Оглавление Список сокращений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Предисловие академика РАМН Л. А. Бокерия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Глава 1. Позитронный сканер. Получение изображения. Е. П. Деревянко, Т. А. Катунина, И. В. Екаева . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.1. Физические основы метода позитронно-эмиссионной томографии . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.2. Детекторы для ПЭТ и их конфигурации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.2.1. Материалы для детекторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.2.2. Конфигурации детекторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.3. Принципы и алгоритмы реконструкции изображения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.3.1. Факторы, влияющие на качество ПЭТ-изображения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.3.2. Реконструкция изображений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Глава 2. Выбор радионуклидов и радиофармпрепаратов для позитронно-эмиссионной томографии. Е. П. Деревянко, Т. А. Катунина, И. В. Екаева . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.1. Выбор радионуклида для синтеза ПЭТ-трейсера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.1.1. Ультракороткоживущие позитронизлучающие радионуклиды . . . . . . . . . . . . . . 31 2.1.2. Генераторные радионуклиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.1.3. Долгоживущие позитронизлучающие радионуклиды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.2. Общие критерии выбора радиофармпрепаратов для решения диагностических задач в ПЭТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 2.3. Особенности производства радиофармпрепаратов для ПЭТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Глава 3. Анатомия и физиология коронарного кровообращения. Д. В. Рыжкова . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.1. Анатомия коронарных артерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.2. Нормальная физиология коронарного кровообращения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Глава 4. Энергетический обмен сердечной мышцы в норме и при патологических состояниях. Д. В. Рыжкова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.1. Метаболизм жирных кислот и глюкозы в сердечной мышце в норме . . . . . . . . . . . . 46 4.1.1. Метаболизм жирных кислот . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.1.2. Метаболизм углеводов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 4.2. Энергетический обмен при ишемической болезни сердца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 4.3. Энергетический обмен при гипертрофии миокарда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 4.4. Энергетический обмен при сахарном диабете . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Глава 5. Ишемическая дисфункция миокарда. Л. А. Бокерия, И. П. Асланиди, И. В. Шурупова . . . . 56 5.1. «Оглушенность» миокарда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.2. Гибернация и ишемическая дисфункция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 5.3. Структурные изменения в миокарде на фоне хронической ишемии . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Глава 6. Оценка миокардиальной перфузии. Л. А. Бокерия, И. П. Асланиди, И. В. Шурупова . . . . . . 69 6.1. Методические подходы к оценке регионального миокардиального кровотока . . . . . . . 69 6.1.1. Характеристика основных позитронизлучающих препаратов, использующихся для оценки миокардиального кровотока . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 6.1.2. Принципы выполнения перфузионных исследований с нагрузкой . . . . . . . . . . . 72 6.1.3. Протокол исследования с 13N-аммонием . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 6.1.4. Метод количественной оценки миокардиального кровотока . . . . . . . . . . . . . . . . 79 6.1.5. Клиническое использование количественных методов измерения миокардиального кровотока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 6.2. Оценка миокардиального кровотока у пациентов с атеросклеротическим поражением коронарных артерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 6.2.1. Возможности позитронно-эмиссионной томографии в диагностике ИБС . . . . . . . 87 6.2.2. Сопоставление диагностических возможностей ПЭТ и ОФЭКТ . . . . . . . . . . . . . . 90 6.2.3. Функциональная оценка выраженности коронарного стеноза . . . . . . . . . . . . . . . 92 6.3. Обследование больных с факторами риска ИБС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 6.3.1. Ранняя диагностика ИБС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 6.3.2. Гиперхолестеринемия и эндотелиальная дисфункция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 6.3.3. Оценка миокардиального кровотока у больных сахарным диабетом . . . . . . . . . . 99 6.3.4. Влияние курения на перфузию миокарда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 6.4. Оценка эффективности лечения ишемической болезни сердца методом ПЭТ . . . . . . . . 102 6.5. Новые направления развития ПЭТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 6.5.1. «Гибридные» технологии: совмещенные ПЭТ/КТ сканеры – слияние морфологии и функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 6.5.2. Новые радиофармацевтические препараты для оценки миокардиального кровотока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 1 Глава 7. Исследование метаболизма углеводов в миокарде. Л. А. Бокерия, И. П. Асланиди, И. В. Шурупова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 7.1. Основные принципы визуализации метаболизма миокарда с использованием 18F-ФДГ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 7.2. Методика исследования метаболизма углеводов в миокарде . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 7.3. Особенности метаболизма углеводов при острой ишемии миокарда . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 7.4. Оценка жизнеспособности миокарда у больных хронической ишемической болезнью сердца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 7.4.1. Прогностическое значение ПЭТ с 18F-ФДГ в оценке восстановления региональной сократимости миокарда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 7.4.2. Прогностическое значение ПЭТ с 18F-ФДГ в оценке восстановления общей сократительной функции ЛЖ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 7.4.3. Оценка метаболизма миокарда и прогноз улучшения клинического статуса пациентов с ишемической дисфункцией ЛЖ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 7.4.4. Оценка метаболизма миокарда и определение показаний к хирургическому лечению больных с ишемической дисфункцией . . . . . . . . . . . 137 7.4.5. Оценка жизнеспособности миокарда и риск развития кардиальных осложнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 7.4.6. Оценка жизнеспособности миокарда и прогноз выживаемости у больных с ишемической дисфункцией ЛЖ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 7.4.7. Оценка риска хирургического вмешательства по данным ПЭТ с 18F-ФДГ . . . . . . . 142 7.4.8. Может ли объем ЛЖ быть «слишком большим» для эффективного хирургического лечения? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 7.5. Место ПЭТ в алгоритме обследования больных ИБС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 7.6. Альтернативные методы оценки жизнеспособности миокарда: принципы диагностики, прогностическая значимость, сопоставление диагностических возможностей ПЭТ с 18F-ФДГ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 7.6.1. Перфузионная сцинтиграфия миокарда с 201Tl-хлоридом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 7.6.2. Исследования миокарда с препаратами, меченными 99mTc . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 7.6.3. Исследования миокарда с использованием жирных кислот, меченных 123I . . . . . 150 7.6.4. Эхокардиография в диагностике жизнеспособного миокарда у больных ИБС . . . . 151 7.6.5. Эхокардиография с малыми дозами добутамина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 7.6.6. Эхокардиография с использованием контрастных веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 7.6.7. Сопоставление диагностических возможностей изотопных методик и стресс-ЭхоКГ с добутамином . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 7.6.8. Магнитно-резонансная томография миокарда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 7.6.9. Сопоставление диагностических возможностей изотопных методик и МРТ миокарда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 Глава 8. Исследование метаболизма жирных кислот. А. М. Гранов, Л. А. Тютин, Д. В. Рыжкова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 8.1. Радиофармацевтические препараты, используемые при исследовании метаболизма жирных кислот . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 8.2. Методика томографического исследования метаболизма жирных кислот в миокарде и интерпретация результатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 8.3. Методика томографического исследования окислительного метаболизма в миокарде и интерпретация результатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 8.4. Возможности позитронно-эмиссионной томографии с мечеными жирными кислотами в диагностике ИБС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Глава 9. Позитронно-эмиссионная томография миокарда у больных с дилатационной кардиомиопатией. Л. А. Бокерия, И. П. Асланиди, И. В. Шурупова . . . . 187 9.1. Оценка миокардиальной перфузии у больных с ДКМП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 9.2. Оценка углеводного обмена у больных с ДКМП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 9.3. Перфузионно-метаболические особенности у больных с ДКМП и блокадой левой ножки пучка Гиса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 9.4. Дифференциальная диагностика дилатационной и ишемической кардиомиопатии . . 195 Глава 10. Использование позитронно-эмиссионной томографии миокарда в детской кардиологии. Л. А. Бокерия, И. П. Асланиди, И. В. Шурупова, Т. В. Рогова . . . . 200 10.1. Оценка перфузии миокарда методом ПЭТ у детей после хирургической коррекции врожденных пороков сердца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 10.2. Оценка миокардиального кровотока правого желудочка при ВПС . . . . . . . . . . . . . . . 202 10.3. Исследование перфузии миокарда у пациентов с артериитом Кавасаки . . . . . . . . . . . 204 10.4. Исследование перфузии и метаболизма миокарда у больных с аномальным отхождением левой коронарной артерии от легочной артерии . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 10.4.1. Анатомия, патофизиология и клиническое течение заболевания . . . . . . . . . . . . 205 10.4.2. Неинвазивная диагностика порока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 10.4.3. Оценка перфузии у пациентов с аномальным отхождением левой коронарной артерии от легочной артерии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 2 10.4.4. Оценка метаболизма у пациентов с аномальным отхождением левой коронарной артерии от легочной артерии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 10.4.5. Особенности коронарной функции у пациентов разных возрастных групп . . . . . 212 10.4.6. Сопоставление перфузионно-метаболических данных и результатов оценки коронарного кровотока по данным коронароангиографии . . . . . . . . . . . 213 10.4.7. Динамика ФВ ЛЖ у пациентов с аномальным отхождением левой коронарной артерии от легочной артерии после хирургического лечения . . . . . 216 Глава 11. Позитронно-эмиссионная томография в оценке состояния симпатической иннервации сердца. Д. В. Рыжкова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 11.1. Строение вегетативной нервной системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 11.2. Радиофармацевтические препараты для оценки состояния симпатической иннервации сердца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 11.2.1. Радиофармацевтические препараты для оценки состояния пресинаптического звена симпатической нервной системы . . . . . . . . . . . . . . . . 224 11.2.2. Радиофармацевтические препараты для оценки состояния постсинаптического звена симпатической нервной системы . . . . . . . . . . . . . . . . 226 11.3. Позитронно-эмиссионная томография в оценке состояния симпатической иннервации сердца при различных заболеваниях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 11.3.1. Оценка состояния симпатической иннервации сердца у пациентов с ишемической болезнью сердца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 11.3.2. Оценка состояния симпатической иннервации сердца у пациентов с генетически детерминированной некоронарогенной желудочковой аритмией . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 11.3.3. Оценка состояния симпатической иннервации сердца у пациентов с идиопатической дилатационной кардиомиопатией . . . . . . . . . . . . 230 11.3.4. Оценка состояния симпатической иннервации сердца у пациентов с сахарным диабетом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 3