Количественная компьютерно-томографическая коронарография у пациентов с острым инфарктом миокарда: ассоциация с кардиоспецифическими биомаркерами

Лидирующая позиция в глобальной структуре заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний принадлежит ишемической болезни сердца (ИБС) [1]. В Российской Федерации за 2022г общая заболеваемость ИБС среди всех сердечно-сосудистых заболеваний составила 19,8%, а смертность — 54,2% ¹. Наиболее тяжелой формой ИБС является острый инфаркт миокарда (ОИМ), который оказывает существенное влияние на здоровье населения, ежегодно унося жизни миллионов человек [2].

Патоморфологическую основу ИБС составляет коронарный атеросклероз (КАС), оценка которого основана на современных методах инвазивной и неинвазивной визуализации [3]. В настоящее время мультиспиральная компьютерно-томографическая коронарография (МСКТ-КГ) остается единственной неинвазивной диагностической технологией, позволяющей оценить распространённость атеросклероза по всему коронарному руслу [4]. Данный метод обладает наибольшей чувствительностью в выявлении анатомически (97%) и функционально (93%) значимых стенозов коронарных артерий (КА) при использовании инвазивной коронароангиографии (иКАГ) и фракционного резерва кровотока в качестве золотых стандартов, соответственно [5].

В исследованиях последнего времени активно обсуждается диагностическая и прогностическая значимость количественного определения объема компонентов атеросклеротической бляшки (АСБ), а также атеросклеротической нагрузки — бремени КАС, по данным МСКТ-КГ. В частности, была показана высокая эффективность количественного анализа КАС в диагностике атеросклеротической нагрузки в сравнении с имеющимися стандартизированными методами (визуальная оценка, индекс коронарного кальциноза (КК), интегральной оценкой стенозированных сегментов (segment involvement score, SIS), CAD-RADS) [6]. Кроме того, количественные показатели КАС, преимущественно объем АСБ, анализируемые с помощью искусственного интеллекта, продемонстрировали важное значение в прогнозе 10-летнего риска неблагоприятных сердечно-сосудистых событий (НССС) у пациентов с подозрением на ИБС в сравнении с клиническими факторами риска, визуальной оценкой МСКТ-КГ и индексом КК [7].

Значительную роль в диагностике и прогнозе ИБС отводят кардиоспецифическим биохимическим маркерам (КСБ). При подозрении на острый коронарный синдром (ОКС) пациентам рекомендуется определение уровня сердечных тропонинов I (сТнI) или T в крови [3]. Было установлено, что более чем трёхкратное превышение верхней границы нормы для сердечных тропонинов, а также сердечной фракции креатинфосфокиназы (КФК-МВ) связано с высоким риском НССС и смертностью от всех причин [8].

Фенотипирование пациентов с ИБС по данным МСКТ-КГ, в т. ч. по количественным характеристикам КАС, в ассоциации с тяжестью повреждения миокарда, по данным КСБ, может открывать новые возможности более ранней и точной оценки рисков и прогноза НССС. При этом исследований подобных взаимосвязей в литературе не представлено.

Целью исследования являлось изучение количественных показателей КАС, по данным МСКТ-КГ, и выявление их ассоциаций с уровнем КСБ у пациентов с ОИМ.

Материал и методы

Пациенты и дизайн исследования. В ретроспективное исследование были включены пациенты, госпитализированные в 2018-2020гг с впервые диагностированным ОИМ. Критериями включения являлись: возраст ≥18 лет; подтвержденный ОИМ на основании критериев, приведенных в четвертом универсальном определении ИМ [9]; иКАГ в течение 24 ч от начала симптомов; высокий или средний сердечно-сосудистый риск по шкале GRACE, синусовый ритм на электрокардиограмме (ЭКГ). Критерии исключения: гемодинамическая нестабильность (систолическое артериальное давление пациента на момент поступления <90 мм рт.ст. или >90 мм рт.ст., но требующее болюсной инфузии/трансфузии и/или инотропных препаратов и/или значение дефицита оснований при поступлении >6 ммоль/л и/или шоковый индекс >1 и/или необходимость в трансфузии не менее 4-6 доз эритроцитарной взвеси в первые 24 ч [10]); воспалительные заболевания миокарда, болезни накопления; наличие врожденной или приобретенной клапанной патологии; персистирующая или хроническая формы фибрилляции или трепетания предсердий; реваскуляризация миокарда в анамнезе; выраженная почечная недостаточность (скорость клубочковой фильтрации <30 мл/мин/1,73 м²); наличие электрокардиостимулятора; клаустрофобия. На основании данных иКАГ были сформированы две группы пациентов: 1) с обструктивным поражением КА (стеноз ≥50% в одной и более КА — MICAD); 2) с необструктивным поражением КА (стеноз КА <50% — MINOCA).

В рамках научного протокола, всем пациентам с ОИМ в течение 1 нед. после иКАГ определяли уровни КСБ и проводили МСКТ-КГ. В дальнейшем оценивали количественные характеристики КАС по данным МСКТ-КГ, а также их ассоциации с уровнем КСБ у пациентов исследуемых групп.

Проведенное исследование было выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice), принципами Хельсинкской декларации и одобрено локальным комитетом по биомедицинской этике (протокол № 164 от 23 ноября 2017г — набор пациентов и протокол № 258 от 10 января 2024г — разрешение на ретроспективный анализ пациентов). До включения в исследование у всех участников было получено письменное информированное согласие.

КСБ. В сыворотке крови у всех пациентов определяли уровень КСБ (сТнI, КФК-МВ) на 4-е и 7-е сут. от момента поступления на анализаторе Immunoassay Systems Access (Beckman Coulter, США). За верхнюю границу нормы условно принимали 99-й перцентиль от верхнего референсного уровня.

иКАГ. Всем пациентам была выполнена иКАГ по стандартному протоколу с использованием аппарата Axiom Artis Interventional Lab (Siemens, Германия). Стенозы КА были количественно оценены с помощью специального программного обеспечения двумя опытными специалистами. Стеноз ≥50% в крупных эпикардиальных КА и стволе левой КА считался значимым. Степень перфузии оценивали по шкале TIMI (тромболизис при инфаркте миокарда).

МСКТ-КГ. Перед исследованием всем пациентам измеряли частоту сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление. Все исследования выполняли на компьютерном томографе Discovery NM/CT 570с с 64-рядным детектором (GE Healthcare, США).

Для проведения МСКТ-КГ у всех пациентов применяли контрастный препарат Ультравист 370 (Байер, Германия) в объеме 80-90 мл и скоростью введения 5 мл/с. Сканирование включало область от уровня бифуркации трахеи до диафрагмы с задержкой дыхания (6-8 с). При ЧСС ≤60 уд./мин выполняли проспективную ЭКГ-синхронизацию (лучевая нагрузка от 1,5 до 3 мЗв), при ЧСС >60 уд./мин — ретроспективную ЭКГ-синхронизацию (от 15 до 19 мЗв). При ЧСС ≥65 уд./мин проводили внутривенную инъекцию препаратом метопролол в дозах 1-10 мг с целью снижения ЧСС.

Далее все изображения МСКТ-КГ реконструировали в 75% фазе сердечного цикла с толщиной среза 0,625 мм и межсрезовым интервалом 0,625 мм. При наличии артефактов ритма, изображения, полученные с ретроспективной ЭКГ-синхронизацией, дополнительно реконструировали в других фазах сердечного цикла. Готовые реконструированные изображения переносили на станцию постпроцессинговой обработки AdvantageWorkstations VolumeShare 7 (GE Healthcare, США).

Количественный анализ КАС. Для анализа КАС использовали сегменты без значительных артефактов. В каждом сегменте коронарного русла измеряли степень стеноза на аксиальных изображениях, многоплоскостных реконструкциях и оценивали с помощью программного обеспечения CardIQ Xpress 2.0 Reveal (GE Healthcare, США).

Количественные характеристики КАС анализировали в программе PlaqID в CardIQ Xpress 2.0. Для каждой КА с диаметром ≥1,5 мм выполнялось автоматическое разграничение просвета до границ стенки сосуда, а также границы стенки сосуда до границ перикоронарной жировой ткани, с последующей ручной корректировкой при необходимости. За проксимальную границу принимали устье КА, за дистальную — диаметр КА <1,5 мм.

На основании рентгеновской плотности были рассчитаны объемы различных компонентов АСБ (низкоплотностный (от -30 до 30 единиц Хаунсфилда (HU)), фиброзно-жировой (31-350 HU), кальцинированный (>350 HU)): общий объем АСБ (TPV), объем АСБ низкой плотности (TPV-ST), объем фиброзно-жировых АСБ, общий объем мягкотканных АСБ (TPV-NC), объем кальцинированных АСБ [11] и объем просвета артерии. Также были рассчитаны показатели атеросклеротической нагрузки — бремени АСБ, которое определяли как отношение объемов АСБ к объему сосуда × 100%: общее бремя АСБ (TPB), бремя АСБ низкой плотности (TPB-ST), бремя фиброзно-жировых АСБ, общее бремя мягкотканных АСБ (TPB-NC), бремя кальцинированных АСБ [4]. TPV-NC и TPB-NC высчитывали путем суммирования показателей для низкоплотного и фиброзно-жирового компонентов.

Статистический анализ. Статистическую обработку результатов проводили в программе STATISTICA 10.0 (StatSoft Inc, США). Выборочные значения оценивали на предмет нормальности распределения с помощью теста Шапиро-Уилка. Выборки, описывающие количественные показатели, представляли в виде медианы (Ме) и межквартильного интервала (Q25%; Q75%). Качественные данные представляли абсолютными и относительными частотами. Анализ статистической значимости межгрупповых различий проводили при помощи непараметрических критериев Краскела-Уоллиса и Манна-Уитни. Статистическую значимость различий категориальных признаков оценивали по точному критерию Фишера. Для анализа корреляционных связей категориальных и количественных показателей использовали коэффициент корреляции Спирмена. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.

Результаты

В исследование был включен 31 пациент: MICAD — 21 пациент, MINOCA — 10 пациентов.

Подробная клиническая характеристика пациентов представлена в таблице 1. Среди пациентов MICAD выявлено статистически значимое преобладание мужчин (p=0,03), частоты ОИМ с подъемом сегмента ST (р=0,03), количества тромболизиса (р=0,01), TIMI 2 (p=0,0075) и чрескожного коронарного вмешательства (p=0,0001).

По результатам иКАГ 10 (32%) пациентов с ОИМ имели необструктивное поражение КА и 21 (68%) обструктивное поражение КА. Среди пациентов MICAD было выявлено 14 (45%) пациентов с однососудистым поражением КА, 6 (19%) и 1 (3%) с поражением двух и трех сосудов, соответственно. 14 (45%) пациентов имели стеноз ≥50% в передней нисходящей артерии (ПНА), 4 (13%) — в огибающей артерии (ОА) и 11 (35%) — в правой КА (ПКА). Всего было проанализировано 93 сосуда, среди которых обструктивное поражение было диагностировано в 29 (31%) артериях: ПНА — 14 (15%), ОА — 4 (4%), ПКА — 11 (12%). В стволе левой КА обструктивных поражений не выявлено. ИМ чаще всего был связан с ПНА — 12 (38%) случаев, а также с ПКА и ОА в 8 (25%) и 1 (3%) случаях, соответственно. 16 (52%) пациентам из группы MICAD было выполнено чрескожное коронарное вмешательство с лекарственным стентированием инфарктсвязанных артерий. В 3 (10%) случаях было установлено два стента. В 13 инфарктсвязанных артериях оценка потока TIMI до и после стентирования составила 3; в 5 — 0 и 3; в 1 — 0 и 2, соответственно.

Среди пациентов MINOCA у одного пациента (3%) было выявлено поражение в двух сосудах: в ОА стеноз 45%, в ПКА стеноз 45%. У остальных пациентов (29%) признаков КАС по результатам иКАГ не было выявлено.

При анализе уровней КСБ было установлено, что по сравнению с группой MINOCA, у пациентов MICAD отмечалось статистически значимое повышение уровней сТнI на 4-е (р=0,04) и 7-е сут. (р=0,0009) (табл. 2).

Результаты количественного анализа КАС по данным МСКГ-КГ представлены в таблице 3. У пациентов MICAD, по сравнению с пациентами MINOCA, было выявлено практически двукратное статистически значимое преобладание объема (p=0,01) и бремени (p=0,004) АСБ низкой плотности. При этом у пациентов MICAD были статистически значимо повышены значения общей атеросклеротической нагрузки (р=0,01) и бремени мягкотканного компонента АСБ (р=0,04). Кроме того, было установлено, что объем компонентов АСБ достоверно различался в обеих группах. Однако в группе MICAD в отличие от MINOCA, TPV-ST был статистически значимо выше, чем объем кальцинированных АСБ (табл. 4).

Результаты корреляционного анализа количественных характеристик КАС с уровнями КСБ на 4-е и 7-е сут. представлены на рисунках 1 и 2. Среди выявленных статистически значимых взаимосвязей отмечается единственная корреляция средней силы между TPV-ST с сТнI на 7-е сут. (ρ=0,52, р<0,05). Среди корреляций умеренной силы максимальная взаимосвязь выявлена между TPB-ST и сТнI на 7-е сут. (ρ=0,43, р<0,05).

Показательные примеры количественного анализа КАС пациентов из групп MINOCA и MICAD представлены на рисунках 3 и 4.

Обсуждение

В данной работе было установлено, что количественные характеристики КАС у пациентов с ОИМ на фоне обструктивного поражения КА, по данным МСКТ-КГ, преобладают над таковыми значениями у пациентов с ОИМ без обструктивного КАС. При этом КАС выражен преимущественно за счет мягкотканного компонента, в частности за счет TPV-ST и TPB-ST. Кроме того, выявлена статистически значимая положительная связь количественных характеристик КАС с уровнем cTнI.

Современные исследования количественных характеристик КАС у пациентов с ИБС направлены на изучение их диагностической значимости и прогностической ценности в аспекте развития НССС. В исследовании Meah MN, et al. у пациентов с подозрением на ОКС бремя мягкотканного компонента КАС было основным предиктором смерти или ИМ в течение 1 года [12]. В post hoc анализе исследования SCOT-HEART у пациентов с необструктивным поражением КА бремя мягкотканного компонента АСБ >4% являлось сильным независимым предиктором фатального или нефатального ОИМ [13]. В работе Семеновой А. А. и др. у пациентов с ОИМ было выявлено большое количество мягкотканных и комбинированных АСБ, характеризующихся высокими показателями бремени и протяженности с относительно низкими значениями минимальной и средней рентгеновской плотности АСБ [14]. Наши данные подтверждают концепцию о том, что мягкотканный компонент бляшек в наибольшей степени взаимосвязан с тяжестью КАС, а также впервые демонстрируют взаимосвязь данного показателя с уровнем повреждения сердечной мышцы, по данным КСБ, у пациентов с ОИМ.

Наши результаты согласуются с исследованиями, в которых данные МСКТ-КГ и их ассоциация с уровнем КСБ были проанализированы у пациентов с подозрением и установленным диагнозом стабильной ИБС, а также с ОКС и исключенным ОИМ. В исследовании Ferencik M, et al. концентрация cTn была связана с наличием и тяжестью ИБС (АСБ высокого риска, стеноз, СAD-RADS, SIS), преимущественно в группе со стабильной ИБС на фоне необструктивного КАС [15]. Изучение ассоциации количественных характеристик КАС с уровнем КСБ у пациентов с ОКС и исключенным ОИМ, независимо от клинических факторов риска, выявило сильную связь бремени АСБ высокого риска с уровнем сTнI в пределах нормального референсного значения (≥5 нг/л — 99-й перцентиль) [16]. В нашем исследовании объем и бремя АСБ низкой плотности в наибольшей степени были ассоциированы с концентрацией сTнI >0,04 нг/мл у пациентов с ОИМ, как при обструктивном, так и необструктивном поражении КА. Полученные результаты дополняют клиническое значение бремени мягкотканного компонента КАС в ассоциации с уровнем сердечного тропонина и стратификации риска пациентов с ОКС и исключенным ОИМ.

В литературе представлены работы, изучающие ассоциации КСБ у пациентов после состоявшегося ИМ с другими модальностями. Zavadovsky KV, et al. выявили статистически значимую корреляцию стандартных количественных показателей динамической однофотонной эмиссионной томографии миокарда с уровнем cTnI у пациентов MINOCA: на 4-е сут. с пробой в покое, на 7-е сут. с нагрузочной пробой; у пациентов MICAD значимой корреляции между показателями cTnI и перфузионной сцинтиграфии миокарда не выявлено [17]. В работе Мочула А. В. и др. были установлены значимые взаимосвязи между стресс-индуцированным миокардиальным кровотоком, по данным динамической однофотонной эмиссионной томографии миокарда, и КФК через 24 ч и на 4-е сут., cTnI при поступлении и через 24 ч, а также относительным и абсолютным резервом миокардиального кровотока с cTnI при поступлении [18].

Ограничения исследования. Одним из ограничений данного исследования является небольшой объем выборки пациентов. Кроме того, имеются ограничения количественного анализа КАС. В работе применялось полуавтоматическое программное обеспечение, предполагающее оконтуривание и коррекцию границы просвета и стенки КА с участием врача-рентгенолога. Однако в большинстве последних зарубежных исследований [6, 7] программы являются автоматическими и включают искусственный интеллект. При этом наш подход не менее точный, но более времязатратный. В данной работе мы не анализировали различия по индексу КК в исследуемых группах, т. к. КТ протокол сканирования для индексации коронарного кальция не проводился пациентам с установленными стентами.

Заключение

В нашем исследовании была показана ассоциация мягкотканного компонента АСБ с тяжестью КАС и повреждением сердечной мышцы у пациентов с ОИМ. Уставлено, что бремя мягкотканного компонента является предиктором более выраженного повреждения миокарда, по данным КСБ. Полученные результаты могут быть применимы в клинической практике для более точной стратификации риска пациентов как на этапе первичной диагностики ИБС, так и после перенесенных НССС с интенсификацией медикаментозной терапии и/или применении современных инвазивных методов лечения.

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