RU2246258C1 - Method for predicting stenosis of coronary arteries - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine, cardiology.

SUBSTANCE: one should carry out multiplayer spiral computer tomography followed by reconstruction and analysis of pictures obtained during diastolic phase of cardiac cycle at trigger's shift for 5%, and at heart rate being above 70 beats/min - preliminary introduction of beta-blocking agents, moreover, to perform analysis one should apply pictures obtained in interval of 45-65% against the duration of cardiac cycle at delaying the trigger for 50% against the duration of cardiac cycle at heart rate being below 60 beats/min, at heart rate being 60-65 beats/min - for 55%, at heart rate being equal to 65-70 beats/min - for 60-65% and at heart rate being above 70 beats/min - for 45%, and at detecting narrowing and/or occlusion in the lumen of coronary arteries one should diagnose stenosis. Moreover, at heart rate being equal to 65-70 beats/min, one should delay the trigger for the trunk of left-handed coronary and left-handed anterior descending arteries for 65% against the duration of cardiac cycle, and for left-handed rounding and dextral coronary arteries - for 60%.

EFFECT: higher efficiency of diagnostics.

1 cl, 2 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, точнее к кардиологии, и может найти применение при лечении сердечно-сосудистых заболеваний.The invention relates to medicine, more specifically to cardiology, and may find application in the treatment of cardiovascular diseases.

Сердечно-сосудистые заболевания, а именно ишемическая болезнь сердца (ИБС) и ее осложнения, являются самой частой причиной смертности и стойкой утраты трудоспособности населения экономически развитых стран. На их долю приходится наибольшее число случаев внезапной смерти. В последние годы наблюдается тенденция к омоложению данной патологии. ИБС является следствием атеросклероза коронарных артерий. Причем треть инфарктов миокарда возникает непосредственно в результате окклюзии коронарной артерии. Разрыв не закупоривающей бляшки можно предвидеть лишь с трудом. Несмотря на наличие риска, у такого больного может отсутствовать симптоматика. Общепринятые кардиологические тесты зачастую оказываются отрицательными или сомнительными. Единственным надежным методом визуализации коронарных артерий и количественной оценки коронарного стеноза у таких пациентов до последнего времени считалась селективная коронарная ангиография. Однако с этим методом связан риск серьезных осложнений. При этом большое количество пациентов, которым она выполняется, в дальнейшем не нуждается ни в ангиопластике, ни в аортокоронарном шунтировании.Cardiovascular diseases, namely coronary heart disease (CHD) and its complications, are the most common cause of death and permanent disability of the population of economically developed countries. They account for the largest number of sudden deaths. In recent years, there has been a tendency to rejuvenate this pathology. CHD is a consequence of atherosclerosis of the coronary arteries. Moreover, a third of myocardial infarction occurs directly as a result of coronary artery occlusion. The rupture of a non-clogging plaque can only be foreseen with difficulty. Despite the risk, such a patient may not have symptoms. Conventional cardiological tests are often negative or questionable. Until recently, selective coronary angiography has been considered the only reliable method for visualizing coronary arteries and quantifying coronary stenosis in such patients. However, there is a risk of serious complications associated with this method. At the same time, a large number of patients who undergo it in the future does not need either angioplasty or coronary artery bypass grafting.

В связи с этим в последние годы широкое применение получили неинвазивные методы диагностики заболеваний коронарных артерий, особенно на ранних стадиях их развития. К ним относится способ электронно-лучевой томографии (ЭЛТ), описанный в работе Achenbach S. et al. Value of electron-beam computed tomography for the noninvasive detection of high-grade coronary-artery stenosis and occlusion. N. Engl. J. Med. 1998; 339:1964-1971.In this regard, in recent years, non-invasive methods for diagnosing diseases of the coronary arteries, especially in the early stages of their development, have been widely used. These include the method of electron beam tomography (CRT) described in Achenbach S. et al. Value of electron-beam computed tomography for the noninvasive detection of high-grade coronary-artery stenosis and occlusion. N. Engl. J. Med. 1998; 339: 1964-1971.

Этот способ характеризуется высоким временным разрешением (время получения одного среза составляет 50-100 мс) и потому обладает значительным потенциалом в качестве скрининга для распознавания стенозов в коронарных артериях. Недостатком же ЭЛТ является то, что при ней осуществляется только проспективная (последовательная) синхронизация с ЭКГ, в связи с чем получение изображения возможно только в одну, заранее установленную фазу сердечного цикла. Однако хорошо известно, что каждая коронарная артерия имеет свой характер движения на протяжении сердечного цикла, и если исследование выполняется только в одну фазу, то отчетливо можно визуализировать только ту коронарную артерию, которая в данный момент менее всего подвижна. Изображение остальных коронарных артерий, как правило, бывает искажено двигательными артефактами. Кроме того, ЭЛТ обладает относительно низким пространственным разрешением. Все это снижает информативность ЭЛТ и соответственно ее диагностическую ценность.This method is characterized by a high temporal resolution (the time to obtain one slice is 50-100 ms) and therefore has significant potential as a screen for recognition of stenosis in the coronary arteries. The disadvantage of CRT is that it only performs prospective (sequential) synchronization with the ECG, and therefore, image acquisition is possible only in one pre-set phase of the cardiac cycle. However, it is well known that each coronary artery has its own character of movement throughout the cardiac cycle, and if the study is performed in only one phase, then clearly only the coronary artery that is currently least mobile can be visualized. The image of the remaining coronary arteries, as a rule, is distorted by motor artifacts. In addition, CRT has a relatively low spatial resolution. All this reduces the information content of the CRT and, accordingly, its diagnostic value.

Более близким к предлагаемому по технической сущности является использование для диагностики стенозов коронарных артерий многослойной спиральной компьютерной томографии (МСКТ). Такое исследование осуществляется в условиях внутривенного введения неионного контрастного вещества путем непрерывного сканирования области сердца одновременно с регистрацией ЭКГ на одной задержке дыхания в течение 35-40 секунд, после чего выполняется ретроспективная реконструкция изображений коронарных артерий в определенную фазу сердечного цикла. Следует отметить, что по сравнению с ЭЛТ МСКТ характеризуется более низким временным разрешением (до 125 мс), но качество изображения коронарных артерий заметно выше благодаря более высокому отношению сигнал/шум, пространственному разрешению и возможности ретроспективного гейтинга наряду с проспективным ЭКГ-триггером. В связи с этим в последние 2-3 года МСКТ используется как неинвазивный метод для определения степени кальциноза и диагностики стенотических поражений коронарных артерий, а также для оценки проходимости аутовенозных шунтов и стентов.Closer to the proposed technical essence is the use of multilayer spiral computed tomography (MSCT) for the diagnosis of coronary artery stenosis. Such a study is carried out under the conditions of intravenous administration of a non-ionic contrast medium by continuous scanning of the heart region simultaneously with ECG registration on one breath hold for 35-40 seconds, after which a retrospective reconstruction of the images of the coronary arteries in a certain phase of the cardiac cycle is performed. It should be noted that, compared to CRT, MSCT is characterized by a lower time resolution (up to 125 ms), but the image quality of the coronary arteries is noticeably higher due to the higher signal-to-noise ratio, spatial resolution and the possibility of retrospective gating along with a prospective ECG trigger. In this regard, in the last 2-3 years, MSCT has been used as a non-invasive method to determine the degree of calcification and the diagnosis of stenotic lesions of the coronary arteries, as well as to assess the patency of autovenous shunts and stents.

Таким исследованиям посвящен целый ряд работ. Известен способ, описанный в работах Achenbach S. et al., Circulation 2000; 102:2823-2828, и Circulation 2001; 103:2535-2538. Исследование проводилось традиционным методом на 4-срезовом компьютерном томографе с переносом триггера на 10% длительности сердечного цикла и последующим выполнением ретроспективных реконструкций. При этом у большой части пациентов отмечалась удовлетворительная визуализация ветвей левой главной и левой передней нисходящей коронарных артерий при задержке триггера на 70% и 80% длительности сердечного цикла, а левой огибающей и правой коронарных артерий - на 50%. У некоторых из них частота сердечных сокращений (ЧСС) достигала 115 уд/мин, что заметно снижало качество визуализации коронарных артерий, но исследования проводились без использования бета-блокаторов.Such studies are devoted to a number of works. A known method described in the works of Achenbach S. et al., Circulation 2000; 102: 2823-2828, and Circulation 2001; 103: 2535-2538. The study was conducted by the traditional method on a 4-slice computer tomograph with a trigger transfer of 10% of the duration of the cardiac cycle and subsequent retrospective reconstructions. At the same time, in most patients, satisfactory visualization of the branches of the left main and left anterior descending coronary arteries was observed with a trigger delay of 70% and 80% of the duration of the cardiac cycle, and of the left envelope and right coronary arteries by 50%. In some of them, the heart rate (HR) reached 115 beats / min, which significantly reduced the quality of visualization of the coronary arteries, but studies were conducted without the use of beta-blockers.

В исследовании Корр A.F. et al. (Coronary arteries: retrospectively ECG-gated multi-detector row CT angiography with selective optimization of the image reconstruction window. Radiology 2001; 221:683-688) также не применялись бета-блокаторы для уменьшения ЧСС пациента. При этом лучшая визуализация левой передней нисходящей артерии отмечалась в интервале 60%-70% длительности сердечного цикла, левой огибающей - 50%, правой коронарной артерии - 40%, что примерно соответствовало результатам вышеупомянутого исследования. Этот же автор в последующем исследовании (Корр A.F., Angio C.T.: Heart and coronary arteries. Eur: J. of Radiology 2003; Suppl.1, 45: 32-36) уже указывает на необходимость применения бета-блокаторов для уменьшения ЧСС пациента, улучшающих визуализацию артерий. Однако, как и предыдущие исследователи, не дает дополнительных рекомендаций по оптимизации условий ретроспективных реконструкций изображений. Известен способ МСКТ (Hong С. et al., Radiology 2001; 220:712-717), авторы которого отметили, что уменьшение ЧСС приводит к значительному уменьшению количества двигательных артефактов и улучшению качества визуализации коронарных артерий. Поэтому для уменьшения ЧСС они применяли бета-блокаторы за 1 час до исследования. Задержку триггера они устанавливали на 50% или 60% длительности сердечного цикла для различных ветвей коронарных артерий с переносом его на 10%. Однако изучением влияния ЧСС на выбор задержки триггера авторы не занимались. Вместе с тем известно, что каждая коронарная артерия совершает различный характер движения во время сердечного цикла, который существенно зависит от ЧСС, даже если она меньше 70 уд/мин.In a study by Corr A.F. et al. (Coronary arteries: retrospectively ECG-gated multi-detector row CT angiography with selective optimization of the image reconstruction window. Radiology 2001; 221: 683-688) beta-blockers have also not been used to reduce the patient’s heart rate. Moreover, the best visualization of the left anterior descending artery was observed in the range of 60% -70% of the duration of the cardiac cycle, the left envelope - 50%, the right coronary artery - 40%, which approximately corresponded to the results of the above study. The same author in a subsequent study (Corr AF, Angio CT: Heart and coronary arteries. Eur: J. of Radiology 2003; Suppl. 1, 45: 32-36) already indicates the need for beta-blockers to reduce the patient’s heart rate, improving visualization of arteries. However, like previous researchers, it does not provide additional recommendations for optimizing the conditions of retrospective image reconstructions. The known method of MSCT (Hong C. et al., Radiology 2001; 220: 712-717), the authors of which noted that a decrease in heart rate leads to a significant decrease in the number of motor artifacts and an improvement in the quality of visualization of coronary arteries. Therefore, to reduce heart rate, they used beta-blockers 1 hour before the study. They set the delay of the trigger at 50% or 60% of the duration of the cardiac cycle for various branches of the coronary arteries with a 10% transfer. However, the authors did not study the effect of heart rate on the choice of trigger delay. At the same time, it is known that each coronary artery makes a different character of movement during the cardiac cycle, which significantly depends on the heart rate, even if it is less than 70 beats / min.

В исследовании Giesler Т. et al., Noninvasive Visualization of Coronary Arteries Using Contrast-Enhanced Multidetector CT AJR 2002; 179:911-916) сделана попытка изучения влияния ЧСС на выбор задержки триггера и выявлено, что при ЧСС, равной 70 уд/мин и менее, удовлетворительная визуализация коронарных артерий отмечалась в более позднюю фазу сердечного цикла (задержка триггера на 70% и 80%), а при ЧСС более 70 уд/мин (бета-блокаторы для уменьшения ЧСС авторы не использовали) - в более раннюю фазу (задержка триггера на 50%). Однако рекомендаций о величине задержки триггера для каждой коронарной артерии в зависимости от ЧСС пациента авторы не дают и не применяют бета-блокаторы для ее уменьшения, что, как известно, значительно снижает качество визуализации. Кроме того, удовлетворительная визуализация правой коронарной артерии была выявлена авторами при различных величинах триггерного интервала (40%, 50%, 70% и 80%) практически с одинаковой частотой. Эти результаты не вполне согласуется с данными литературы, свидетельствующими о том, что в правой коронарной артерии отмечается наиболее высокая скорость кровотока, поэтому ее изображение наиболее часто бывает искажено двигательными артефактами (Nieman К. et al. Lancet 2001, 357:599-603). Тем не менее данное исследование, на наш взгляд, можно рассматривать как одно из перспективных направлений в изучении неинвазивной коронарографии.In a study by Giesler, T. et al., Noninvasive Visualization of Coronary Arteries Using Contrast-Enhanced Multidetector CT AJR 2002; 179: 911-916) an attempt was made to study the effect of heart rate on the choice of trigger delay and it was found that with a heart rate of 70 beats / min or less, satisfactory visualization of coronary arteries was noted in the later phase of the cardiac cycle (trigger delay of 70% and 80% ), and with a heart rate of more than 70 beats / min (the authors did not use beta-blockers to reduce heart rate) - in the earlier phase (trigger delay by 50%). However, the authors do not give and do not use beta-blockers to reduce the trigger delay for each coronary artery depending on the patient’s heart rate, which, as you know, significantly reduces the quality of visualization. In addition, satisfactory visualization of the right coronary artery was identified by the authors at different values of the trigger interval (40%, 50%, 70% and 80%) with almost the same frequency. These results are not entirely consistent with literature data suggesting that the highest velocity of blood flow is noted in the right coronary artery, therefore its image is most often distorted by motor artifacts (Nieman K. et al. Lancet 2001, 357: 599-603). Nevertheless, this study, in our opinion, can be considered as one of the promising directions in the study of non-invasive coronarography.

Известен способ МСКТ (Ropers D. et al., Circulation 2003; 107: 664-666) на 16-срезовом КТ в условиях приема бета-блокаторов для уменьшения ЧСС. Ретроспективные реконструкции изображений выполнялись с установкой задержки триггера на 55% длительности сердечного цикла и переносом его на 10% к началу и к концу сердечного цикла до получения хорошего качества изображения. Однако это исследование так же, как и все известные нам на данный период времени, не выявляет оптимальной величины задержки триггера с учетом индивидуальной ЧСС пациента.The known method of MSCT (Ropers D. et al., Circulation 2003; 107: 664-666) on a 16-slice CT scan under conditions of receiving beta-blockers to reduce heart rate. Retrospective image reconstructions were performed with the trigger delay set to 55% of the duration of the cardiac cycle and transferred by 10% to the beginning and end of the cardiac cycle until a good image quality was obtained. However, this study, like all known to us for a given period of time, does not reveal the optimal value of the trigger delay, taking into account the individual heart rate of the patient.

Наиболее близким к предлагаемому является исследование Nieman К. et al., Circulation. 2002; 106: 2051-2054, выполненное на 16-срезовом компьютерном томографе в условиях приема бета-блокаторов с последующей реконструкцией изображений с переносом триггера на 5% и задержкой его на 50%, 55% и 60% длительности сердечного цикла, взятое нами в качестве прототипа. На основании полученных изображений авторы оценивали состояние коронарных артерий и в 86 из 231 изученной артерии выявили стенозирование различной степени. Однако прогностическая точность их исследования, как отмечено в работе, составляет 78%, несмотря на высокую разрешающую способность томографа, которые доступны далеко не всем клиникам. На наш взгляд, недостаточно высокая точность данного исследования связана с тем, что в нем, как и в других известных исследованиях, не учитывается влияние ЧСС на величину задержки триггера. Кроме того, в работе отсутствуют рекомендации об оптимальном значении задержки триггера на основе анализа изображений каждой коронарной артерии, что, несомненно, увеличивает время анализа изображений и сказывается на качестве визуализации.Closest to the proposed is a study of Nieman K. et al., Circulation. 2002; 106: 2051-2054, performed on a 16-slice computer tomograph with beta-blocker reception followed by reconstruction of images with a 5% trigger transfer and a delay of 50%, 55% and 60% of the cardiac cycle, which we took as a prototype . Based on the images obtained, the authors evaluated the condition of the coronary arteries and revealed stenosis of varying degrees in 86 of 231 studied arteries. However, the prognostic accuracy of their research, as noted in the work, is 78%, despite the high resolution of the tomograph, which are not available to all clinics. In our opinion, the insufficient accuracy of this study is due to the fact that, like in other well-known studies, it does not take into account the effect of heart rate on the amount of trigger delay. In addition, there are no recommendations on the optimal value of the trigger delay based on the analysis of images of each coronary artery, which undoubtedly increases the time of image analysis and affects the quality of visualization.

Таким образом, анализ представленных литературных данных свидетельствует о том, что исследования и полученные в них результаты разноречивы, во всех без исключения отсутствуют рекомендации об условиях ретроспективной реконструкции для каждой коронарной артерии в зависимости от ЧСС пациента и, следовательно, условия МСКТ коронарных артерий все еще недостаточно стандартизированы, что делает диагностику стенозов недостаточно точной.Thus, the analysis of the published literature data indicates that the studies and the results obtained in them are contradictory, in all, without exception, there are no recommendations on the conditions for retrospective reconstruction for each coronary artery depending on the patient’s heart rate and, therefore, the conditions of MSCT of coronary arteries are still insufficient standardized, which makes the diagnosis of stenosis insufficiently accurate.

Техническая задача настоящего изобретения состояла в повышении точности выявления стенозов коронарных артерий за счет повышения качества их визуализации.The technical task of the present invention was to increase the accuracy of detection of stenosis of the coronary arteries by improving the quality of their visualization.

Эта задача решена тем, что в известном способе выявления стенозов коронарных артерий, включающем многослойную спиральную компьютерную томографию с последующей реконструкцией и анализом изображений, полученных в диастолическую фазу сердечного цикла, с переносом триггера на 5%, а при частоте сердечных сокращений более 70 уд/мин предварительное введение бета-блокаторов, согласно изобретению, для анализа используют изображения, полученные в интервале 45-65% длительности сердечного цикла, устанавливая задержку триггера при частоте сердечных сокращений менее 60 уд/мин на 50% длительности сердечного цикла, при частоте сердечных сокращений, равной 60-65 уд/мин, - на 55%, при частоте, равной 65-70 уд/мин, - на 60-65% и при частоте более 70 уд/мин - на 45%, и при обнаружении сужения и/или окклюзии в просвете коронарных артерий диагностируют их стеноз.This problem is solved in that in the known method for detecting stenosis of coronary arteries, including multilayer spiral computed tomography with subsequent reconstruction and analysis of images obtained in the diastolic phase of the heart cycle, with a trigger transfer of 5%, and with a heart rate of more than 70 beats / min preliminary introduction of beta-blockers, according to the invention, for analysis using images obtained in the range of 45-65% of the duration of the heart cycle, setting the trigger delay at a heart rate circulations less than 60 beats / min for 50% of the duration of the heart cycle, with a heart rate of 60-65 beats / min, by 55%, with a frequency of 65-70 beats / min, by 60-65% and a frequency of more than 70 beats / min - by 45%, and if narrowing and / or occlusion is detected in the lumen of the coronary arteries, their stenosis is diagnosed.

Целесообразно при ЧСС, равной 65-70 уд/мин, задержку триггера для ствола левой коронарной и левой передней нисходящей артерий устанавливать на 65% длительности сердечного цикла, а для левой огибающей и правой коронарных артерий - на 60%. К предлагаемому нами решению поставленной задачи мы пришли на основе проведенного исследования по изучению возможностей повышения эффективности МСКТ коронарографии путем совершенствования методики обследования пациентов. С этой целью у 123 пациентов, которым по медицинским показаниям была осуществлена инвазивная коронарография, мы предварительно выполнили МСКТ коронарных артерий и комплексное обследование, включавшее ЭКГ, эхокардиографию (ЭхоКГ), суточное мониторирование ЭКГ, стресс-ЭКГ.It is advisable at a heart rate of 65-70 beats / min, the trigger delay for the trunk of the left coronary and left anterior descending arteries is set at 65% of the duration of the cardiac cycle, and for the left envelope and right coronary arteries - at 60%. We came to the solution of the task we are proposing on the basis of a study to study the possibilities of increasing the efficiency of MSCT coronary angiography by improving the methodology for examining patients. To this end, in 123 patients who underwent invasive coronary angiography for medical reasons, we previously performed coronary artery MSCT and a comprehensive examination, including ECG, echocardiography (EchoCG), daily monitoring of ECG, stress ECG.

У подавляющего большинства пациентов стресс-тесты были отрицательными или сомнительными. При наличии у них нарушений синусового ритма перед МСКТ исследованием в течение нескольких дней проводилась терапия, направленная на его нормализацию. Если эта терапия оказывалась неэффективной, то исследование не проводилось, поскольку такие нарушения ритма, как мерцательная аритмия, фибрилляция предсердий вызывают большое количество двигательных артефактов и делают интерпретацию коронарных артерий практически невозможной. У пациентов с высокой ЧСС (более 70 уд/мин) использовались бета-блокаторы (25-50 мг атенолола перорально за 1 час до МСКТ).In the vast majority of patients, stress tests were negative or questionable. If they have sinus rhythm disturbances, before a MSCT study, therapy aimed at its normalization was carried out for several days. If this therapy was ineffective, then the study was not carried out, because such rhythm disturbances as atrial fibrillation, atrial fibrillation cause a large number of motor artifacts and make interpretation of coronary arteries practically impossible. In patients with high heart rate (more than 70 beats / min), beta-blockers were used (25-50 mg of atenolol orally 1 hour before MSCT).

МСКТ выполняли на 4-срезовом томографе Volume-Zoom (Siemens) с использованием ретроспективной реконструкции изображений. Выполнялось непрерывное сканирование с одновременной записью ЭКГ после внутривенного введения контрастного вещества (Ультравист 370 или Омнипак 350 из расчета 1,5-2 мл на 1 кг веса со скоростью 4 мл/с) и продолжалось в течение 35-40 с на одной задержке дыхания с объемом сканирования 120 мм (от бифуркации трахеи до верхушки сердца). На основании полученных данных производили ретроспективные реконструкции (до 10 каждому пациенту), устанавливая относительную задержку триггера в зависимости от ЧСС с помощью переноса его на 5% в интервале от 30% до 70% длительности сердечного цикла и повторяли реконструкции до получения изображений каждой из коронарных артерий, свободных от двигательных артефактов. Анализу подвергали 15 сегментов 4 основных коронарных артерий: ствол левой коронарной артерии (LM), левая передняя нисходящая артерия (LAD), левая огибающая артерия (СХ) и правая коронарная артерия (RCA). Из 492 изученных коронарных артерий у 123 обследованных пациентов получены достаточно качественные для трактовки изображения 453 артерии (92%).MSCT was performed on a 4-slice Volume-Zoom tomograph (Siemens) using retrospective image reconstruction. A continuous scan was performed with simultaneous recording of an ECG after intravenous administration of a contrast medium (Ultravist 370 or Omnipack 350 at the rate of 1.5-2 ml per 1 kg of weight at a speed of 4 ml / s) and continued for 35-40 s with one breath holding s scan volume of 120 mm (from bifurcation of the trachea to the apex of the heart). Based on the data obtained, retrospective reconstructions were performed (up to 10 for each patient), setting the relative trigger delay depending on heart rate by transferring it to 5% in the range from 30% to 70% of the cardiac cycle duration and reconstructing until images of each coronary artery were obtained free of motor artifacts. Fifteen segments of 4 major coronary arteries were analyzed: trunk of the left coronary artery (LM), left anterior descending artery (LAD), left envelope artery (CX) and right coronary artery (RCA). Of the 492 coronary arteries studied, 123 examined patients received 453 arteries (92%) that were of high enough quality for interpretation.

Полученные данные сведены в таблицу. Нами отмечено, что качество визуализации коронарных артерий существенно зависело от правильного выбора задержки триггера. Как правило, он устанавливался от середины сердечного цикла до поздней диастолы и менялся в зависимости от ЧСС пациента. Из приведенной таблицы следует, что при ЧСС пациента менее 60 уд/мин наиболее качественная визуализация каждой из коронарных артерий отмечалась при задержке триггера на 50% длительности сердечного цикла. При ЧСС 60-65 уд/мин хорошая визуализация всех ветвей коронарных артерий чаще была отмечена при задержке триггера на 55%. При ЧСС 65-70 уд/мин хорошая визуализация ствола левой коронарной артерии и левой передней нисходящей артерии отмечалась при задержке триггера на 65%, а левой огибающей и правой коронарной артерий - на 60% длительности сердечного цикла. При ЧСС более 70 уд/мин оптимальной являлась задержка триггера на 45% длительности сердечного цикла. При других значениях задержки триггера хорошая визуализация коронарных артерий отмечалась значительно реже, в подавляющем большинстве случаев их изображение было искажено двигательными артефактами. Заключение о наличии и степени стенозирования коронарных артерийThe data obtained are summarized in a table. We noted that the quality of visualization of coronary arteries depended significantly on the correct choice of trigger delay. As a rule, it was established from the middle of the cardiac cycle to the late diastole and changed depending on the patient’s heart rate. From the table below it follows that with a patient’s heart rate of less than 60 beats / min, the highest quality visualization of each of the coronary arteries was observed with a trigger delay of 50% of the duration of the cardiac cycle. At a heart rate of 60-65 beats / min, good visualization of all branches of the coronary arteries was more often observed with a 55% delay in the trigger. At a heart rate of 65-70 beats / min, a good visualization of the trunk of the left coronary artery and the left anterior descending artery was observed with a trigger delay of 65%, and the left envelope and right coronary arteries - 60% of the duration of the cardiac cycle. With a heart rate of more than 70 beats / min, the delay of the trigger by 45% of the duration of the heart cycle was optimal. For other trigger delay values, good visualization of coronary arteries was noted much less frequently; in the vast majority of cases, their image was distorted by motor artifacts. Conclusion on the presence and degree of stenosis of the coronary arteries

ТаблицаTable Способ диагностики стенозов коронарных артерийMethod for the diagnosis of stenosis of coronary arteries Задержка триггераTrigger delay Фаза сердечного циклаHeart cycle phase 30%thirty% 35%35% 40%40% 45%45% 50%fifty% 55%55% 60%60% 65%65% 70%70% ЧССHeart rate LMLM <60<60 00 00 00 33 2424 9nine 9nine 33 00 60-6560-65 33 00 00 66 33 9nine 33 00 00 65-7065-70 00 00 00 55 00 00 55 1212 22 >70> 70 00 00 00 15fifteen 00 00 66 66 00 ВсегоTotal 33 00 00 2929th 2727 18eighteen 2323 2121 22 LADLAD <60<60 00 00 00 33 2222 9nine 9nine 33 00 60-6560-65 22 00 00 66 33 9nine 22 00 00 65-7065-70 00 00 00 33 00 00 44 1010 11 >70> 70 00 00 00 1212 00 00 44 44 00 ВсегоTotal 22 00 00 2424 2525 18eighteen 1919 1717 11 СХCX <60<60 00 00 00 00 2222 9nine 9nine 33 33 60-6560-65 00 00 00 55 00 11eleven 33 22 00 65-7065-70 00 00 22 00 00 00 1212 44 00 >70> 70 00 00 11 1010 00 00 22 00 00 ВсегоTotal 00 00 33 15fifteen 2222 20twenty 2626 9nine 33 RCARCA <60<60 00 00 00 33 1414 1414 88 22 22 60-6560-65 00 00 00 00 22 15fifteen 00 11 00 65-7065-70 00 00 00 00 11 00 1010 11 11 >70> 70 00 00 11 55 11 00 00 00 00 ВсегоTotal 00 00 11 88 18eighteen 2929th 18eighteen 44 33

делалось по тем изображениям, на которых их визуализация была оптимальной и не искажена двигательными артефактами. Данные таблицы свидетельствуют о том, что значимыми для анализа оказываются изображения коронарных артерий, полученные в интервале 45-65% длительности сердечного цикла с переносом триггера на 5% и установкой его в вышеуказанные фазы сердечного цикла, оптимальные для каждой коронарной артерии в зависимости от ЧСС пациента, что и стало предметом настоящего изобретения. Такие условия осуществления МСКТ значительно сокращают время исследования и в то же время обеспечивают высокое качество визуализации. По полученным в результате проведенного анализа данным у 34 из 123 обследованных пациентов признаков стенозирования коронарных артерий не выявлено. У 50 пациентов обнаружены атеросклеротические бляшки, не вызывающие гемодинамически значимых сужений сосудов (уменьшение диаметра сосуда менее чем на 50%), и только у 39 пациентов были выявлены гемодинамически значимые стенозы (уменьшение диаметра сосуда более чем на 50%). Сравнительный анализ результатов, полученных нами при МСКТ коронарных артерий, и результатов инвазивной коронарографии показал высокую диагностическую точность (97%) предлагаемого нами неинвазивного метода выявления стенозов. Только у 3 из 39 пациентов с выявленными при МСКТ гемодинамически значимыми стенозами результаты нашего исследования оказались ложноположительными.was made on those images in which their visualization was optimal and not distorted by motor artifacts. The data in the table indicate that coronary arteries images obtained in the range of 45-65% of the cardiac cycle duration with 5% transfer of the trigger and its installation in the above phases of the cardiac cycle, which are optimal for each coronary artery depending on the patient’s heart rate, are significant for analysis. , which became the subject of the present invention. Such conditions for the implementation of MSCT significantly reduce research time and at the same time provide high quality imaging. According to the data obtained as a result of the analysis, no signs of coronary artery stenosis were detected in 34 of 123 examined patients. Atherosclerotic plaques that did not cause hemodynamically significant vasoconstrictions (decrease in vessel diameter by less than 50%) were detected in 50 patients, and hemodynamically significant stenoses were detected in only 39 patients (decrease in vessel diameter by more than 50%). A comparative analysis of the results obtained by us with MSCT of coronary arteries and the results of invasive coronarography showed high diagnostic accuracy (97%) of our non-invasive method for detecting stenosis. Only in 3 out of 39 patients with hemodynamically significant stenosis identified with MSCT, the results of our study were false positive.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что МСКТ в комплексе с другими функциональными исследованиями позволяет с высокой точностью исключить у пациентов гемодинамически значимый стеноз и воздержаться от инвазивной коронарографии. Предлагаемый способ поясняется примерами.The results obtained indicate that MSCT, in combination with other functional studies, makes it possible to exclude hemodynamically significant stenosis in patients with high accuracy and to refrain from invasive coronarography. The proposed method is illustrated by examples.

Пример 1. Пациент Ш., 1936 г.р., обратился в отделение ядерной кардиологии ЦНИРРИ с жалобами на боли за грудиной, возникающие при ходьбе через 300-500 метров, купирующиеся в покое или после приема нитроглицерина. Из анамнеза известно, что полгода назад пациент перенес инфаркт миокарда в области заднебазальных отделов левого желудочка.Example 1. Patient Sh., Born in 1936, contacted the Central Research Institute of Nuclear Cardiology with complaints of pain behind the sternum that occurs when walking after 300-500 meters, stopping at rest or after taking nitroglycerin. From the anamnesis it is known that six months ago the patient suffered myocardial infarction in the region of the posterior basal parts of the left ventricle.

При ЭхоКГ определялось умеренное увеличение левого и правого предсердий, гипокинезия задней стенки левого желудочка в средней трети. Глобальная сократительная функция миокарда левого желудочка была удовлетворительной.Echocardiography revealed a moderate increase in the left and right atria, hypokinesia of the posterior wall of the left ventricle in the middle third. The global contractile function of the left ventricular myocardium was satisfactory.

10.07.03 г. в ЦНИРРИ выполнена МСКТ коронарных артерий. Исходная ЧСС составляла 85 уд/мин, после приема бета-блокаторов (25 мг атенолола перорально за час до исследования) она снизилась до 75 уд/мин. Внутривенно болюсно (со скоростью 4 мл/с) введено 150 мл контрастного вещества Омнипак 350. Выполнено сканирование от бифуркации трахеи до верхушки сердца на одной задержке дыхания в течение 37 секунд. На основании полученных данных выполнена ретроспективная реконструкция с установкой задержки триггера на 45%. Получено изображение полостей сердца и всех коронарных артерий хорошего качества. В дистальном отделе ствола левой коронарной артерии выявлена атеросклеротическая бляшка, преимущественно кальцинированная, вызывающая сужение сосуда менее чем на 50% диаметра. В проксимальном и среднем сегментах передней нисходящей артерии определялось массивное атеросклеротическое поражение, преимущественно кальцинированными бляшками, одна из которых, в среднем сегменте, привела к стенозированию сосуда более чем на 50% диаметра. В дистальном сегменте определялись множественные дефекты заполнения, обусловленные “мягкими” бляшками. В проксимальном сегменте огибающей артерии и в маргинальной ветви выявлены атеросклеротические изменения, обусловленные кальцинированными и “мягкими” бляшками, вызывающими сужение сосудов ≈ на 50% диаметра. В среднем сегменте правой коронарной артерии определялось сужение диаметра сосуда более чем на 50%.07/10/03, at the Central Research and Development Institute of Coronary Arteries performed MSCT. The initial heart rate was 85 beats / min, after taking beta-blockers (25 mg of atenolol orally one hour before the study), it decreased to 75 beats / min. 150 ml of Omnipack 350 contrast medium was injected bolus (at a speed of 4 ml / s). Scanning was performed from bifurcation of the trachea to the apex of the heart on one breath holding for 37 seconds. Based on the data obtained, a retrospective reconstruction was performed with the trigger delay set to 45%. The image of the cavities of the heart and all coronary arteries of good quality was obtained. An atherosclerotic plaque was found in the distal part of the trunk of the left coronary artery, mainly calcified, causing the vessel to narrow by less than 50% of the diameter. A massive atherosclerotic lesion was determined in the proximal and middle segments of the anterior descending artery, mainly calcified plaques, one of which, in the middle segment, led to stenosis of the vessel by more than 50% of the diameter. In the distal segment, multiple filling defects caused by “soft” plaques were determined. In the proximal segment of the envelope artery and in the marginal branch, atherosclerotic changes were revealed due to calcified and “soft” plaques that cause vasoconstriction ≈ 50% in diameter. In the middle segment of the right coronary artery, a narrowing of the diameter of the vessel by more than 50% was determined.

Заключение: КТ картина атеросклероза коронарных артерий, с преимущественным, гемодинамически значимым, поражением левой передней нисходящей и правой коронарной артерий.Conclusion: CT picture of coronary artery atherosclerosis, with predominant, hemodynamically significant, lesion of the left anterior descending and right coronary arteries.

Пациенту рекомендовано проведение инвазивной коронарографии для решения вопроса о способе реваскуляризации миокарда. 05.11.03 г. в СПб МАПО (И.б. №2596) выполнена инвазивная коронарография, при которой выявлены следующие изменения. Ствол левой коронарной артерии стенозирован не более 50%. Передняя нисходящая артерия диффузно изменена, в средней трети ее определялся стеноз ≈75%. В проксимальном сегменте огибающей артерии и в маргинальной ветви стенозирование ≈50%. В средней трети правой коронарной артерии стеноз 80%. Эти результаты совпали с выполненной нами МСКТ.Invasive coronarography is recommended for the patient to resolve the issue of the method of myocardial revascularization. 11/05/03, in St. Petersburg MAPO (IB No. 2596), an invasive coronarography was performed, in which the following changes were revealed. The trunk of the left coronary artery is stenosed no more than 50%. The anterior descending artery is diffusely changed, in the middle third of it was determined stenosis ≈75%. In the proximal segment of the envelope artery and in the marginal branch, stenosis is ≈50%. In the middle third of the right coronary artery, stenosis is 80%. These results coincided with our MSCT.

24.12.03 г. в СПб МАПО (И.б. №3059) произведена коронарная ангиопластика и стентирование правой коронарной и левой передней нисходящей артерий.12.24.03, in St. Petersburg MAPO (Ib. No. 3059), coronary angioplasty and stenting of the right coronary and left anterior descending arteries were performed.

Пример 2. Пациент Я., 1948 г.р., поступил в ЦНИРРИ 02.12.02 г. (И.б. №3157) с жалобами на перебои в работе сердца, плохую переносимость физической нагрузки, которые беспокоят в течение последнего года. При ЭхоКГ выявлена гипертрофия миокарда левого желудочка. Общая сократительная функция миокарда не снижена, локальных нарушений сократимости не обнаружено.Example 2. Patient Y., born in 1948, was admitted to the Central Research Institute of Radiotherapy on 12/02/02 (Ib No. 3157) with complaints of interruptions in the work of the heart, poor tolerance of physical activity, which have been disturbing over the past year. Echocardiography revealed left ventricular myocardial hypertrophy. The general contractile function of the myocardium is not reduced, local disturbances of contractility were not detected.

03.12.02 г. выполнена МСКТ коронарных артерий. Исходная ЧСС составляла 83 уд/мин, после приема бета-блокаторов (50 мг атенолола перорально за час до исследования) она снизилась до 67 уд/мин. Внутривенно болюсно (со скоростью 4 мл/с) введено 150 мл контрастного вещества Омнипак 350. Выполнено сканирование от бифуркации трахеи до верхушки сердца на одной задержке дыхания в течение 35 секунд. На основании полученных данных выполнены ретроспективные реконструкции с установкой задержки триггера на 65% для ствола левой коронарной и левой передней нисходящей артерий и на 60% для левой огибающей и правой коронарных артерий. Получено изображение полостей сердца и всех коронарных артерий хорошего качества. Признаков стенозов ни в одной из коронарных артерий не выявлено.12.03.02, performed MSCT of the coronary arteries. The initial heart rate was 83 beats / min, after taking beta-blockers (50 mg of atenolol orally one hour before the study), it decreased to 67 beats / min. 150 ml of Omnipack 350 contrast medium was injected bolus (at a speed of 4 ml / s). Scanning was performed from bifurcation of the trachea to the apex of the heart on one breath holding for 35 seconds. Based on the obtained data, retrospective reconstructions were performed with a trigger delay setting of 65% for the trunk of the left coronary and left anterior descending arteries and 60% for the left envelope and right coronary arteries. The image of the cavities of the heart and all coronary arteries of good quality was obtained. No signs of stenosis were detected in any of the coronary arteries.

При стресс-ЭКГ, при чреспищеводном электрофизиологическом исследовании изменений ишемического типа не зарегистрировано. При позитронной эмиссионной томографии выявлены признаки кардиосклероза в передней и боковой стенках левого желудочка, данных за нарушение перфузии миокарда ишемического генеза также не получено.With stress ECG, with a transesophageal electrophysiological study, changes in the ischemic type were not registered. Positron emission tomography revealed signs of cardiosclerosis in the anterior and lateral walls of the left ventricle; data for impaired myocardial perfusion of ischemic origin were also not obtained.

Данные МСКТ в комплексе с результатами вышеуказанных функциональных методов исследования позволили исключить необходимость выполнения инвазивной коронарографии. За пациентом установлено динамическое наблюдение, даны рекомендации по поводу режима жизни, питания, назначена консервативная терапия. При очередном двухкратном обследовании через 6 месяцев пациент ухудшения самочувствия не отмечал, отрицательной динамики данных инструментальных методов исследования не зарегистрировано.MSCT data in combination with the results of the above functional research methods eliminated the need for invasive coronary angiography. A dynamic observation was established for the patient, recommendations were given regarding the lifestyle, nutrition, and conservative therapy was prescribed. At the next two-time examination after 6 months, the patient did not notice any deterioration in well-being, and there was no negative dynamics in the data of instrumental research methods.

Предлагаемым способом к настоящему времени проведено обследование 26 пациентов с целью определения показаний к инвазивной коронарографии (помимо 123 пациентов предварительно обследованных перед коронарографией). У 8 человек были выявлены гемодинамически значимые стенозы (сужение диаметра коронарных артерий более чем на 50%), и они направлены на инвазивную коронарографию, результаты которой во всех случаях совпали с нашими заключениями. В дальнейшем этим больным были выполнены ангиопластика (2 больным), ангиопластика и стентирование (4 больным), аортокоронарное шунтирование (2 больным). У 10 человек изменений в коронарных артериях на основе проведенного нами исследования не обнаружено. С помощью дополнительного комплексного обследования у 3 из них диагностирован миокардит, у 4 - Х-синдром и у 3 - нарушение ритма сердца. У 8 из 26 человек, по нашему заключению, диагностированы гемодинамически незначимые стенозы (сужение диаметра коронарных артерий менее чем на 50%). Им рекомендовано динамическое наблюдение у кардиолога. К настоящему времени срок наблюдения за ними составляет 2 года и ухудшения состояния на фоне проводимого им консервативного лечения не выявлено. Предлагаемый способ имеет ряд преимуществ.The proposed method to date, 26 patients have been examined to determine indications for invasive coronarography (in addition to 123 patients previously examined before coronary angiography). In 8 patients, hemodynamically significant stenoses were revealed (narrowing of the diameter of the coronary arteries by more than 50%), and they were aimed at invasive coronary angiography, the results of which in all cases coincided with our conclusions. Subsequently, these patients underwent angioplasty (2 patients), angioplasty and stenting (4 patients), coronary artery bypass grafting (2 patients). In 10 people, changes in the coronary arteries based on our study were not found. With the help of an additional comprehensive examination, 3 of them were diagnosed with myocarditis, 4 - X-syndrome and 3 - heart rhythm disturbance. In our opinion, 8 out of 26 people were diagnosed with hemodynamically insignificant stenosis (narrowing of the diameter of the coronary arteries by less than 50%). They are recommended dynamic monitoring by a cardiologist. To date, the follow-up period is 2 years and no deterioration has been detected against the background of his conservative treatment. The proposed method has several advantages.

1. Является неинвазивным методом диагностики стенозов коронарных артерий, не уступающим по точности инвазивной коронарографии, о чем свидетельствует совпадение результатов МСКТ исследований, проведенных у 123 человек, с результатами выполненной им инвазивной коронарографии в 97%.1. It is a non-invasive method for the diagnosis of coronary artery stenosis, not inferior in accuracy to invasive coronarography, as evidenced by the coincidence of the results of MSCT studies conducted in 123 people with the results of the invasive coronary angiography performed by him in 97%.

2. Позволяет уверенно исключать гемодинамически значимые стенозы и воздерживаться от неоправданного направления больных на инвазивную коронарографию.2. Allows you to confidently exclude hemodynamically significant stenosis and to refrain from unjustified referral of patients to invasive coronarography.

3. Содержит рекомендации о величине оптимальной задержки триггера для всех коронарных артерий в зависимости от ЧСС пациента, которые не даны ни в одной из известных работ.3. Contains recommendations on the value of the optimal trigger delay for all coronary arteries depending on the patient’s heart rate, which are not given in any of the known works.

4. Представляет стандартизированные условия исследования коронарных артерий, что позволяет сократить время исследования и повысить качество визуализации.4. Provides standardized conditions for the study of coronary arteries, which reduces the time of the study and improve the quality of imaging.

Способ разработан в отделе лучевой диагностики Центрального научно-исследовательского рентгено-радиологического института совместно с кафедрой рентгенологии Медицинской академии последипломного образования (СПб) и прошел клиническую апробацию в ЦНИРРИ у 26 человек с положительным результатом.The method was developed in the Department of Radiation Diagnostics of the Central Scientific Research X-ray and Radiological Institute in conjunction with the Department of Radiology of the Medical Academy of Postgraduate Education (St. Petersburg) and underwent clinical testing at 26 Central Research Institute of Radiological Research with positive results.

Claims (2)

1. Способ диагностики стенозов коронарных артерий, включающий многослойную спиральную компьютерную томографию с последующей реконструкцией и анализом изображений, полученных в диастолическую фазу сердечного цикла, с переносом триггера на 5%, а при частоте сердечных сокращений более 70 уд/мин предварительное введение бета-блокаторов, отличающийся тем, что для анализа используют изображения, полученные в интервале 45-65% длительности сердечного цикла, устанавливая задержку триггера при частоте сердечных сокращений менее 60 уд/мин на 50% длительности сердечного цикла, при частоте сердечных сокращений 60-65 уд/мин - на 55%, при частоте, равной 65-70 уд/мин - на 60-65% и при частоте более 70 уд/мин - на 45%, и при обнаружении сужения и/или окклюзии в просвете коронарных артерий диагностируют стеноз.1. A method for the diagnosis of stenosis of coronary arteries, including multilayer spiral computed tomography with subsequent reconstruction and analysis of images obtained in the diastolic phase of the heart cycle, with a trigger transfer of 5%, and with a heart rate of more than 70 beats / min, preliminary administration of beta-blockers, characterized in that for the analysis using images obtained in the range of 45-65% of the duration of the heart cycle, setting the trigger delay at a heart rate of less than 60 beats / min at 50% length heart rate at a heart rate of 60-65 beats / min - by 55%, with a frequency of 65-70 beats / min - by 60-65% and with a frequency of more than 70 beats / min - by 45%, and at detection of narrowing and / or occlusion in the lumen of the coronary arteries is diagnosed with stenosis. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при частоте сердечных сокращений, равной 65-70 уд/мин, задержку триггера для ствола левой коронарной и левой передней нисходящей артерий устанавливают на 65% длительности сердечного цикла, а для левой огибающей и правой коронарной артерий - на 60%.2. The method according to claim 1, characterized in that at a heart rate of 65-70 beats / min, the trigger delay for the trunk of the left coronary and left anterior descending arteries is set to 65% of the duration of the cardiac cycle, and for the left envelope and the right coronary arteries - 60%.