КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 23-75-01085

НазваниеОценка потенциала механической диссинхронии сердца в диагностике микроваскулярной дисфункции миокарда при хронической ишемической болезни сердца

РуководительШипулин Владимир Владимирович, Кандидат медицинских наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук", Томская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2023 - 06.2025 

Конкурс№84 - Конкурс 2023 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-603 - Рентгенология, радиационная медицина, медицинская визуализация

Ключевые словамикрососудистая дисфункция, сократительная дисфункция, механическая диссинхрония, миокардиальный резерв кровотока, сократительный резерв

Код ГРНТИ76.29.62, 76.29.30


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
ИБС стабильно занимает одно из ведущих мест среди причин смертности и инвалидизации, причём 42% умерших по причине ИБС умирают в трудоспособном возрасте. При этом не более половины всех больных ИБС знают о наличии у них болезни и получают соответствующее лечение, а у второй половины заболевание остается нераспознанным [https://rosstat.gov.ru]. Коронарная микроваскулярная дисфункция (КМД) является важным фактором развития и прогрессирования коронарогенной и некоронарогенной патологии сердца. Наличие КМД значительно отягощает течение обструктивного и необструктивного атеросклеротического поражения коронарных артерий, а также таких процессов как артериальная гипертензия, сахарный диабет, различные формы кардиомиопатий. Одним из проявлений и звеньев патогенеза ИБС является механическая диссинхрония (МД). Под МД понимают временную неоднородность в активации и сократимости различных отделов сердца. Диссинхрония может быть вызвана как временной задержкой между сокращением различных участков, так и снижением силы сокращений одних участков относительно других вследствие ишемии, постишемического станнинга, гибернации миокарда, фиброза и т.д. [Canty JM 2007]. Методы ядерной медицины (однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) и позитронно-эмиссионная компьютерная томография (ПЭТ) обладают рядом преимуществ в оценке МД сердца: к ним относится как высокая воспроизводимость и независимость от оператора, так и сравнительно короткое время исследования и возможность получиться информацию одномоментно как о перфузии, так и о сократимости миокарда [Vigdor A, 2022]. На начальных этапах ишемического поражения нарушения сократимости могут являться одним из наиболее ранних маркеров патологии [Van Tosh A, 2021; Van Tosh A, 2020]. Однако, указанные выше исследования выполнены посредством ПЭТ и, вследствие высокой стоимости и низкой доступности последней, использованы в клинической практике затруднено. Технология CZT, хоть и позволяет проводить исследование миокардиального кровотока и резерва на ОФЭКТ-томографах, также всё еще не получила широкого распространения [Завадовский К.В 2022]. Механическая диссинхрония может быть тем «мостом» между малодоступными методами диагностики КМД и ИБС, который позволит как улучшить выявление данной патологии (проведение ЭКГ-синхронизированной перфузионной сцинтиграфии миокарда (ЭКГ-ПСМ) является широко распространённым стандартным методом исследования), так и расширит возможности по изучению ИБС и микрососудистой дисфункции. Применение стресс-тестов позволяет как выявить диссинхронию, отсутствующую в покое, так и судить о патологии по паттерну стресс-индуцированной динамики показателей МД [Van Tosh A, 2020]. Более того, большинство исследований, изучавших роль МД при ИБС продемонстрировали, что показатели, полученные на фоне стресс-теста, превышают показатели покоя, как в аспекте постановки диагноза, так и когда речь идёт о прогнозе. Однако, подавляющее большинство таких исследований основано на анализе стандартных протоколов проведения ЭКГ-ПСМ (стресс-тест с вазодилататорами, однодневные протоколы), что может являться причиной неточных результатов. Так, однодневные протоколы подразумевают введение разных доз радиофармпрепаратов, что сказывается на счёте импульсов, являющимся критичным для определения диссинхронии посредством перфузионных методик [AlJaroudi W, 2012; Kita A. 2019]. Продолжительное время, проходящее между стресс-тестом и записью, не позволяет фиксировать нарушения синхронности, происходящие непосредственно в ходе нагрузочной провокации, а отсроченные эффекты за указанное время могут проходить. Использование вазодилататоров вызывает нарушение подвижности стенки при гораздо более выраженных нарушениях, чем инотропные стресс-агенты (добутамин). Кроме того, большинство исследований, посвященных МД при ИБС, замкнуты на себе и не отвечают на вопросы о фундаментальной природе возникающих изменений.

Ожидаемые результаты
1. Будут получены новые данные о соотношении показателей механической диссинхронии левого желудочка сердца, полученные посредством ЭКГ- ПСМ с добутамином, с показателями, полученными на фоне ЭКГ- ПСМ с вазодилататорами при раннем и отсроченном постстрессовых исследованиях; 2. Будут полученны новые данные о взаимосвязи стресс-индуцированных изменений МД левого желудочка сердца, полученные посредством ЭКГ-ПСМ с добутамином, с: а) выраженностью нарушения микроциркуляции миокарда (показателями миокардиального кровотока и резерва) по данным динамической ОФЭКТ. б) с биохимическими маркерами коронарной микроваскулярной дисфункции (эндотелиальной дисфункции, наличием и выраженностью воспалительного ответа, миокардиального фиброза), в) прочими показателями стандартной ЭКГ-ПСМ (индексами нарушения перфузии, показателями сократительной функции левого желудочка (максимлаьная скорость изгнания и наполниния), показателями функциональной геометрии левого желудочка (индексом формы и индекс эксцентричности)), г) мультиспиральной компьютерной томографии (структуры атеросклеротических бляшек, степени стенозирования коронарных артерий, индекса коронарного кальция, толщиной и плотностью эпикардиальной жировой клетчатки). Ожидаемые результаты имеют высокую научную значимость, так как, несмотря на стабильно растущий тренд публикаций в данной сфере, в РФ подобные работы отсутствуют, а за рубежом проблемы с реализацией данных проектов связаны, прежде всего, с отступлением от рутинных протоколов обследования. Данный проект является мультимодальным, что также соответствует мировым трендам, переходящим с стандарты медицинской помощи. Сопоставление полученных визуализирующими и биохимическими методами данных, отражающих различные грани одного патологического процесса, позволит более комплексно подойти к осмыслению и понимаю природы феномена механической диссинхронии сердца, его места в патогенезе КМД и ИБС. С практической точки зрения, полученные в ходе реализации проекта научные данные, в дальнейшем, позволят улучшить диагностику пациентов с КМД, сделать её доступной широкому кругу лечебных учреждений, где есть возможность проведения ЭКГ-ПСМ. Ранняя диагностика ишемической патологии сердца позволит на начальных этапах заболевания оптимизировать ведение таких пациентов, что должно способствовать снижению смертности от указанных патологий.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В отчётном периоде было обследовано 37 пациентов (группа INOCA (n=20): подозрение на наличие хронической ишемической болезни сердца и отсутствие обструктивного поражения коронарных артерий по данным МСКТ- коронароангиографии; группа CAD (n=7): наличие значимого (>50%) поражения одной коронарной артерии по данным МСКТ-коронароангиографии; группа контроля (n=10): пациенты без данных, свидетельствующих о наличии ишемической болезни сердца). Средний возраст пациентов составил 51± 7,9 лет. Из них половина – мужчины (18). В анамнезе у 81% отмечалась наличие артериальной гипертензии, у 50% - дислипидэмия, у 10% - сахарный диабет 2 типа. В отношение жалоб у 21% пациентов отмечалась типичная стенокардия, у 30% - атипичная стенокардия и у 49% боль носила неангинозный характер либо отсутствовала. По данным эхокардиографического исследования фракция выброса левого желудочка составила 65% [63; 66], КДО – 100мл [90; 114] и КСО - 35 мл [39;44]. Пациенты включались в исследование на основании данных МСКТ-коронароангиографии, которая проводилась на амбулаторном этапе по показаниям. Коронарное русло анализировалось на наличие атеросклеротических бляшек и степень стенозирования просвета сосуда. Также каждому исследованию присваивался рейтинг согласно CAD-RADS. По нативным изображениям вычислялся индекс кальциноза по методу Агастона, а также проводился анализ характеристик эпикардиальной жировой клетчатки (вычислялся объем, средняя плотность, толщина над верхушкой сердца и в правой предсердно-желудочковой борозде. Всем пациентам проводилась ЭКГ-синхронизированная динамическая ОФЭКТ миокарда по двухдневному протоколу: в первый день пациентам проводилась динамическая ЭКГ-синхронизированная ОФЭКТ в покое, после которой через 60 минут следовала запись отсроченной ЭКГ – синхронизированной перфузионной сцинтиграфии миокарда (ЭКГ-ПСМ). Непосредственно после этого пациенту проводился нагрузочный тест с низкими дозами добутамина (5/10/15 мкг/кг/мин; 5 мин на дозу) и одновременной записью ЭКГ-синхронизированного исследования. Во второй день проводилась динамическая ЭКГ-синхронизированная ОФЭКТ на фоне стресс-теста с АТФ (160 мкг/кг/мин, 4 минуты), через 60 минут после которой следовала запись постстрессовой ЭКГ-ПСМ. Радиофармпрепарат вводился пациенту лишь по время первого за день исследования. Регистрация динамических томосцинтиграмм проводилась в ЭКГ-синхронизированном режиме в течение 12 минут в режиме «List Mode», который позволяет ретроспективно реконструировать серии динамических и статических томосцинтиграмм из массива первичных данных. Путём постпроцессинговой обработки из указанных исследований вычислялись следующие показатели: 1.Данные о состоянии миокардиального кровотока (мл/мин/г) и резерва миокардиального кровотока (РМК); 2. Данные о сократительной функции левого желудочка сердца (с 4 по 9, с 8 по 12 и с 60 по 65 минуты после нагрузочного теста с АТФ, а также на каждой дозе добутамина), включающие фракцию выброса (ФВ, %), конечно-диастолический объем (КДО, мл), конечно-систолический объем (КСО, мл), а также скоростных показателей изгнания и наполнения ЛЖ, таких как максимальная скорость изгнания (МСИ, КДО/с), максимальная скорость наполнения ЛЖ (МСН, КДО/с), время до максимума изгнания (ВМИ, мсек) и наполнения (ВМН, мсек), средняя скорость за 1/3 диастолы (ССН3, КДО/с). Автоматически вычислялись следующие показатели механической диссинхронии: Phase standard deviation (PSD) - стандартное отклонение фазовой гистограммы; Histogram bandwidth (HBW) - ширина фазовой диаграммы. Оценка стресс-индуцированных изменений оценивалась как разность показателя на фоне стресс-теста и в покое (Δ = [показатель на нагрузке] – [показатель в покое]). В результате анализа полученных данных было показано, что на фоне стресс-теста с добутамином отмечается динамика всех показателей объемов и сократительной функции ЛЖ (ФВ, КДО, КСО, МСИ, МСН, ССН/3, ВМИ, PSD, HBW) за исключением ВМН: достоверную динамику на фоне введения добутамина в дозе 5 мкг/кг/мин по сравнению с исследованием на фоне функционального покоя демонстрировали ФВ, КСО и МСИ. Повышение дозы добутамина до 10 мкг/кг/мин вызывало значительное изменение показателей механической диссинхронии по сравнению с исследованием в состоянии функционального покоя (HBW p=0,0036; PSD p=0,005), а также МСН. Дальнейшее увеличение дозы добутамина до 15 мкг/кг/мин приводило к достоверному изменению КДО, ССН3 и ВМИ. Показатели диссинхронии на 15 мкг/кг/мин также демонстрировали отличия от исследования в покое (HBW p=0,0007; PSD p=0,0025). Показатели механической диссинхронии, полученной после стресс-теста с АТФ, также показали достоверную динамику показателей по сравнению с покоем (p <0,0001 для HBW и PSD). При этом, различия были выявлены между показателями покоя и нагрузки, полученными как через 4 минуты, так и через 8 и 60 минут после начала записи (HBW 4 минуты: p<0,0001; PSD 8минут: р=0,005; PSD 60минут: р=0,01; PSD 4 минуты: р=0,0001; PSD 8 минут: p<0,0001; PSD 60 минут: p=0,01). Помимо показателей МД, различия были выявлены в показателях максимальной скорости изгнания (МСИ) (p=0,004) и средней скорости за первую треть диастолы (ССН3) (р=0,0001). При сравнении стресс-индуцированных изменений (разница между покоем и нагрузкой), показатель ширины фазовой гистограммы на максимальной дозе добутамина продемонстрировал максимальный прирост диссинхронии (ΔHBW = 53,4 [29,2; 71,4]), что отличалось от измерений при все других условиях (p<0,0001 во всех случаях). При корреляционном анализе было показано, что механическая диссинхрония на первой ступени инотропного нагрузочного теста (5 мкг/кг/мин добутамина) имеет прямую от средней до сильной корреляционную связь как с показателями покоя (HBW ρ=0,625, p<0,0001; PSD ρ=0,702; p<0,0001), так и с показателями исследования после нагрузки с АТФ на 4 минуте (HBW ρ=0,718, p<0,0001; PSD ρ=0,64; p<0,0001) и на 8 минуте (HBW ρ=0,618, p<0,0001; PSD ρ=0,66; p<0,0001). Дальнейшее повышение дозы добутамина приводило к уменьшению корреляционных взаимосвязей. В целом, корреляционная связь ослабевала по мере увеличения времени между нагрузочным тестом и записью, а также дозы добутамина. При сопоставлении полученных данных с выраженностью нарушения микроциркуляции миокарда по данным динамической ОФЭКТ, было показано, что наиболее сильную корреляцию с показателями резерва миокардиального кровотока имеют показатели диссинхронии, полученные на фоне нагрузочного теста с вазодилататорами, особенно на фоне раннего постнагрузочного исследования. Так, МД в покое продемонстрировала умеренную обратную корреляцию с РМК (HBW ρ=-0,37 p=0,01; PSD ρ=-0,32, p=0,03), на 4 минуте исследования корреляция была средней силы HBW ρ=-0,63 (p<0,0001), PSD ρ=-0,651 p<0,0001), при отсроченном исследовании – умеренной силы (HBW ρ=-0,47 p=0,001; PSD ρ=-0,38, p=0,01). Из показателей МД, полученных на фоне стресс-теста в добутамином достоверную корреляцию продемонстрировали лишь показатели, зафиксированные на фоне дозы добутамина 5 мкг/кг/мин (HBW ρ=-0,42, p=0,007; PSD ρ=-0,45, p=0,003). При сопоставлении показателей МД с характеристиками эпикардиальной жировой клетчатки (ЭЖК) были выявлены следующие закономерности: а) показатели диссинхронии покоя умеренно коррелируют с объёмом (HBW ρ=0,32, p=0,03; PSD ρ=0,43 p=0,003) и толщиной жировой клетчатки в области верхушки (HBW ρ=0,36, p=0,02; PSD ρ=0,39 p=0,009); б) после нагрузочного теста с АТФ только PSD через 60 минут после теста коррелировала с объемом ЭЖК (ρ=0,34 p=0,02); стресс-индуцированная динамика HBW (через 60 минут после стресс-теста) умеренно прямо коррелировала с плотностью ЭЖК (ρ=0,351, p=0,01); в) Наиболее сильную прямую корреляцию с характеристиками ЭЖК продемонстрировали показатели МД, зафиксированные на фоне стресс-теста с добутамином. При сопоставлении показателей МД с данными МСКТ-КАГ было показано, что: а) показатели покоя, а также МД, полученная через 8 и 60 минут после нагрузочного теста, не коррелируют с данными Ca-scoring, максимальным стенозом КА, а также показателем CAD-RADS; б) показатели МД, полученные через 4 минуты после нагрузочного теста, прямо коррелировали с указанными показателями (HBW и Ca-scoring ρ=0,45, p=0,002; HBW и макс.стеноз ρ=0,42 p=0,007; HBW и CAD-RADS ρ=0,35, p=0,02; PSD и Ca-scoring ρ=0,53, p=0,0003; PSD и макс.стеноз ρ=0,621, p<0,0001; PSD и CAD-RADS ρ=0,583, p=0,0001); в) показатели МД, полученные на фоне стресс-теста с добутамином, продемонстрировали наиболее сильную среди прочих показателей МД прямую корреляцию с указанными показателями.

 

Публикации

1. Шипулин В.В., Гончикова Е.В., Поликарпов С. А. , Мочула А. В. Ассоциация показателей механической диссинхронии сердца с данными динамической однофотонной эмиссионной компьютерной томографии миокарда: роль временного интервала между стресс-тестом и записью Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины, - (год публикации - 2024) https://doi.org/10.29001/2073-8552-2022-756

2. - Достижения в области лучевой диагностики и терапии обсудили на Невском радиологическом форуме Сайт НИИ Кардиологии, 16 апреля 2024 Новости НИИ кардиологии (год публикации - )

3. - Молодые ученые НИИ кардиологии Томского НИМЦ приняли участие в Европейском конгрессе по внутренним болезням в Стамбуле Сайт Томского НИМЦ, - (год публикации - )