Metody echokardiografii obciążeniowej

Echokardiograficzna próba wysiłkowa jest najwcześniej wprowadzoną metodą echokardiografii obciążeniowej. Jej zasada polega na wykorzystaniu ujemnego bilansu tlenowego powstałego w trakcie wysiłku fizycznego. Wykorzystuje więc najbardziej fizjologiczny rodzaj obciążenia. Jej wadą są ograniczone możliwości ciągłego monitorowania zmian kurczliwości w trakcie testu.

Echokardiograficzna próba obciążeniowa z dipirydamolem wykorzystuje jego wazodylatacyjne działanie na naczynia niezwężone. W konsekwencji dochodzi do obniżenia ciśnienia perfuzyjnego krążenia obocznego poniżej zwężonej tętnicy wieńcowej, prowadząc do ograniczenia przepływu w tym obszarze.

Echokardiograficzny test obciążeniowy z dobutaminą ze względu na jego podstawy patofizjologiczne i względną łatwość połączenia z ciągłym monitorowaniem obrazu echokardiograficznego w wielu ośrodkach stał się preferowaną metodą oceny niedokrwienia i żywotności mięśnia sercowego. Dobutamina (syntetyczna amina katecholowa) powoduje stymulację receptorów β1 z niewielkim wpływem na receptory β₂ i α₁. W czasie podawania małych dawek (do 10 μg/kg/min) dobutamina wykazuje głównie działanie inoptropowo dodatnie, co nasila kurczliwość miokardium. W czasie podawania dużych dawek dobutaminy (do 40 μg/kg/min) dochodzi do przyspieszenia rytmu serca i znacznego zwiększenia rzutu minutowego serca.

Ocena niedokrwienia mięśnia sercowego

Echokardiografia charakteryzuje się wysoką rozdzielczością przestrzenną (2 mm). Umożliwia to ocenę zmiany grubości mięśnia między maksymalnym rozkurczem (end-diastole, ED) a maksymalnym skurczem (end-systole, ES) wynoszącą w prawidłowych warunkach ok. 50%. W ocenie spoczynkowej zmniejszenie skurczowego przyrostu grubości mięśnia w co najmniej dwóch sąsiadujących segmentach jest echokardiograficznym wyznacznikiem niedokrwienia.

Obecność zmian w naczyniach wieńcowych nie oznacza jednoznacznie niedokrwienia. Testy czynnościowe pozwalają określić ich znaczenie patofizjologiczne. Wyznacznikami niedokrwienia w echokardiografii obciążeniowej jest wystąpienie zaburzeń kurczliwości w trakcie trwania testu przy prawidłowej kurczliwości w spoczynku. W obszarze zaopatrywanym przez zwężone naczynie wieńcowe początkowo dochodzi do pogorszenia kurczliwości, a kontynuowanie testu może wiązać się z wystąpieniem ostrego niedokrwienia.

Wiarygodna diagnostycznie ocena wymaga dobrej jakości obrazu z pełną wizualizacją wsierdzia. Przyjmuje się, że nieuwidocznienie więcej niż dwóch segmentów czyni badanie niediagnostycznym. Wprowadzenie dożylnych środków kontrastowych pozwalających uwidocznić lewą komorę rozwiązało ten problem i stało się codzienną praktyką w wielu pracowniach echokardiograficznych [11]. Utrudnieniem w interpretacji obrazów wysiłkowych może być również szybki rytm serca i artefakty związane z napięciem mięśni. Dodatkowo ocena ta ma jedynie charakter jakościowy i obarczona jest subiektywizmem. Ostatnie lata przyniosły rozwój technik opartych na ocenie mechaniki mięśnia sercowego. Pomiar wielkości i tempa regionalnego odkształcania miokardium (strain i strain rate) oraz śledzenia markerów akustycznych (speckle tracking) pozwalają na obiektywną ocenę zmian kurczliwości mięśnia sercowego. Pojawiają się pierwsze publikacje wykorzystania tych metod w echokardiografii obciążeniowej [12]. Czułość i swoistość testu dobutaminowego w rozpoznawaniu niedokrwienia wynosi 80 i 86%, podczas gdy przy zastosowaniu strain rate wzrasta odpowiednio do 86 i 89% [13].

Ocena żywotności mięśnia sercowego

Rycina 2. Przykład oceny echokardiograficznej próby dobutaminowej z zastosowaniem oprogramowania do testów wysiłkowych.

Mięsień żywotny (głównie zamrożony) stanowi złożony problem histopatologiczny i diagnostyczny. Przewlekłe ograniczenie przepływu powoduje zmniejszenie ilości włókien mięśniowych, rozplem podścieliska włóknistego z gromadzeniem kolagenu i zmniejszeniem gęstości naczyń mikrokrążenia. Czas trwania przewlekłego niedokrwienia bezpośrednio wpływa na zaawansowanie zmian morfologicznych, a poprawa po reperfuzji łączy się z odbudową elementów kurczliwych. Zamrożenie może występować zarówno w przebiegu choroby wieńcowej, jak i przebytego zawału. Utrata do 20% grubości ściany mięśnia sercowego nie powoduje widocznych zaburzeń kurczliwości [14]. W przeciwieństwie do tej sytuacji obszar z pełnościenną martwicą nie będzie wykazywał żadnej kurczliwości. Podobnie jak w rezonansie magnetycznym analiza grubości mięśnia w fazie końcowo-rozkurczowej, z kryterium odcięcia 6 mm, wskazuje, że mięsień jest martwy. Między tymi dwoma stanami zawiera się ogromne spektrum sytuacji klinicznych z niejednolitym stopniem martwicy, zamrożenia i prawidłowego mięśnia. Wiąże się to z różnym oddziaływaniem na stymulację adrenergiczną [15]. Możliwe są cztery rodzaje odpowiedzi na wlew dobutaminy: trwała poprawa, reakcja dwufazowa (poprawa kurczliwości przy małych dawkach z następowym pogorszeniem), pogorszenie i brak zmian kurczliwości. Etap poprawy kurczliwości w czasie wlewu małych dawek dobutaminy świadczy o istnieniu stref zachowanej aktywności metabolicznej i rezerwy wazodylatacyjnej. Widoczne w drugiej części próby pogorszenie kurczliwości jest wyrazem indukowanego niedokrwienia (ryc. 2). Pogorszenie kurczliwości mięśnia stwierdzane w drugim etapie reakcji dwufazowej lub będące jedyną odpowiedzią na dobutaminę, należy uznać za wskaźnik żywotnego, ale jednocześnie istotnie zagrożonego mięśnia.

Wielu badaczy oceniało przydatność echokardiograficznego testu dobutaminowego w ocenie mięśnia zamrożonego. Na podstawie najnowszej metaanalizy czułość, swoistość, PPV i NPV wynosiły odpowiednio 81, 78, 75 i 83% [5]. Dane te wskazują na znaczną liczbę wyników fałszywie dodatnich i fałszywie ujemnych. Wyniki fałszywie dodatnie można tłumaczyć pociąganiem segmentów bez żywotności przez sąsiadujące segmenty o prawidłowej kurczliwości, co interpretowane bywa jako zachowana własna kurczliwość. Wyniki fałszywie ujemne są zwykle związane z tak dużym upośledzeniem perfuzji, że każde zwiększenie zapotrzebowania na tlen prowadzi do nasilenia niedokrwienia i w konsekwencji braku poprawy kurczliwości. Dodatkowo subiektywność oceny może wpływać na interpretację obrazów. Wprowadzenie techniki speckle tracking do testu dobutaminowego w ocenie żywotności mięśnia sercowego nie zwiększyło skuteczności rozpoznań [16].

W roku 2003 w pełni uznano tę metodę za rekomendowaną do oceny zamrożenia mięśnia. W zaleceniach American College of Cardiology i American Heart Association, poświęconych klinicznemu zastosowaniu echokardiografii, ocena żywotności mięśnia przed decyzją o rewaskularyzacji przy użyciu echokardiograficznego testu dobutaminowego została zakwalifikowana do klasy I wskazań [17].

Echokardiografia obciążeniowa uważana jest za badanie bezpieczne o małym ryzyku istotnych zdarzeń niepożądanych. Należy jednak pamiętać, że badanie, zwłaszcza z użyciem dobutaminy, nie jest pozbawione ryzyka wystąpienia istotnych powikłań. W grupie 55 071 pacjentów poważne powikłania, głównie częstoskurcz komorowy utrwalony, wystąpiły u 0,2% badanych [18]. Wykonywanie badań obciążeniowych wymaga więc odpowiedniego przygotowania pracowni i doświadczenia badającego.

Medycyna nuklearna

Badania z zakresu kardiologii nuklearnej (czyli badania radioizotopowe lub badania scyntygraficzne) wykonuje się najczęściej technikami tomografii emisyjnej – SPECT (tomografia emisyjna pojedynczych fotonów [single photon emission computed tomography]) lub PET (pozytonowa tomografia emisyjna [positron emission tomography]). Amerykańskie wytyczne właściwego stosowania badań radioizotopowych traktują SPECT i PET jako równoważne metody oceny perfuzji.

Wskazania najwyższych klas do obciążeniowej scyntygrafii perfuzyjnej w chorobie naczyń wieńcowych (ChNW) obejmują [19]:

• diagnostykę (w tym u pacjentów z umiarkowanym prawdopodobieństwem ChNW, gdy nie można zinterpretować zapisu EKG lub gdy nie można wykonać testu wysiłkowego),

• ocenę ryzyka (w tym u pacjentów po koronarografii ze zmianami w tętnicach o niepewnej istotności),

• ocenę żywotności (u pacjentów z dysfunkcją LV, kwalifikujących się do rewaskularyzacji).