Diagnostykę żywotności w obszarach ubytków trwałych można poprawić przez podanie nitrogliceryny przed spoczynkową iniekcją radiofarmaceutyku (co zmniejsza nasilenie ubytków w znacznej części żywotnych segmentów [34]) i/lub przeprowadzenie dodatkowej oceny pogrubienia późnoskurczowego techniką GSPECT. Metaanaliza badań żywotności wykonywanych przy użyciu Tc-99m-MIBI bez dodatkowego podawania nitratów, przy zastosowaniu różnych metod oceny żywotności, określiła NPV i PPV tych testów na 71 i 72%. Podanie nitratów istotnie zwiększa NPV do 78%, bez zmiany PPV [5].

PET

PET, w przeciwieństwie do jednofotonowej techniki SPECT, wykorzystuje izotopy pierwiastków emitujące pozytony. Pozyton wraz z napotkanym w pobliżu miejsca emisji elektronem ulegają anihilacji, towarzyszą temu 2 fotony gamma emitowane pod kątem 180º. Miliony par fotonów, docierające równocześnie do dwóch przeciwległych detektorów aparatu PET, umożliwiają uzyskanie obrazu rozkładu radioznacznika w badanym obszarze. Rozdzielczość uzyskiwanych obrazów w PET jest istotnie lepsza niż w SPECT (~ 4 vs 10 mm).

Ocena niedokrwienia mięśnia sercowego

Radioznacznikami stosowanymi do badań perfuzji mięśnia sercowego w PET są: rubid Rb-82 (T½=1,3 min), amoniak znakowany azotem N-13 (T½=10 min) oraz woda znakowana tlenem O-15 (T½=2 min). Radioaktywny rubid uzyskiwany jest z przyłóżkowego generatora, natomiast azot i tlen są produkcji cyklotronowej.

Względna ocena regionalnej perfuzji mięśnia sercowego przy użyciu znaczników pozytonowych – zwłaszcza Rb-82 i N-13-amoniaku – w warunkach klinicznych prowadzona jest metodą wizualną lub półilościową, podobną do oceny badań SPECT. Dodatkowo wszystkie 3 znaczniki umożliwiają ilościową ocenę regionalnego przepływu krwi i ocenę rezerwy przepływu, co ma szczególne znaczenie w przypadkach wyrównanej choroby wielonaczyniowej i w przypadkach rozsianej choroby małych naczyń [35].

Rb-82 jest analogiem potasu. Jego wychwyt w kardiomiocytach jest nieliniowy i zależny od ciągłości błon komórkowych oraz od metabolizmu komórkowego i najtrudniej opisać jego perfuzję w sposób ilościowy. N-13-amoniak i O-15-woda służą obecnie z podobną skutecznością do oceny bezwzględnej wartości przepływu krwi. Dla N-13-amoniaku stworzono złożony model kinetyczny, który wymaga dużego doświadczenia i wykorzystywany jest głównie w celach naukowych. O-15-woda teoretycznie jest znacznikiem optymalnym do badań perfuzji, swobodnie dyfundującym (wiąże się to jednak z wysoką zawartością radioznacznika w krwi z powodu dyfuzji zwrotnej i wymaga skomplikowanego odjęcia zliczeń pochodzących z puli krwi). Ostatnio wykazano, że PET/CT z wykorzystaniem ilościowego algorytmu oceny perfuzji O-15-wody oraz fuzji z CTA nadaje się do rutynowego stosowania i wykazuje 98% dokładność w wykrywaniu ChNW w odniesieniu do złotego standardu – koronarografii inwazyjnej uzupełnionej o pomiar FFR [36].

Wartość diagnostyczna badań PET w ChNW, wykonywanych w spoczynku i po obciążeniu i ocenianych jakościowo, w niedawnej metaanalizie wyniosła: czułość wykrywania zwężeń ≥50% w angiografii kontrastowej – 90%, swoistość – 89% [36].

Wartość prognostyczna spoczynkowo-obciążeniowych badań PET jest w porównaniu z SPECT stosunkowo słabo opisana. Prawidłowy wynik badania przy użyciu Rb-82 lub N-13-amoniaku wskazuje na 0,4-2,4% zdarzeń sercowych rocznie, nieprawidłowy wynik – 2,3-13% rocznie [37].

Wszystkie współczesne aparaty PET są urządzeniami hybrydowymi PET-CT. Podobnie jak w urządzeniach SPECT-CT, tomografia komputerowa służy połączeniu informacji anatomicznych i funkcjonalnych w celu poprawy dokładności diagnostyki oraz korekcie osłabienia – nie tylko umożliwiającej ilościową ocenę badań, ale też niezbędnej w jakościowej ocenie PET. Pojawiają się także pierwsze urządzenia PET-MR, szczególnie atrakcyjne klinicznie ze względu na brak promieniowania, które pochodzi z badań CT.

Ocena żywotności mięśnia sercowego

Podstawowym, najszerzej udowodnionym i wykorzystywanym zastosowaniem PET w kardiologii jest ocena żywotności mięśnia sercowego. Chociaż wykazano możliwość wykonywania oceny metabolizmu kwasów tłuszczowych za pomocą palmitynianu znakowanego węglem C-11 oraz oceny całkowitego metabolizmu tlenowego za pomocą octanów znakowanych C-11 lub za pomocą tlenu O-15, w praktyce klinicznej wykorzystuje się badanie metabolizmu glukozy za pomocą jej analogu – fluorodeoksyglukozy znakowanej fluorem F-18 (F-18-FDG). Fluor F-18, najczęściej stosowany znacznik PET, jest produkcji cyklotronowej i ma stosunkowo długi okres półtrwania (110 min).

Na czczo głównymi substratami metabolizmu prawidłowych komórek mięśnia sercowego są kwasy tłuszczowe. W warunkach niedotlenienia (ale nie martwicy) miocytów wzrasta metabolizm glukozy i może się on stać głównym źródłem energii dla mięśnia sercowego. Za pomocą FDG obrazuje się pierwsze etapy metabolizmu glukozy – transport przezbłonowy i fosforylację. Analog glukozy nie przechodzi do dalszych etapów metabolizmu i zostaje uwięziony w komórce. Obrazowanie rozpoczyna się po 45-90 minutach od iniekcji radioznacznika. W celu obniżenia stężenia wolnych kwasów tłuszczowych w osoczu i aktywacji zużycia glukozy, stosuje się obciążenie pacjenta glukozą, podanie pochodnej kwasu nikotynowego lub zastosowanie klamry insulinowej. Służy to zwiększeniu wychwytu F-18-FDG i poprawie jakości obrazów [35].

W celu zbadania żywotności przeprowadza się równoczesną (porównawczą) ocenę obrazów perfuzji i metabolizmu. Brak lub istotne upośledzenie perfuzji w danym obszarze serca przy zachowanym wychwycie FDG w tym obszarze (perfusion-metabolism mismatch) służy jako kryterium żywotności. Ocena żywotności wymaga więc wykonania dwóch badań: perfuzji oraz badania metabolizmu glukozy za pomocą F-18-FDG. Badanie perfuzji można wykonać techniką SPECT przy użyciu znaczników jednofotonowych. W Polsce wszystkie badania zestawiane z oceną metabolizmu badanego techniką PET są wykonywane techniką Tc-99m-MIBI SPECT.

Wartość diagnostyczna badań F-18-FDG PET w przewidywaniu regionalnej poprawy kurczliwości po rewaskularyzacji w metaanalizie 24 badań (756 pacjentów) wyniosła: czułość – 92%, swoistość – 63% [5].

Podsumowanie

Nie ma badań randomizowanych porównujących skuteczność omówionych metod oceny niedokrwienia lub żywotności. W związku z tym wybór techniki diagnostycznej powinien zależeć od zalet i ograniczeń poszczególnych metod, od dostępności metody, i od doświadczenia danego ośrodka.

Rezonans magnetyczny serca jest metodą, która może dostarczyć wielu informacji podczas jednego badania, dotyczących kurczliwości mięśnia i grubości jego ścian, występowania niedokrwienia, rozległości blizny pozawałowej czy rezerwy skurczowej mięśnia. Zaletami tej metody jest jej bezpieczeństwo (brak promieniowania jonizującego, niezmiernie rzadko występujące reakcje alergiczne po podaniu gadolinowych środków kontrastowych), duża skuteczność w ocenie niedokrwienia i żywotności mięśnia oraz duża powtarzalność wyników. Główne ograniczenia rezonansu magnetycznego obejmują niemożność wykonania badania w przypadku obecności niektórych metalowych elementów w ciele i ograniczoną dostępność tej techniki diagnostycznej.

Echokardiografia obciążeniowa i techniki radioizotopowe są szeroko ocenianymi metodami diagnozowania niedokrwienia i żywotności, z dobrze poznaną wartością prognostyczną SPECT i badania echokardiograficznego. CMR jest techniką nowszą, wymagającą długiego czasu dla przeprowadzenia badań obserwacyjnych w celu określenia wartości prognostycznej i dokonania całościowego rachunku kosztów i zysków tej metody.

Echokardiografia powinna być zawsze pierwszym badaniem u pacjenta z podejrzeniem lub rozpoznaną chorobą wieńcową. Badanie spoczynkowe umożliwia szybką nieinwazyjną ocenę funkcji mięśnia lewej komory ze wstępną weryfikacją rozległości i stopnia uszkodzenia. Echokardiografia obciążeniowa z uwagi na szeroką dostępność, niski koszt, bezpieczeństwo i dużą skuteczność, w wielu ośrodkach jest metodą preferowaną w rozpoznawaniu mięśnia żywotnego. Jej ograniczeniem jest głównie subiektywność oceny oraz u części pacjentów brak możliwości odpowiedniej wizualizacji wsierdzia. Rozwój technik, takich jak echokardiografia trójwymiarowa i śledzenie markerów akustycznych, niesie nadzieję ilościowej oceny zmian kurczliwości i uczynienia metody mniej zależną od badacza. Nowe kierunki wymagają jednak klinicznej weryfikacji.