Способ определения плотности периваскулярной жировой ткани по данным мультиспиральной компьютерной томографии Российский патент 2024 года по МПК A61B6/03 

Изобретение относится к области медицины, в частности к лучевой диагностике, и может быть использовано для определения плотности периваскулярной жировой ткани (ППвЖТ) в качестве маркера перикоронарного воспаления, как фактора риска развития сердечно-сосудистых осложнений.

Основной вклад в образование атеросклеротических бляшек (АСБ) и развитие атеросклероза вносят повреждение эндотелия, нарушение липидного обмена и гемодинамические повреждения, сопровождающиеся воспалительными изменениями в эндотелии. Атеросклероз прогрессирует, приводя к образованию атеросклеротических бляшек в сосудах через сложные патофизиологические пути - в том числе и через многофакторные воспалительные процессы. Сосудистое воспаление является одним из важнейших факторов, участвующих не только в формировании атеросклеротических бляшек (АСБ), но и в провоцировании их разрыва, что в итоге, и приводит к развитию сердечно-сосудистых осложнений. Роль воспаления в развитии атеросклероза признается уже несколько десятилетий, а его значение в развитии коронарного атеросклероза у человека подтверждается эпидемиологическими данными. Эпикардиальная жировая ткань и секретируемые цитокины широко изучались как потенциальные факторы, способствующие патологическим изменениям в коронарных артериях. Адипоцитокины усиливают местное сосудистое воспаление, осуществляя дифференциацию мелких преадипоцитов в крупные, с богатыми внутриклеточными липидными каплями. Выяснилось, что стенка коронарной артерии связана со структурой периваскулярной жировой ткани (ПвЖТ) через секрецию воспалительных цитокинов. Высвобождение провоспалительных молекул из пораженной сосудистой стенки препятствует дифференцировке и накоплению липидов в преадипоцитах коронарной ПвЖТ в присутствии сосудистого воспаления.

Известен стандартный способ оценки как эпикардиальной, так и перикоронарной жировой ткани по данным мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ). Суть метода заключается в проведении МСКТ-коронарографии с введением йодсодержащего контрастного препарата и последующей постпроцессинговой обработкой полученных изображений с целью расчета объема перикоронарной жировой ткани, с использованием специального программного обеспечения.

(Shi K.L., Qi L., Mao D.B., Chen Y., Qian J.Y., Sun Y.B., Guo X.G. Impact of age on epicardial and pericoronary adipose tissue volume. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2015; 19(17):3257-3265).

Известен также способ определения ППвЖТ как определения индекса убывания периваскулярного жира (FAI) с помощью МСКТ исследования коронарных артерий путем определения средневзвешенного ослабления всех пикселей, содержащих жировую ткань (от -190 до -30 HU), лежащих на радиальном расстоянии от наружной стенки сосуда, равном диаметру соответствующего сосуда вокруг коронарных артерий. Чтобы избежать влияния стенки аорты исключают самый проксимальный 10 мм сегмент, а также проксимальные 10-50 мм коронарного сосуда. Проксимальный 40 мм сегмент левой передней нисходящей коронарной артерии, левой огибающей коронарной артерии (OA) и правой коронарной артерии (ПКА). Измеряют с использованием полуцифровой методики оценки объема ПВЖТ. При этом, биомаркер визуализации, полученный с помощью МСКТ ангиографии коронарных артерий определяемый как индекс ослабления периваскулярной жировой ткани (FAInBucr) может отслеживать такие фенотипические изменения обнаруживая соответствующие градиенты ослабления ПвЖТ и служить показателем сосудистого воспаления и определять риск сердечно-сосудистой смерти. Этот метод основан на определении наличия коронарного воспаления в ПвЖТ, которое сопровождается высвобождением провоспалительных медиаторов из стенки сосудов и нарушением дифференцировки периваскулярных преадипоцитов в зрелые липидные адипоциты. Данный показатель назван индексом затухания сигнала (FAI пвжт), который дает численный индекс состава жировой ткани.

(Antonopoulos AS, Sanna F, Sabharwal N, Thomas S, Oikonomou EK, Herdman L et al. Detecting human coronary inflammation by imaging perivascular fat. Sci Transl Med 2017; 9:24-57. Oikonomou EK, Marwan M, Desai MY, Mancio J, Alashi A, Hurt Centeno E et al. Noninvasive detection of coronary inflammation using computed tomography and prediction of residual cardiovascular risk (the CRISP CT study): a post-hoc analysis of prospective outcome data. Lancet 2018;392:929-39).

Недостатком указанных способов является необходимость наличия специального программного обеспечения в измерении градиента ослабления ПвЖТ, что ограничивает использование этого способа в клинической практике.

Задачей изобретения является создание общедоступного способа определения плотности периваскулярной жировой ткани (ППвЖТ) по данным мультиспиральной компьютерной томографии, позволяющего применять его в широкой клинической практике, для определения наличия воспаления в стенке коронарных артерий, особенно с пограничными атеросклеротическими бляшками (АСБ), определяя прогноз развития сердечно-сосудистых осложнений с учетом имеющихся факторов сердечно-сосудистого риска у конкретного пациента, при этом определение воспаления в коронарной артерии позволит стратифицировать больного, начать меры по первичной профилактике сердечно-сосудистых заболеваний, оценить адекватность противовоспалительной и липидснижающей терапии.

Техническим результатом является упрощение и общедоступность способа.

Это достигается тем, что в заявляемом способе определения плотности периваскулярной жировой ткани по данным мультиспиральной компьютерной томографии путем оценки состояния коронарных артерий и плотности жировой ткани вокруг проксимального сегмента коронарной артерии, согласно изобретению, с помощью инструмента для анализа состава атеросклеротической бляшки, в проксимальном сегменте коронарной артерии выделяют участок 20 мм для корректировки области определения плотности, для чего по латеральной стенке коронарной артерии обводят круглый участок жировой ткани диаметром 3-4 мм, соответствующий наружному диаметру коронарной артерии, при этом определяют объем и плотность жировой ткани в 1 мм от стенки коронарной артерии и в максимально удаленной измеряемой зоне - от 15 до 20 мм в зависимости от конституциональных особенностей пациента.

Общедоступность способа достигается за счет того, что все измерения во время проведения мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) выполняются вручную.

Осуществление способа.

Исследование выполняют с ЭКГ-синхронизацией в нативную и артериальную фазу контрастирования. Объем рентгеноконтрастного препарата (РКП) составляет 100 мл на одно исследование. Каждому пациенту по данным мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) оценивают состояние коронарных артерий и определяют плотность периваскулярной жировой ткани (ППвЖТ) коронарной артерии (КА), основанный на оценке плотности жировой ткани вокруг проксимального сегмента правой коронарной артерии (ПКА). Из аксиальных срезов на уровне коронарных артерий производят мультипланарную реконструкцию через просвет коронарной артерии. Затем, используя инструмент для анализа состава атеросклеротической бляшки (АСБ), имеющийся на рабочей стации для обработки КТ-изображений, в проксимальном сегменте КА выделяют участок КА на протяжении 20 мм, затем корректируют область определения плотности, для чего по латеральной стенке К А обводят круглый участок жировой клетчатки диаметром 3-4 мм, соответствующий наружному диаметру КА.

Вычисляют плотность жировой ткани в 1 мм от стенки коронарной артерии и в максимально удаленной измеряемой зоне (от 15 до 20 мм в зависимости от конституциональных особенностей пациента). В выделенной зоне жировой клетчатки также определяют объем и плотность периваскулярной жировой ткани в выделенном объеме, которая измеряется в единицах рентгеновской плотности Хаунсфильда (HU).

Примеры осуществления способа.

По заявляемому способу 42 пациентам с ИБС выполнена МСКТ коронарных артерий с внутривенным контрастированием рентгенконтрастным препаратом «Ультравист-370», объем РКП на каждого пациента составлял 100 мл на одной исследование. Исследование выполнялось с ЭКГ-синхронизацией в нативную и артериальную фазу контрастирования.

Обработку изображений МСКТ проводили на рабочей станции Vitrea Workstation с помощью программного пакета Vitrea Advanced. У каждого пациента МСКТ оценивалось состояние коронарных артерий на предмет наличия атеросклеротических бляшек, определения их типов, степени стенозирования просвета коронарных артерий, оценки проходимости стентов, если таковые установлены в коронарных артериях. На Фиг. 1 представлена панель рабочей станции Vitrea Workstation с программой обработки КТ-ангиограмм коронарных артерий.

Каждому пациенту по данным МСКТ коронарных артерий определяли плотность периваскулярной жировой ткани (ППвЖТ). Для этого, из аксиальных срезов на уровне коронарных артерий производилась мультипланарная реконструкция через просвет правой коронарной артерии (ПКА). Затем, используя инструмент для анализа состава атеросклеротической бляшки, имеющийся на рабочей стации Vitrea для обработки КТ-изображений, в проксимальном сегменте ПКА (в 20 мм от устья) выделяли участок ПКА на протяжении 20 мм, затем корректировали область определения плотности, для чего по латеральной стенке ПКА обводили круглый участок жировой клетчатки диаметром 3-4 мм (что соответствует наружному диаметру ПКА). На Фиг. 2 представлен фрагмент корректировки области определения плотности жировой ткани по латеральной стенке ПКА.

Плотность периваскулярной жировой ткани определяли, как среднюю плотность периваскулярной жировой ткани в выделенном объеме, в единицах рентгеновской плотности Хаунсфильда (HU).

На Фиг. 3 представлена таблица инструмента для анализа состава бляшки, по которой в графе жирового состава (выделено белым овалом) определяли плотность выделенной области жировой ткани по латеральной стенке ПКА.

Обследованные больные были представлены двумя группами: 23 пациента с ИБС и 19 пациентов с ревматоидным артритом (РА), включенных в качестве модели «хронического воспаления» низкой и умеренной степени активности заболевания и со значением вч-СРБ [М+m], 2,54+1,17/ 2,0+0,8 мг/дл по группам соответственно. Всего 42 пациента. На Фиг. 4. показаны примеры определения плотности периваскулярной жировой ткани у пациентов из группы с РА (Фиг. 4А) и из группы ИБС без РА (Фиг. 4Б).

Клинический пример 1. Больной с ИБС

Пациентка А. 64 лет с диагнозом Гипертоническая болезнь 3 стадии, степень артериальной гипертензии 3, риск сердечно-сосудистых осложнений 4 (очень высокий). Ишемическая болезнь сердца (ИБС): атеросклероз аорты, коронарных артерий (максимальный стеноз передней нисходящей артерии до 50-60%). Атеросклероз брахиоцефальных артерий (без гемодинамически значимого стенозирования.

Данные анамнеза: Эпизоды повышения АД сопровождались головокружением, головными болями, тошнотой, дважды коротким эпизодом неинтенсивных сжимающих болей за грудиной. В рамках госпитализации проводилось комплексное обследование: по данным ЭХО-КГ полость левого желудочка не расширена, масса миокарда в норме, ФВ-60%. Учитывая высокий риск развития ССО для верификации ишемии миокарда проводилась нагрузочная проба (тредмил), по данным которой данных за недостаточность коронарного кровообращения не получено.

Проведена МСКТ ангиография коронарных артерий:

Заключение: Атеросклероз, кальциноза коронарных артерий. Стенозы 50-60% ПНА, стеноз 30-40% OA. Выполнено определение ППвЖТ по заявляемому способу. Из аксиальных срезов на уровне коронарных артерий произвели мультипланарную реконструкцию через просвет правой коронарной артерии (ПКА). Затем, используя инструмент для анализа состава бляшки, имеющийся на рабочей стации Vitrea для обработки КТ-изображений, в проксимальном сегменте ПКА выделили участок ПКА на протяжении 20 мм, затем корректировали область определения плотности, для чего по латеральной стенке ПКА обводили круглый участок жировой клетчатки на диаметром 4 мм (что соответствует наружному диаметру ПКА). Плотность периваскулярной жировой ткани (ППвЖТ) коронарной артерии составила - 88 HU.

Клинический пример 2. Больной с РА и ИБС

Больной К, 57 лет. Диагноз: Ишемическая болезнь сердца: безболевая ишемия миокарда. Атеросклероз коронарных артерий. Гипертоническая болезнь 3 стадии, степень артериальной гипертензии 3 степени, риск сердечно-сосудистых осложнений 4 (очень высокий). Ревматоидный артрит, серонегативный, обострение. Дислипидемия. Атеросклероз аорты. Атеросклероз брахиоцефальных артерий (максимальный стеноз 30-35% в бифуркации левой общей сонной артерии). Атеросклероз артерий нижних конечностей (максимальный стеноз 25% левой подзвдошно-бедренной артерии).

Жалобы: на одышку при физической нагрузке (подъем по лестнице на 4-5 этаж в умеренном темпе), на давящие боли за грудиной с иррадиацией в левую лопатку при психоэмоциональных нагрузках.

Анамнез: артериальная гипертония около 3-4 лет с максимальным подъемом цифр АД до 180/90 мм рт.ст. В течение года стал отмечать появление давящих болей за грудиной с иррадиацией в левую лопатку при психо-эмоциональных нагрузках, купирующихся самостоятельно по мере снижения стресса.

Больному выполнена МСКТ ангиография КА Заключение: МСКТ-картина кальциноза коронарных артерий, грудной аорты. Стенозы 50-60% ПНА. Стеноз 70-75% 1 ДА. Стенозы 20-30%. Стенозы 30-40% OA. Стенозы 30-50% ПКА.

Определена ППвЖТ по заявляемому способу. Из аксиальных срезов на уровне коронарных артерий производили мультипланарную реконструкция через просвет правой коронарной артерии (ПКА). Затем, используя инструмент для анализа состава бляшки, имеющийся на рабочей стации Vitrea для обработки КТ-изображений, в проксимальном сегменте ПКА выделили участок ПКА на протяжении 20 мм, затем корректировали область определения плотности, для чего по латеральной стенке ПКА обводили круглый участок жировой клетчатки на диаметром 3 мм (что соответствует наружному диаметру ПКА). Плотность периваскулярной жировой ткани (ППвЖТ) коронарной артерии в выделенном объеме составила - 68 HU.

Таким образом, заявляемый способ является общедоступным, может применяться в клинической практике во время проведения мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ)за счет того, что все измерения выполняются вручную и не требуется наличие специального программного обеспечения.

Изобретение относится к области медицины, в частности к лучевой диагностике, и может быть использовано для определения рентгеновской плотности периваскулярной жировой ткани по данным мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ). Проводят МСКТ и определяют рентгеновскую плотность жировой ткани вокруг проксимального сегмента коронарной артерии (КА). С помощью инструмента для анализа состава атеросклеротической бляшки в проксимальном сегменте КА выделяют участок 20 мм. После чего на аксиальном срезе КА по латеральной стенке КА обводят круглый участок жировой ткани диаметром 3-4 мм, в котором определяют рентгеновскую плотность периваскулярной жировой ткани. Способ обеспечивает создание общедоступного способа определения плотности периваскулярной жировой ткани по данным мультиспиральной компьютерной томографии за счет того, что все измерения во время проведения МСКТ выполняются вручную в определённой локализации жировой ткани. 4 ил., 2 пр.

Способ определения рентгеновской плотности периваскулярной жировой ткани по данным мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ), включающий проведение МСКТ и определение рентгеновской плотности жировой ткани вокруг проксимального сегмента коронарной артерии (КА), отличающийся тем, что с помощью инструмента для анализа состава атеросклеротической бляшки в проксимальном сегменте КА выделяют участок 20 мм, после чего на аксиальном срезе КА по латеральной стенке КА обводят круглый участок жировой ткани диаметром 3-4 мм, в котором определяют рентгеновскую плотность периваскулярной жировой ткани.