Позитронная эмиссионная томография сердца в прогнозировании клинического течения хронической тромбоэмболической легочной гипертензии: проспективное когортное исследование

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.

1. Kim N.H., Delcroix M., Jais X., Madani M.M., Matsubara H., Mayer E. et al. Chronic thromboembolic pulmonary hypertension // European Respiratory Journal. 2019. Vol. 53, No. 1. Р. 1801915. doi: 10.1183/13993003.01915-2018.

2. Lang I.M., Pesavento R., Bonderman D. et al. Risk factors and basic mechanisms of chronic thromboembolic pulmonary hypertension: a current understanding // European Respiratory Journal. 2013. Vol. 41. Р. 462–468. doi: 10.1183/09031936.00049312.

3. von Siebenthal C., Aubert J-D., Mitsakis P., Yerly P., Prior J.O., Nicod L.P. Pulmonary Hypertension and Indicators of Right Ventricular Function // Front. Med. 2016. Vol. 3. Р. 23. doi: 10.3389/fmed.2016.00023.

4. Delcroix M., Vonk Noordegraaf A., Fadel E., Lang I., Simonneau G., Naeije R. Vascular and right ventricular remodelling in chronic thromboembolic pulmonary hypertension // Eur. Respir. J. 2013. Vol. 41, No. 1. Р. 224–232. doi: 10.1183/09031936.00047712.

5. Matthews D.T., Hemnes A.R. Current concepts in the pathogenesis of chronic thromboembolic pulmonary hypertension // Pulm Circ. 2016. Vol. 6, No. 2. Р. 145–154. doi: 10.1086/686011

6. Farrell C., Balasubramanian A., Hays A.G., Hsu S., Rowe S., Zimmerman S.L. et al. A Clinical Approach to Multimodality Imaging in Pulmonary Hypertension // Front. Cardiovasc. Med. 2022. Vol. 8. Р. 794706. doi: 10.3389/fcvm.2021.794706.

7. Xu W., Janocha A.J., Erzurum S.C. Metabolism in pulmonary hypertension // Annu Rev Physiol. 2021. Vol. 83. Р. 551–576. doi: 10.1146/annurev-physiol-031620-123956.

8. Farha S., Comhair S., Hou Y., Park M.M., Sharp J., Peterson L. et al. Metabolic endophenotype associated with right ventricular glucose uptake in pulmonary hypertension // Pulmonary Circulation. 2021. Vol. 11. Р. 1–12. doi: 10.1177/20458940211054325

9. Koop A.C., Bossers G.P.L., Ploegstra M-J., Hagdorn Q.A.J., Berger R.M.F., Silljé H.H.W. et al. Metabolic Remodeling in the Pressure-Loaded Right Ventricle: Shifts in Glucose and Fatty Acid Metabolism-A Systematic Review and Meta-Analysis // J. Am. Heart Assoc. 2019. Vol. 8, No. 21. Р. e012086. doi: 10.1161/JAHA.119.012086.

10. Piao L., Fang Y.H., Cadete V.J., Wietholt C., Urboniene D., Toth P.T. et al. The inhibition of pyruvate dehydrogenase kinase improves impaired cardiac function and electrical remodeling in two models of right ventricular hypertrophy: resuscitating the hibernating right ventricle // J. Mol. Med. (Berl). 2010. Vol. 88, No. 1. Р. 47–60. doi: 10.1007/s00109-009-0524-6.

11. Oikawa M., Kagaya Y., Otani H., Sakuma M., Demachi J., Suzuki J. et al. Increased [18F]fluorodeoxyglucose accumulation in right ventricular free wall in patients with pulmonary hypertension and the effect of epoprostenol // J Am Coll Cardiol. 2005. Vol. 45. Р. 1849–1855. doi: 10.1016/j.jacc.2005.02.065.

12. Saygin D., Highland K.B., Farha S., Park M., Sharp J., Roach E.C. et al. Metabolic and functional evaluation of the heart and lungs in pulmonary hypertension by gated 2-[18F]-Fluoro-2-deoxy-D-glucose positron emission tomography // Pulm. Circ. 2017. Vol. 7. Р. 428–438. doi: 10.1177/2045893217701917.

13. Tatebe S., Fukumoto Y., Oikawa-Wakayama M., Sugimura K., Satoh K., Miura Y. et al. Enhanced [18F]fluorodeoxyglucose accumulation in the right ventricular free wall predicts long-term prognosis of patients with pulmonary hypertension: a preliminary observational study // Eur. Heart J. Cardiovasc Imaging. 2014. Vol. 15. Р. 666–672. doi: 10.1093/ehjci/jet276.

14. Kluge R., Barthel H., Pankau H., Seese A., Schauer J., Wirtz H. et al. Different mechanisms for changes in glucose uptake of the right and left ventricular myocardium in pulmonary hypertension // J. Nucl. Med. 2005. Vol. 46, No. 1. Р. 25–31.

15. Oguz M., Kivrak T., Sunbul M., Dede F., Yildizeli B., Mutlu B. Diagnostic modality for evaluation of right ventricle in chronic thromboembolic pulmonary hypertension patients // Int. J. Cardiovasc. Acad. 2019. Vol. 5. Р. 152–158. doi: 10.4103/IJCA.IJCA_35_19.

16. Ahmadi A., Thornhill R.E., Pena E., Renaud J.M., Promislow S., Chandy G. et al. Effects of Riociguat on Right Ventricular Remodelling in Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension Patients: A Prospective Study // Can. J. Cardiol. 2018. Vol. 34, No. 9. doi: 10.1016/j.cjca.2018.06.007.

17. Молокова Е.Р., Симакова М.А., Моисеева О.М., Рыжкова Д.В. Исследование перфузии и метаболизма правого желудочка методом позитронной эмиссионной томографии при хронической тромбоэмболической легочной гипертензии // REJR. 2022. Т. 12, № 2. С. 74–84. doi: 10.21569/2222-7415-2022-12-2-74-84.

18. Vitale G.D., deKemp R.A., Ruddy T.D., Williams K., Beanlands R.S.B. Myocardial Glucose Utilization and Optimization of 18F-FDG PET Imaging in Patients with Non– Insulin-Dependent Diabetes Mellitus, Coronary Artery Disease, and Left Ventricular Dysfunction // Journal of Nuclear Medicine. 2001. Vol. 42, No. 12. Р. 1730–1736.

19. Li W., Wang L., Xiong C.M., Yang T., Zhang Y., Gu Q. et al. The Prognostic Value of 18F-FDG Uptake Ratio Between the Right and Left Ventricles in Idiopathic Pulmonary Arterial Hypertension // Clin. Nucl. Med. 2015. Vol. 40, No. 11. Р. 859–863. doi: 10.1097/RLU.0000000000000956. PMID: 26359560.

20. Condliffe R., Kiely D.G., Gibbs J.S.R., Corris P.A., Peacock A.J., Jenkins D.P. et al. Prognostic and aetiological factors in chronic thromboembolic pulmonary hypertension // European Respiratory Journal. 2009. Vol. 33. Р. 332–338. doi: 10.1183/09031936.00092008.

21. Kazimierczyk R., Szumowski P., Nekolla S.G. et al. Prognostic role of PET/MRI hybrid imaging in patients with pulmonary arterial hypertension // Heart. 2021. Vol. 107. Р. 54–60. doi: 10.1136/heartjnl-2020-316741.