Znaczenie prognostyczne scyntygrafii perfuzyjnej mięśnia sercowego metodą SPECT z zastosowaniem Tc-99m-MIBI w chorobie niedokrwiennej serca

Choroba niedokrwienna serca (ChNS) stanowi w krajach rozwiniętych poważny problem społeczny. W Stanach Zjednoczonych jest przyczyną ponad 500 000 zgonów rocznie [1]. W Polsce umieralność z powodu ChNS ocenia się na ok. 530 zgonów/100 000 mieszkańców rocznie (w 1993 roku było to 204 000 zgonów), co oznacza, że jest ona przyczyną co drugiego zgonu (48% wśród mężczyzn i 57% wśród kobiet) [2].
Z tego powodu wszelkie działania prowadzące do ograniczenia skutków ChNS posiadają nie tylko aspekt medyczny, ale też społeczny i ekonomiczny. Ograniczenie kosztów ChNS oznacza konieczność optymalizacji jej diagnostyki i terapii, to jest: zastosowanie we właściwym momencie odpowiednich metod diagnostycznych, w tym inwazyjnych, a w zależności od wyniku badania, zastosowanie właściwej terapii (interwencyjnej lub zachowawczej).
Pamiętać należy, że stosowane w chorobie niedokrwiennej serca badania, poza znaczeniem diagnostycznym, posiadać mogą także ważne znaczenie prognostyczne.
Jednakże, prognozowanie przebiegu ChNS na podstawie wyniku badania diagnostycznego jest obarczone a priori pewnym błędem wynikającym z faktu, iż nie istnieje idealne badanie diagnostyczne dające stuprocentową pewność rozpoznania tej choroby,  sama ChNS ma charakter przewlekły i postępujący, oraz jak zawsze, nie można wykluczyć udziału czynnika losowego. Stąd wynika konieczność prognozowania na podstawie wyników wielu badań.
Czułość i specyficzność diagnostyczna badań stosowanych w ChNS, zwłaszcza elektrokardiograficznej próby wysiłkowej (EX-TEST), ale też i scyntygrafii perfuzyjnej mięśnia sercowego z zastosowaniem Tc-99m-MIBI (TcSPECT), nie jest wartością stałą dla każdej badanej osoby, lecz zależy od prawdopodobieństwa występowania ChNS u tej osoby oraz od stopnia  zaawansowania ChNS (choroba 1, 2 lub 3 naczyń wieńcowych). Nawet prawidłowy wynik koronarografii (KORO), uważanej za złoty standard w rozpoznawaniu ChNS, także nie wyklucza obecności niestabilnej blaszki miażdżycowej, która nie zawęża światła naczynia w sposób widoczny makroskopowo, a którą można by uwidocznić jedynie za pomocą ultrasonografii śródwieńcowej.
Istotne więc staje się ustalenie, przy wszystkich wspomnianych ograniczeniach metodycznych, czy na podstawie wyników wymienionych wyżej badań można rokować o przebiegu ChNS. Ponadto, w związku z coraz powszechniejszym stosowaniem interwencyjnego leczenia ChNS, to jest angioplastyki wieńcowej (PTCA – Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty) i rewaskularyzacji mięśnia sercowego za pomocą pomostów aortalno-wieńcowych (CABG – Coronaro-Aortic By-pass Graft),  należy zadać sobie pytanie, czy  rewaskularyzacja serca wydająca się prowadzić do optymalizacji  leczenia CHNS,  może istotnie wpłynąć na rokowanie w tej chorobie w wymiarze długoterminowym. Pamiętać bowiem trzeba o progresji ChNS oraz o zjawisku restenozy tętnicy wieńcowej po PTCA i  o obserwowanej stopniowej degeneracji pomostów związanej z ich przyspieszoną miażdżycą (dotyczy to szczególnie pomostów żylnych), w ciągu kilku lat od CABG.
na podstawie uzyskanego wyniku. 

Scyntygrafia perfuzyjna mięśnia sercowego metodą SPECT z zastosowaniem Tc-99m-MIBI

 Obrazowanie za pomocą metod radioizotopowych pozwala ocenić ukrwienie serca (scyntygrafia perfuzyjna) i jego czynność (angiokardiografia radioizotopowa) w warunkach spoczynkowych i w próbach obciążeniowych; wysiłkowych lub farmakologicznych, np. z zastosowaniem dipyridamolu.
Z uwagi na małą dostępność tej metody poniżej omówiono pokrótce jej podstawy.
Do oceny perfuzji mięśnia sercowego służą izotopy talu (Tl-201) i technetu (Tc-99m).
Tal wnika do komórek mięśnia sercowego w miejsce potasu w mechanizmie wykorzystującym pompę energetyczną (w 60%) i biernie na zasadzie gradientu elektrochemicznego (40%), technet w nie do końca poznany sposób łączy się wewnątrz komórki z mitochondriami. Zliczone za pomocą gammakamery nad sercem scyntylacje (po uprzednim dożylnym podaniu izotopu), przetworzone następnie na obrazy w różnych przekrojach serca, świadczą zarówno o obecności perfuzji, jak i metabolicznie czynnego myocardium. Występowanie odwracalnego ubytku perfuzji uważa się za wynik przejściowego niedokrwienia, obecność trwałych defektów – za odpowiednik blizny (najczęściej pozawałowej).
W przypadku talu stosuje się w diagnostyce ChNS protokół: badanie spoczynkowe lub wysiłkowe - redystrybucja (zjawisko polegające na pojawieniu się izotopu po kilku godzinach w obszarze niedokrwienia na skutek przewagi napływu krążącego w krwiobiegu talu do komórki nad powolnym procesem ekstrakcji wyjściowo mniejszej ilości izotopu niż w komórkach prawidłowo ukrwionych, w których znacznik pojawia się już po kilku minutach od jego podania, a następnie szybkość usuwania z nich talu zaczyna dominować nad tempem jego wtórnego napływu). Pierwszą akwizycję, tj. zliczenie scyntylacji, wykonuje się po kilkunastu minutach od podania znacznika, a drugie po 4 godzinach (redystrybucja wczesna) lub po 24, a nawet po 48 godzinach (redystrybucja późna). Z uwagi na niską energię fotonów (68-80 keV) do częstych trudności należy słaba jakość techniczna uzyskiwanych obrazów oraz obecność artefaktów związanych z atenuacją znacznika przez narządy jamy brzusznej (zwłaszcza u mężczyzn) i u kobiet przez gruczoł piersiowy. Jest to również badanie droższe od scyntygrafii technetowej. Niezaprzeczalnym atutem badania talowego jest natomiast jego przydatność do wykrywania żywotnego myocardium (późna redystrybucja).
Tc-99m-MIBI  to lipofilna struktura złożona z sześciu cząsteczek methoxy-izobutylo-izonitrylu połączonego z jednym izotopem Tc-99m. Gromadzi się ona biernie w tej  komórce,  która ma zachowaną integralność struktur błonowych, co umożliwia przenikanie Tc-99m-MIBI w pobliże mitochondriów. Śladowa redystrybucja technetu nie ma znaczenia klinicznego, tak więc chcąc wykonać badanie porównawcze w warunkach obciążenia i spoczynku, należy przed każdą akwizycją podać oddzielnie znacznik. Wyższa energia fotonów (140 keV) powoduje uzyskiwanie obrazów o znacznie lepszej jakości, a krótszy okres półtrwania (ok. 6 godzin w porównaniu z 73 godzinami dla Tl-201) umożliwia bezpieczne podanie kilkakrotnie wyższej dawki niż w przypadku talu. Wychwyt Tc-99m-MIBI przez komórki mięśnia sercowego jest zależny liniowo od przepływu wieńcowego ( r = 0.97) w zakresach fizjologicznych, a przy znacznej hyperemii, np. w czasie podawania adenozyny (lub dipyridamolu) zbyt szybki przepływ uniemożliwia dalszy proporcjonalny wychwyt, co można odczytać jako zaniżenie faktycznej wielkości przepływu. W przypadku zwężenia tętnicy wieńcowej, istnieje wysoka korelacja pomiędzy wielkością zwężenia a stopniem wychwytu Tc-99m-MIBI, także przy istnieniu odcinkowych zaburzeń kurczliwości.
Początkowo w technice badania stosowano metodę planarną, obecnie głównie metodę komputerowej tomografii emisyjnej pojedynczego fotonu (SPECT). Jest to technika umożliwiająca trójwymiarowe obrazowanie serca i wyeliminowanie nakładania się poszczególnych regionów naczyniowych.  [3,4,5,6,7].


O ile rozważania na temat dokładności diagnostycznej badań dodatkowych mają w znacznej mierze charakter spekulacyjny, o tyle ocena ich znaczenia prognostycznego jest oparta o empiryczną obserwację kliniczną.
Znakomita większość prowadzonych współcześnie badań w dziedzinie kardiologii,  dotyczących tak sposobu terapii (nowe leki, techniki rewaskularyzacyjne), jak i wartości rokowniczej badań diagnostycznych, opiera się na ocenie wystąpienia tzw. zdarzeń wieńcowych („cardiac events” ). Wyróżnia się poważne zdarzenia wieńcowe, MACE – „Major Coronary Adverse Events” , do których zalicza się wystąpienie świeżego zawału serca nie zakończonego zgonem i nagły zgon, a w większości przypadków do tej kategorii zalicza się też wystąpienie dławicy niestabilnej udokumentowanej zmianami w ekg lub enzymatycznymi (troponiny) i będącej przyczyną hospitalizacji. Do pozostałych zdarzeń wieńcowych zalicza się nasilenie dolegliwości (zmiana klasy dławicy piersiowej wg CCS) oraz konieczność wykonania „wymuszonej” tym koronarografii i, w zależności od jej wyniku, przeprowadzenie procedur rewaskularyzacyjnych takich, jak PTCA i /lub CABG w trybie nagłym.
W przypadku oceny leku (lub terapii interwencyjnej) ocenia się zmniejszenie ryzyka wieńcowego (ryzyka wystąpienia zawału, zgonu, dławicy niestabilnej itp. wyżej wymienionych) w związku z zastosowaniem danego leku w porównaniu z placebo lub innym lekiem (lub w porównaniu leczenia interwencyjnego z leczeniem zachowawczym), a w przypadku badań diagnostycznych próbuje się ustalić, czy istnieją korelacje pomiędzy uzyskaniem konkretnego wyniku badania, a występowaniem zdarzeń wieńcowych u tego chorego w przyszłości. Stosuje się na ogół statystyczne modele analizy regresji proporcjonalnego hazardu według Coxa lub regresję wielokrotną krokową postępującą, tak, aby ustalić, które zmienne stanowią najbardziej istotne, „obciążające” rokowanie elementy, czy są to zmienne zależne, czy niezależne, i czy wreszcie, analogicznie do rosnącej czułości i swoistości diagnostycznej wybranych badań dodatkowych, podobnie rosnąco można oceniać  znaczenie rokownicze tych badań.
Szczególne miejsce w diagnostyce i prognozowaniu przebiegu ChNS przypada scyntygrafii perfuzyjnej mięśnia sercowego, ponieważ jest to badanie mało inwazyjne, a jego wynik często decyduje, czy należy wykonywać koronarografię. Dlatego ważne jest zarówno ustalenie negatywnego, jak i pozytywnego znaczenia rokowniczego tego badania. W przeciwieństwie do badania talowego, i to głównie wykonywanego techniką planarną, nieliczne są doniesienia na temat znaczenia prognostycznego badania metodą SPECT z zastosowaniem Tc-99m-MIBI. Ponadto, w dostępnej literaturze wartość rokownicza badań scyntygraficznych jest zwykle oceniana albo w odniesieniu do osób z prawidłowym wynikiem scyntygraficznym, albo w odniesieniu do chorych z ChNS leczonych zachowawczo. Tymczasem liczba chorych z ChNS leczonych zabiegowo z każdym rokiem rośnie.
Na podstawie wyników własnych badań uzyskanych w grupie chorych z zespołem X i w grupie z nadciśnieniem tętniczym i chorobą małych naczyń (HA-ma.) można zaproponować wniosek, że występowanie w badaniu z dipyridamolem ubytku perfuzji nie przekraczającego 2 punktów w półilościowej ocenie dla danego segmentu, a indeksu perfuzji IP<1.5 dla całej lewej komory, wyklucza obecność istotnego hemodynamicznie zwężenia w tętnicy wieńcowej i łączy się z dobrym wieloletnim rokowaniem. Nieobecność zmian w tętnicach epikardialnych nawet przy występowaniu dolegliwości dławicowych nie zmieni istotnie terapii, tak więc wykonanie koronarografii nie jest w tym przypadku uzasadnione ani medycznie, ani ekonomicznie.
W jenym z doniesień śmiertelność roczna w grupie 473 chorych z prawidłowym wynikiem wysiłkowego badania SPECT z Tc-99m-MIBI obserwowanych przez niespełna 3 lata wynosiła 0.2% [8]. Chorzy z udokumentowaną koronarograficznie chorobą wieńcową i prawidłowym wynikiem badania talowego (n=97) o podobnej długości trwania obserwacji cechowali się nieco wyższą, ale i tak niską śmiertelnością roczną 1.1% [Fattah iwsp.,9]. Metaanaliza 14 badań z zastosowaniem Tc-99m-MIBI na ponad 12000 pacjentów z różnym zaawansowaniem ChNS przeprowadzona przez Iskandera i Iskandriana w1998 roku wykazała, że badani z prawidłowym wynikiem wysiłkowego badania mieli roczne ryzyko wystąpienia zawału serca lub zgonu 0.6%, natomiast chorzy z nieprawidłowymi wynikami -7.4% [10].
We własnych badaniach u chorych z udokumentowaną koronarograficznie chorobą wieńcową występowanie ubytku perfuzji w badaniu scyntygraficznym z zastosowaniem Tc-99m-MIBI wykazano u 93% chorych, u których wystąpiły poważne zdarzenia wieńcowe. U połowy chorych był to defekt nieodwracalny (55%) i u połowy odwracalny (52%). Defekt ściany przedniej i dolnej dotyczył odpowiednio 85% i 81% chorych z MACE, a defekt ściany bocznej 52%. Chorych charakteryzowała duża liczba segmentów z defektem perfuzji tak w badaniu wysiłkowym (średnio 8, w tym segmentów ze stopniem perfuzji IP >2 średnio 6), jak i spoczynkowym (odpowiednio 4 i 2).
W całej badanej populacji istotnie z parametrem AMI/zgon korelowało występowanie nieodwracalnego ubytku perfuzji (p=0.01), dla zgonu sercowego odpowiednio p=0.0001. Stwierdzono także korelację pomiędzy nieodwracalnym ubytkiem perfuzji na ścianie przedniej a zgonem sercowym p=0.02. Dla wystąpienia zawału serca istotna okazała się liczba segmentów z ubytkiem perfuzji w badaniu z dipirydamolem (p=0.05), a dla zgonu (w tym zgonu sercowego) także liczba segmentów z ubytkiem perfuzji >2 w badaniu spoczynkowym; p=0.004 (odp. p=0.002 dla zgonu sercowego).
W grupie leczonej zabiegowo wykazano korelację dla AMI/zgon jedynie ze stopniem ubytku ściany bocznej (p=0.05), dla zgonu sercowego także ze stopniem ubytku perfuzji ściany dolnej (p=0.04).
Natomiast w grupie leczonej zachowawczo z parametrem AMI/zgon korelowały: nieodwracalny ubytek perfuzji (p=0.02), wyłącznie nieodwracalny ubytek (p=0.01), stopień ubytku perfuzji ściany przedniej (p=0.03), stopień ubytku ściany bocznej (p=0.05) i obecność nieodwracalnego ubytku ściany dolnej (p=0.0070 oraz parametry dotyczące liczby segmentów z ubytkiem perfuzji w badaniu z dipyridamolem gdy IP >2 (p=0.02), oraz w spoczynku (p=0.07; w tym p=0.02 dla segmentów z IP>2 w badaniu spoczynkowym).
"Utratę" korelacji typowych dla chorych leczonych zachowawczo przez chorych leczonych zabiegowo należy tłumaczyć najprawdopodobniej uzyskaniem przez nich pełnej lub prawie pełnej rewaskularyzacji. Wydaje się, że istotna korelacja z ubytkiem perfuzji na ścianie bocznej wynikać mogła z jego stosunkowo rzadkiego występowania w grupach o mniejszym zaawansowaniu ChNS, a częstszego wśród chorych po zawale serca obarczonych licznymi czynnikami ryzyka powikłań wieńcowych (choroba 3 naczyń występowała u ponad 40% chorych z MACE). Z uwagi na większą od liczby zawałów (n=7) liczbę zgonów (n=24) w badanej populacji, zrozumiałe staje się znaczenie prognostyczne wyłącznie nieodwracalnego ubytku perfuzji dla łącznego parametru AMI/zgon (z drugiej strony, logiczna jest również wykazana w analizie jednoczynnikowej korelacja pomiędzy liczbą segmentów z ubytkiem perfuzji w badaniu z dipirydamolem a wystąpieniem zawału serca). Uzyskane wyniki znajdują odzwierciedlenie w literaturze. Występowanie odwracalnego ubytku perfuzji koreluje częściej z wystąpieniem zawału serca niż zgonu, tak w badaniu talowym [11], jak i technetowym [12]. W scyntygramach talowych ocenia się również stosunek wychwytu talu w sercu do wychwytu w płucach. Zwiększony wychwyt w płucach postrzegany jest jako cecha świadcząca o zaawansowaniu uszkodzenia serca i obciążająca rokowanie [13,14]. W badaniu z Tc-99m-MIBI, w którym akwizycji dokonuje się po kilkudziesięciu minutach od podania znacznika, nie obserwuje się tego zjawiska. W obecnej pracy zwrócono uwagę na perfuzję prawej komory, nazwaną parametrem PK. Stopień wychwytu znacznika przez mięsień lewej komory przez Tc-99m-MIBI w warunkach prawidłowej perfuzji jest tak intensywny, że perfuzja prawej komory może być niewidoczna lub prawie niewidoczna przy wyskalowaniu gammakamery na stopień wysycenia ścian lewej komory. Natomiast możliwe jest uwidocznienie prawej komory po specjalnym przygotowaniu [15,16]. Uwidocznienie w warunkach podstawowych perfuzji prawej komory jest uważane za normę tylko w badaniu obciążeniowym. We własnej pracy wyodrębniono grupę chorych, u których w typowym badaniu spoczynkowym uwidaczniała się wyraźnie (ocena jakościowa) perfuzja prawej komory. Okazało się, że parametr ten korelował istotnie z wystąpieniem zdarzeń wieńcowych.
Na podstawie przeprowadzonego badania można stwierdzić, że najważniejszym prognostycznie parametrem scyntygrafii perfuzyjnej SPECT z Tc-99m-MIBI dla wystąpienia zawału serca lub zgonu są: obecność wyłącznie nieodwracalnego ubytku perfuzji oraz uwidocznienie w badaniu spoczynkowym perfuzji prawej komory (w pracy nazwane parametrem PK). U chorych ze zmianami w koronarografii istotna poza w/w jest liczba segmentów ze stopniem perfuzji >2  w badaniu spoczynkowym (korelacja ze zgonem sercowym). Podsumowując - scyntygrafia perfuzyjna mięśnia sercowego metodą SPECT z zastosowaniem Tc-99m-MIBI ma porównywalne do koronarografii znaczenie prognostyczne u chorych z różnymi postaciami choroby niedokrwiennej serca, a niekiedy je przewyższa.


Piśmiennictwo:

1. Yun D.D., Alpert J.S.: Acute coronary syndromes. Cardiology. 1997;88:223-237
2. Rywik S. Epidemiologia choroby niedokrwiennej serca i podstawy jej profilaktyki,
w: Choroba niedokrwienna serca pod redakcją L. Gieca, Warszawa PZWL 1996, Wydanie I, str.60-61
3. Patterson R. E., Horowitz S. F.: Importance of epidemiology and biostatistics in deciding clinical strategies for using diagnostic tests: A simplified approach using examples from coronary artery disease. J Am Coll Cardiol 1989;13(I)1653-1665
4. Detrano R., Leatherman J., Salcedo E. E., Yiannikas J., Williams G.: Bayesian analysis versus discriminant function analysis: Their relative utility in the diagnosis of coronary artery disease Circulation 1986;73(5): 970-977
5. Redwood D.R., Borer J. S., Epstein S.E.: Whither the ST segment during exercise? Circulation 1976;54:703-706
6. Froelicher V.F. Jr, Yanowitz F. G., Thompson A. J.: The correlation of coronary angiography and the electrocardiographic response to maximal treadmill testing in 76 asymptomatic men. Circulation 1973;48:497-605
7. Borer J.S., Brensike J.F.; Redwood,D.R.; Itscoitz S.B., Passamani E.R., Stone N.J.,
Richardson J.M., Levy R.I., Epstein S.E.: Limitations of the electrocardiographic
response  to exercise in predicting coronary artery disease. N Eng J Med 1975;293:367-
371
8. Soman P., Parsons A., Lahiri N., Lahiri A.: The prognostic value of normal Tc-99m-sestamibi SPECT study in suspected coronary artery disease J Nucl Cardiol 1999;6:252-256
9. Fattah A., Kamal A.M., Pancholy S., Ghods M., Russell J., Cassel D., Wasserleben V., Heo J., Iskandrian A.S.: Prognostic implications of normal exercise tomographic thallium images in patients with angiographic evidence of significant coronary artery disease. Am J Cardiol 1994;74(8):769-71
10. Iskander S., Iskandrian A.E.: Risk assessment using single photon emission computed tomography technetium-99m sestamibi imaging J Am Coll Cardiol 1998;32:57-62
11. Brown K.A.: Prognostic value of thallium-201 myocardial perfusion imaging in patients with unstable angina who respond to medical treatment J Am Coll Cardiol 1991;17:1053-1057
12. Zanco P., Zampiero A., Favero A., Borsato N., Chierichietti F., Rubello D., Ferlin G.: Prognostic evaluation of patients after myocardial infarction: Incremental values of sestamibi single-photon emission computed tomography and echocardiography. J Nucl Cardiol 1997;4:117-124
13. Palmas W., Bingham S., Diamond G.A., Denton T.A., Kiat H., Friedman J.D., Scarlatta D., Maddhi J., Cohen I., Berman D.S.: Incremental prognostic value of exercise thallium-201 myocardial single-photon emission computed tomography late after coronary artery bypass graft J Am Coll Cardiol 1995;25:403-409
14. Pollock S.G., Abbott R.D., Boucher C.A., Beller G.A., Kaul S.: Independent and incremental prognostic value of tests performed in hierarchical order to evaluate patients with suspected coronary artery disease Circulation 1992;85:237-248
15. Travin M.I., Malkin R.D., Garber C.E., Messinger D.E., Cloutier D.J., Heller G.V.: Prevalence of right ventricular perfussion defects sfter inferior myocardial infarction assessed by low-level exercise with technetium 99m sestamibi tomographic myocardial imaging. Am Heart J 1994;127(2Pt1):797-804
16. Pereira N., Klutz W.S., Fox R.E., Ahn K.W., Travin M.I.: Identification of severe right ventricular dysfunction by technetium-99m-sestamibi gated SPECT imaging J Nucl Med. 1997;38(2):254-256

 

Data utworzenia: 2003-09-16
Data aktualizacji: 2004-01-02
Typ: edukacyjny
Autor: Dr n. med. Małgorzata Popiel