F-18 ФДГ (FDG) ПЭТ/КТ-визуализация воспаления и инфекции сердца и сосудов

Воспаление составляет важное ядро этиопатогенного процесса, участвующего во многих заболеваниях, поражающих сердце и кровеносные сосуды. Эти заболевания включают инфекции, а также воспалительные неинфекционные сердечно-сосудистые заболевания. Общей чертой этого является инвазия воспалительных клеток в сердце или кровеносный сосуд. 2-фтор-2-дезокси-D-глюкоза F-18 (ФДГ) является аналогом глюкозы и, как и глюкоза, поглощается активированными воспалительными клетками, накапливающимися в месте заражения. Это легло в основу использования F-18 FDG PET/CT при неинвазивной оценке воспалительных заболеваний человека.

Источники данных

Этот обзор основан на опубликованных научных статьях, а также на нашем клиническом опыте.

F-18 FDG PET/CT является полезным методом визуализации при оценке сердечно-сосудистых воспалительных заболеваний. Накопление и распределение F-18 FDG в месте воспаления/инфекции может соответствовать тяжести воспаления/инфекции и степени поражения.

Большинство исследований, оценивающих полезность F-18 FDG PET/CT для визуализации сердечно-сосудистого воспаления, представляют собой небольшие обсервационные исследования, поэтому потенциально склонны к систематической ошибке.

Точки роста

Будучи гибридным методом метаболической и морфологической визуализации, F-18 FDG PET/CT предлагает совокупное преимущество дополнительной анатомической и метаболической информации в процессе заболевания. Это делает его полезным методом диагностики, определения степени заболевания, прогнозирования, а также мониторинга лечения.

Необходимы более крупные проспективные исследования, чтобы подтвердить превосходство ПЭТ/КТ F-18 FDG над традиционными методами анатомической визуализации.

Основы

Воспалительные состояния поражают все слои сердца, вызывая эндокардит при поражении эндокарда, миокардит в миокарде и перикардит в перикарде. Воспаление сосудов вызывает васкулит. Сердечно-сосудистое воспаление по сравнению с атеросклерозом встречается редко. Однако это связано с высокой смертностью и заболеваемостью.

Инфекция является частой причиной сердечно-сосудистого воспаления. Другие причины включают лекарства, токсины, радиацию и уремию. Своевременная диагностика инфекции имеет решающее значение для минимизации заболеваемости и смертности. Клинические симптомы обычно неспецифичны, что требует использования метода визуализации.

Эхокардиография является наиболее часто используемым методом оценки сердечных заболеваний. Чреспищеводная эхокардиография (ЧЭЭ) более чувствительна, чем трансторакальная эхокардиография (ТТЭ). Морфологическая визуализация с помощью компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) также используется из-за их хорошей дифференциации мягких тканей.

Визуализация позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с меченной F-18 2-фтор-2-дезокси-D глюкозой (F-18 FDG) представляет собой хорошо используемый метод функциональной визуализации при диагностике и лечении злокачественных новообразований. Он основан на повышенном использовании глюкозы злокачественными клетками. Накопление F-18 FDG (ФДГ) для визуализации воспаления и инфекции растет.  Острые и хронические воспалительные клетки накапливают F-18 FDG, вызывая его накопление в месте инфекции и воспаления. Комбинированная ПЭТ- и КТ-визуализация предоставляет дополнительную морфологическую и метаболическую информацию о поражениях.

Перикардит

Перикардит обозначает воспаление перикарда. Он имеет несколько этиологий, которые можно разделить на конкретные или идиопатические причины. Конкретные причины перикардита включают инфекции, заболевания соединительной ткани, уремию и постлучевую терапию для лечения злокачественных новообразований. Инфекционный перикардит, вызванный туберкулезом (Tb), является причиной большинства случаев заболевания в Африке, Азии и других регионах, где Tb является эндемичным. В развитых странах большинство случаев идиопатические, при этом туберкулезный перикардит чаще всего наблюдается у иммигрантов из эндемичных регионов и у пациентов с инфекцией вируса иммунодефицита человека (ВИЧ).

Распространение бацилл в перикарде происходит тремя путями: ретроградное распространение из средостенных, перибронхиальных и паратрахеальных узлов, гематогенное из первичного очага, хотя и редко у иммунокомпетентных пациентов, является распространенным механизмом распространения у ВИЧ-инфицированных пациентов из-за сопутствующее подавление иммунитета и, наконец, прямое распространение из соседних инфицированных легких, плевры, грудной клетки и диафрагмы.

В перикарде tbc антиген активирует реакцию гиперчувствительности замедленного типа, характеризующуюся активацией лимфоцитов, приводящую к высвобождению лимфокинов. Лимфокины вызывают активацию макрофагов с последующим цитолизом и образованием гранулемы.

Описаны четыре патологические фазы туберкулезного перикардита:

Сухая фаза характеризуется особенностями острого перикардита. Это наименее распространенная фаза, наблюдаемая клинически, и выпот в перикарде отсутствует.

Эффузивная фаза это проявляется выпотом в перикарде от умеренного до большого, связанным с особенностями сердечной недостаточности и/или тампонады сердца. Это наиболее распространенная стадия, наблюдаемая клинически.

Адсорбционная фаза проявляется так же, как эффузивная фаза, но при визуализации обнаруживается толстый фибринозный экссудат вокруг сердца.

Констриктивная фаза характеризуется особенностями констриктивного перикардита, возникающего в результате потери эластичности перикарда в результате поствоспалительного рубцевания, утолщения, фиброза и кальцификации. На этом этапе перикардиальная жидкость не наблюдается. ВИЧ-инфицированный пациент с меньшей вероятностью перейдет в эту фазу.

Окончательный диагноз туберкулезного перикардита основывается на демонстрации кислотоустойчивых бацилл в перикардиальной жидкости или биопсийном образце ткани перикарда. Однако выходы этих инвазивных исследований низкие из-за пауцибациллярной природы перикардиальной жидкости. У пациентов с коинфекцией ВИЧ диагностическая эффективность окрашивания и культивирования по Цилю-Нилсену еще ниже, документально подтверждено плохое образование гранулемы.

Морфологическая визуализация туберкулезного перикардита с использованием эхокардиографии, КТ и МРТ показывает утолщение перикарда с скоплением жидкости перикарда в эффузивной фазе. Из-за ограниченного акустического окна на эхокардиографии не визуализируется весь перикард.

Интерпретация

Туберкулез — мультисистемная инфекция с поражением нескольких органов. Хотя поражение некоторых органов может быть клинически очевидным, инфекции в некоторых других органах могут оставаться спокойными и клинически необнаружимыми. Будучи исследованием всего тела, F-18 FDG PET/CT полезен для выявления этих очагов инфекции, не проявляющихся клинически. Кость обычно является местом такого скрытого очага инфекции.

Еще одной важной полезностью F-18 FDG PET/CT является оценка ответа на терапию. Поглощение ФДГ в перикарде возвращается на второй план с разрешением воспаления, связанного с успешным лечением инфекции.

Клиническое применение в ведении пациентов

Демонстрация поглощения F-18 FDG в перикарде пациента с клиническим подозрением на туберкулезный перикардит повысит индекс подозрения на это заболевание. Это может дополнительно помочь при биопсии, если предполагается инвазивное подтверждающее тестирование. Альтернативно, F-18 FDG PET/CT может быть полезен для подтверждения разрешения аномального поглощения FDG перикардом после успешной противотуберкулезной терапии. Визуализация всего тела дает врачу возможность обнаружить другие туберкулезные очаги в организме. Кроме того, F-18 FDG PET/CT может быть полезен для дифференциации туберкулезного перикардита от нетуберкулезного.

Воспаление миокарда

Миокардит

Миокардит является результатом множества этиологий, включая инфекции (в основном вирусные), лучевую терапию и системные заболевания, такие как аутоиммунные заболевания, токсины и лекарства (особенно кардиотоксические химиотерапевтические агенты). Окончательный диагноз ставится путем гистопатологической демонстрации воспалительных инфильтратов в миокарде, связанных с дегенерацией миоцитов и некрозом неишемического происхождения (далласовские критерии). Биопсия миокарда является инвазивной и может быть подвергнута ошибке отбора проб, когда поражение миокарда носит неоднородный характер.

Неинвазивная визуализация миокардита с помощью эхокардиографии может показать нормальное движение стенки или регионарную или глобальную аномалию движения. Визуализация сердечно-сосудистого магнитного резонанса (СМР) лучше работает при остром, чем при подостром или хроническом миокардите. Даже при остром типе тип проявления влияет на диагностическую чувствительность КМР: 80% при инфаркт-подобном типе против 40% при аритмическом характере.

Поглощение FDG миокардом F-18 было продемонстрировано при миокардите, вызванном хронической активной инфекцией вируса Эпштейна-Барра. Можно оценить ответ на терапию F-18 ФДГ ПЭТ, поскольку ожидается, что поглощение миокардом нормализуется при успешном лечении.

Сердечный саркоидоз

Саркоидоз — мультисистемное воспалительное заболевание, характеризующееся неказеирующей гранулемой во многих органах. Чаще всего он поражает легкие и лимфатические узлы. Клинически у 5% пациентов с саркоидозом наблюдается поражение сердца, но более высокая распространенность сердечного саркоидоза (cardiac sarcoidosis (CS) ) была зарегистрирована в серии вскрытий случаев саркоидоза.  Это говорит о том, что многие случаи КС остаются невыявленными.

Диагностика CS основана на рекомендациях Министерства здравоохранения и социального обеспечения Японии (JMHW).  Рекомендации не включают многие из недавно разработанных методов диагностики, таких как F-18 FDG PET/CT. Эти рекомендации в значительной степени устарели. Рекомендации JMHW предусматривают клиническую диагностику CS, когда биопсию миокарда невозможно провести для демонстрации неказеирующей эпителиоидной гранулемы, характерной для CS. Он состоит из основных и второстепенных критериев. У пациента с внесердечным саркоидозом диагностикой CS являются два основных критерия или один основной плюс два второстепенных критерия (таблица 1).

КС проявляется как глобальная или региональная аномалия движения стенок, связанная с систолической дисфункцией при эхокардиографии. Эти данные неспецифичны и могут наблюдаться при множестве других сердечных заболеваний. Когда поражение миокарда неоднородно, эхокардиография может быть ложно нормальной.

Визуализация CMR (МРТ сердца) позволяет напрямую визуализировать миокард. Области поражения наблюдаются при позднем усилении гадолиния при CMR как при острых, так и при хронических заболеваниях. CMR имеет ограниченную полезность, поскольку у многих из этих пациентов наблюдаются аритмии и сердечная недостаточность, следовательно, имеются электронные устройства, имплантируемые в сердце, что является противопоказанием для МРТ.

В метаанализе 7 исследований с участием 164 пациентов с системным саркоидозом и подозрением или подтвержденным CS Юсеф и др. обнаружена объединенная чувствительность и специфичность 89% (95% доверительный интервал (CI), 79–96) и 78% (95% ДИ, 68–86) соответственно для F-18 FDG PET/CT (ФДГ ПЭТ/КТ).

Потенциальные источники ошибок существуют при интерпретации ПЭТ-визуализации ФДГ для диагностики CS. Миокард демонстрирует различное физиологическое поглощение и может сохраняться, несмотря на адекватную подготовку. Такое физиологическое поглощение может привести к ложноположительным результатам у пациента без КС. Охира и др. и Исимару и др. продемонстрировано такое физиологическое диффузное или очаговое поглощение боковой стенки у пациентов из их исследований.

Кортикостероиды и другая иммуносупрессивная терапия остаются краеугольным камнем лечения саркоидоза. При успешном лечении воспаление стихает, улучшается функция левого желудочка. F-18 FDG PET/CT использовался для демонстрации ответа на стероидную терапию.

Клиническое применение в ведении пациентов

Клиническая полезность F-18 FDG PET/CT при КС будет включать поддержку клинического подозрения на КС, локализацию сегмента поражения сердца и проведение биопсии, последующее лечение и прогнозирование.

Инфекционный эндокардит

Инфекционный эндокардит (ИЭ) — тяжелое заболевание, заболеваемость которым растет во всем мире, особенно среди пожилых людей. Сообщалось о заболеваемости 3,5 на 100 000 жителей с уровнем внутрибольничной смертности 28,9% и уровнем смертности в течение 1 года 11,2. Факторы, способствующие изменению эпидемиологических характеристик ИЭ, в основном связаны с увеличением количества инвазивных сердечно-сосудистых процедур, установки протезного клапана и внутривенного злоупотребления наркотиками. Ревматическая болезнь сердца (РБС) остается предрасполагающим фактором к ИЭ в развивающихся странах.

РБС является наиболее тяжелым проявлением ревматической лихорадки (РЛ), которая представляет собой постстрептококковое аутоиммунное заболевание, поражающее суставы, кожу, мозг, серозные поверхности и сердечные клапаны. Диагноз РБС ставится по модифицированным критериям Джонса. Модифицированные критерии Джонса 2015 года состоят из основных и второстепенных проявлений и существенных критериев. Основными критериями являются кардит, полиартрит (или моноартрит или полиартралгия), хорея, подкожные узелки и маргинальная эритема. Второстепенными критериями являются лихорадка, моноартралгия, повышенная скорость оседания эритроцитов (СОЭ) или С-реактивный белок (СРБ) и длительный интервал PR на ЭКГ. Существенными критериями являются признаки предшествующей стрептококковой инфекции группы А: повышение ASO или других стрептококковых антител, положительная инфекция горла и положительный экспресс-тест на антиген. Два основных или один основной и два незначительных плюс признаки предшествующей инфекции являются диагностическими. При рецидивирующем заболевании диагностическими признаками являются три незначительных плюс признаки предшествующей инфекции.

Текущим диагностическим золотым стандартом ИЭ являются модифицированные критерии Дьюка, основанные на клинических, эхокардиографических, микробиологических и гистологических данных. Эти критерии обеспечивают диагностическую вероятность, которая классифицируется как определенный, возможный или отторгнутый эндокардит.

Диагноз ИЭ клинически подозревается у пациента с лихорадкой неизвестного происхождения, связанной с признаками инфекции, анемии, микроскопической гематурии и признаками, соответствующими септической эмболии. Сердечные особенности включают новые или меняющиеся шумы в сердце и ухудшение сердечной недостаточности. Эти симптомы неспецифичны, поскольку могут совпадать с симптомами других состояний.

Растительность, абсцесс, новое расхождение протезного клапана и новая параклапанная регургитация являются основными диагностическими данными эхокардиографии. ЧЭЭ имеет лучшую чувствительность, чем ТТЭ, при нативном эндокардите половин сердца (96 против 70% соответственно) и менее сомнительную находку (1,5 против 16% соответственно). ТТЭ имеет плохую диагностическую эффективность при эндокардите протезного клапана сердца с чувствительностью 36% для абсцесса и 29% для выявления растительности (86 и 88% соответственно для ТЭЭ) из-за акустического затенения. Эхокардиография также полезна для целей мониторинга во время пребывания пациента на антимикробной терапии, демонстрируя изменения в размерах и подвижности растительности. Однако ограниченная полезность как ТЭЭ, так и ТТЭ была описана при небольших вегетациях.

Клиническая картина, эхокардиографические данные и культура крови остаются краеугольным камнем диагностики ИЭ. Однако отрицательный по культуре крови ИЭ может наблюдаться до 31% случаев. Это приводит к задержке начала противомикробного лечения. Причины негативного посева крови включают грибы, устойчивые организмы, особенно внутриклеточные бактерии, и предшествующее применение антибиотиков.

В целом чувствительность критериев Дьюка составляет 80%. Отрицательный посев крови и неспособность продемонстрировать растительность на эхокардиографии являются основными причинами неподтвержденного ИЭ в подозрительных случаях. Это привело к тому, что до 24% случаев были ошибочно классифицированы как возможные IE только на основе критериев Дьюка.

Небольшое снижение критериев Дьюка при диагностике ИЭ вызвало интерес к молекулярной визуализации с помощью ПЭТ F-18 FDG, которая демонстрирует повышенную метаболическую активность в месте заражения до того, как произойдут морфологические изменения. Комбинированная ПЭТ/КТ-визуализация предоставляет дополнительную морфологическую и метаболическую информацию в месте заражения.

В проспективном исследовании 92 пациентов Пицци и др. обнаружил, что ПЭТ/КТ F-18 FDG превосходит критерии Дьюка в диагностике ИЭ в нативном и протезном клапане с чувствительностью 87,2% по величине протезного сердца для ПЭТ/КТ FDG по сравнению с 51,3% по критериям Дьюка. В 42 случаях разногласий между критериями Дьюка и ПЭТ/КТ ПЭТ/КТ был прав при выявлении ИЭ в 18 случаях и исключил его у 13 пациентов. Два случая ложноотрицательных результатов в исследовании были у пациентов с очень маленькой вегетацией, которые принимали антибиотики в течение >48 часов.

F-18 FDG PET/CT (18Ф-ФДГ ПЭТ/КТ) обладает уникальным свойством визуализации всего тела. Это полезно для выявления мест метастатических инфекций. Рецидив ИЭ обычно возникает из-за недостаточной продолжительности лечения метастатических очагов. В проспективном исследовании пациентов с ИЭ, поражающим нативный и протезный клапаны, ПЭТ/КТ выявила участки септической эмболии у 74,5% пациентов, наиболее распространенным местом было легкое. Септические эмболии также были локализованы в мозге; Однако мозг может иметь ложноотрицательный результат из-за высокого поглощения ФДГ в мозге.⁴⁴ В серии Орвина и др., они обнаружили значительные внесердечные проявления у 75% пациентов с подтвержденным ИЭ, у 38,1% из которых на момент визуализации не было симптомов. Наиболее распространенными участками септической эмболии были селезенка, а скелетно-мышечная система и результаты ПЭТ/КТ привели к изменению лечения у трети пациентов. Большое количество пациентов без симптомов в серии может быть связано с распространенностью применения антибиотиков среди пациентов, о которых сообщалось у 40% участников исследования.

Определение степени инфекции важно при выборе метода лечения протезным клапаном IE. При распространении инфекции в околоклапанную область необходимо раннее оперативное вмешательство. На этой ранней стадии эхокардиография все еще может быть отрицательной, поскольку абсцесс еще не сформирован. F-18 FDG PET/CT действительно демонстрирует аномальное накопление в протезном клапане с расширением в периклапанную область, что соответствует периклапанному распространению.

После успешной терапии антибиотиками и разрешения воспаления в месте инфекции поглощение ФДГ нормализуется, возвращаясь к фоновому уровню. Это важная роль F-18 FDG PET/CT в оценке терапевтического ответа.

Важно знать, что сердце демонстрирует различное физиологическое поглощение F-18 FDG, и у одного и того же человека в разных условиях могут наблюдаться разные закономерности поглощения. Факторы, влияющие на поглощение ФДГ миокардом, включают уровни глюкозы, жирных кислот и инсулина в крови. Левый желудочек имеет самый высокий уровень поглощения. Правый желудочек поглощает обычно меньше, но может быть равен поглощению в левом желудочке. Предсердия и нормальные кровеносные сосуды не демонстрируют видимого поглощения ПЭТ-визуализацией. Расширенное голодание и изменение диеты (диета с низким содержанием углеводов, высоким содержанием жиров и белков) необходимы для предотвращения физиологического поглощения ФДГ миокардом.

Преимущества и ограничения F-18 FDG PET/CT представлены в таблице 2.

Основываясь на своей полезности для снижения частоты классификации пациентов как ‘возможных IE’ с использованием только модифицированных критериев Дьюка и способности демонстрировать очаги метастатической инфекции, Европейское общество кардиологов (ESC) рекомендовало использовать F-18 FDG PET/CT в обследование пациентов на ИЭ. Другие возможные роли будут включать наблюдение за пациентом для оценки эффективности терапии и определения степени заболевания при выборе терапии, как медицинской, так и хирургической.

Сердечно-сосудистые инфекции имплантируемых электронных устройств (CIED)

В последние несколько десятилетий наблюдается рост использования сердечно-сосудистых имплантируемых электронных устройств (CIED) в медицинской практике, главным образом из-за старения населения. Эти устройства, в основном устройства сердечной ресинхронизационной терапии (ЭЛТ), имплантируемые сердечные дефибрилляторы (ИКД) и кардиостимуляторы, состоят из кармана, расположенного подкожно или глубоко к грудной мышце на передней грудной стенке, и выводов, расположенных эндоваскулярно или на поверхности эпикарда. В 2010 году в Великобритании было введено около 400 000 CIED с годовым увеличением количества устройств ICD и CRT на 12–15%.

Несмотря на улучшение техники, конструкции устройства и профилактического использования антибиотиков, уровень заражения CIED растет. По оценкам, у реципиентов кардиостимуляторов уровень заражения составил 1,82/1000 год, при этом в первый год установки наблюдалось больше инфекций. Частота инфекций составила 1,2% у реципиентов ИКД и 3,5% у более сложных ЭЛТ. Факторы, связанные с более высоким уровнем заражения, включают раннее повторное исследование кармана, мужской пол, сахарный диабет, процедуру повышения квалификации, сердечную недостаточность, почечную недостаточность и гипертонию.

Тяжелая инфекция, поражающая карманные, внутрисосудистые и эпикардиальные отведения, требует удаления устройства. Однако поверхностная инфекция мягких тканей в месте кармана требует только антибиотикотерапии без необходимости удаления устройства. Инфекция как глубоких карманов, так и поверхностных мягких тканей клинически проявляется признаками и симптомами местного воспаления, включая боль, эритему, отек, раневые выделения и расхождение ран. Этих клинических особенностей недостаточно, чтобы различать эти два объекта. Тяжелое отравление свинца вызывает ИЭ, связанное с устройством. Это диагностируется с использованием критериев Дьюка путем демонстрации вегетации в сердце на ЧЭЭ и положительного посева крови.

Классификация инфекций, связанных с CIED

Инфекции, связанные с CIED, можно классифицировать в зависимости от места поражения или времени его возникновения. В зависимости от места заражения инфекция может включать карман, внесердечный свинец (свинцы) или внутрисердечный свинец (свинцы). Инфекция, связанная с CIED, описывается уже в тот момент, когда она возникает через Золотистый стафилококк), промежуточным является случай, когда инфекция возникает в период от 15 дней до 6 месяцев или поздно, когда инфекция наблюдается в течение 6 месяцев после установки сердечного устройства (чаще всего вызванная S. epidermidis).

F-18 FDG успешно используется для дифференциации поверхностной инфекции мягких тканей от тяжелой инфекции глубоких карманов, требующей удаления устройства. Сарразин и др. продемонстрировали это в своем исследовании. Кроме того, ПЭТ ФДГ смог различать воспалительные реакции, возникшие после недавней операции в месте подозрения на инфекцию, и интенсивное накопление ФДГ из-за инфекции. Общая чувствительность и специфичность F-18 FDG PET/CT для диагностики инфекции CIED составили 88,6 и 85,7% соответственно.

Интерпретация

Поглощение ФДГ свинцом соответствует свинцовой инфекции. Чувствительность F-18 FDG PET/CT к заражению свинца может быть ниже из-за его небольшого размера. Из-за своей высокой отрицательной прогностической ценности F-18 FDG PET/CT полезен для исключения инфекции CIED, чтобы изучить альтернативные причины симптомов пациента.⁴⁷

Преимущества и ограничения F-18 FDG ПЭТ/КТ-визуализации инфекции, связанной с CIED, показаны в таблице 3.

Было обнаружено, что F-18 FDG PET/CT полезен для дифференциации поверхностной инфекции от глубокой карманной инфекции, для подтверждения подозрения на эндокардит, связанный с CIED, и для выявления метастатического внесердечного очага инфекции.

Васкулит крупных сосудов

Согласно пересмотренной классификации васкулитов Чапел-Хилл 2012 года, васкулит крупных сосудов (LVV) — это васкулит, который поражает крупные артерии больше, чем другие васкулиты, и характеризуется артеритом Такаясу и гигантоклеточным артериитом (ГКА/GCA)). Крупными сосудами являются аорта, ее основные ветви и аналогичные вены. Гистопатологические особенности этих двух образований не различимы: оба характеризуются хроническим гранулематозным воспалением. В то время как ТА чаще всего поражает аорту и/или ее ветви с началом заболевания в возрасте до 50 лет, GCA имеет пристрастие к ветвям сонных и позвоночных артерий и наблюдается в возрасте старше 50 лет.

Точный триггер воспаления сосудов, наблюдаемый при LVV, неизвестен. Однако процесс начинается с инвазии всех слоев стенки сосуда через вазорум дендритных клеток, обычно обитающих в адвентициальном слое сосуда. Имеются последующие активационные макрофаги и Т-лимфоциты, приводящие к образованию гранулем, которые состоят из активированных макрофагов (гистиоцитов), окруженных Т-лимфоцитами.⁶²

Диагностика LVV основана на гистопатологической демонстрации воспаления сосудов. Биопсия проводится редко, поскольку она инвазивна, и многие ложноотрицательные результаты из-за ошибки отбора проб могут быть результатом нормальных сегментов, находящихся между пораженными сегментами сосудов. Результаты лабораторных исследований и методы визуализации используются при оценке подозрительных случаев. Ангиография важна для демонстрации сужения и окклюзии сосудов. Допплерография, КТ и МРТ полезны для определения отека и утолщения стенки сосуда.

Интерпретация

F-18 FDG накапливается в активированных воспалительных клетках, таких как лимфоциты и макрофаги.² Это легло в основу ПЭТ/КТ-визуализации LVV F-18 FDG. Поглощение F-18 FDG в стенке сосуда определяли количественно с использованием различных оценочных шкал.

Система визуальной оценки с использованием четырехбалльной шкалы оценивает поглощение как 0, если поглощение не наблюдается, 1, если минимальное, но незначительное поглощение, которое меньше поглощения печенью, 2, если наблюдается промежуточное поглощение, аналогичное поглощению печенью, и как 3, если наблюдается высокое поглощение. поглощение выше, чем поглощение печенью, наблюдается в стенке пораженного сосуда. Поглощение FDG сосудами F-18 ≥2 (равное или выше поглощения печенью) считается положительным при васкулите у пациентов, не получающих лечения.

Альтернативно, можно использовать полуколичественные индексы, такие как SUVmax, который представляет собой активность F-18 FDG в интересующей области, деленную на общую активность F-18 FDG, введенного пациенту с поправкой на массу тела пациента. Для количественной оценки поглощения F-18 FDG при LVV  использовалось множество других полуколичественных методов, включая соотношение SUVmax в сосудистом сосуде к SUVmax в печени (отношение SUVmax сосуд-печень) и соотношение SUVmax в пораженном сосуде и непораженном сосуде. сосуд.

Повышенное поглощение F-18 FDG в ЛЖВ характеризуется линейным диффузным поглощением в стенке сосуда. Это следует отличать от неравномерного поглощения низкой степени (в основном 1-й степени), наблюдаемого в атеросклеротических сосудах. Это различие важно для предотвращения ложноположительного диагноза.

F-18 FDG PET/CT обладает очень высокой чувствительностью и специфичностью для диагностики LVV. В недавнем метаанализе, оценивающем диагностическую эффективность F-18 FDG PET/CT при диагностике ТА и GCA, анализ 57 пациентов из четырех исследований показал объединенную чувствительность и специфичность 89,9 и 97,7% соответственно для GCA. Аналогичный анализ у 191 пациента из 7 исследований, 96 из которых имели активную ТА, показал объединенную чувствительность и специфичность 87 и 73% соответственно.

Гигантоклеточный артериит обычно сосуществует с ревматической полимиалгией (PMR), поэтому эти два заболевания признаны разными проявлениями одного и того же заболевания. PMR может возникать до, после постановки диагноза ГКА или развиваться только во время иммуносупрессивной терапии ГКА. У подгруппы пациентов изолированный GVH предшествует клиническому диагнозу ГКА. В этой группе пациентов субклинический васкулит возникает с сопутствующим высоким риском развития ишемических осложнений, связанных с заболеванием, о которых сообщалось у 50% из них. ПЭТ/КТ-визуализация F-18 FDG в этой группе с субклиническим ГКА оказалась полезной для демонстрации активности заболевания в суставах, характера поражения суставов и идентификации субклинического ГКА. В исследовании 67 пациентов, которые соответствовали диагностическим критериям ПМР Хили без клинически выраженного или симптоматического ГКА, Рехак и др. обнаружил сопутствующий васкулит у ~40% пациентов. Среднее количество пораженных суставов составило 4, проксимальные суставы чаще всего поражали — плечи в 86,6% и бедро в 70,1% случаев.⁷³

При клиническом обследовании пациентов с подозрением на васкулит F-18 FDG PET/CT можно использовать для определения характера поражения сосудов, дифференциации различных васкулитов и проведения биопсии. ГКА связана с поражением аорты, подключичной, подмышечной, сонной, подвздошной и бедренной костей с поражением крупных суставов или без него. ТА включает аорту, расположенную более центрально, и ее грудные ветви. Редко может быть поражена брюшная аорта. Узелковый полиартериит и полихондрит представляют собой васкулит средних и мелких сосудов. F-18 FDG чаще всего наблюдается в средних и мелких сосудах конечностей, что связано с поглощением ушей, носа и реберно-хрящевых областей при наличии полихондрита.

Иммуносупрессивная терапия стероидами остается краеугольным камнем лечения ЛЖВ. Иммуносупрессия уменьшает воспаление сосудов и, следовательно, снижает накопление F-18 FDG при визуализации ПЭТ/КТ. Это важно для оценки реакции пациента на терапию и активности заболевания. Уровень поглощения F-18 FDG также коррелирует с клиническими симптомами и лабораторными данными. Однако важно знать, что чувствительность к выявлению заболевания ниже у пациентов, уже получающих стероидную терапию. Для этих пациентов минимальное поглощение, меньшее, чем поглощение в печени (степень 1), является подозрительным при васкулите. ПЭТ-сканирование также полезно для оценки ответа ПМР на иммуносупрессивную терапию. Поглощение F-18 FDG нормализуется в пораженных суставах при успешном лечении.

Клиническая полезность в ведении пациентов

Демонстрация линейного интенсивного поглощения F-18 FDG в сосудах помогает диагностировать LVV\ЛЖВ. Эту часть вовлеченного сосуда можно биопсировать, если необходимо инвазивное подтверждающее тестирование. ПЭТ/КТ-визуализация F-18 FDG является дополнительным инструментом для дифференциации типов ЛЖВ, выявления таких осложнений, как сосудистая окклюзия или аневризматическое расширение стенки сосуда, а также оценки адекватности иммуносупрессивной терапии.

ВИЧ-ассоциированный васкулит

Васкулит присутствует у 1% ВИЧ-инфицированных пациентов. У этих пациентов описан широкий спектр васкулита, при этом у них наблюдаются почти все типы васкулита, описанные в классификации Чапел-Хилл. Васкулит у ВИЧ-инфицированных пациентов не является дискриминационным и поражает крупные, средние и мелкие сосуды.

Основными этиопатогенными паттернами васкулита у ВИЧ-инфицированных являются следующие:

Инфекционные васкулиты—ВИЧ-инфекция вызывает иммуносупрессию, которая обеспечивает благоприятную среду для процветания оппортунистических инфекций. Инфекционные средства вызывают воспаление сосудов в крупных, средних и мелких артериях и венах разных органов. Эти агенты включают вирусы герпеса (цитомегаловирус (ЦМВ), вирус Эпштейна-Барра, вирус ветряной оспы), вирус гепатита В (ВГВ), Микобактерии туберкулеза, токсоплазмоз, Пневмоцистис жировеччи и сальмонеллез. Эти организмы вызывают васкулит либо путем прямой инвазии и последующего повреждения стенки сосуда, либо с помощью иммуноопосредованных механизмов, которые могут быть клеточными или гуморальными.

Некротизирующие васкулиты—к ним относятся васкулит, похожий на узелковый полиартерит (ПАН), не связанный с инфекцией ВГВ. Он возникает на фоне умеренной и тяжелой иммуносупрессии и клинически проявляется менее тяжелыми признаками, чем у нереактивных пациентов с ВИЧ.

Васкулиты гиперчувствительности—они поражают мелкие сосуды и проявляются в коже пурпурой. Примерами являются пурпура Henoch–Schonlein, вызванный лекарственными средствами васкулит гиперчувствительности и криоглобулинемия.

Первичный ангит ЦНС (ЦНС)—имеет пристрастие к маленьким артериям и венам поверхности мозга и прилегающим лептоменингам. Для него характерно хроническое гранулематозное воспаление с накоплением гигантских клеток. Было подозрение, что это связано с повышенным риском инсульта у молодых пациентов с ВИЧ.

Васкулопатия крупных сосудов—у ВИЧ-инфицированных были описаны окклюзионные и аневризматические заболевания, поражающие крупные сосуды. Известна прямая инвазия стенки сосуда инфекционными агентами, вызывающими микотическую аневризму. Однако у ВИЧ-инфицированных лиц сообщалось об окклюзионных и аневризматических заболеваниях крупных сосудов без сопутствующей инвазии микроорганизмов в стенки сосудов. Это результат облитеративного эндартериита сосудистой оболочки этих крупных сосудов, приводящего к фрагментации внутренней эластичной пластинки и, как следствие, к аневризматическому расширению. Альтернативно, происходит вариабельная пролиферация интимы, что приводит к окклюзионному заболеванию. Пострадавшие — молодые мужчины в возрасте 30–40 лет с множественными аневризмами в бедренных, подколенных и сонных сосудах и без фонового предрасполагающего атеросклероза.

Ангиоцентрические иммунопролиферативные поражения—наблюдается у ВИЧ-инфицированных пациентов с лимфомой. Это является результатом ВИЧ-ассоциированной иммунной дисрегуляции, приводящей к пролиферации Т-клеток с ангиоцентрической склонностью.

Точная этиопатогенная причина воспаления сосудов у ВИЧ-инфицированных пациентов неизвестна. Вполне вероятно, что множественная этиология играет роль в патогенезе воспаления сосудов, что является общим признаком ВИЧ-ассоциированной васкулопатии. Потенциальные патогенные механизмы представлены в табл 4.

Интерпретация и потенциальная клиническая польза при ведении пациентов

Атеросклероз

Иммунная система играет центральную роль в формировании и поддержании атеросклеротических бляшек в средних и крупных сосудах. Этот процесс начинается после повреждения эндотелия сосудов, приводящего к рекрутированию воспалительных клеток, особенно макрофагов. Активированные макрофаги поглощают липопротеин с образованием пенистых клеток. Прогрессирование этого поражения приводит к окклюзии пораженного сосудистого русла или разрыву бляшки. Разрыв бляшки вызывает воздействие на его высокотромбогенное ядро циркулирующих тромбоцитов и факторов свертывания крови, что приводит к образованию внутрипросветного тромба. Воспаление является важным триггером разрыва бляшки. Выявление восприимчивых бляшек важно для предотвращения катастрофических клинических событий, таких как острый коронарный синдром, как у пациентов с высоким риском, так и у пациентов с низким традиционным сердечно-сосудистым риском.

Морфологическую визуализацию атеросклеротического заболевания обычно проводят с помощью эндоваскулярного ультразвука, КТ и МРТ, чтобы продемонстрировать нагрузку атеросклеротических бляшек, утолщение стенки сосуда, стеноз или дилатацию просвета, а также выявить такие осложнения, как аневризма, диссекция и тромбоз.⁸⁸

Интерпретация

Поглощение F-18 FDG бляшками коррелирует с областью накопления макрофагов, представляющей собой область воспаления бляшек с риском разрыва. Накопление F-18-ФДГ значительно выше в симптоматических артериальных бляшках по сравнению с бессимптомными. Фокальное поглощение F-18 FDG в местах воспаленных бляшек характерно для атеросклероза в отличие от диффузного поглощения в стенке сосуда, наблюдаемого у васкулитов. Было продемонстрировано, что это воспалительное поглощение предшествует кальцификации бляшек.

Статины обладают противовоспалительными свойствами и обычно используются у пациентов с атеросклерозом. Поглощение F-18 FDG бляшками отражает ответ на терапию. При успешной терапии статинами воспаление бляшек уменьшается, как и поглощение F-18 FDG. Точно так же поглощение коррелирует с прогрессированием заболевания. Это было продемонстрировано у пациентов с атеросклеротическими бляшками в различных сосудистых руслах, которым следовал F-18 FDG PET/CT. Чен и др. обнаружено, что поглощение F-18 FDG бляшками коррелирует с риском сердечно-сосудистых событий.

Физиологическое поглощение ФДГ в миокарде, если оно не полностью подавлено, может помешать оценке аномального поглощения при визуализации атеросклеротической коронарной артерии. Фторид натрия, меченный F-18 (F-18 NAF), представляет собой индикатор, излучающий позитроны, который локализуется в областях отложения кальция, что характерно для атеросклеротических бляшек и костного остеоида. F-18 NAF локализуется в воспалительных и уязвимых бляшках. Джоши и др. в проспективном клиническом исследовании пациентов с инфарктом миокарда и контрольной группы со стабильной стенокардией, перенесших ПЭТ/КТ и коронарную ангиографию, было обнаружено интенсивное накопление F-18 NAF в недавно разорванных бляшках и бляшках пациента с симптоматической болезнью сонных артерий. Очаговое накопление F-18 FDG, наблюдаемое у пациентов со стабильной ишемической болезнью сердца, наблюдалось в бляшках с большей ремоделированием, большей микрокальцификацией и большим некротическим ядром.

Дерлин и др. продемонстрировали различия в поглощении F-18 FDG и F-18 NAF в атеросклеротических бляшках онкологических больных. Из 503 изученных кальцинированных бляшек поглощение F-18 NAF было продемонстрировано при 81 артериальной кальцификации, в отличие от только 18 артериальной кальцификации, показывающей поглощение F-18 FDG. Поглощение обоих следов в одном и том же поражении наблюдалось только в 6,5% от общего изученного поражения. Это указывает на то, что в локализации этих индикаторов на артериальных бляшках действуют разные механизмы. F-18 FDG накапливается в воспалительных бляшках, тогда как F-18 NAF локализуется в бляшках с продолжающимся отложением кальция. Среди поражений, демонстрирующих авидность к F-18 NAF, поражения с микрокальцификацией, которые иногда даже не видны на КТ, более предрасполагают к острым клиническим явлениям, чем плотно кальцинированные поражения. Физ и др. продемонстрировал обратную зависимость между плотностью артериальных бляшек и поглощением F-18 NAF. Наибольшее поглощение F-18 NAF наблюдалось в артериальных сегментах без видимой кальцификации на КТ.

Накопление F-18 FDG в атеросклеротических бляшках представляет собой продолжающееся воспаление. Это указывает на уязвимость к разрыву бляшек и, как было обнаружено, предсказывает смертность, возникновение ишемического инсульта и склонность к повторному стенозированию после стентирования для реваскуляризации. Кальцификация атеросклеротических бляшек происходит двухфазно. Начальная фаза — это фаза микрокальцификации, которая находится ниже пространственного разрешения КТ и не визуализируется во время визуализации. F-18 NAF локализуется в этой области больного сосуда. Наличие микрокальцификации в тонком колпачке атеросклеротической бляшки при изменении давления на колпачок, возникающем в результате изменения кровотока, вызывает разрыв бляшки. Таким образом, накопление F-18 NAF помогает идентифицировать эти уязвимые бляшки.

Клиническая полезность в ведении пациентов

Накопление F-18 FDG происходит в уязвимых атеросклеротических бляшках. Это может служить руководством для распознавания бляшек, которые могут вызвать острые события. Снижение накопления F-18 FDG в атеросклеротических сосудах после лечения является полезным биомаркером при наблюдении за пациентами.

Протез сосудистой трансплантационной инфекции

Сосудистые трансплантаты показаны при окклюзионном сосудистом заболевании. Заболеваемость сосудистой трансплантационной инфекцией низкая, ~1–5%. Однако это связано с высокой смертностью и заболеваемостью. Задержка диагностики может привести к потере конечностей или смерти. Сообщалось о смертности до 75. Инфекция может включать трансплантат в результате инфекции мягких тканей перитрансплантата, загрязнения тканей во время операции или гематогенного воздействия из отдаленного очага инфекции. Инфекция протезного сосудистого трансплантата (PVGI) считается ранней, если она возникает в течение 3 месяцев после установки, или поздней, когда она возникает после 3 месяцев после операции. Факторы, предрасполагающие к инфекции сосудистого трансплантата, были разделены на три группы, которые могут быть связаны с пациентом, процедурой или патогеном.

Факторами, связанными с пациентами, являются сахарный диабет, иммуносупрессия, сердечная недостаточность, почечная недостаточность, злокачественные новообразования, старость, отдаленный очаг инфекции, а также избыточный вес или откровенное ожирение. Факторами, связанными с процедурой, являются длительная продолжительность процедуры, экстренная процедура повторного выполнения, нарушение стерильности, послеоперационная серома или гематома, псевдоаневризма и инфекция прилегающих мягких тканей. Фактор, связанный с патогеном, — это патогенные свойства вторгающегося организма.

При подозрении на ПВГИ необходимо своевременное и точное подтверждение для предотвращения заболеваемости и смертности. На этом этапе важно отличать инфекцию мягких тканей перитрансплантата без поражения сосудистого трансплантата от PVGI. Это связано с тем, что изолированная инфекция мягких тканей требует антибиотикотерапии и местного ухода за ранами без необходимости замены трансплантата. Неспособность провести различие между этими двумя объектами приведет к ненужной замене трансплантата сопутствующей заболеваемостью. Окончательный диагноз ПВГИ ставится путем гистопатологического исследования иссеченного сосудистого трансплантата.

КТ является наиболее распространенным методом визуализации, используемым при оценке PVGI. Он идентифицирует сбор жидкости перитрансплантата и пузырь воздуха, утолщенную стенку трансплантата, выбрасывание жира в перитрансплантат и отек мягких тканей, связанный с PVGI.

Интерпретация

Важно знать закономерности поглощения F-18 FDG неинфицированным сосудистым трансплантатом. В комплексном исследовании 107 неинфицированных сосудистых трансплантатов Кейдар и др обнаружен как гомогенный, так и неоднородный характер поглощения в 92% неинфицированных трансплантатов. Более интенсивное и неоднородное поглощение чаще наблюдалось при использовании сосудистого трансплантата Дакрона, тогда как гомогенный характер поглощения был более значимо связан с сосудистым трансплантатом Гор-Текс. Ни один из трансплантатов не показал фокального поглощения F-18 FDG. В то время как нативный венозный трансплантат показал значительно мало или вообще не показал F-18 FDG, который уменьшался с течением времени, никаких существенных изменений интенсивности поглощения не наблюдалось в синтетическом сосудистом трансплантате в течение периода наблюдения от 1 до 5 лет. Поглощение F-18 FDG, продемонстрированное синтетическим материалом трансплантата, обусловлено стерильной воспалительной реакцией на материал чужеродного сосудистого трансплантата, характеризующейся инвазией макрофагов, фибробластов и гигантских клеток чужеродного тела, все из которых поглощают F-18 FDG. Другие причины диффузного поглощения F-18 FDG в месте сосудистого трансплантата включают уровень метаболической активности в ткани перитрансплантата, физиологическое поглощение F-18 FDG в нативных сосудах и поглощение в рубцовой ткани. Поглощение ткани перитрансплантата, возникающее в результате послеоперационного стерильного воспаления, заметно в раннем послеоперационном периоде и может оставаться таковым в течение многих лет после этого.

Клиническая полезность в ведении пациентов

Было обнаружено, что F-18 FDG PET/CTR является полезным инструментом в диагностике инфекции сосудистого трансплантата. Его можно использовать для дифференциации изолированной раневой инфекции от инфекции сосудистого трансплантата.

Новая роль ПЭТ/МРТ-визуализации сердечно-сосудистого воспаления и инфекции

С решением большинства первоначальных проблем, возникших при слиянии технологий ПЭТ и МРТ, интегрированные аппараты ПЭТ/МРТ теперь появляются на клинической сцене, доказывая расширенную роль молекулярной визуализации сердечно-сосудистых заболеваний. В дополнение к лучшему разрешению мягких тканей, чем КТ, МРТ предоставляет дополнительную функциональную информацию (например, при диффузионно-взвешенной визуализации, магнитно-резонансной спектроскопии и перфузионной визуализации), так что гибридная ПЭТ/МРТ-визуализация не только более чувствительна для определения структурных нарушений, связанных с с болезнями, но также предоставляет превосходную функциональную информацию, чем ПЭТ/КТ. Лучшее разрешение МРТ становится дополнением к информации о ПЭТ при визуализации небольших структур, таких как свинцовые инфекции CIED, где ПЭТ работает неоптимально. МРТ не использует ионизирующее излучение. Это снижает дозу радиации в результате исследования, обеспечивая повторяемость и лучшую роль в визуализации детей.

Заключение

В клинических условиях ПЭТ/КТ F-18 FDG полезна для оценки сердечно-сосудистого воспаления человека. В большинстве случаев его полезность включает подтверждение клинического подозрения, определение степени заболевания, прогнозирование и оценку эффективности терапевтического вмешательства. Дальнейшая разработка и внедрение включения F-18 FDG PET/CT в клиническую практику будет постоянно увеличивать количество показаний к ПЭТ/КТ.