Молокова Евгения Руслановна — аспирант 2-го года обучения по специальности «Лучевая диагностика», кафедра ядерной медицины и радиационных технологий с клиникой
197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2
0000–0001–5227–9494
Evgeniia R. Molokova — MD, 2-year postgraduate student of the Department of Nuclear Medicine and Radiation Technology with clinic
Saint Petersburg, 2 Akkuratova street, 197341
Симакова Мария Александровна — кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела некоронарогенных заболеваний сердца
197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2
Maria A. Simakova — Dr. of Sci. (Med.), Senior Researcher of the Noncoronary Heart Disease Department
Saint Petersburg, 2 Akkuratova street, 197341
Моисеева Ольга Михайловна — доктор медицинских наук, профессор, руководитель и главный научный сотрудник отдела некоронарогенных заболеваний сердца, директор Института сердца и сосудов
197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2
Olga M. Moiseeva — Dr. of Sci. (Med.), Professor, Head and Chief Researcher of the Noncoronary Heart Disease Department, Director of the Heart and Vascular Institute
Saint Petersburg, 2 Akkuratova street, 197341
Рыжкова Дарья Викторовна — доктор медицинских наук, профессор РАН, заведующая кафедрой ядерной медицины и радиационных технологий с клиникой, главный научный сотрудник НИО ядерной медицины и тераностики
197341, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2
Daria V. Ryzhkova — Dr. of Sci. (Med.), Professor of RAS, Head of the Department of Nuclear Medicine and Radiation Technology with clinic, Chief Researcher of the Department of Nuclear Medicine and Theranostics
Saint Petersburg, 2 Akkuratova street, 197341
ВВЕДЕНИЕ: При развитии ХТЭЛГ дезадаптивные механизмы в правом желудочке сопровождаются нарушениями энергетического метаболизма и перфузии миокарда. Данные изменения могут быть оценены визуально и количественно с помощью метода молекулярной визуализации — ПЭТ с [18F]-ФДГ и [13N]-NH3.
ЦЕЛЬ: С помощью метода ПЭТ/КТ сердца исследовать взаимосвязь между показателями перфузии и метаболизма миокарда правого желудочка и результатами других инструментальных методов обследования у пациентов с ХТЭЛГ разной степени тяжести, а также рассчитать пороговые значения параметров ПЭТ для определения группы больных с неблагоприятным клиническим течением заболевания.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: В исследование включены 36 пациентов с верифицированным диагнозом ХТЭЛГ, которые прошли обследование в рамках стандартного диагностического протокола. Пациентам выполнены ПЭТ/КТ-исследования сердца с двумя радиофармпрепаратами (РФП): с [18F]-ФДГ для изучения метаболизма миокарда желудочков и с [13N]-NH3 для оценки перфузии сердца. Для каждого радиофармпрепарата были получены полуколичественные показатели накопления (SUV) и отношения уровней захвата РФП в правом и левом желудочках (SUV ПЖ/SUV ЛЖ). Статистика: критерий Шапиро–Уилка, t-тест Стьюдента и U-критерий Манна–Уитни, корреляционный анализ Пирсона, линейный регрессионный анализ, ROC-анализ.
РЕЗУЛЬТАТЫ: Уровень накопления [18F]-ФДГ в миокарде правого желудочка у пациентов с высоким функциональным классом ЛГ выше, чем в группе I, II ФК (p<0,01). Все показатели SUV ПЖ/SUV ЛЖ для [18F]-ФДГ демонстрируют прямую линейную взаимосвязь с уровнем срДЛА (r=0,691, p<0,0001), ЛСС (r=0,715, p<0,0001), размерами правого желудочка (r=0,658, p<0,0001), РСДЛА (r=0,581, p<0,001) и обратную линейную взаимосвязь с функциональными параметрами правого желудочка СИ (r=–0,555, p=0,001), СВ (r=–0,488, p=0,005), TAPSE (r=–0,552, p<0,001), TAVS (r=–0,537, p<0,001), а также с SvO2 (r=–0,666, p<0,0001). Выявлена корреляция между накоплением [13N]-NH3 и основными гемодинамическими параметрами, характеризующими тяжесть заболевания (СИ, SvO2). Получены пороговые значения показателей накопления [18F]-ФДГ и [13N]-NH3, которые с высокой чувствительностью (69,2–83,3%), специфичностью (68,4–94,7%) и диагностической точностью (0,73–0,83) позволяют идентифицировать пациентов с низким сердечным индексом и неблагоприятным прогнозом.
ОБСУЖДЕНИЕ: Полученные результаты подтверждают наличие гиперметаболизма глюкозы в кардиомиоцитах правого желудочка при развитии легочной гипертензии и ассоциацию данных метаболических изменений со степенью тяжести ЛГ. Продемонстрирована значимая корреляция показателей накопления обоих РФП в сердце с результатами других методов обследования, характеризующими тяжесть состояния и прогноз пациентов с ХТЭЛГ. С помощью неинвазивной процедуры ПЭТ/КТ получены пороговые значения параметров ПЭТ, которые в перспективе могут быть использованы для идентификации пациентов с неблагоприятным клиническим прогнозом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: ПЭТ/КТ сердца с [18F]-ФДГ и [13N]-NH3 является перспективной неинвазивной визуализирующей методикой, с помощью которой возможно исследовать метаболические и перфузионные изменения в миокарде правого желудочка при ХТЭЛГ, а также выявить пациентов с высоким риском наступления неблагоприятных событий.
INTRODUCTION: During the development of CTEPH maladaptive mechanisms in the right ventricle are accompanied by disturbances in myocardial energy metabolism and perfusion. These changes can be assessed visually and quantitatively using the molecular imaging method — PET with [18F]-FDG and [13N]-NH3.
OBJECTIVE: Using cardiac PET/CT investigate the relationship between perfusion and metabolism of the right ventricular myocardium and the results of other instrumental examination methods in patients with CTEPH of different severity, as well as to calculate the threshold PET values to determine the group of patients with an unfavorable clinical course of the disease.
MATERIALS AND METHODS: The study included 36 patients with a verified diagnosis of CTEPH, who were examined using a standard diagnostic protocol. Patients underwent cardiac PET/CT examinations with two radiopharmaceuticals: with [18F]-FDG to study the metabolism of the ventricular myocardium and with [13N]-NH3 to assess cardiac perfusion. For each radiopharmaceutical semi-quantitative accumulation indices (SUV) and the ratio of the levels of radiopharmaceutical uptake in the right and left ventricles (SUV RV/SUV LV) were obtained. Statistics: Shapiro-Wilk test, Student’s t-test, and Mann-Whitney U-test, Pearson correlation analysis, linear regression analysis, ROC analysis.
RESULTS: The level of [18F]-FDG accumulation in the right ventricular myocardium is higher in patients with a high functional class of PH than in groups I, II (p<0.01). All indicators of SUV RV/SUV LV for [18F]-FDG demonstrate a direct linear relation-ship with the level of mean PAP (r=0.691, p<0.0001), PVR (r=0.715, p<0.0001), right ventricular size (r=0.658, p<0.0001), PASP (r=0.581, p<0.001) and inverse linear relationship with the functional parameters of the right ventricle CI (r=–0.555, p=0.001), CO (r=–0.488, p=0.005), TAPSE (r=–0.552, p<0.001), TAVS (r=–0.537, p<0.001), and SvO2 (r=–0.666, p<0.0001). A correlation was found between the accumulation of [13N]-NH3 and the main hemodynamic parameters used to assess the severity of the disease (СI, SvO2). The threshold values of [18F]-FDG and [13N]-NH3 accumulation indices have been obtained, which with high sensitivity (69.2–83.3%), specificity (68.4–94.7%) and diagnostic accuracy (0.73–0.83) make it possible to identify patients with a low cardiac index and an unfavorable prognosis.
DISCUSSION: The obtained results confirm the presence of glucose hypermetabolism in right ventricular cardiomyocytes in the development of pulmonary hypertension and the association of these metabolic changes with the severity of PH. A significant correlation was demonstrated between the accumulation of both radiopharmaceuticals in the heart and the results of other examination methods characterizing the severity of disease and the prognosis of patients with CTEPH. Using a non-invasive PET/CT procedure, threshold values of PET parameters were obtained, which in the future can be used to identify patients with an unfavorable clinical prognosis.
CONCLUSION: Cardiac PET/CT with [18F]-FDG and [13N]-NH3 is a promising non-invasive imaging technique that can be used to study metabolic and perfusion changes in the right ventricular myocardium in CTEPH, as well as to identify patients with a high risk of adverse events.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.