СПОСОБ ОЦЕНКИ КРОВОСНАБЖЕНИЯ ГРУДИНЫ ПОСЛЕ ОПЕРАЦИЙ НА ГРУДНОЙ КЛЕТКЕ Российский патент 2003 года по МПК A61B6/00 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в радиоизотопной диагностике, хирургии.

Известен способ оценки остеобластической активности ткани грудины при помощи однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОЭКТ), при которой производится подсчет абсолютных единиц поглощения радиофармпрепарата (РФП) тканью грудины [1].

Данный способ является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.

Недостатком данного метода является невозможность непосредственной оценки кровоснабжения грудины. Это связано с тем, что ОЭКТ может проводиться лишь во время третьей фазы перераспределения фосфатов, которая приходится на 3-4-ые часы после инъекции РФП. Поэтому изменение в поглощении грудиной РФП в этот период времени, которое может происходить в результате действия множества причин, не может однозначно трактоваться как нарушение ее перфузии [4] . Вторым недостатком данного метода является необходимость проведения исследования как до, так и после операции, что связано с необходимостью сравнения послеоперационной томограммы с исходной. Это в два раза увеличивает лучевую нагрузку на пациента и стоимость диагностического метода [1].

Цель изобретения - повышение точности (специфичности и информативности) способа при снижении лучевой нагрузки на пациента.

Поставленная цель достигается техническим решением, представляющим собой сочетание однофотонной эмиссионной компьютерной томографии и трехфазной динамической сцинтиграфии с ^99mТс-метилендифосфонатом. При этом определяют поглощение ^99mТс-метилендифосфоната грудиной по отношению к позвоночнику и при поглощении его грудиной по отношению к позвоночнику менее 158% диагностируют гипоперфузию грудины.

Новым в предлагаемом способе являются дополнительное проведение трехфазной динамической сцинтиграфии, определение поглощения РФП грудиной по отношению к позвоночнику и диагностика гипоперфузии грудины при поглощении РФП грудиной по отношению к позвоночнику менее 158%.

Совокупность данных признаков обеспечила достижение цели изобретения.

До настоящего времени считалось, что проведение трехфазной динамической сцинтиграфии для оценки состояния скелета грудной клетки и, в частности, грудины является бесперспективным, т.к. в изменениях на сцинтиграммах, происходящих после операций на грудной клетке, не было отмечено каких-либо закономерностей, отражающих кровоснабжение ткани грудины. Это было объяснено тем, что на сцинтиграммы костей грудной клетки наслаивается выраженный мягкотканный компонент [3] . Однако по мере накопления анатомических знаний об источниках кровоснабжения грудины те данные, которые казались несущественными (разнородное поглощение РФП различными отделами грудины), приобрели смысл. Идентифицированы три типа сосудов, осуществляющих кровоснабжение грудины [2] : а) грудинные перфорантные ветви внутренней грудной артерии, кровоснабжающие грудину и большую грудную мышцу, б) грудинные межреберные ветви внутренней грудной артерии, кровоснабжающие грудину и соответствующий межреберный промежуток, в) задние межреберные артерии, которые не имеют анастомозов с внутренней грудной артерией, но пересекают ее на своем пути к грудине.

Все три типа артерий в значительно большем количестве обнаружены в области проксимальной части грудины, что очень важно при проведении исследований после операций в области рукоятки и проксимальных отделов тела грудины, при которых доступ осуществляется посредством тотальной или парциальной срединной стернотомии. Поэтому снижение поглощения РФП какой-то определенной областью грудины позволяет с высокой точностью идентифицировать, в бассейне каких артерий произошло снижение или прекращение циркуляции. Тем не менее, до настоящего времени в литературе не встречались указания на попытки использования новых анатомических знаний для непосредственной оценки перфузии грудины при помощи ее трехфазной динамической сцинтиграфии.

При послеоперационной топической диагностике перфузии грудины вместо сравнения поглощения ^99mТс-метилендифосфоната тканью грудины до и после операции предлагается использовать долю поглощения РФП тканью грудины по отношению к интактной ткани позвоночника однократно после операции. Теоретические предпосылки применения такого сравнения основаны на факте отсутствия отличий в интенсивности поглощения фосфатов костной тканью позвоночного столба и неповрежденной грудины, который установлен нами в результате обследования 15 здоровых добровольцев. Польза применения такого метода складывается из двух положений: а) вместо двух исследований возможно проводить одно без потери качества получаемой информации, б) в связи с предыдущим положением в 2 раза уменьшается как лучевая нагрузка на пациента, так и стоимость диагностического метода.

Проведенное нами ранее двойное слепое контролируемое исследование по оценке кровоснабжения грудины у 30 пациентов после перенесенной стернотомии показало, что в случае сохраненной перфузии грудины отношение счета сцинтилляций в любой ее зоне по отношению к позвоночнику составило 217±49% (р<0,05). Такая высокая степень поглощения РФП грудиной после операции объясняется повышением остеобластной активности в связи с воспалительными и репарационными процессами в грудине, сопутствующими послеоперационному периоду. В случае выключения из циркуляции какого-либо из артериальных бассейнов, кровоснабжающих грудину, это отношение составило 96±51% (р<0,05). Поэтому в качестве нижней границы нормы перфузии грудины мы выбрали значение 158%, соответствующее верхней границе вышеуказанного диапазона гипоперфузии.

Изобретение будет понятно из следующего описания.

Трехфазную динамическую сцинтиграфию и ОЭКТ грудной клетки с ^99mТс-метилендифосфонатом (Технефор, ИБФ МЗ РФ) проводят на томографической гамма-камере (мы использовали гамма-камеру Omega-500 фирмы TechniCare, США-Германия). Пациенту в локтевую вену вводят ^99mTс-метилендифосфонат из расчета 5 МБк/кг массы тела, после чего сразу же начинают трехфазную динамическую сцинтиграфию скелета грудной клетки в сагиттальной проекции с использованием высокоразрешающего низкоэнергетического коллиматора для энергии излучения 140 КэВ (фотопик ^99mТс) при ширине окна дифференциального дискриминатора 20%. Через 3-4 часа после введения РФП производят ОЭКТ. Регистрацию излучения проводят в процессе вращения сцинтилляционного датчика вокруг вертикальной оси тела пациента в 32 проекциях с экспозицией по 30 с на проекцию, после чего методом обратного проецирования реконструируют томографические срезы толщиной 2 воксела в сагиттальной плоскости. Затем определяют процент превышения усредненного счета в зонах интереса в области рукоятки, тела и мечевидного отростка грудины, по отношению к интактной костной ткани позвоночника, поглощение РФП которой условно принято за 100%.

Пример 1
Пациент Г., 30 лет, находился в отделении сердечно-сосудистой хирургии с диагнозом врожденный порок сердца: аневризма мембранозной части межжелудочковой перегородки, множественные дефекты межжелудочковой перегородки, недостаточность кровообращения I стадии. При поступлении предъявлял жалобы на одышку и перебои в работе сердца. Объективно: кожные покровы бледные, дыхание везикулярное, хрипов нет. Тоны сердца ясные, ритмичные, систолический шум по левому краю грудины. Живот мягкий безболезненный, печень не выступает из-под края реберной дуги. АД - 120/80 мм рт.ст. Лабораторные данные - без отклонений от нормы. При посеве крови роста бактериальной флоры нет. На ЭКГ: ритм синусовый, 71 в мин, электрическая ось сердца отклонена вправо, гипертрофия правого желудочка. Эхокардиография: Аорта - 28 мм; левое предсердие - 33 мм; конечный диастолический размер левого желудочка - 55 мм; конечный систолический размер левого желудочка - 41 мм; фракция выброса левого желудочка - 51%; правый желудочек - 32 мм; легочная артерия - 38 мм; систолическое давление в правом желудочке - 50 мм рт.ст. Умеренная дилатация правого желудочка, сократительная способность не резко снижена, клапаны без изменений, функционируют нормально, небольшая аневризма мембранозной части межжелудочковой перегородки с двумя разрывами в правый желудочек (в области передней и задней комиссур септальной створки трикуспидального клапана), умеренный систолический сброс слева направо, Qp/Qs - 1,5. При рентгенографии органов грудной клетки очагово-инфильтративных изменений и нарушений гемодинамики не выявлено, сердце в размерах не увеличено, выбухает дуга легочной артерии, умеренно выбухает дуга левого желудочка, аорта умеренно удлинена. Зондирование правых отделов сердца, левая вентрикулография: давление в легочной артерии - 60/23 мм рт.ст., на пике кислородой пробы - 50/20 мм рт.ст., после введения эуфиллина - 48/19 мм рт.ст. Минимальная трикуспидальная регургитация. Врожденный порок сердца: аневризма мембранозной части межжелудочковой перегородки до 3 см с двумя отверстиями (к путям оттока из правого желудочка и клапану легочной артерии). Аорта без видимых патологических изменений. Легочная артериальная гипертензия II степени с хорошей реакцией на кислород и эуфиллин.

Пациенту выполнена операция пластики дефекта межжелудочковой перегородки заплатой из дакрона в условиях искусственного кровообращения и кровяной кардиоплегии.

Оперативный доступ производился посредством парциальной верхней срединной стернотомии (без рассечения мечевидного отростка). Внутренние грудные артерии, являющиеся наиболее важным магистральным источником кровоснабжения грудины, остались неповрежденными.

На второй неделе послеоперационного периода пациенту была выполнена однофотонная эмиссионная компьютерная томография в сочетании с трехфазной динамической сцинтиграфией грудной клетки с определением поглощения РФП грудиной по отношению к позвоночнику.

Подсчет поглощения РФП грудиной по отношению к позвоночнику, поглощение РФП которым принято за 100%, представлен в табл. 1.

Более чем трехкратная разница отражает степень повышения остеобластной активности в связи с воспалительными и репарационными процессами в грудине, сопутствующими послеоперационному периоду.

Пациент Г. был благополучно выписан в начале третьей недели послеоперационного периода.

Пример 2
Пациент Л., 45 лет, находился в отделении сердечно-сосудистой хирургии с диагнозом ишемическая болезнь сердца: стенокардия покоя, постинфарктный кардиосклероз - на фоне гипертонической болезни III стадии, кризовое течение, недостаточность кровообращения IIА стадии. Сопутствующее заболевание: хронический описторхоз, резидуальные явления.

При поступлении предъявлял жалобы на типичные стенокардитические эпизоды в покое и при минимальной физической нагрузке.

Объективно: ожирение, кожные покровы обычной окраски; дыхание везикулярное, хрипов нет; тоны сердца ясные, ритмичные, акцент II тона над аортой, шумов нет; живот мягкий, безболезненный; печень не выступает из-под края реберной дуги; отеков нет; АД - 150/80 мм рт.ст. Лабораторные данные без патологических отклонений. На электрокардиограмме: ритм синусовый, 60 в минуту, горизонтальное положение электрической оси сердца, нарушение процессов реполяризации миокарда переднеперегородочной и верхушечной областей левого желудочка, нельзя исключить рубец верхушки. На эхокардиографии: Аорта - 32 мм, левое предсердие - 47 мм; конечный диастолический размер левого желудочка - 54,4 мм; конечный систолический размер левого желудочка - 39,7 мм; фракция выброса левого желудочка - 52%; конечный диастолический объем левого желудочка - 120 мл; толщина межжелудочковой перегородки - 12 мм; толщина задней стенки левого желудочка - 10 мм. В фиброзном кольце и створках аортального клапана - локальные кальцинаты. Небольшая митральная регургитация. Гипо- и акинез верхушечного, гипокинез переднеперегородочного и переднебокового сегментов. Умеренно увеличена в размерах полость левого предсердия, незначительно - левого желудочка. Сократительная способность левого желудочка не резко снижена. Коронарография, левая вентрикулография: левый желудочек обычной формы, конечный диастолический индекс - 116 мл/м², фракция выброса - 26%, диффузный гипокинез; клапаны - без особенностей; давление в аорте - 114/61 мм рт. ст.; давление в левом желудочке - 114/17 мм рт.ст.; конечное диастолическое давление в левом желудочке - 39 мм рт.ст., dP/dt - 700/700. Тип кровоснабжения - правый. Стенозирующий атеросклероз коронарных артерий: стеноз передней межжелудочковой артерии до 75% в области отхождения I диагональной ветви.

Пациенту выполнено секвенциальное маммарокоронарное шунтирование передней межжелудочковой артерии и ее I диагональной ветви на работающем сердце с применением вакуумного стабилизатора миокарда "Octopus 2+" (Medtronic, США). Оперативный доступ производился посредством тотальной срединной стернотомии. При этом выделялась внутренняя грудная артерия слева от устья на всем протяжении.

На второй неделе послеоперационного периода пациенту также была выполнена однофотонная эмиссионная компьютерная томография в сочетании с трехфазной динамической сцинтиграфией грудной клетки с определением поглощения РФП грудиной по отношению к позвоночнику.

Однако отнести эти изменения за счет гипоперфузии однозначно нельзя, поскольку существует множество причин для снижения поглощения РФП костной тканью. Серьезные отличия видны на графике счета сцинтилляций: в фазы I и II нет существенной разницы между кривыми подсчета сцинтилляций. Причем наименьший счет наблюдается в области рукоятки грудины, которая в норме должна быть максимально васкуляризирована, однако ее кровоснабжение нарушено из-за отсутствия внутренних грудных артерий - главного источника кровоснабжения грудины. Таким образом, снижение перфузии грудины было однозначно продемонстрировано благодаря сочетанию ОЭКТ с трехфазной динамической сцинтиграфией.

У пациента Л. на третьей неделе послеоперационного периода развился остеомиелит грудины и медиастинит, несмотря на то что риск развития послеоперационных инфекций грудины у него был ниже, чем у пациента Л.

Приведенный пример показывает, что еще за неделю до клинической манифестации остеомиелита имели место изменения кровоснабжения грудины, которые являются одним из самых серьезных факторов риска послеоперационных инфекций грудины. Благодаря предложенному способу их можно своевременно диагностировать и проводить профилактические мероприятия, направленные на предотвращение развития остеомиелита грудины. Это особенно важно для пациентов, организм которых ослаблен после операции и у которых частота развития послеоперационных инфекций колеблется между 1,9 и 15%, а смертность от них достигает 14%. Для этой группы больных также небезразлично лучевое воздействие, которое благодаря предложенной методике подсчета относительного поглощения РФП удается снизить в два раза по сравнению с известными способами.

Предложенный способ применен на 32 пациентах, в результате чего получены данные о высоком качестве и своевременности диагностики гипоперфузии грудины, сопутствующей многим операциям на грудной клетке. Эти новые данные оказывают существенное влияние на врачебную тактику, что, в свою очередь, положительно сказывается на показателях заболеваемости и смертности в ближайшем послеоперационном периоде.

Источники информации
1. Cohen A. J., Lockman J., Lorberboym M. et al. Assessment of sternal vascularity with single photon emission computed tomography after harvesting of internal thoracic artery // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 1999. - V.118. - p. 496-502.

2. De Jesus R.A., Ackland R.D. Anatomic study of the collateral blood supply of the sternum. //Ann. Thorac. Surg. - 1995. -V.59. - p. 163-8.

3. Sharp P. F. , Gemmell M.G., Smith F.W. Practical nuclear medicine, second edition. Oxford university press. - 1998. - p. 241.

4. Sharp P. F. , Gemmell M.G., Smith F.W. Practical nuclear medicine, second edition. Oxford university press. - 1998. - p. 246.

Способ может быть использован в медицине, а именно в радиоизотопной диагностике, хирургии. Сочетают однофотонную миссионную компьютерную томографию и трехфазную динамическую сцинтиграфию ^99mТс-метилендифосфонатом. Определяют поглощение ^99mТс-метилендифосфоната грудиной по отношению к позвоночнику. При поглощении его грудиной по отношению к позвоночнику менее 158% диагностируют гипоперфузию грудины. Способ позволяет повысить точность и информативность оценки. 2 табл.

Способ оценки кровоснабжения грудины после операций на грудной клетке путем проведения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с ^99mТс-метилендифосфонатом, отличающийся тем, что дополнительно проводят трехфазную динамическую сцинтиграфию, определяют поглощение ^99mТс-метилендифосфоната грудиной по отношению к позвоночнику и при поглощении его грудиной по отношению к позвоночнику менее 158% диагностируют гипоперфузию грудины.