Stratifikace rizika pomocí zátěžového SPECT zobrazení myokardu v kombinaci se stanovením koronárního kalciového skóre u rizikových pacientů s diabetem a/ nebo ledvinným selháním

Overview

Cíl:
Posoudit přínos měření kalciového skóre při stratifikaci rizika pomocí zátěžového perfuzního gated SPECT vyšetření u pacientů s diabetem (DM), resp. s ledvinným selháním v dialyzačním programu (CHSL‑ HD).

Metodika:
Retrospektivní analýza souboru 67 pacientů (40 mužů, průměrný věk 59 ±12 let, 28 s DM, 22 s CHSL‑ HD, 17 současně DM a CHSL‑ HD), kteří měli zátěžové gated SPECT vyšetření a kvantifikaci kalciového skóre. Sumační perfuzní zátěžové a rozdílové skóre (SSS, resp. SDS), ejekční frakce (EF) a enddiastolické, resp. endsystolické objemy levé komory (EDV/ ESV) byly automaticky stanoveny programem 4D‑ MSPECT. Závažná kardiální příhoda byla definována jako náhlá srdeční smrt nebo nefatální infarkt myokardu (IM) a dále byly evidovány obtíže vyžadující revaskularizaci.

Výsledky:
Během průměrného sledovacího období 18 ± 10 měsíců jsme evidovali 8 úmrtí, 4 nefatální IM a 7 revaskularizací. V podskupině 19 pacientů s kardiální příhodou byla v porovnání se 48 pacienty bez příhody signifikantně horší perfuze (SSS 9 ± 11 vs 2 ± 3 a SDS 6 ± 9 vs 1 ± 2, P < 0,05), funkce levé komory (pozátěžová EF 53 % ± 13 % vs 59 % ± 13 %, klidová EF 55 % ± 14 % vs 59 % ± 12 %, pozátěžové EDV/ ESV 144 ml/ 71 ml vs 128 ml/ 59 ml, P < 0,05) a vyšší kalciové skóre (1 965 ± 1 772 vs 387 ± 740, P < 0,05). U pacientů bez reverzibilní poruchy perfuze (SDS < 2) byla v porovnání s pacienty s SDS ≥ 2 nižší roční incidence závažných příhod (8 % vs 19,6 %, P < 0,05) a revaskularizací (4 % vs 19,6 %, P < 0,05). Vyšší incidence závažných příhod byla u pacientů s pozátěžovým poklesem EF > 5 % a/ nebo s extenzivními kalcifikacemi s kalciovým skóre > 709 (23,8 % vs 1,9 % u pacientů s SDS < 2 a 26,7 % vs 9,5 % u pacientů s SDS ≥ 2, P < 0,05).

Závěr:
Nález výrazně zvýšeného kalciového skóre obdobně jako průkaz poischemického omráčení levé komory umožňuje další stratifikaci rizika u pacientů s reverzibilní poruchou perfuze i bez perfuzní abnormality.

Klíčová slova:
diabetes mellitus –  ledvinné selhání –  ischemická choroba srdeční –  koronární kalciové skóre –  zátěžový SPECT myokardu

Úvod

Kardiovaskulární onemocnění jsou nejčastější příčinou úmrtí v běžné populaci, podíl zemřelých z kardiovaskulárních příčin pak dále narůstá u skupiny pacientů s metabolickými riziky, např. v přítomnosti diabetes mellitus (DM) nebo selhávání ledvin [1]. Prevalence ischemické choroby srdeční (ICHS) u pacientů s DM je 26–35%, častější je u žen a narůstá s věkem. Incidence koronární příhody u DM je 1–3%, 2krát vyšší než u běžné populace [2]. Pro vznik kardiovaskulárních komplikací nejsou u těchto pacientů určující jen běžné rizikové faktory (věk, hypertenze, hyperlipidemie, obezita, kuřáctví), ale významně také délka trvání diabetu, pohlaví a přítomnost orgánových postižení, zejména pak průkaz autonomní neuropatie [3,4]. U pacientů s chronickým selháním ledvin, a zvláště pak v pravidelné dialyzační léčbě, se obdobně jako u diabetických pacientů vyskytují kardiovaskulární rizikové faktory ve vyšší míře. Ty jsou navíc modifikovány metabolickými důsledky renálního selhání (dyslipidemie), vyšší protrombotickou aktivitou a oxidačním stresem. Proces aterosklerózy je zásadním způsobem akcelerován poruchou kalciumfosfátového metabolizmu, vedoucím ve svém důsledku k tzv. uremické vaskulopatii se zvýšeným ukládáním vápníku do tepen s jejich přestavbou, ztluštěním stěny a zvýšenou rigiditou [5–8]. Specifickým rizikem je oběhová zátěž při hemodialýze, anémii a při hyperhydrataci mezi dialýzami. Pacienti s chronickým selháním ledvin léčení hemodialýzou (CHSL-HD) mají v 80% kardiální postižení (kombinace metabolické, hypertenzní a ischemické kardiomyopatie), přičemž prevalence koronárního postižení je až 39%, městnavé srdeční slabosti 40%, obtěžujících arytmií 31%. Kardiovaskulární mortalita je u CHSL-HD takřka 50%, podíl koronární nemoci je asi 20% [6,7].

Po stránce klinického průběhu jsou tedy nemocní s DM a CHSL-HD dvě specifické skupiny, u nichž se při výrazně akcelerované ateroskleróze setkáváme s časnějším začátkem koronární nemoci, němou ischemií, difuznějším a perifernějším postižením koronárních tepen [3,7,8]. Časná detekce kardiálního postižení, resp. koronární nemoci, i u asymptomatických či netypicky symptomatických pacientů s cílem oddálit očekávané, často letální kardiovaskulární komplikace se jeví u těchto nemocných nutností [9,10].

Zátěžové zobrazení myokardu pomocí jednofotonové emisní tomografie (SPECT) je rutinně používanou metodou v diagnostice ICHS a při posuzování její prognózy [11–16]. Pomocí EKG-gated SPECT lze hodnotit perfuzi i funkci levé komory po zátěži a v klidu. Na základě dosavadních znalostí, podpořených rozsáhlými studiemi, je považováno riziko mortality u pacientů s normální SPECT studií za nízké (méně než 1% úmrtí ročně) [12,14–16]. Pravděpodobnost srdeční smrti nebo nefatálního IM se zvyšuje s rozsahem a závažností perfuzní abnormality a při průkazu poischemického omráčení levé komory.

Avšak jistou limitací SPECT je fakt, že tato metoda zobrazuje pouze relativní, a nikoliv absolutní regionální perfuzi levé komory. Může tak docházet k podhodnocení skutečného rozsahu perfuzních změn u pacientů s difuzním vybalancovaným postižením všech 3 hlavních epikardiálních tepen. To může být právě u nemocných s DM, resp. CHSL-HD poměrně častěji než v neselektované populaci. I když většinu těchto vysoce rizikových nemocných dokážeme identifikovat díky EKG-gated SPECT zobrazenému poischemickému omráčení levé komory [12,15,16], podhodnocení vybalancované nemoci 3 tepen by mělo pro pacienty závažné důsledky, a nukleární kardiologie stále hledá další možnosti, jak tomu předejít.

Nejnověji prokázali v této souvislosti Schepis et al přínos měření koronárního kalciového skóre pomocí výpočetní tomografie (CT) jakožto doplňku k zátěžovému SPECT vyšetření myokardu [17]. V populaci pacientů se středním předtestovým rizikem umožnila kombinace SPECT a kalciového skóre významné zlepšení senzitivity SPECT pro detekci ICHS ve spojení s nesignifikantním snížením specificity. Cílem této práce bylo ověřit, jaký je přínos stanovení kalciového skóre k zátěžovému perfuznímu gated SPECT vyšetření pro stratifikaci rizika další koronární příhody u vysoce rizikových skupin nemocných s DM, resp. CHSL-HD.

Soubor nemocných a metodika

Sledovaný soubor zahrnuje 67 nemocných (40 mužů a 27 žen, průměrného věku 59 ± 12 let), z nichž 28 mělo DM, 22 pacientů CHSL-HD a 17 nemocných se pak léčilo současně pro DM i CHSL-HD. Nemocní byli zatíženi fyzicky nebo farmakologicky. Fyzickou zátěž absolvovali na bicyklovém ergometru, radiofarmakum bylo aplikováno při překročení 85% maximální aerobní kapacity, anebo pokud byla zátěž limitována výraznějšími symptomy – anginózními obtížemi, ischemickými změnami na elektrokardiogramu (EKG), závažnější arytmií, poklesem krevního tlaku apod. Beta-blokátory byly vysazeny 48 hod před zátěží (o vysazení rozhodl ošetřující lékař – kardiolog, nefrolog). Pro farmakologickou zátěž byla použita intravenózní infuze dipyridamolu v dávce 0,56 mg/kg hmotnosti podaná během 4 min.

Gated SPECT zobrazení myokardu

Nemocní podstoupili dvoudenní ^99mTc MIBI protokol – nejprve klidové vyšetření (gated SPECT za 1 hod po aplikaci 750 MBq ^99mTc-MIBI) a jiný den zátěžové vyšetření (gated SPECT za 15 min po aplikaci 740 MBq na vrcholu zátěže). Akvizice dat byla provedena na dvoudetektorové scintilační kameře Siemens e.cam, vybavené paralelními kolimátory typu LEHR, při použití 8framového gatingu, úhel rotace 180°, celkem 64 projekcí v matrici 64 × 64 z pravé přední šikmé projekce 45° do levé zadní šikmé projekce 45°.

Obrazy perfuze a funkce levé komory byly hodnoceny vizuálně a kvantitativně [11]. Pro segmentální skóring byl použit 17segmentový model levé komory, perfuze v jednotlivých segmentech byla podle počtu standardních odchylek (SD) ve srovnání s normálovou databází automaticky charakterizována 5stupňovou škálou (0 = normální perfuze při < 1,5 SD, 4 = absence vychytávání radiofarmaka při > 7 SD) [11]. Sumační zátěžové a rozdílové skóre (SSS, resp. SDS) myokardiální perfuze, pozátěžová a klidová ejekční frakce (EF) a enddiastolické, resp. endsystolické objemy levé komory (EDV/ESV) byly automaticky stanoveny programem 4D-MSPECT (University of Michigan, Ann Arbor, MI, USA). Poischemické omráčení levé komory bylo definováno jako pokles pozátěžové EF >5 %.

Stanovení kalciového skóre

Vyšetření bylo provedeno na 16řádkovém PET/CT skeneru Siemens Biograf-16. Byl použit EKG-gating pro získání obrazů ve stejné fázi srdeční revoluce (enddiastola, 3 mm řezy), čímž nedochází k falešnému nadhodnocení objemu kalcifikovaného plátu. Celkové kalciové skóre bylo stanoveno Agatstonovou metodou, pro identifikaci kalcifikovaných lézí byla užita obvykle používaná hranice 130 Hounsfieldových jednotek [18]. Za extenzivní kalcifikace spojené s vysokým rizikem kardiální příhody byl považován nález kalciového skóre > 709 [17].

Sledování souboru a statistika

Závažná kardiální příhoda byla definována jako náhlá srdeční smrt nebo nefatální infarkt myokardu (IM). Dále byly evidovány obtíže vyžadující revaskularizaci. Frekvence kardiálních příhod a četnosti v jednotlivých souborech byly porovnány χ² testem, hodnota P < 0,05 byla považována za statisticky signifikantní.

Výsledky

Během sledovacího období 18 ± 10 měsíců bylo evidováno 8 úmrtí, 4 nefatální IM a 7 revaskularizačních zákroků. Vyšší roční incidence závažných kardiálních příhod byla zaznamenána u dialyzovaných pacientů než u diabetiků, nejvyšší potom byla u kombinace obou nemocí (tab. 1). V podskupině 19 nemocných s koronární příhodou byla zjištěna v porovnání se 48 nemocnými bez koronární příhody signifikantně horší perfuze (SSS 9 ± 11 vs 2 ± 3 a SDS 6 ± 9 vs 1 ± 2, P < 0,05), funkce levé komory s nižší pozátěžovou i klidovou EF, vyššími pozátěžovými objemy levé komory a významně vyšší kalciového skóre (1 965 ± 1 772 vs 387 ± 740, P < 0,05) (tab. 2). U nemocných bez reverzibilní poruchy perfuze (SDS < 2) byla v porovnání s nemocnými s SDS ≥ 2 nižší roční incidence závažných koronárních příhod (8% vs 19,6%, P < 0,05) i revaskularizací (4% vs 19,6%, P < 0,05). Vyšší incidence závažných příhod byla u nemocných s pozátěžovým poklesem EF > 5% a/nebo s extenzivními kalcifikacemi s kalciovým skóre > 709 u nemocných bez průkazu reverzibilní poruchy perfuze i s reverzibilní ischemií (P < 0,05) (tab. 3). Relativně dobrá prognóza (incidence závažných příhod 1,9% ročně) byla pouze u pacientů bez reverzibilního defektu, bez zobrazeného poischemického omráčení a bez kalcifikací.

Diskuze

Předkládaná práce je zaměřena na diagnostiku a posuzování rizika ICHS u vysoce rizikových pacientů s DM nebo CHSL-HD. Moderní neinvazivní zobrazovací metody, jako jsou SPECT a CT měření kalciového skóre, hrají v této oblasti obzvláště důležitou roli, naše výsledky pak poukazují na výhodnost kombinace těchto metod.

Diagnostika ICHS je u pacientů s DM velmi obtížná pro častý výskyt němé ischemie, difuzního postižení koronárního řečiště a rychlou progresi aterosklerózy. Prognózu diabetických pacientů negativně ovlivňuje jak přítomnost perfuzních defektů po zátěži, tak přítomnost diabetické neuropatie [19]. Naše dříve publikované výsledky zátěžového SPECT vyšetření v souboru diabetických pacientů prokázaly velmi dobrou prognózu v průběhu dvouletého sledování v případě normálního nálezu a signifikantně vyšší riziko kardiální příhody u pacientů s perfuzními abnormalitami [20]. Vzhledem k možnosti rychlé akcelerace aterosklerotických změn je však u diabetiků s normálním SPECT nálezem vhodné zopakovat zátěžovou studii přibližně po 2 letech, tedy podstatně dříve než u nediabetických pacientů [21]. Obdobně závažná je problematika kardiovaskulárních komplikací u pacientů s CHSL-HD [22,23], což se odrazilo v doporučeních Americké společnosti pro nukleární kardiologii, kdy konečné stadium ledvinného selhání je samo o sobě považováno za oprávněnou indikaci SPECT vyšetření [24]. Kim et al [22] prokázali abnormální SPECT u 22,5% z 227 dialyzovaných pacientů a v průběhu 34měsíčního průměrného sledování evidovali 90 zemřelých. Významnými prediktory úmrtí v tomto souboru byly věk, vyšší C-reaktivní protein, abnormální SPECT a přítomnost diabetické neuropatie. To odpovídá i našim výsledkům, kdy incidence závažných kardiálních příhod narůstala u pacientů s kombinací diabetu a ledvinného selhání (tab. 1) a při abnormální pozátěžové perfuzi myokardu zobrazené pomocí SPECT (tab. 2, 3).

U nemocných s DM, resp. CHSL-HD, se však také častěji než v neselektované populaci vyskytuje difuzní postižení všech 3 hlavních epikardiálních tepen, a může tak docházet k podhodnocení skutečného rozsahu perfuzní abnormality. I když většina těchto pacientů má perfuzi abnormální (obr. 1), existuje možnost selhání perfuzního SPECT vyšetření. Ta je naště­stí poměrně vzácná a většinu těchto vysoce rizikových nemocných lze identifikovat díky EKG-gated SPECT zobrazenému poischemickému omráčení levé komory (obr. 2). Je však třeba se snažit o využití všech možnosti, které nám současné kardiovaskulární zobrazování poskytuje. Moderní scintilační kamery jsou v současnosti obvykle hybridní SPECT/CT systémy umožňující CT měření koronárního kalcia. Kalcifikace v koronárních tepnách se vyskytují prakticky výhradně u aterosklerózy a chybí v normálních koronárních tepnách. CT stanovení koronárního kalciového skóre se tak stává ve vybraných rizikových skupinách populace indikovaným vyšetřením [25]. Nejvíce důkazů je v současnosti o využití této metody při screeningu preklinické aterosklerózy u vybraných asymptomatických rizikových jedinců. Avšak samotný průkaz kalcifikace koronárních tepen nemá dostatečnou výpovědní hodnotu pro přítomnost hemodynamicky závažné koronární stenózy. Proto je výhodné kombinovat CT měření kalciového skóre s dalšími zobrazovacími metodami a nově zavedené algoritmy kombinují potenciál morfologické metody s metodou určující funkční dopad pravděpodobné koronární stenózy (kombinace kalciového skóre a SPECT myokardu) [25–27].

V poslední době pak byl podán důkaz o vlivu kalcifikací na prognózu u symptomatických pacientů se střední předtestovou pravděpodobností a v rizikových skupinách pacientů s DM nebo CHLS-HD [17,25,28,29]. Anand et al [28] zjistili, že v souboru 510 diabetiků 2. typu byla přítomnost zvýšeného koronárního kalcia významnějším prediktorem němé ischemie než všechny ostatní konvenční rizikové faktory. Rosario et al [28] potvrdili významnou prognostickou roli kalcifikací u pacientů s ledvinným selháním (z 97 jich pouze 14 bylo bez kalcifikací a kalciové skóre > 400 identifikovalo podskupinu s vyšší výskytem kardiálních příhod). Na výhodu kombinace SPECT/CT, kdy CT měření kalciového skóre chápeme jako další rizikový faktor umožňující lepší interpretaci perfuzního SPECT vyšetření, poprvé upozornili Schepis et al [17]. Podle této práce mají být pacienti s normálním nebo téměř normálním SPECT zobrazením a současně s výrazně zvýšeným kalciovým skóre (> 709) odesláni přímo k invazivní koronarografii. Právě u těchto jedinců s extenzivními kalcifikacemi v koronárním řečišti se totiž může jednat o difuzní vybalancovanou nemoc 3 tepen s rizikem podhodnocení perfuzní abnormality na SPECT.

Kvantitativní sumační zátěžové a rozdílové perfuzní skóre, ejekční frakce a objemy levé komory dle gated SPECT a CT zjištěné koronární kalciové skóre v našem souboru svědčí pro významné zhoršení těchto parametrů u pacientů s evidovanou kardiální příhodou (tab. 2). Dobrou prognózu s relativně nízkou incidencí závažných příhod (1,9% ročně) jsme zaznamenali u pacientů bez reverzibilního defektu, bez zobrazeného poischemického omráčení a s kalciovým skóre < 709. Ve všech ostatních případech byla prognóza nemocných významně horší (tab. 3). Na obr. 1–3 jsou uvedeny různé varianty perfuzních a funkčních změn levé komory zobrazené dle gated SPECT v kombinaci s přítomností, resp. absencí významně zvýšeného koronárního kalciového skóre. Je třeba mít vždy na paměti, že čerstvé aterosklerotické pláty nemusí být kalcifikované a na samotné CT zjišťování koronárního kalcia se v populaci rizikových nemocných nelze plně spoléhat [30], jak vyplývá z případu pacienta na obr. 3. Pokud tedy využijeme všech možností stratifikace rizika pomocí SPECT/CT, pacienta s nízkým rizikem kardiální příhody lze identifikovat tak, že by měl mít současně:

1. normální pozátěžovou perfuzi nebo pouze mírný perfuzní defekt (nepostihující více povodí a s nízkým sumačním perfuzním skóre),
2. dobrou pozátěžovou funkci levé komory a není u něho zobrazeno poischemické omráčení s poklesem EF,
3. nemá extenzivní kalcifikace v koronárním řečišti [11–17].

Závěr

Závěrem tedy lze konstatovat, že naše výsledky prokázaly výhodu kombinace gated SPECT zobrazení myokardu a CT zjišťování koronárního kalcia u nemocných s DM a CHSL-HD. Výrazně zvýšené kalciové skóre a/nebo průkaz poischemického omráčení levé komory umožňuje velmi dobře odlišit pacienty s nízkým a vysokým rizikem, a to jak při zobrazení reverzibilní poruchy perfuze, tak i bez reverzibilní perfuzní abnormality.

Poděkování

Práce byla podpořena grantem IGA Ministerstva zdravotnictví ČR (č. NT 11078–6).

MU Dr. Iva Metelková
www.fnol.cz
e-mail: iva.metelkova@fnol.cz