позволяет идентифицировать даже небольшое субэндокардиальное повреждение [2]. Размер данных изменений на отсроченных контрастных (ОК) МРТ изображениях может варьировать от трансмурального, вплоть до его полного отсутствия [3][4]. Определение трансмуральности ОК может предоставить клинически ценную информацию для дальнейшей тактики лечения, поскольку реваскуляризация является эффективной только для жизнеспособного миокарда [5][6]. Кроме того, объем повреждения миокарда выступает определяющим фактором ремоделирования левого желудочка (ЛЖ) у лиц, перенесших ОИМ, а также является важным предиктором исхода [7][8]. Определение факторов, предсказывающих размер инфаркта миокарда (ИМ), в т.ч. его трансмуральность, может способствовать ранней стратификации риска еще до выполнения кардиовизуализации.

Представленные по данному направлению научные работы преимущественно ориентированы на оценку взаимосвязи лабораторных показателей и размера ИМ и на прогнозирование развития микроваскулярного повреждения (микроваскулярная обструкция (МВО)) миокарда у пациентов с ОИМ [1][9]. Немногочисленные исследования посвящены изучению вариативности степени повреждения миокарда и ее связи с лабораторными данными; в частности, показано, что повышение биомаркеров тесно связано с размером хронического рубца при нетрансмуральном ИМ и является сильным прогностическим фактором наличия отсроченного контрастного усиления [2][10]. Однако в данных исследованиях не учитывался острый период ИМ, а также не анализировалась трансмуральность повреждения миокарда по результатам МРТ сердца с контрастированием.

Целью данного исследования была оценка информативности комплекса клинических показателей и биохимических маркеров повреждения миокарда в прогнозировании развития трансмурального поражения миокарда (ТПМ) по данным МРТ у пациентов с ОИМ.

Материал и методы

Пациенты и дизайн исследования. В исследование последовательно были включены пациенты обоего пола, поступившие в отделение неотложной кардиологии с острым коронарным синдромом в период с 2021 по 2022гг. Всем пациентам была выполнена инвазивная коронарная ангиография (иКАГ) в течение 24 ч при ОИМ с подъемом сегмента ST и 72 ч в случае ОИМ без подъема сегмента ST. Согласно стандартам оказания скорой медицинской помощи проведены лабораторно-диагностические исследования, динамическое определение кардиоспецифических ферментов. В интервале 10 дней от поступления в стационар была выполнена МРТ сердца с контрастированием (рис. 1). Другими критериями включения в исследование были возраст 18-80 лет, а также наличие обструктивного поражения коронарных артерий (КА) (>50%) по данным иКАГ.

Критерии исключения пациентов из исследования:

• Противопоказания для проведения МРТ (кардиостимулятор, клаустрофобия, ферромагнитные/ электронные имплантаты среднего уха и т.д.) .
• Миокардит по данным МРТ.
• Субоптимальное качество магнитно-резонансного исследования.
• Необструктивное поражение КА.
• Нестабильная стенокардия.
• Нестабильная гемодинамика: отек легких, кардиогенный шок (Killip III, IV).
• Эндоваскулярная и/или хирургическая реваскуляризация миокарда в анамнезе.
• Острые психические расстройства (соматогенный делирий).
• Хроническая болезнь почек 4-5 стадии (скорость клубочковой фильтрации <30 мл/мин).
• Тяжелая сопутствующая патология.
• Отказ пациента от участия в исследовании.

Инвазивная КАГ была выполнена на ангиографическом аппарате Axiom Artis (Siemens; Erlangen, Германия). Определение степени стенозирования КА было выполнено опытным врачом по рентгенэндоваскулярной диагностике и лечению.

В дальнейшем по МРТ паттерну ОК миокарда ЛЖ пациенты были подразделены на две группы: 1) с трансмуральным паттерном поражения миокарда (ТПМ) одного и более сегментов ЛЖ (>50% контрастирования толщины сегмента); 2) с субэндокардиальным паттерном поражения (ЭПМ) одного и более сегментов ЛЖ (<50% контрастирования толщины сегмента).

Исследование было выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice), соответствует принципам Хельсинкской декларации. Протокол исследования был одобрен локальным этическим комитетом. До включения в исследование у всех участников было получено письменное информированное согласие.

Лабораторный анализ. Миокардиальный изофермент креатинфосфокиназы (КФК-MB), С-реактивный белок (СРБ) в сыворотке крови определяли четырехкратно (при поступлении, через 24 ч, 4 сут. и 7 сут. после поступления). Уровень КФК-MB определяли с помощью автоматизированной системы для иммунологических и фотометрических тестов Cobas 6000 (Roche Diagnostics, Швейцария). Лабораторный эталонный порог нормы для КФК-МВ (0,00-25,00) ед/л; для СРБ (0,00-10,00) мг/л. Высокочувствительный сывороточный сердечный тропонин I (cTnI) определяли четырехкратно в эти же сроки с помощью иммунохимического анализатора Immunoassay Systems Access (Brea, USA). Верхний предел нормы принимали за 99-й процентиль от верхнего референтного уровня (лабораторный эталонный порог нормы cTnI <0,04 нг/мл).

МРТ сердца. МРТ сердца с контрастным усилением была выполнена всем пациентам на томографе Vantage Titan (Toshiba, Япония) c напряженностью магнитного поля 1,5 Тл с использованием 8-канальной приемной катушки. Протокол включал стандартные импульсные последовательности (ИП): ИП TSE, взвешенные по Т1 и T2 по короткой оси в двухкамерной проекции; кино-изображения (ИП GRESSFP) — по короткой и длинной осям в двух/четырехкамерной проекциях; ИП TSE Т1-взвешенных изображениях (ВИ) в раннюю фазу контрастирования и ОК в ИП GRE режим "Inversion recovery" с подбором времени инверсии через 8-15 мин после внутривенного ведения контрастного препарата по короткой оси в двухкамерной проекции, по длинной оси в двух/четырех камерных проекциях. В качестве контрастного вещества был использован парамагнитный контрастный препарат гадобутрол (Гадовист, Bayer AG, Германия) из расчета 0,15-0,2 мл на 1 кг массы тела пациента.

Данные МРТ сердца были проанализированы независимо от результатов иКАГ в соответствии с 17-сегментарной моделью Американской ассоциации кардиологов. На Т2-ВИ качественно оценивали наличие и локализацию отека миокарда, на Т1-ВИ до и после контрастирования качественно оценивали наличие и локализацию гиперемии миокарда. На постконтрастных изображениях в IR-режиме качественно оценивали наличие, характер, степень некроза/рубца. Паттерн острого ишемического повреждения миокарда ЛЖ представлял собой усиление интенсивности сигнала на Т2-ВИ, как признак отека, и ОК с ишемическим характером контрастирования — субэндокардиальным, трансмуральным в сегментах, соответствующих бассейнам кровоснабжения КА.

Для определения суммарного показателя ОК [11] каждому сегменту присваивали балл в зависимости от глубины ОК; затем все баллы суммировали и делили на максимально возможную сумму баллов для всего ЛЖ; полученный результат выражали в процентах (рис. 2). Обработку изображений выполнили с использованием научно-исследовательского оборудования "Медицинская геномика" на базе Центра коллективного пользования.

Непрерывные количественные данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение при нормальном распределении (тест Shapiro-Wilk) или как медиана и межквартильный размах для данных, не подчиняющихся нормальному закону распределения. Категориальные данные представлены в виде частот и процентов от общего числа. Для сравнения групп с категориальными данными применяли точный двусторонний тест Fisher. Значимость различий в группах оценивали непараметрическим тестом Mann-Whitney. Силу взаимосвязи между признаками определяли с помощью корреляционного анализа по Spearman (ρ). Для оценки связи различных факторов использовали методы логистической регрессии. Переменные с р<0,05 в однофакторном анализе были включены в пошаговую многомерную модель. Статистический анализ данных проводился с использованием STATISTICA (Stat Soft, Inc., v.10.01011.0), Jamovi 2.2.5. Статистически значимым считалось значение p<0,05.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-75-00051, https://rscf.ru/project/21-75-00051/.

Результаты

Клиническая характеристика пациентов

Согласно критериям включения и исключения, в исследование вошло 38 пациентов с ОИМ, которым была выполнена МРТ сердца с контрастированием в интервале 6,1±4 дней от поступления в стационар. Клиническая характеристика пациентов представлена в таблице 1. Средний возраст пациентов 62,5±10,5 лет, мужчины составили 62,1%, имели ОИМ с подъемом сегмента ST 27 (71,1%). Среди факторов риска ишемической болезни сердца наиболее часто имели место дислипидемия (89,5%), гипертоническая болезнь (68,4%), курение (57,9%). Всем пациентам была проведена реперфузионная терапия посредством первичного чрескожного коронарного вмешательства (ЧКВ) на инфаркт-связанной КА, со стентированием у 74% пациентов, 13 (34%) пациентов на догоспитальном этапе получили тромболитическую терапию (ТЛТ). Частота проведения ТЛТ на догоспитальном этапе была выше в группе с ТПМ. Время проведения ЧКВ с момента начала симптомов составило не >6 ч.

Результаты иКАГ

Общая выборка пациентов характеризовалась преимущественно правым типом кровообращения (76%). В группе пациентов с ТПМ: в 39% случаев был выявлен тромбоз КА; стенозирующее атеросклеротическое поражение передней нисходящей артерии и правой КА (ПКА), 78% и 70%, соответственно, с установкой стентов в указанные КА, в 39% и 43% случаев, соответственно. У 17 (74%) пациентов было выявлено однососудистое поражение КА, 1 случай (4%) двухи трехсосудистого поражения, у 4 (17%) пациентов стент не был установлен.

В группе пациентов с ЭПМ в бассейнах огибающей артерии, передней нисходящей артерии и ПКА было выявлено стенозирующее атеросклеротическое поражение (53%, 47% и 60%, соответственно), с преимущественной установкой стентов в ПКА (33%). Пациенты с ЭПМ характеризовались только однососудистым поражением КА — 9 (60%), у 6 (40%) пациентов стент не был установлен. Детальная характеристика результатов иКАГ представлена в таблице 2.

Клинико-лабораторные показатели и степень повреждения миокарда ЛЖ

Значения КФК-МВ, cTnI и СРБ через 24 ч были статистически значимо выше у пациентов с ТПМ по сравнению с группой ЭПМ (табл. 1). Повышение активности КФК-МВ у лиц группы ТПМ, по сравнению с пациентами группы ЭПМ, сохранялось через 4 дня.

МРТ

В группе пациентов с ТПМ глобальный размер повреждения миокарда ЛЖ был достоверно выше. Пациенты данной группы также характеризовались более частой встречаемостью МВО.

Корреляционный анализ данных МРТ сердца и биохимических маркеров повреждения

При анализе всей выборки была выявлена средней силы положительная взаимосвязь между глобальным размером повреждения миокарда ЛЖ по данным МРТ и уровнями КФК-МВ ч/з 24 ч и 4 дня, СРБ ч/з 24 ч, 4 и 7 дней; уровнем cTnI ч/з 24 ч и 4 дня (табл. 3).

Ассоциация между клинико-лабораторными факторами и ТПМ ЛЖ

Для ряда клинически значимых факторов риска развития ТПМ были рассчитаны отношения шансов и их доверительные интервалы (табл. 4). При однофакторном регрессионном анализе статистически значимыми предикторами развития ТПМ были: КФК-МВ ч/з 4 дня (р=0,023) и подъем сегмента ST (p=0,029).

Обсуждение

В ходе исследования было установлено, что наиболее значимым предиктором развития ТПМ ЛЖ при ОИМ является повышение уровня КФК-МВ ч/з 4 дня, обладающее необходимой предсказательной эффективностью, но имеющее неудовлетворительную информационную полноту и прогностическое качество.

Известно, что маркеры повреждения миокарда являются информативными предикторами клинического исхода у пациентов с ОИМ [12]. Кроме того, ранние исследования показали корреляцию между сердечными маркерами и размером ИМ [13]. При этом только в нескольких работах была изучена взаимосвязь между лабораторными показателями и размером инфаркта по данным МРТ. Примечательно, что большинство этих исследований было ориентировано на оценку роли биомаркеров в диагностике микрососудистого повреждения. В исследовании Тереничевой М. А. и др. (2021) [1] были выявлены факторы, ассоциированные с увеличением размера инфаркта и ухудшением прогноза больных (МВО, гетерогенная зона). В качестве лабораторных показателей были использованы N-концевой промозговой натрийуретического пептид (NT-proBNP), КФК-МВ, СРБ. Было показано, что независимыми предикторами развития МВО являются сахарный диабет 2 типа, размер ИМ, повышение концентрации NTproBNP и КФК-МВ, а рост уровней КФК-МВ и NTproBNP ассоциируется с большим размером ИМ.

Схожие данные получены в работе Русак Т. В. и др. (2021), где МВО была ассоциирована с более высокими концентрациями сTnI, NT-proBNP, СРБ и стимулирующего фактора роста в раннем постинфарктном периоде. В нашем исследовании впервые показано, что, несмотря на наличие ассоциации между степенью трансмуральности ОК и КФК-МВ, информативность данного лабораторно маркера не позволяет с высокой точностью судить о выраженности и глубине повреждения миокарда.

В научной литературе имеются немногочисленные работы, исследующие вариативность трансмуральности повреждения миокарда и ее связи с биомаркерами. В работе Pöyhönen P, et al. (2018) [10] изучалось пиковое значение КФК-МВ через 12-24 ч у пациентов с нетрансмуральным ИМ в период 1 и 10 мес. после госпитализации, причем лишь 19% пациентов с подъемом сегмента ST имели трансмуральный ИМ. Авторами показано, что значение КФКМВ тесно связано с размером хронического рубца при нетрансмуральном ИМ и позволяет прогнозировать локальную и глобальную функцию ЛЖ. Другое исследование с участием 136 пациентов продемонстрировало, что значение КФК-МВ было сильным прогностическим фактором наличия отсроченного контрастного усиления [14]. Наши результаты, взятые в контексте этих исследований, расширяют полученные данные, поскольку повышение КФК-МВ, определенное через 4 дня после госпитализации, является значимым предиктором развития ТПМ.

Результаты нашего исследования согласуются с данными, полученными Rakowski T, et al. (2014) [2], согласно которым КФК-МВ является информативным предиктором размера ИМ. Однако авторы изучали уровень КФК-МВ в срок через 6, 12, 18, 24 и 48 ч после госпитализации, оценивали взаимосвязь с размером инфаркта по данным МРТ через 6 мес. Результаты нашего исследования дополняют полученные результаты за счет анализа уровня КФК-МВ в срок через 4 и 7 дней с результатами МРТ в острый период.

В исследовании, в котором приняли участие 119 пациентов с ОИМ, сравнивали значения cTn, КФКМВ и NT-proBNP с показателями ранней морфологической оценки миокарда с помощью МРТ через 4±2 дня. Авторы показали, что корреляция cTn с размером инфаркта и фракцией выброса в долгосрочной перспективе (через 6 мес.) была сопоставима с ранней оценкой размера инфаркта и фракции выброса с помощью МРТ [15]. Аналогичные результаты были получены в работе Nguyen TL, et al. (2015) [16], где продемонстрировано, что пиковые уровни тропонина через 48 и 72 ч после ОИМ независимо предсказывают большой размер инфаркта. В свою очередь Klug G, et al. (2011) [17] описали корреляцию между cTn через 3-4 дня, уровнем КФК-МВ и размером инфаркта. Однако в нашем исследовании выявить ассоциацию высокочувствительного тропонина с наличием трансмуральности повреждения миокарда не удалось, что может быть связано с ограниченным объемом выборки.

Ограничения исследования. Основным ограничением настоящего исследования является относительно небольшое число включенных в него пациентов. Тем не менее на данном материале удалось выявить статистические различия в уровнях биомаркеров у пациентов с ТПМ и ЭПМ, а также оценить наличие корреляционной связи между лабораторными данными и размером ИМ.

Заключение

По результатам исследования независимым предиктором ТПМ ЛЖ при ОИМ был повышенный уровень КФК-МВ ч/з 4 дня, однако данный лабораторный маркер имел неудовлетворительную информационную полноту и прогностическое качество. В связи с этим проведение МРТ сердца у пациентов с ОИМ по сравнению со стандартной клинической оценкой можно считать предпочтительным для оценки глубины повреждения миокарда, стратификации риска и прогноза.

Отношения и деятельность. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-75-00051, https://rscf.ru/project/21-75-00051/.