Значение спектрального анализа радиочастотных данных внутрисосудистого ультразвукового исследования в оценке пограничных стенозов у больных хронической ишемической болезнью сердца

В 50% случаев ишемическая болезнь сердца (ИБС) впервые проявляется острым коронарным синдромом (ОКС) вследствие тромбоза, возникающего в участках с гемодинамически незначимым атеросклеротическим поражением [1]. Гистопато логические исследования показали, что атеросклеротические бляшки (АБ) с содержанием липидного ядра более 40% площади АБ чаще склонны к повреждению [2]. Выявление необструктивных, насыщенных липидами АБ, имеющих высокий риск разрыва, а также возможность активного терапевтичес­кого воздействия на них является приоритетной задачей в программе профилактики острого инфаркта миокарда (ИМ) и внезапной коронарной смерти.

Внутрисосудистое ультразвуковое исследование (ВСУЗИ) — наиболее точный метод оценки АБ, однако характеристика АБ на основании визуальной оценки изображения в серой шкале уступает гистопатологическим исследованиям [3]. В последние годы в клиническую практику внедряется ВСУЗИ с функцией «виртуальной гистологии». Данный метод базируется на спектральном анализе отраженного ультразвукового (УЗ) сигнала, что позволяет осуществлять более детальный анализ структу­ры АБ. Исследования по сравнению результатов радио­частотных данных (РД) ВСУЗИ и гистопатологических исследований позволили выявить высокую степень кор­реляции этих методик [4—6]. Цель настоящей рабо­ты заключалась в оценке морфологии коронарной АБ и изучении особенностей ремоделирования артериальной стенки в участках с гемодинамически незначимыми сте­нозами у больных с хронической формой ИБС с исполь­зованием спектрального анализа ВСУЗИ-РД.

Материал и методы

В исследование включены 22 больных (средний возраст 54±6 лет, 15 мужчин) со стабильным течением ИБС, которым с октября 2009 г. по апрель 2010 г. в лабора­тории рентгеноэндоваскулярных методов диагностики и лечения научно-диспансерного отдела РКНПК были выполнены диагностическая коронарография (КГ) и/или транслюминальная баллонная коронарная ангиопластика со стентированием. У всех больных имелась гиперлипидемия, у 15 (68%) отмечалась отягощенная наследствен­ность по сердечно-сосудистым заболеваниям, 8 (38%) человек курили, 11 (50%) страдали артериальной гиперто­нией, 2 (9%) сахарным диабетом 2-го типа. Средний воз­раст появления ИБС составил 49±5 лет, т.е. заболевание протекало в среднем в течение 5 лет. У 13 (59%) больных отмечалась стенокардия напряжения I—II функциональ­ного класса (ФК), у 5 (23%) — III ФК, в 4 (18%) случаях — безболевая ишемия миокарда, у 7 (32%) — в анамнезе был ИМ. Все больные получали стандартную терапию статинами и имели субоптимальные уровни общего холесте­рина (ОХС) и холестерина липопротеинов низкой плот­ности — ХС ЛНП (см. таблицу). Средняя концентрация С-реактивного белка (СРБ) составила 2 мг/л. Больных с нарушением функции почек, неконтролируемой арте­риальной гипертонией, хронической сердечной недоста­точностью III—IV ФК, злокачественными нарушениями ритма сердца, непереносимостью рентгеноконтрастных препаратов в исследование не включали.

Таблица. Характеристика обследованных больных (п=22).

Примечание. Данные представлены как M±SD или в виде абсолютного числа больных (%). ХС — холестерин; ЛНП — липопротеины низкой плотности; ЛВП — липопротеины высокой плотности; ТГ — триглицериды; вч-СРБ — высокочувствительный С-реактивный белок.

Для проведения ВСУЗИ отбирали сегменты магис­тральных коронарных артерий или крупных ветвей второго порядка, не подвергшиеся ранее эндоваскулярному лечению, имеющие по данным диагности­ческой КГ стенозы от 20 до 60% от диаметра арте­рии. После установки в устье коронарной артерии направляюшего катетера интракоронарно вводили 0,2 мг раствора нитроглицерина. По коронарному проводнику дистальнее исследуемой зоны коронар­ной артерии проводили внутрисосудистый УЗ-катетер. Регистрацию данных ВСУЗИ осуществляли при непре­рывной обратной тракции электромеханическим протягивающим устройством со скоростью 0,5 мм/с электронного секторного УЗ-сканера Eagle Eye Gold с рабочей частотой 20 МГц (Volcano Therapeutics, Inc., США). Тракцию производили до кончика направ­ляющего катетера. Во время движения датчика дан­ные передавались на специальную консоль Volcano S5 (Volcano Therapeutics, Inc., США), где происходи­ла их синхронизация с электрокардиограммой (ЭКГ). Спектральный анализ РД по времени совпадал с нача­лом зубца R на ЭКГ. Количественный анализ дан­ных ВСУЗИ в серой шкале проводили в соответствии с международными рекомендациями (Clinical Expert Consensus Document of Intravascular Ultrasound Studies) [7]. Планиметрический анализ данных ВСУЗИ-РД осуществляли в участках наименьшей площади про­света сосуда с помощью программного обеспечения Volcano Corp. (США). Исследуемый стеноз идентифи­цировали при ВСУЗИ с помощью визуализируемых при КГ анатомических ориентиров: боковых ветвей, участ­ков кальциноза. Зону с наименьшим просветом арте­рии в месте сужения просвета сосуда определяли при просмотре продольного и поперечного изображений, полученных при ВСУЗИ. Измерение минимальной площади просвета артерии (мин. ППА, мм²) проводили по границе между интимой (внутренняя эластическая мембрана) и просветом артерии. Собственную пло­щадь артерии (СПА, мм²) рассчитывали по границе медиа—адвентиция (наружная эластическая мембрана). Процент площади артерии, занимаемый АБ, рассчиты­вали как (СПА — ППА/СПА)-100%. В качестве референсного участка принимали зону с наибольшим внут­ренним просветом в пределах одного сегмента артерии, не далее 10 мм проксимальнее стеноза, без отхождения крупных ветвей второго порядка. В проксимальном сегменте референсного участка определяли собствен­ную площадь артерии (Реф СПА). Индекс ремоделиро­вания (ИР) рассчитывали по формуле СПА/Реф СПА. Наличие отрицательного ремоделирования артерии констатировали при ИР≤0,95, положительное ремоде­лирование — при ИР≥1,05. Промежуточные значения расценивали как отсутствие ремоделирования [8].

После проведения автоматического спектрального анализа данных ВСУЗИ изображение АБ разделялось на 4 основных компонента, которым присваивалась соот­ветствующая цветовая кодировка: фиброзный — зеленый, фиброзно-липидный — зелено-желтый, участки некро­за — красный, зоны кальциноза — белый цвет. Согласно принятой классификации [5], АБ разделялись на 4 основ­ные типа (рис. 1):

• •патологическое утолщение интимы — в основном содержит фиброзный и фиброзно-липидные компоненты с зоной некроза и участками кальциноза ≤3% площади АБ (см. рис. 1, а);
• •фиброкальцинированная атерома — состоит пре­имущественно из фиброзной ткани с участками кальци­ноза и некроза, занимающими 3—10% площади бляшки (см. рис. 1, б);
• •фиброатерома — АБ с содержанием некротического ядра более 10%, которое покрыто визуализируемой фиб­розной капсулой (см. рис. 1, в);
• •фиброатерома с тонкой капсулой — АБ, занимаю­щая более 40% площади просвета артерии с содержанием некротического ядра более 10% объема АБ, непосредс­твенно прилегающего к просвету артерии (должна визу­ализироваться в 3 последовательных поперечных изобра­жениях; см. рис. 1, г).

Рисунок 1. Классификация атером на основе данных ВСУЗИ-РД (Nair A 2002).

а — патологическое утолщение интимы; б — фиброкальцинированная АБ; в — фиброатерома; г — ФАТК. АБ — атеросклеротическая бляшка; ФАТК — фиброатерома с тонкой капсулой; РД — радиочастотные данные; здесь и на рис. 2: ВСУЗИ — внутрисосудистое ультразвуковое исследование.

В сыворотке крови определяли концентрацию ОХС, триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛВП), СРБ, липопротеид-ассоциированной фосфолипазы А2 (Лп-ФЛА2). Содержание холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛНП) вычисляли по формуле Фридвальда: ХС ЛНП = ОХС — ХС ЛВП — ТГ/2,2.

Статистический анализ. Непрерывные величи­ны представлены в виде средней (M) и стандартно­го отклонения (SD), качественные характеристики выражали в абсолютных и процентных значениях. При сравнении по основным показателям применялся t-критерий Стьюдента для непрерывных перемен­ных и точный тест Фишера для частотных значе­ний. Уровень достоверности был принят при р<0,05. Корреляционный анализ проводили между процент­ным соотношением компонентов АБ, площадью сте­нозов и ИР с помощью коэффициента ранговой кор­реляции Спирмена.

Результаты

Выполнено ВСУЗИ 54 пораженных сегментов в 29 коронарных артериях: в бассейне передней нисхо­дящей — 8 исследований, огибающей — 8, правой коро­нарной артерии — 9, стволе левой коронарной артерии — 4. Из 54 атеросклеротических поражений 32 (59%) были отнесены к фиброатеромам, 14 (26%) были классифици­рованы как ФАТК, 6 (11%) расценены как патологическое утолщение интимы, 2 (4%) АБ признаны кальцинирован­ными. В качественном составе АБ преобладал фиброзный компонент (53,5±14,5%), менее выражены были некроти­ческая часть (27,1±12,6%), кальциноз (10,1±8,8%) и фиб­розно-липидный компонент (8,5±6,4%).

Нестабильные АБ (ФАТК) по сравнению со стабиль­ными ассоциировались с большей степенью сужения просвета (55,8±9,3% против 48,5±8,0%; р=0,03), боль­шим содержанием некротического ядра (37,1±9,1% про­тив 24,0±12,6%; р=0,005), кальциноза (22,7±8,5% против 5,6±5,2%; р<0,0001) и меньшим количеством фиброзного компонента (34,8±7,0% против 60,4±12,4%; р<0,0001); различий в содержании фиброзно-липидного компонен­та не выявлено (5,5±4,8% против 9,5±7,0%; р=0,21 соот­ветственно). ИР составил 1,00±0,20 для нестабильных и 0,98±0,17 для стабильных АБ (р=0,78). Отмечена поло­жительная корреляция между содержанием некротичес­кого компонента и положительным ремоделированием: r=0,389; р=0,005. Взаимосвязи между другими составляю­щими компонентами фиброатеромы и ИР не выявлено.

У 2 пациентов ангиографически незначимые стенозы по данным ВСУЗИ имели площадь просвета артерии менее 4 мм² (рис. 2). Этим больным была проведена успешная ангиопластика с имплантаций стентов в пора­женные участки. В течение года наблюдения сохранялся хороший клинический эффект.

Рисунок 2. Пример несоответствия данных КГ и ВСУЗИ.

По данным коронарографии, сужение передней нисходящей артерии составляет 40%, по данным ВСУЗИ, минимальная площадь внутреннего просвета артерии в этом участке 3,6 мм 2, что является гемодинамически значимым стенозом и обусловливает необходимость эндоваскулярного вмешательства.

Обсуждение

Тромботические окклюзии коронарных артерий, приводящие к ОКС, часто развиваются в гемодинами-чески незначимых стенозах [9]. Известно, что в неста­бильных АБ содержится больше липидов, некротичес­кого компонента и они более уязвимы [10]. Объемное липидное ядро служит источником металлопротеиназ, протеолитических ферментов, имеющих наиболь­шую концентрацию в пенистых клетках и «плечевых зонах» АБ и играющих важную роль в повреждении ее и ремоделировании сосуда [11]. Гистопатологические исследования показали, что структура АБ является решающим фактором ее способности к повреждению [12]. Режим «виртуальной гистологии» расширяет возмож-ности обычного ВСУЗИ в определении состава АБ. Большинство работ по изучению атеросклероти-ческих изменений коронарных артерий с помощью ВСУЗИ выполнено у больных с ОКС. Патоморфологи-ческие исследования в случаях внезапной коронарной смер­ти свидетельствуют, что 60% тромбозов коронарных артерий произошло в области ФАТК; кроме того, у 70% умерших имелись ФАТК в других в коронарных арте­риях [13].

При сравнении состава АБ у пациентов с ОКС и ста­бильной ИБС было выявлено, что в 1-й группе АБ содержат больше некротического компонента, тогда как в АБ у больных с хронической формой ИБС преобладает фиброзный компонент [14]. Мы изу­чали особенности атеросклеротического процесса и состава АБ в гемодинамически незначимых стено­зах у больных со стабильным течением ИБС. Было установлено, что, несмотря на многолетний анамнез заболевания, модификацию факторов риска и дли­тельную консервативную терапию, включающую статины и дезагреганты, 26% поражений у наших боль­ных классифицируются как ФАТК, которые могут привести к ОКС. Частота выявления ФАТК в нашем исследовании сопоставима с таковой в аналогичных работах у больных стабильной стенокардией: 20% [15], 31% [16], 30% [17]. Однако, по нашим данным, ФАТК у больных с хронической формой ИБС содер­жат больше кальция. Содержание кальция в ФАТК у больных с ОКС составляет 8,9% [18], 16,6% [19], тогда как в нашем исследовании — в среднем 23% площади АБ. Это, вероятно, связано с более длительным тече­нием заболевания у больных со стабильной формой ИБС, чем в случаях ОКС.

Существует прямая зависимость между объемом некротической части АБ и степенью ремоделирова­ния: АБ с большим содержанием некротических масс чаще сопровождаются феноменом положительного ремоделирования. Существует обратная зависимость между объемом фиброзного компонента и степенью ремоделирования: АБ с большим содержанием фиб­розного компонента имеют меньший ИР [14, 20]. Положительное ремоделирование чаще наблюдается при инфаркт-связанных поражениях при ОКС или нестабильных АБ [21]. В нашем исследовании у паци­ентов со стабильной формой ИБС выявлена поло­жительная корреляция между содержанием некро­тического компонента и ИР: r=0,389; р=0,005. Это позволяет сделать вывод, что реакция сосуда зависит от гистологического состава АБ, но не от формы тече­ния ИБС.

Заключение

Процессы ремоделирования коронарных артерий при атеросклерозе, их связь с изменением состава ате­росклеротической бляшки не зависят от вариантов течения ишемической болезни сердца. У пациентов с хронической формой ишемической болезни сердца в гемодинамически незначимых стенозах по данным внутрисосудистого ультразвукового исследования с функцией «виртуальной гистологии» в 26% слу­чаев выявляются нестабильные атеросклеротичес­кие бляшки. Особенность таких бляшек составляет увеличенное содержание не только некротического ядра, но и кальция по сравнению с таковым у фиброатеромы с тонкой капсулой у больных с острым коро­нарным синдромом, что свидетельствует о большем возрасте и относительной стабильности бляшки. Тем не менее, за счет отсутствия или истончения фиброзной капсулы сохраняется возможность их разрыва и тромбоза. Метод внутрисосудистого спектрально­го анализа радиочастотных данных ультразвуково­го исследования позволяет выявлять нестабильные бляшки. Руководствуясь этими данными, кардиологи должны применять более активную тактику ведения больных с хронической формой ишемической болез­ни сердца.

Работа выполнена при финансовой поддержке Правительства Москвы. Государственный контракт № 8/3-284н-10.