Petra Němčíková1, Vladimír Musil2
1Oddělení nukleární medicíny, Nemocnice České Budějovice
2Středisko vědeckých informací, 3. lékařská fakulta, Univerzita Karlova, Praha
Souhrn
Předkládaný článek pojednává o obecných základech jednoho z nejčastějších vyšetření v nukleární medicíně – perfuzní scintigrafii myokardu, která využívá zobrazovací metodu nazývanou jednofotonová emisní výpočetní tomografie. Cílem článku je seznámit klinické lékaře, kteří toto vyšetření indikují, zejména kardiology, internisty a praktické lékaře, se základy, principy, indikacemi a přínosy tohoto vyšetření pro klinickou praxi.
Klíčová slova
perfuzní scintigrafie myokardu
zátěžové metody
SPECT
Summary
Myocardial perfusion scintigraphy (SPECT) – basics in clinical practice
The presented article discusses the general principles of one of the most common examinations in nuclear medicine – myocardial perfusion scintigraphy, which uses an imaging technique called single-photon emission computed tomography. The aim of this article is to inform clinicians who refer patients to this examination, especially cardiologists, internists and general practitioners, about the basics, principles, indications and benefits of this examination in clinical practice.
Keywords
myocardial perfusion scintigraphy
stress methods
SPECT
Perfuzní scintigrafie myokardu je metodou nukleární kardiologie a patří mezi neinvazivní vyšetřovací metody kardiovaskulárního systému s využitím radiofarmak. Toto vyšetření se provádí ambulantně na oddělení nukleární medicíny. Pro perfuzní scintigrafii myokardu se využívá zobrazovací metoda nazývaná jednofotonová emisní výpočetní tomografie neboli SPECT. K zobrazování se používají buď tradiční gamakamery s rotujícími detektory, nebo kamery jednoúčelové, které jsou určené pouze pro zobrazování srdce. Touto metodou je možné sledovat distribuci radiofarmaka v myokardu ve třech rovinách a ve 3D zobrazení. SPECT se používá pro zobrazování myokardiální perfuze ve spojení se zátěžovým testem u pacientů s podezřením na ischemickou chorobu srdeční (ICHS) nebo u pacientů, kteří mají tuto chorobu v osobní anamnéze a případně u nichž již proběhl infarkt myokardu. Během jednoho vyšetření, kdy je pacientovi aplikován jeden druh radiofarmaka, je možné současně posoudit perfuzi i funkci levé komory. Zásadní a nutné je hned v úvodu zvolit vhodnou formu zátěžového testu. Vzhledem k narůstajícím komorbiditám a častým poruchám lokomoce se zvyšuje i počet pacientů neschopných adekvátní fyzické zátěže, u kterých musí být provedena zátěž farmakologická, a to nejčastěji pomocí látek s přímým vazodilatačním účinkem. Po provedeném vyšetření je nutné vizuálně posoudit dané nálezy perfuze, kdy lze zhodnotit, jestli má myokard levé komory srdeční normální perfuzi, či jestli je přítomen reverzibilní defekt, který odpovídá ischemii, a/nebo se jedná o fixní defekt, který obvykle svědčí pro jizvu po proběhlém infarktu myokardu v minulosti. Při zjištění abnormální perfuze je dále nutné stanovení její kvantifikace na polárních mapách a stanovení dalšího postupu. Dle doporučených postupů Evropské i České kardiologické společnosti by měla být revaskularizace v určitých případech prováděna pouze při průkazu více než 10 % ischemického myokardu (např. pokud má pacient postiženo jen jedno koronární povodí a nejedná se přitom o proximální úsek ramus interventricularis anterior (RIA)). Dalšími důležitými kvantitativními funkčními parametry při komplexním hodnocení SPECT myokardiální perfuze jsou informace o regionální kinetice, objemech a ejekční frakci (EF) levé komory. Pokud je přítomno významné postižení koronárních tepen, pak dochází při zátěži k postischemickému omráčení myokardu, které ovlivňuje ejekční frakci a regionální kinetiku levé komory. Toto postischemické omráčení je vždy prognosticky nepříznivým ukazatelem.
Nejčastější indikace k vyšetření zátěžovou perfuzní scintigrafií myokardu (SPECT):
U zátěžových vyšetření se u pacientů preferuje fyzická zátěž, nejčastěji bicyklovou ergometrií. Pokud nejsou pacienti z různých důvodů, jako je např. omezení pohybového aparátu, či fyzická dekondice, schopni podstoupit vyšetření s fyzickou zátěží nebo pokud je přítomen kompletní blok levého Tawarova raménka (LBBB), pak je indikována farmakologická zátěž. Velkou skupinu pacientů, kteří jsou vyšetřováni pomocí SPECT, tvoří pacienti s nediagnostickým závěrem na zátěžové elektrokardiografii (nižší tolerance zátěže, fyzická nevýkonnost, poruchy lokomoce apod.). Další typickou skupinou odesílanou k vyšetření SPECT jsou ženy, u kterých se často objevují falešně pozitivní změny na EKG při zátěži. V tomto případě je pak dáván velký důraz na provedení zátěžové perfuzní scintigrafie. Dále je nutné zmínit, že z vyšetření SPECT mohou profitovat diabetici, u nichž může nastat němá ischemie z důvodu diabetické neuropatie. Zátěžové vyšetření nabývá na významu i u asymptomatických diabetiků, pokud jsou u nich přítomny dva nebo tři rizikové faktory ICHS.
Díky provádění gated SPECT myokardu (hradlovaná studie, kdy současně při snímání gamakamerou probíhá synchronizace s EKG) lze získat informace, zda je přítomna porucha perfuze myokardu, jak je závažná a také jestli je přítomno postischemické omráčení levé komory. Pacienti s normální pozátěžovou perfuzí a funkcí levé komory mají velmi dobrou prognózu, riziko náhlé srdeční smrti a infarktu myokardu je nízké (méně než 1 % ročně), a to i při nálezu koronarograficky významných stenóz. Pokud se rozhoduje o revaskularizaci u pacientů se stabilní anginou pectoris, záleží na počtu postižených koronárních povodí a lokalizaci stenóz. V případě, že je postiženo jen jedno koronární povodí a nejedná se přitom o proximální úsek ramus interventricularis anterior, měla by být revaskularizace prováděna jen při průkazu více než 10 % ischemického myokardu. Další významnou indikací zátěžového SPECT myokardiální perfuze je detekce restenózy po perkutánní koronární intervenci (PCI), příp. okluze štěpů u pacientů po bypassové operaci koronárních tepen (CABG) a dále je tato metoda používána při posuzování prognózy u pacientů po výše uvedených revaskularizačních výkonech. Klinický prospěch z neinvazivního zobrazovacího vyšetření mohou mít rovněž pacienti více než pět let po CABG (zvláště mají-li venózní štěpy), nebo pacienti, u kterých byla provedena pouze inkompletní revaskularizace s intervencí jen na nejvýznamnějších stenózách a ostatní stenózy byly ponechány bez dilatace.
Při zjišťování viability (životaschopnosti) myokardu je SPECT velmi přínosným vyšetřením. Pro upřesnění, viabilní myokard není mrtvý, ale je omráčený nebo hibernující a lze předpokládat obnovu jeho kontraktility. Po proběhlém infarktu myokardu se SPECT nejčastěji využívá právě za účelem zjištění viability. Jestliže je po provedené revaskularizaci většina dysfunkčního myokardu viabilní, lze předpokládat, že funkce srdce se zlepší. Pokud tomu tak není, je pravděpodobnost zlepšení funkce minimální. Rizikovou skupinu představují pacienti s hibernovaným myokardem (afunkční, ale viabilní), u kterých se mohou častěji vyskytovat maligní arytmie, a proto by měli být tito pacienti revaskularizováni. Největší klinický přínos má detekce viability u pacientů se závažnou dysfunkcí levé komory. Obecně čím nižší je ejekční frakce (obvykle pod 40 %), tím více nabývá na významu viabilita myokardu. Dále může být prospěšné zkoumat viabilitu u pacientů po infarktu myokardu se závažnou regionální poruchou kinetiky – zda má význam provádět intervenci na infarktové tepně. Důležitá je nejen viabilita, ale také rozsah a závažnost ischemie v jednotlivých koronárních povodích. A právě zátěžové SPECT vyšetření dokáže poskytnout odpověď na obě otázky. Reverzibilní porucha perfuze pak zpravidla odpovídá ischemickému, ale viabilnímu myokardu (pokud není na klidovém zobrazení v dysfunkčních segmentech příliš nízká akumulace radiofarmaka). Pokud se vyšetření týká pouze viability a pacient není schopen zátěže nebo by její provedení bylo příliš rizikové, lze provést jen klidové SPECT vyšetření. Dysfunkční segmenty s akumulací méně než 50 % maximální aktivity perfuzního radiofarmaka jsou obvykle považovány za jizvu po infarktu myokardu, zatímco uptake radiofarmaka větší než 50 % maxima svědčí pro viabilní myokard. Velikost jizvy po infarktu myokardu lze kvantifikovat (podíl pixelů levé komory s nízkou akumulací 50 % maxima) a je jedním z nejdůležitějších prediktorů reverzní remodelace levé komory, protože úspěch revaskularizace nelze předpokládat u příliš rozsáhlé jizvy.
Při zátěžovém perfuzním vyšetření myokardu se nejčastěji využívá dynamická zátěž, a to v podobě bicyklové ergometrie. Během zátěže dojde k nepřímé vazodilataci z důvodu zvýšené spotřeby kyslíku v myokardu (krevní průtok koronárním řečištěm se zvýší asi dvakrát).
V průběhu celého zátěžového testu je pacient monitorován na EKG, sleduje se krevní tlak a tepová frekvence. Snímání 12svodovým EKG probíhá před zahájením, v průběhu zátěže a také po jejím skončení z důvodu včasného zjištění změn svědčících pro akutní ischemii nebo arytmie. Zátěžové testy mají za úkol pomocí fyzické nebo farmakologické zátěže navodit rozdílnost perfuze myokardu. Porucha perfuze nastupuje v ischemické kaskádě nejdříve, a proto je scintigrafie myokardiální perfuze citlivější než ostatní neinvazivní metody. Na rozdíl od koronarografie, která zobrazuje anatomické detaily koronárního řečiště a posoudí stupeň stenózy, SPECT zobrazuje relativní distribuci krevního průtoku v myokardu levé komory srdeční a poskytuje informaci o funkčním dopadu stenózy koronární tepny na dodávku krve do srdeční tkáně za klidových podmínek a na vrcholu zátěže. Podává nám tedy informace o hemodynamické významnosti stenózy, kdy je možné neinvazivním způsobem odhalit snížení rezervy koronárního průtoku. Za klidových podmínek je distribuce radiofarmaka v levé komoře obvykle homogenní, pouze v některých případech, kdy se jedná o kritickou stenózu, může být již při klidovém vyšetření patrná porucha perfuze myokardu. Často však i při kompletním uzávěru tepny je možné sledovat homogenní perfuzi myokardu způsobenou vývojem kolaterálního řečiště. Během zátěže dochází ke zvýšeným nárokům myokardu na kyslík a tím k autoregulačně podmíněné vazodilataci koronárního řečiště. U hemodynamicky významné stenózy však již není další zvýšení koronárního průtoku možné a při zátěžovém vyšetření dochází k zobrazení perfuzní abnormality v povodí příslušné stenózované tepny.
Důležitým předpokladem správně provedeného vyšetření je především volba vhodné formy zátěže, dále dosažení dostatečné úrovně zátěže a délky jejího trvání. Při zobrazování myokardiální perfuze se používá různých typů zátěže ke zjištění rezervy koronárního průtoku. Aby nedocházelo především k podhodnocení testu a vzniku falešně negativních výsledků, musí být zátěž adekvátní a správně načasovaná. Při nedosažení dostatečné úrovně zátěže z jakýchkoliv důvodů (nevýkonnost pacienta, předčasné vyčerpání atd.) nemusí docházet k zobrazení poruchy perfuze myokardu i při přítomnosti významnější stenózy koronární tepny a výsledek neposkytuje validní informaci o perfuzních poměrech, rezervě koronárního průtoku, a především funkčním dopadu stenózy na perfuzní poměry v myokardu během zátěže. V posledních letech stoupá počet pacientů neschopných adekvátní fyzické zátěže, a proto u nich musí být provedena zátěž farmakologická. Fyzická zátěž je pro organismus nejpřirozenější formou zátěže s menším rizikem vzniku nežádoucích účinků a případně jejich následným rychlým odezněním. Pokud je to možné, je preferována fyzickou zátěž před zátěží farmakologickou.
Fyzická dynamická zátěž
Nejčastěji prováděnou dynamickou zátěží v České republice při SPECT zobrazování myokardu je bicyklová ergometrie. Během celé zátěže je prováděna monitorace vitálních funkcí, jako je EKG, krevní tlak (TK) a tepové frekvence (TF). U pacientů s podezřením na ICHS by měly být 24 až 48 hodin před vyšetřením vysazeny betablokátory (pokud toto není kontraindikováno). Dále je 24 hodin před vyšetřením třeba vysadit nitráty a blokátory vápníkových kanálů. Pokud u pacientů není možné ze zdravotních důvodů betablokátory vysadit, je možnost provést zátěž i při plné medikaci. Při zátěžovém vyšetření jsou používány různé typy vyšetřovacích protokolů s rozdílně vystupňovanou zátěží. Na našem pracovišti (Oddělení nukleární medicíny Nemocnice České Budějovice, dále ONM ČB) je preferována bicyklová ergometrie s iniciální zátěží 30 W s postupným zvyšováním zátěže každé dvě minuty o 20–30 W. Radiofarmakum se aplikuje intravenózně na vrcholu zátěže. Pokud dojde k závažné klinické symptomatologii během zátěže – objeví se stenokardie, výrazná dušnost, závažné arytmie, deprese ST úseku ≥2 mm nebo elevace ST úseku na EKG, výrazná hypotenze apod., pak je radiofarmakum aplikováno ad hoc a zátěž je ihned ukončena. Nevyskytnou-li se žádné symptomy během vyšetření, pokračuje se v zátěži až do subjektivního maxima. Podání radiofarmaka je optimální při překročení 85 % maximální tepové frekvence. Maximální tepová frekvence je rovna 220 – věk. Po aplikaci radiofarmaka je dobré v zátěži ještě 1–1,5 minuty pokračovat. Test ukončený do 4 minut z jiných než srdečních příčin, např. pro slabost dolních končetin, se považuje za zcela nedostatečný a měla by být použita zátěž farmakologická, abychom předešli falešně negativním výsledkům při nedodržení potřebné zátěže a nedošlo tím k chybné interpretaci vyšetření.
Farmakologická zátěž
Pokud nejsou pacienti schopni adekvátní fyzické zátěže, nejčastěji z ortopedických příčin (stavy po TEP kyčelních či kolenních kloubů, stavy po amputaci nebo ischemická choroba dolních končetin, diabetická neuropatie, nevýkonnost atd.), je metodou volby farmakologická zátěž látkami s přímým vazodilatačním účinkem (dipyridamol, adenosin, regadenoson). U pacientů s kompletním blokem levého Tawarova raménka (LBBB) může fyzická zátěž a analogicky i dobutamin vlivem poruchy kondukce vést k falešně pozitivnímu nálezu v oblasti komorového septa a tím i hybnosti v oblasti septa, a proto je u pacientů s LBBB vhodnější farmakologická zátěž dipyridamolem nebo adenosinem, kdy přímá vazodilatace obvykle nevede ke vzniku tohoto artefaktu.
V nukleární kardiologii je jednou z možností podání farmakologické zátěže dipyridamol. Po intravenózní aplikaci dipyridamolu (0,56 mg/kg hmotnosti během 4 minut) dochází vlivem inhibice adenosinové deaminázy k zabránění zpětného vychytávání endogenního adenosinu, který následně obsadí adenosinový receptor v arteriolách. Tím se průtok koronárním řečištěm zvýší přibližně čtyřnásobně. Radiofarmakum je aplikováno obvykle 1–2 min po skončení infuze dipyridamolu, kdy je účinek vazodilatancia optimální, tento efekt trvá ještě několik dalších minut. Před farmakologickou zátěží vazodilatancii jsou nutná dietní opatření, pacient musí na 12 hodin vynechat metylxantinové preparáty (např. káva s kofeinem, černý čaj s teinem, aminofylinové preparáty, banány, čokoládu), jelikož tyto látky blokují adenosinový receptor. Po celou dobu zátěže jsou monitorovány vitální funkce – krevní tlak, tepová frekvence a EKG. Mezi kontraindikace dipyridamolu a adenosinu patří hypotenze, aktivní asthma bronchiale a některé arytmie (např. sick sinus syndrom). Při výskytu vedlejších či nežádoucích účinků z vazodilatace (často se objevuje bolest hlavy, nauzea, flush, hypotenze apod., méně často stenokardie) je možné využít toho, že díky podobnosti molekul kompetitivních agonistů adenosinového receptoru lze vyblokovat účinek dipyridamolu intravenózně aplikovaným aminofylinem v dávce 100–300 mg, a to nejlépe frakcionovaně, protože jeho plazmatický poločas je kratší než u dipyridamolu. Částečná eliminace těchto nežádoucích účinků je možná také kombinací farmakologické zátěže se současnou submaximální fyzickou zátěží. Adenosin obdobně jako dipyridamol nepůsobí pouze na A2A receptory přítomné v koronárních cévách, které dilatuje, ale i na ostatní adenosinové receptory – A1 pro atrioventrikulární uzel, A2B v periferních cévách a A3 v bronších.
Nověji vyvinutý selektivní A2A adenosin regadenoson se aplikuje snadněji než neselektivní adenosin nebo dipyridamol. Podává se jako jednorázová injekce v jednotné koncentraci 0,4 mg v 5 ml, kterou není třeba upravovat podle hmotnosti pacienta. Regadenoson má relativně krátký plazmatický poločas 2,5 minuty a ovlivňuje především A2A receptory, má i méně nežádoucích účinků. Regadenoson nelze podávat u pacientů s nestabilní anginou pectoris, arteriální hypotenzí, bradykardií pod 40 tepů/min nebo AV blokádou II. a III. stupně (pokud není implantován kardiostimulátor).
Dobutamin je beta agonista, který má pozitivně inotropní a chronotropní účinek, podobně jako fyzická zátěž způsobuje tachykardii, čímž zvyšuje spotřebu kyslíku v myokardu a tak dochází k nepřímé vazodilataci. Proto je nutné u pacientů na 48 hodin před vyšetřením vysadit betablokátory. Dobutamin se aplikuje infuzní pumpou, začíná se s nízkou koncentrací 5–10 µg/kg/min a každé 3 minuty je zvyšována až do 40 µg/kg/min. Jako u každého zátěžového testu je nutné i zde monitorování TK, TF a EKG křivky. V případě nedostatečného nárůstu TF je možno aplikovat intravenózně atropin až do dávky 1 mg. Radiofarmakum se aplikuje 1–1,5 minuty před ukončením zátěže (obdobně jako při fyzické zátěži). Pro vyblokování nežádoucích účinků dobutaminu lze podat metoprolol.
Kontraindikace zátěžových testů:
Z EKG gated SPECT získáváme jednotlivé řezy srdcem ve třech rovinách a 3D rekonstrukci.
Hodnocení vyšetření se obvykle provádí kvalitativně a kvantitativně. Kvalitativní hodnocení probíhá vizuálním posouzením jednotlivých řezů a kvantitativní hodnocení pomocí využití tzv. polárních map.
Při vizuálním hodnocení perfuze je posuzována regionální distribuce radiofarmaka na standardně orientovaných tomografických řezech levou komorou ve třech na sebe kolmých rovinách. Používají se různé barevné škály, kdy každý pixel v digitálním obraze je zobrazen barvou odpovídající počtu naměřených impulzů. Rozlišují se tyto základní typy nálezů na zátěžovém vyšetření perfuze myokardu:
Obrázek ukazuje normální nález. (zdroj: ONM ČB)
Obrázek ukazuje reverzibilní ischemii v oblasti hrotu LKS. Při námaze je defekt patrný, mizí při klidovém vyšetření. (zdroj: ONM ČB)
Obrázek ukazuje fixní defekt, který svědčí pro jizvu po IM v oblasti hrotu a přední stěny LKS. Zůstává defekt aktivity při námaze i v klidovém vyšetření. (zdroj: ONM ČB)
Běžná je pak např. kombinace fixního a reverzibilního defektu (jizva a ischemie).
Reverzibilní defekt perfuze znamená perfuzní defekt zobrazený při zátěži, ale který není přítomen za klidových podmínek. Naopak fixní, tzv. ireverzibilní defekt perfuze znamená, že se ve výsledku vyšetření zobrazuje perfuzní defekt nejen při zátěži, ale i v klidu, což svědčí pro jizvu infarktu myokardu. Při nízké akumulaci radiofarmaka pod 50 % se jedná o jizvu, při dostatečné akumulaci nad 50 % se jedná o viabilní myokard.
Při zjištění abnormální perfuze, je dále nutné stanovení její kvantifikace na polárních mapách a stanovení dalšího postupu. Kvantifikace rozsahu a závažnosti perfuzních defektů pomocí stanovení sumačního zátěžového skóre (SSS) přináší důležité informace při rozhodování o dalším terapeutickém postupu. U pacientů s normální perfuzí (SSS 0–3), resp. s mírně abnormální perfuzí (SSS 4–8), je riziko srdeční smrti nízké (<1 % ročně) a lze upřednostnit medikamentózní terapii. Naopak u pacientů se střední, resp. těžkou abnormalitou perfuze (SSS > 8) je preferována invazivní strategie.Dalšími důležitými kvantitativními funkčními parametry při komplexním hodnocení SPECT myokardiální perfuze jsou informace o regionální kinetice, objemech a ejekční frakci levé komory. Hodnocení perfuze tedy přináší klinikovi informaci, zda se jedná o ponámahovou ischemii (reverzibilní) s vyjádřeným procentuálním rozsahem postižení myokardu levé komory, či se jedná o ireverzibilní poruchu perfuze myokardu levé komory s přítomností jizvy či viabilního myokardu po proběhlém infarktu myokardu.
Nukleární kardiologie je odvětví nukleární medicíny používající otevřené radioaktivní zářiče k určení diagnózy, prognózy a způsobu léčby kardiovaskulárních onemocnění. Ve světě, ale i u nás jsou onemocnění kardiovaskulárního systému stále příčinou vysoké mortality. Zátěžová perfuzní scintigrafie myokardu patří k jednomu z nejčastějších vyšetření v nukleární medicíně. Velmi důležitá je spolupráce vedoucí k správné diagnóze mezi lékařem nukleární medicíny a kardiologem. Hlavním účelem perfuzní scintigrafie je podat informaci o kvalitě prokrvení myokardu levé komory a tím umožnit diagnostiku ischemické choroby srdeční. Toto vyšetření dokáže posoudit rezervu koronárního průtoku na rozdíl od invazivních koronarografií, které zobrazí stupeň zúžení koronární tepny. Perfuzní scintigrafie posoudí vliv stenózy na dodávku krve do srdeční tkáně během klidového a zátěžového vyšetření.
Současně s rozvojem kardiologie došlo v posledních letech i k významnému pokroku v radionuklidovém zobrazování myokardu, zejména u SPECT vyšetření myokardiální perfuze. Standardem je v současnosti s EKG synchronizované gated SPECT vyšetření, umožňující posouzení perfuze i funkce levé komory, k dispozici jsou kardiologické programy umožňující srovnání pacientových dat s normálovou databází, kvantifikaci rozsahu a závažnosti perfuzních defektů, automatické stanovení ejekční frakce levé komory atd. Významně se mění spektrum pacientů odesílaných na toto vyšetření. SPECT myokardu stále hraje důležitou roli v diagnostice ICHS, v současné době však stále více nabývá na významu posuzování prognózy u pacientů s velmi pravděpodobnou nebo již koronarograficky prokázanou ICHS. Nukleární kardiologie, stejně tak jako i jiné medicínské obory, se dále vyvíjí a přináší např. nové kardiologické SPECT kamery s CZT (Kadmium-Zinek-Tellur) technologií, které jsou důležitým přínosem při diagnostice pacientů s ischemickou chorobou srdeční.
MUDr. Petra Němčíková
© Nakladatelství GEUM. s.r.o. Mapa stránek
