Давно и хорошо известны возможности МРТ выявлять морфологические и функциональные черты КМП (локализация и степень гипертрофии миокарда, дилатация камер сердца, глобальные и локальные нарушения систолической и диастолической функции желудочков). У таких групп пациентов МРТ часто применяется для уточнения (при необходимости) результатов эхокардиографии (ЭхоКГ) [1-3].
Однако в последние годы роль МРТ в обследовании пациентов с КМП возросла в еще большей степени из-за расширения ее возможностей в отношении изучения структуры миокарда. Это связано с появлением и распространением методик МРТ сердца с отсроченным контрастированием миокарда парамагнитным контрастным агентом гадолинием (Гд), перфузии миокарда с помощью болюсного контрастирования Гд и картирования миокарда по временам его магнитной релаксации - Т1 и Т2.
МРТ сердца с отсроченным контрастированием Гд стала широко применяться в клинической практике с 1999-2000 гг. Ее методология заключается в том, что через 10-30 мин после внутривенного введения контрастного препарата (0,1-0,2 ммоль/кг) выполняется Т1-взвешенная МР-импульсная последовательность с синхронизацией с ЭКГ. Различают раннюю фазу контрастирования, при которой можно выявить гипреваскуляризацию в очагах активного воспаления или очаги микрососудистой обструкции (первые 2-5 мин введения Гд) и позднюю фазу (15-20 мин), при которой очень хорошо видны зоны некроза и фиброза.
Самой распространенной и типичной последовательностью для исследования с отсроченным контрастированием является быстрая градиентная последовательность "инверсия-восстановление" (segmented inversion-recovery-prepared fast gradient-echo sequence). Изображения получаются в течение 9-12 циклов сердца при задержке дыхания. У пациентов, испытывающих сложности с адекватной задержкой дыхания, может применяться техника свободного дыхания (navigatorassisted free-breathing techniques).
Последовательность "инверсия-восстановление" применяется для увеличения контраста между здоровым или жизнеспособным миокардом и пораженной областью, накопившей контрастный препарат. При этой методике подбирается такое значение параметра время инверсии (TI), которое приводит к обнулению МР-сигнала от нормального миокарда, и тогда более явными становятся зоны его патологического накопления в миокарде.
Механизм отсроченного контрастирования мио- карда базируется на двух принципах. Во-первых, хелаты гадолиния являются внеклеточными кон- трастными агентами, которые по структуре своей инертны и не могут проникать через неповрежденную мембрану миоцитов. Во-вторых, в неповрежденном миокарде миоциты плотно прилегают друг к другу таким образом, что основной объем (=85%) составляет внутриклеточное пространство. Согласно вышеописанным принципам, объем возможного распределения контрастного препарата достаточно мал, соответственно, количество молекул гадо-линия, задерживающихся в здоровом миокарде, сравнительно небольшое. При повреждении кардиомиоцитов происходит нарушение целостности клеточных мембран, что позволяет контрастному препарату диффундировать в то пространство, которое ранее было внутриклеточным [22, 23, 45].
Наиболее изученной областью является применение контрастной МРТ сердца с Гд у пациентов с гипертрофической КМП (ГКМП).
Было установлено, что при МРТ с отсроченным контрастированием Гд участки контрастирования миокарда, морфологически соответствующие участкам фиброза, выявляются примерно у 80% пациентов с ГКМП. Выявление фиброзных изменений при ГКМП является важной проблемой в связи с более высоким риском развития внезапной сердечно-сосудистой смерти из-за аритмий (ВСС) у этой категории больных. Существующая в настоящее время классификации факторов риска ВСС при ГКМП пока не включает оценку фиброзных изменений в миокарде, выявленных при МРТ. Тем не менее некоторые группы исследователей полагают, что результаты МРТ с отсроченным контрастированием необходимо учитывать при оценке степени риска ВСС [31, 33, 36, 37, 48]. Это в первую очередь связано с тем, что, по данным ряда авторов, у пациентов с ГКМП объем контрастируемого миокарда в отсроченную фазу коррелирует со степенью нарушения систолической функции левого желудочка (ЛЖ) (снижение фракции выброса и гипокинез миокарда) и со степенью гипертрофии. Кроме того, по данным некоторых опубликованных работ, отмечается связь объема контрастирования с развитием желудочковых тахиаритмий и их тяжестью. Наличие и объем участков отсроченного контрастирования коррелируют с толщиной миокарда, систолической дисфункцией и наличием желудочковых аритмий.
Участки накопления контрастного препарата при ГКМП чаще все возникают в переднеперегородочной области, хотя могут встречаться и в передних, нижнелатеральных и нижнеперегородочных сегментах. Характер контрастирования при ГКМП не соответствует областям распределения коронарного кровотока (так называемый неишемический тип контрастирования). Контрастирование носит фрагментарный характер с множественными фокусами, расположенными преимущественно в средних сегментах желудочковой стенки, а также в месте соединения перегородки со свободной стенкой правого желудочка [31].
Фиброзные изменения преимущественно локализуются в наиболее гипертрофированных сегментах (рис. 1), и объем контрастированного миокарда статистически значимо коррелирует с толщиной миокарда в диастолу.
Рис. 1. МРТ сердца с отсроченным контрастированием миокарда
Различные типы отсроченного контрастирования (светлые участки на фоне темного миокарда), отражающие участки фиброза в гипертрофированном миокарде при различных формах гипертрофической кардиомиопатии.
Многими группами исследователей было доказано, что у пациентов с ГКМП выявляемые фиброзные изменения тесно связаны с сократительной способностью миокарда в этих сегментах. По данным L. Choudhury и соавт. [35], протяженность зоны накопления контрастного препарата обратно коррелирует с систоло-диастолическим утолщением стенки миокарда (r=-0,21; p<0,0001). Y. Amano и соавт. [30] не получили в своем исследовании достоверной корреляции объема контрастирования и систоло-диастолического утолщения, однако они установили, что имеется тенденция к снижению показателя систоло-диастолического утолщения миокарда в этих участках (р=0,079). R. Soler и соавт. [59] обнаружили, что наличие участков отсроченного контрастирования положительно коррелирует с гипокинезом миокарда этих сегментов (r=0,3; p<0,05).
У пациентов с ГКМП возникновение фиброзных изменений в миокарде ЛЖ, по-видимому, лишь частично зависит от излишней гемодинамической нагрузки на стенки сердца. По-видимому, они в большей степени детерминированы генетически. Существуют различные мнения о гистологических основах феномена позднего МР-контрастирования очагов фиброзных изменений при ГКМП. Некоторые исследователи полагают, что задержка вымывания Гд из них происходит потому, что они представлены беспорядочно расположенными миофибриллами и в них имеется расширенное интерстициальное пространство [30, 33, 36, 54]. По другим данным, в основе контрастирования лежит повышенное содержание коллагена в гипертрофированном миокарде [54].
Некоторые исследования выявили связь между степенью гипертрофии и наличием и локализацией участков дефектов перфузии миокарда при первом прохождении контрастного препарата при выполнении МРТ сердца у пациентов с ГКМП. T. Matsunaka и соавт. [52] определили, что средняя толщина миокарда в сегментах с наличием дефектов перфузии была статистически значимо выше, чем в остальных сегментах (16,7±4,7 и 13,6±3,9 мм соответственно, p<0,001). Кроме того, зоны нарушения перфузии миокарда и патологического контрастирования в отсроченную фазу визуализировались в одних и тех же сегментах, однако площадь участков отстроченного контрастирования была статистически значимо больше (p<0,0021).
МР-перфузия миокарда является вполне ин- формативным методом выявления микрососудистых нарушений в миокарде у пациентов с ГКМП. T. Matsunaka и соавт. полагают, что дефекты перфузии могут отражать не только нарушения микроциркуляции вследствие ишемии миокарда, но и повышенное содержание внеклеточной водной фракции [52]. При повышении содержания внеклеточной жидкости результаты МР-перфузионного исследования могут быть патологическими, даже в случае нормальной капиллярной перфузии. Существует несколько объяснений появления участков ишемии миокарда при ГКМП. Известно, что плотность капилляров в гипертрофированном сердце может быть не адекватной для кровоснабжения возросшей массы мышцы сердца. Кроме того, повышенная компрессия интрамиокардиальных коронарных артерий в систолу может снижать объем поступающей крови к миокарду. Нарушение левожелудочковой релаксации, повышение давления в полости желулочка, неадекватный вазодилататорный ответ и утолщение интрамуральных коронарных артерий также могут приводить к развитию ишемии миокарда. Появление дефектов перфузии миокарда может отражать прогрессирующую стадию заболевания.
Достаточно интересны результаты применения МРТ при дилатационной КМП (ДКМП).При исследовании с контрастным усилением у некоторых этих больных визуализируются области патологического накопления контрастного препарата, которые отражают миокардиальную дегенерацию, некроз и последующий фиброз, а также позволяют оценивать тяжесть левожелудочковой дисфункции. Их вид и расположение не соответствуют бассейнам коронарных артерий и их ветвей, что позволяет проводить с помощью МРТ дифференциальный диагноз ДКМП с ишемической кардиомиопатией (рис. 2). По данным McCronon и соавт. [53], у 59% пациентов с ДКМП участки патологического накопления контрастного препарата не определялись. У 13% пациентов были выявлены субэндокардиальные или трансмуральные очаги накопления контрастного препарата, не отличимые от контрастирования при ишемическом поражении миокарда. У 28% пациентов определялось фрагментарное интрамуральное накопление контрастного препарата, не характерное для ишемического типа контрастирования. Таким образом, результаты МРТ сердца подтверждают гипотезу, что пациенты с клиническим диагнозом ДКМП могут представлять комбинацию подгрупп больных с истинной кардиомиопатией, постмиокардитическим кардиосклерозом и даже ишемической кардиомиопатией, которые не были распознаны своевременно клинически.
Рис. 2. МРТ сердца с отсроченным контрастированием миокарда при дилатационной кардиомиопатии
Уже давно МРТ рассматривается как один из наиболее информативных методов диагностики аритмогенной кардиомиопатии/дисплазии правого желудочка (АДПЖ).
Было много сказано и написано о выявлении жировых отложений в свободной стенке правого желудочка. Тем не менее этот вопрос по-прежнему остается спорным. Жировое замещение миокардиальной ткани начинается с субэпикардиальных слоев, и на ранних стадиях эти гистологические изменения очень трудно отличить от прилежащего эпикардиального жира, жир в стенках желудочков встречается и у здоровых людей и без аритмий и других проявлений АДПЖ. Поэтому в настоящее время этот признак исключен из критериев диагностики АДПЖ.
В 1994 г. Европейским кардиологическим об- ществом, а также Международной федерацией кардиологов был приняты рекомендации по диагностике АДПЖ, куда были включены большие и малые критерии, в том числе на основании данных МРТ. Данные критерии являются высокоспецифичными, однако их чувствительность, согласно анализу существующих публикаций, оказалась недостаточно высокой [61]. В 2010 г. группой исследователей под руководством J. McKenna были предложены пересмотренные критерии диагностики АДПЖ (Task Force Criteria 2010 (TFC, 2010) [62, 63], основанные преимущественно на количественной оценке объема правого желудочка, а также его функции, что позволило повысить их специфичность в диагностике АДПЖ (табл. 1).
При АДПЖ также описан феномен отсроченного контрастирования миокарда. МРТ с Гд выявляет участки миокардиального фиброза в стенках левого и правого желудочков. Но этот признак пока не входит в критерии диагностики АДПЖ.
МРТ у пациентов с рестриктивной КМП в первую очередь направлена на проведение дифференциальной диагностики с констриктивным перикардитом [26]. МРТ позволяет не только детально выявить морфологические аномалии перикарда, но и оценить движение перикарда и наполнение желудочков. Участки отсроченного контрастирования при этом наблюдаются, по разным данным, примерно у 80% пациентов. Как известно, в Европе и России этот вид КМП встречается редко. Однако гораздо чаще возникает проблема диагностики амилоидоза сердца, который часто выглядит и протекает как рестриктивная КМП. И у этих больных МРТ может оказать существенную помощь. В литературе описаны варианты субэндокардиального и субэпикардиального накопления контрастного препарата в стенках обоих желудочков при МРТ сердца [22]. Реже отмечалось трансмуральное контрастирование. Такая картина объясняется распределением контрастного препарата в расширенном вследствие отложения амилоида, интерстиции миокарда, а тип контрастирования отличается от такового при других некоронарогенных заболеваниях сердца (рис. 3). Кроме того, нередко отмечается патологическое накопление контрастного вещества в стенках предсердий (что видно при МРТ), что также объясняется наличием амилоида. Характерной особенностью контрастирования при амилоидозе является быстрое выведение контрастного препарата, что подразумевает некоторое изменение стандартного протокола исследования, при этом достаточно сложно подавить сигнал от микарда.
Рис. 3. МРТ сердца с отсроченным контрастированием миокарда. Диффузное контрастирование стенки левого желудочка при амилоидозе сердца.
Рис. 4. Кино-МРТ сердца при некомпактной кардиомиопатии. Толщина губчатого слоя миокарда существенно превышает толщину миокарда.
При некомпактной КМП (НКМП) (синдроме некомпактного миокарда), которая характеризуется наличием множественных трабекул и глубоким межтрабекулярным пространством, сообщающимся с полостью ЛЖ, и утолщенной стенкой ЛЖ, при МРТ сердца можно хорошо различить 2 слоя - компактный и некомпактный (рис. 4). Наиболее часто поражается верхушка ЛЖ, миокард боковои и нижней стенок ЛЖ. МРТ сердца позволяет с высокой точностью определить соотношение компактного и некомпактного слоев. Одним из критериев НКМ является соотношение этих слоев, равное 2,3 и более [17]. Данные по результатам исследования с контрастированием противоречивы и варьируют от полного отсустствия участков отсроченого накопления контрастного препарата [17] до наличия очагов контрастирования субэндокардиально, интрамурально и трансмурально расположенных [10, 26].
При синдроме такотсубо (единственной разновидности "острых" КМП)диагностическая роль МРТ сердца также велика. Именно этот метод позволяет быстро и надежно установить отсутствие зон острого инфаркта миокарда, что позволяет дифференцировать эту болезнь с острым коронарным синдромом.
КМП часто приходится дифференцировать с воспалительными болезнями миокарда (миокардитами, саркоидозом и др.). МРТ сердца позволяет неинвазивно, в ходе одного исследования, оценить анатомические и функциональные особенности сердца, а также дать полную информацию о тканевых характеристиках миокарда правого и левого желудочков [2]. Было опубликовано множество работ о диагностической значимости данного метода у пациентов с миокардитом [13-15].
Показания для назначения МРТ сердца при подозрении на острый миокардит суммированы в табл. 2.
Уникальная роль МРТ сердца при миокардитах, а также при КМП состоит в возможности оценки тканевых характеристик миокарда [2]. Для миокардита характерно наличие внутриклеточного и интерстициального отека, капиллярной инфильтрации, гиперемии и - в более тяжелых случаях - гибель кардиомиоцитов с последующим замещени- ем фиброзной тканью [3, 9, 13, 15, 16, 18, 22, 27, 28].
Отек является важным маркером воспалительного поражения миокарда, он обусловлен повышением проницаемости клеточных мембран [9, 13, 18]. Несмотря на то что начальный дефект мембран имеет функциональную природу, вызывая повышение внутриклеточной концентрации Na+ с последующим внутриклеточным отеком, более тяжелое их повреждение приводит к высвобождению внутриклеточной воды и крупных молекул, таких как тропонин, что в свою очередь ведет к снижению функции клеток.
Визуализировать отек миокарда позволяют Т2-взвешенные МР-последовательности, выявляя участки повышенной интенсивности сигнала на фоне нормального неповрежденного миокарда. Изображения по короткой оси сердца более информативны по сравнению с изображениями по длинной оси, хотя срезы в проекции верхушки сердца могут быть низкого качества из-за артефактов, связанных с сигналом от крови в полости ЛЖ.
Отек при миокардитах может быть локальным или распространенным. Для оценки отека миокарда используется методика расчета соотношения интенсивности сигнала от миокарда к интенсивности сигнала от скелетной мускулатуры на том же срезе. Пограничное значение для данного соотношения составляет 2,0. Вовлечение скелетной мускулатуры в системный процесс воспаления может ограничить использование данной методики, поэтому необходимо учитывать наличие миозита у пациента или упоминание о мышечных болях в анамнезе заболевания [20]. Наличие отека миокарда при отсутствии участков патологического накопления контрастного препарата в отсроченную фазу отражает обратимые изменения миокарда.
Локальная вазодилатация (гиперемия) также является неотъемлемым признаком воспалительного процесса. Повышение объема крови в очаге воспаления приводит к увеличению накопления контрастного препарата в раннюю фазу контрастирования. Гадолиниевый контрастный препарат быстро распределяется в интерстициальном пространстве после введения, поэтому данная фаза длится всего несколько минут после болюса [13].
Другим не менее важным признаком воспалительного процесса является гибель кардиомиоцитов с формированием нежизнеспособного миокарда, который можно визуализировать с помощью методики отсроченного контрастирования и применения последовательности инверсия-восстановление [2, 4, 6, 9, 13, 16, 23, 27, 28, 45].
Рис. 5. МРТ сердца с отсроченным контрастированием миокарда при остром миокардите. Видно "пятнистое" контрастирование очагов воспаления в миокарде в переднеперегородочном и апикальном сегментах левого желудочка, имеющих преимущественную локализацию в субэпикардиальных слоях стенки
Для острого миокардита характерны различные варианты контрастирования в отсроченную фазу [4, 19, 22, 23, 27-29]. Локальные участки накопления контрастного препарата могут определяться субэпи- кардиально или интрамурально в нижнебоковом (наиболее часто) и переднеперегородочном (реже) сегментах (рис. 5). Кроме того, участки накопления контрастного препарата могут быть множественными или диффузными. Субэндокардиальный характер контрастирования не типичен для острого миокардита, позволяет проводить дифференциальный диагноз с острым инфарктом миокарда (табл. 3).
Были предложены диагностические критерии для диагностики миокардитов с помощью контрастной МРТ сердца (табл. 4).
Заключение
Таким образом, применение МРТ сердца у пациентов с КМП и миокардитами существенно повышает точность диагностики этих болезней. Диагностика КМП, по данным МРТ, основана на оценке анатомических, функциональных и структурных нарушений. Технические достижения в области МРТ позволяют не только визуализировать структурные изменения миокарда, регистрировать аномальное движение его стенок, но и с высокой точностью рассчитывать такие параметры, как объемы камер сердца и масса миокарда.
Следует также отметить, что биопсия миокарда, рассматриваемая в прошлом в некоторых исследованиях как "золотой стандарт" в выявлении некоронарогенных поражений миокарда, также имеет ограничения и не оправдала всех возложенных на нее надежд [8]. Именно опыт МРТ за последние 20 лет показал, что участки патологических изменений в миокарде при КМП и миокардитах часто локализуются субэпикардиально или интрамурально и практически недоступны для биопсии, выполняемой из правого желудочка. Новые методики МРТ сердца (картирование артериальных спинов, картирование времен релаксации Т1 и Т2) по-видимому, еще более расширят диагностические возможности этого метода при КМП. Фактически именно МРТ позволяет выполнять виртуальную биопсию миокарда у пациентов с некоронарогенными болезням и миокарда, включая КМП.