CT vyšetření srdce a jeho využití v kardiologii

Cardiac computed tomography and its importance in cardiology K

Cardiac computed tomography (CT) has a broad spectrum of indications not only in the diagnostic process of cardiovascular disease but also in guiding before invasive procedures. Currently, cardiac CT can be used in evaluation of coronary artery disease, mainly in patients with low or moderate cardiovascular risk, in patients after percutaneous coronary intervention for stent evaluation, and also in patients after CABG for patency of grafts evaluation. CT also has an important role in identifying coronary anomalies. Anatomy of the heart can be used in invasive procedures, particularly before TAVI, in electroanatomical mapping before pulmonary vein isolation. The key role of CT is for diagnostic process of pulmonary embolism and aortal dissections and acute aortic syndromes.

Keywords:
CT – ischaemic heart disease – coronary anomalies – TAVI – pulmonary vein isolation

Autoři: R. Petr; H. Línková
Působiště autorů: Přednosta: prof. MUDr. Petr Widimský, DrSc., FESC ; 3. lékařská fakulta a Fakultní nemocnice Královské Vinohrady ; III. interní kardiologická klinika ; Univerzita Karlova v Praze
Vyšlo v časopise: Prakt. Lék. 2013; 93(2): 44-48
Kategorie: Přehledy

Souhrn

Vyšetření srdce pomocí počítačové tomografie (CT) našlo široké uplatnění nejenom v diagnostice kardiovaskulárních onemocnění, ale i v guidingu invazivních procedur. V současnosti lze CT využít v diagnostice ischemické choroby srdeční (ICHS), zejména u pacientů s nízkým a středním kardiovaskulárním rizikem, u pacientů po perkutánní koronární intervenci (PCI) k hodnocení stentů, ale i u pacientů po aorto-koronárním bypassu (CABG) v diagnostice průchodnosti bypassů. Významnou roli hraje v diagnostice koronárních anomálií. Anatomický obraz srdce získán při CT vyšetření pomáhá při invazivním vyšetření, a to zejména při perkutánní náhradě aortální chlopně (TAVI) a elektroanatomickém mapování při izolaci plicních žil. Nezastupitelnou roli má v akutní kardiologii, a sice především v diagnostice akutní plicní embolie a disekce či jiných akutních onemocněních aorty.

Klíčová slova:
CT – ischemická choroba srdeční – koronární anomálie –TAVI – izolace plicních žil

ÚVOD

Zobrazení srdce, „orgánu v pohybu“, představoval dlouho problém pro počítačovou tomografii (CT). Až pokrok ve vývoji CT přístrojů otevřel prostor pro větší využití CT v diagnostice kardiovaskulárních onemocnění. CT přístroj se čtyřmi řadami detektorů potřeboval k zobrazení srdce průměrně 35 s a v průběhu této vyšetřovací doby bylo nezbytné u pacientů zadržet dech. Současné nejmodernější přístroje s 256 řadami detektorů dokážou zobrazit srdce v průběhu 2–5 s a k tomu potřebují pouze dva srdeční cykly, resp. u 320 detektorových CT přístrojů dokonce jeden srdeční cyklus. Tento pokrok výrazně zlepšil specificitu a senzitivitu vyšetření zejména v diagnostice ischemické choroby srdeční (ICHS), výrazně zlepšil kvalitu vyšetření a redukoval artefakty (1–5).

CT V DIAGNOSTICE ISCHEMICKÉ CHOROBY SRDEČNÍ

Používáme jednak vyšetření pomocí kalciového skóre a jednak samotnou CT koronarografii.

Kalciové skóre je vyšetření tepen srdce bez použití kontrastní látky a je historicky nejstarší zobrazovací metodou využívající CT v kardiologii. Bylo prokázáno, že množství kalcia v koronárních tepnách vysoce koreluje s kardiovaskulárním rizikem, a proto se používá ke stratifikaci kardiovaskulárního rizika. Vyšetření se dá provést s poměrně nízkou radiační zátěží (obvykle 1–1,5 mSv). Nepřítomnost kalcia u asymptomatických pacientů vylučuje ischemickou chorobu srdeční. Naopak u pacientů s vysokou hodnotou kalciového skóre CT koronarografii neprovádíme, ale tyto nemocné indikujeme přímo k invazivní koronarografii (6–7).

CT koronarografie je neinvazivní metoda, která zobrazuje lumen koronárních tepen po podání kontrastní látky. Podobně jako při klasické koronarografii používáme jodové kontrastní látky; na rozdíl od invazivní koronarografie je aplikace kontrastu nitrožilní. Vyšetření je nutné provádět za kontroly EKG (EKG gating). CT přístroj je schopen detekovat vlny R a zpětně rekonstruovat obraz v jednotlivých fázích srdečního cyklu.

Náběr dat při vyšetření a příprava pacienta k vyšetření. Pro náběr dat se používají dvě základní metody. Při retrospektivním gateingu probíhá náběr dat v celém RR intervalu, čímž je možné zpětně rekonstruovat obraz v libovolném místě srdečního cyklu. Pro hodnocení koronárních tepen se využívají části srdečního cyklu, kde dochází k nejmenšímu pohybu koronárních tepen, což vede k minimalizaci pohybových artefaktů. Nejvhodnější pro náběr dat je middiastola (70–80% RR intervalu), nebo endsystola (40% RR intervalu). To využívá tzv. prospektivní gating, kde přístroj na základě průměrného trvání RR intervalu měřeného několik úderů před náběrem dat „předpovídá“, kdy nastane požadovaný okamžik náběru dat (obvykle middiastola) a v tomto čase provede sběr dat, tj. v ostatních částech srdečního cyklu náběr neprobíhá. Tímto způsobem lze významně ušetřit radiační dávku při vyšetření (obr. 1). Tento postup však nelze použít u pacientů s nepravidelnou srdeční akcí, zejména u pacientů s fibrilaci síní a pacientů s tachykardií (8). Se stoupající tepovou frekvencí se při vyšetření výrazně zvyšuje počet artefaktů, které limitují hodnocení koronárních tepen. Příprava pacienta před vyšetřením je proto velmi důležitá. Pacientům s tepovou frekvencí nad 70/min podáváme před vyšetřením beta-blokátor perorálně minimálně hodinu před vyšetřením, nebo intravenózně bezprostředně před vyšetřením (9). Před vyšetřením dále podáváme sublinguálně nitroglycerín, který způsobuje dilataci koronárních tepen, a tím zvyšuje kvalitu jejich zobrazení. Vyšetření srdce nelze provést u pacientů, u kterých není možné podat kontrastní látku (alergie na kontrastní látku, renální insuficience, dekompenzovaná tyreopatie), u pacientů s nedostatečnou spoluprací (neschopnost zadržet dech v průběhu vyšetření) a u pacientů s klaustrofobií. Nevhodní k vyšetření jsou také nemocní s tachykardií nebo výrazně nepravidelným srdečným rytmem (5).

Obr. 1. Prospektivní náběr dat v middiastole, náběr dat probíhá pouze v úseku 70–80% RR intervalu, čím se výrazně snižuje dávka záření (A). Retrospektivní EKG gating s modulací dávky, plná dávka záření byla aplikována v úseku 30–80% RR intervalu, v ostatních částech se dávka záření výrazně snižuje, plná dávka záření je znázorněna červenou čárou a růžovou čárou je znázorněn úsek se sníženou dávkou záření (B). Retrospektivní EKG gating bez modulace dávky (C).

CT vyšetření má i určité limitace. Při hodnocení musíme vzít v úvahu především možnost přítomnosti artefaktů. Ty mohou vznikat jednak v důsledku pohybu pacienta, nebo pohybem srdce zejména u pacientů s vysokou frekvencí. Někdy se setkáváme také s tzv. „step“ artefakty, které vznikají při skládaní obrázku z více částí nabraných při různých úderech srdce. Dále nalézáme artefakty způsobené vysokou denzitou implantovaného kovového materiálu (elektroda kardiostimulátoru, svorky, klipy). Limitací je také vysoký obsah kalcia.

Při zvažování indikací k CT vyšetření je nutné počítat i s radiační dávkou, která se průměrně pohybuje kolem 5–10 mSv a aplikací kontrastní látky, v průměru mezi 60–100 ml (2–4).

CT v diagnostice bolestí na hrudi

CT je cenné vyšetření v diferenciální diagnostice bolestí na hrudi. Je vhodné u pacientů s nízkým nebo středním kardiovaskulárním rizikem. V porovnání s invazivní koronarografií nám CT lépe zhodnotí složení aterosklerotického plátu (10). Rozlišovat můžeme dle obsahu kalcia kalcifikovaný, nekalcifikovaný a smíšený plát (obr. 2). Nekalcifikované pláty se považují za více rizikové pro vznik akutního koronárního syndromu (11). U akutně vyšetřených pacientů s bolestí na hrudi je CT vyšetření vhodné zejména u pacientů s negativními kardiospecifickými enzymy a s normálním, resp. nediagnostickým EKG (stimulovaný rytmus, raménková blokáda staršího data). Diagnostická výtěžnost vyšetření je porovnatelná, resp. dle některých studií více přesná než zátěžové vyšetření. V porovnání se zátěžovým testem je CT vyšetření méně časově náročné a navíc se při jednom vyšetření dá vyloučit i disekce aorty a plicní embolie (tzv. triple rule out). Často se navíc objeví i neočekávaná nekardiální příčina obtíží (obr. 3) (12–13). U symptomatických pacientů je pouze vyšetření kalciového skóre nedostatečné k vyloučení akutního koronárního syndromu, u pacientů s kalciovým skóre 0 můžeme nalézt kritickou stenózu či dokonce uzávěr tepny způsobenou měkkým plátem (obr. 4) (7). U pacientů s vysokým kardiovaskulárním rizikem je vhodnější provedení zátěžového vyšetření nebo rovnou provedení invazivní koronarografie. CT vyšetření také není vhodné ke screeningu asymptomatických pacientů (5).

**Obr. 2. Pacient s měkkým aterosklerotickým plátem (A), smíšeným aterosklerotickým plátem (B) a kalcifikovaným plátem (C)**

**Obr. 3. Šedesátiletá pacientka vyšetřena pro dušnost, odeslána k vyloučení plicní embolie. Při CT vyšetření nalezen tumor plic s útlakem levého bronchu.**

Obr. 4. Padesátidvouletá nemocná vyšetřena pro bolesti na hrudi, kalciové skóre 0. CT koronarografie prokázala měkký plát v středním úseku ramus interventricularis anterior (RIA) (A). Invazivní koronarografie nález potvrdila (B), pacientce byla provedena PCI s implantací stentu.

Pacienti po perkutánní koronární intervenci (PCI)

CT koronarografii lze využít v diagnostice průchodnosti stentu. Limitací jsou artefakty kovového materiálu. Možnost diagnostiky závisí na typu a průměru stentu. Obecně obvykle dobře hodnotitelné jsou stenty s průměrem nad 3 mm implantované v proximálních segmetech koronárních tepen. Stenty s menším průměrem implantované obvykle v periferii hodnotit nelze (obr. 5) (5, 14).

Obr. 5. Stent s průměrem 4 mm implantován v proximálním úseku ramus circumflexus, bez známek restenózy (A). Stent s průměrem 2,5 mm implantován do ramus posterolateralis dexter, vyloučit restenózu vzhledem k malému průměru nelze (B).

Pacienti po aortokoronárním bypassu

CT vyšetření má výbornou diagnostickou přesnost v diagnostice průchodnosti bypassů. Toto vyšetření v některých případech může nahradit časově náročné invazivní vyšetření s obtížnou sondací bypassů. Poskytuje nám informaci o průchodnosti, ale i průběhu bypassu a jeho vztahu ke sternu či jiným anatomickým strukturám, což je cennou informací u pacientů před zvažovanou reoperací. Limitací vyšetření mohou být kovové klipy. Nativní tepny, které jsou obvykle difuzně postižené a výrazně kalcifikované, jsou často obvykle velmi obtížně hodnotitelné (obr. 6) (5, 15).

**Obr. 6. 3D rekonstrukce pacienta po aortokoronárním bypassu. Šipky ukazují volně průchodný arteriální bypass LIMA-RIA a volně průchodný žilní bypass na ramus marginalis sinister (RMS).**

CT V GUIDINGU INVAZIVNÍCH PROCEDUR

CT před katétrovou implantací aortální chlopně (TAVI – Transcatheter ortic Valve Implantation)

CT má nenahraditelnou úlohu u pacientů před perkutánní náhradou aortální chlopně. Vyšetření využíváme pro ozřejmění anatomie aortální chlopně, měření velikosti aortálního prstence, což je nezbytné pro správný výběr velikosti chlopenní náhrady. Důležitý je i vztah chlopně k odstupu koronárních tepen, zobrazení bulbu aorty a výtokového traktu levé komory. Při jednom vyšetření lze vyhodnotit na základě tortuosity množství kalcifikací a diametru tepny, optimální přístup k výkonu, přístup femorální, přístup přes podklíčkovou tepnu nebo u některých protéz eventuální apikální přístup (obr. 7) (16–17).

Obr. 7. CT u pacientů před TAVI se používá k hodnocení morfologie aortální chlopně (A – bikuspidální kalcifikovaná aortální chlopeň), k měření aortálního prstence, důležitého pro správný výběr velikosti náhrady (B, C), k hodnocení vztahu prstence a odstupu koronárních arterií, hodnocení anatomie ascendentní aorty (D). Zobrazením periferních tepen při jednom vyšetření lze také vybrat optimální přístup pro výkon. Důležité je zejména posouzení tortuosity (E), měření minimální lumen a množství kalcifikací periferních tepen (F).

CT a jeho využití v arytmologii

U pacientů s fibrilací síní před izolací plicních žil nám CT umožňuje sestavit 3D model levé síně, který lze využít při elektroanatomickém mapování v průběhu výkonu. Lze ho využít také v diagnostice eventuální restenózy plicních žil po výkonu (18). Má úlohu i v zobrazení anatomie koronárního sinu, eventuálně anatomických anomálií před implantací biventrikulárního kardiostimulátoru (19).

DALŠÍ VYUŽITÍ CT VYŠETŘENÍ SRDCE

CT u koronárních anomálií a vrozených srdečních vad

CT je velmi cennou zobrazovací metodou používanou v diagnostice koronárních anomálií a vrozených srdečních vad. V diagnostice koronárních anomálií lze snadno zobrazit průběh koronárních tepen a zejména jejich vztah k plicnici a aortě, který je důležitý k identifikaci tzv. maligních koronárních anomálií, kde koronární tepna probíhá mezi aortou a plicnicí. Další anomální průběhy se z hlediska rizika náhlé smrti považují za „benigní“ (obr. 8) (20).

Obr. 8. Pacient s anomálním odstupem RIA z proximálního úseku pravé koronární tepny (ACD), jedná se o „benigní“ prepulmonální průběh (A). Pacient s anomálním odstupem ACD z levého koronárního sinu a následným „maligním“ průběhem mezi kmenem plicnice a ascendentní aortou (B). Tato anomálie je spojena s vyšším rizikem náhle smrti.

CT v diagnostice patologických útvarů srdce

Podezření na nádorové onemocnění srdce nebo perikardu je častou indikací k provedení vyšetření. Povaha této metody a možnost provedení 3D rekonstrukcí srdečních struktur představuje přínos v diferenciální diagnostice. Vyšetření dále umožňuje ozřejmit přesnou lokalizaci a vztah k okolním strukturám. U pacientů indikovaných k chirurgické léčbě je vyšetření velmi cennou informací před operačním zákrokem (obr. 9).

Obr. 9. Šedesátisedmiletý pacient odeslán k CT vyšetření pro nejasný útvar v oblasti boční stěny levé síně zjištěný při transthorakální echokardiografii. CT vyšetřením nalezena perzistující levostranná horní dutá žíla, která ústí do výrazně dilatovaného koronárního sinu, což objasnilo echokardiografický nález (A, B). Sedmdesátisedmiletý nemocný odeslán k vyšetření pro útvar nalezený v levé síni, pomocí CT vyšetření zjištěn laločnatý útvar vycházející se síňového septa, pacient odeslán k chirurgické exstirpaci, histologicky se potvrdil myxom levé síně (C, D).

CT VYŠETŘENÍ SRDCE V KARDIOCENTRU FNKV

Na našem pracovišti jsme od srpna 2010 do konce roku 2012 provedli celkem 735 vyšetření srdce, z toho kontrastních vyšetření bylo 585, u 150 vyšetření se jednalo pouze o vyšetření kalciového skóre. Zastoupení jednotlivých indikací u kontrastních vyšetření je znázorněno v grafu 1. Z indikací převládala diagnostika ischemické choroby srdeční u 346 pacientů (59 %). Z toho u 33 pacientů se jednalo o hodnocení průchodností stentu a u 45 nemocných o hodnocení průchodnosti aortokoronárních bypassů. Před zvažovanou TAVI jsme provedli celkem 55 (9 %) vyšetření, z arytmologické indikace (před izolací plicních žil, kontrola polohy elektrod, či jiné indikace) jsme provedli celkem 87 (15 %) vyšetření. Z dalších vzácnějších indikací (zejména koronární anomálie, vrozené srdeční vady, nitrosrdeční útvary) bylo vyšetření provedeno u 97 pacientů (17 %). Od zavedení této metody na našem pracovišti výrazně roste počet vyšetření (graf 2). Průměrná dávka záření při vyšetření s růstem počtu vyšetření výrazně klesá. Pokud v roce 2010 byla radiační zátěž jedné CT koronarografie 10,6 ± 6 mSv, v roce 2011 to bylo již 9,0 ± 6,7 mSv a v roce 2012 dokonce jenom 5,5 ± 3,6 mSv. Při vyšetření bylo na našem pracovišti průměrně použito 86 ± 19 ml kontrastní látky.

**Graf 1. Spektrum indikací CT srdce u pacientů vyšetřených v našem kardiocentru**

**Graf 2. Nárůst počtu CT vyšetření srdce v našem kardiocentru**

ZÁVĚR

CT srdce představuje prudce rozvíjející se zobrazovací metodu, která nachází čím dále širší prostor v diagnostice kardiologických onemocnění. Zavedením modernějších přístrojů se výrazně zvýšila kvalita zobrazení a výrazně snížila dávka záření.

Adresa pro korespondenci:

MUDr. Róbert Petr

III. interní kardiologická klinika 3. LF UK a FNKV

Šrobárova 50, 100 34 Praha 10

e-mail: robert.petr@fnkv.cz

Zdroje

1. Achenbach S, Ropers D, Pohle FK, et al. Detection of coronary artery stenoses using multi-detector CT with 16 × 0.75 collimation and 375 ms rotation. Eur Heart J 2005; 26(19): 1978–1986.

2. Budoff MJ, Dowe D, Jollis JG, et al. Diagnostic performance of 64-multidetector row coronary computed tomographic angiography for evaluation of coronary artery stenosis in individuals without known coronary artery disease: results from the prospective multicenter ACCURACY (Assessment by Coronary Computed Tomographic Angiography of Individuals Undergoing Invasive Coronary Angiography) trial. J Am Coll Cardiol 2008; 52: 1724–1732.

3. Miller JM, Rochitte CE, Dewey M, et al. Diagnostic performance of coronary angiography by 64-row CT. N Engl J Med 2008; 359: 2324–2336.

4. Petcherski O, Gaspar T, Halon DA, et al. Diagnostic accuracy of 256-row computed tomographic angiography for detection of obstructive coronary artery disease using invasive quantitative coronary angiography as reference standard. Am J Cardiol 2012 [Epub ahead of print]. doi: 10.1016/j.amjcard.2012.

5. Taylor AJ, Cerqueira M, Hodgson JM, et al. ACCF/SCCT/ACR/AHA/ASE/ASNC/NASCI/SCAI/SCMR 2010 appropriate use criteria for cardiac computed tomography. A report of the American College of Cardiology Foundation Appropriate Use Criteria Task Force, the Society of Cardiovascular Computed Tomography, the American College of Radiology, the American Heart Association, the American Society of Echocardiography, the American Society of Nuclear Cardiology, the North American Society for Cardiovascular Imaging, the Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, and the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance. J Am Coll Cardiol 2010; 56(22): 1864–1894.

6. Agatston AS, Janowitz WR, Hildner FJ, et al. Quantification of coronary artery calcium using ultrafast computed tomography. J Am Coll Cardiol 1990; 15(4): 827–832.

7. Rubinshtein R, Gaspar T, Halon DA, et al. Prevalence and extent of obstructive coronary artery disease in patients with zero or low calcium score undergoing 64-slice cardiac multidetector computed tomography for evaluation of a chest pain syndrome. Am J Cardiol 2007; 99(4): 472–475.

8. Qin J, Liu LY, Fang Y, et al. 320-detector CT coronary angiography with prospective and retrospective electrocardiogram gating in a single heartbeat: comparison of image quality and radiation dose. Br J Radiol 2012; 85(1015): 945–951.

9. Dewey M, Teige F, Laule M, et al. Influence of heart rate on diagnostic accuracy and image quality of 16-slice CT coronary angiography: comparison of multisegment and halfscan reconstruction approaches. Eur Radiol 2007; 17(11): 2829–2837.

10. van Velzen JE, Schuijf JD, de Graaf FR, et al. Diagnostic performance of non-invasive multidetector computed tomography coronary angiography to detect coronary artery disease using different endpoints: detection of significant stenosis vs. detection of atherosclerosis. Eur Heart J 2011; 32(5): 637–645.

11. van Velzen JE, de Graaf FR, Jukema JW, et al. Comparison of the relation between the calcium score and plaque characteristics in patients with acute coronary syndrome versus patients with stable coronary artery disease, assessed by computed tomography angiography and virtual histology intravascular ultrasound. Am J Cardiol 2011; 108(5): 658–664.

12. Winchester DE, Wymer DC, Shifrin RY. Responsible use of computed tomography in the evaluation of coronary artery disease and chest pain. Mayo Clin Proc 2010; 85(4): 358–364.

13. Achenbach S, Raggi P. Imaging of coronary atherosclerosis by computed tomography. Eur Heart J 2010; 31(12): 1442–1448.

14. de Graaf FR, Schuijf JD, van Velzen JE, et al. Diagnostic accuracy of 320-row multidetector computed tomography coronary angiography to noninvasively assess in-stent restenosis. Invest Radiol, 2010; 45(6): 331–340.

15. Weustink AC, Nieman K, Pugliese F, et al. Diagnostic accuracy of computed tomography angiography in patients after bypass grafting: comparison with invasive coronary angiography. JACC Cardiovasc Imaging 2009; 2(7): 816–824.

16. Pontone G, Andreini D, Bartorelli AL, et al. Feasibility and accuracy of a comprehensive multidetector computed tomography acquisition for patients referred for balloon-expandable transcatheter aortic valve implantation. Am Heart J 2011; 61(6): 1106–1113.

17. Leipsic J, Gurvitch R, Labounty TM, et al. Multidetector computed tomography in transcatheter aortic valve implantation. JACC Cardiovasc Imaging 2011; 4(4): 416–429.

18. Piorkowski C, Kircher S, Arya A, et al. Computed tomography model-based treatment of atrial fibrillation and atrial macro-re-entrant tachycardia. Europace 2008, 10(8): 939–948.

19. Heydari B, Jerosch-Herold M, Kwong RY. Imaging for planning of cardiac resynchronization therapy. JACC Cardiovasc Imaging 2012; 5(1): 93–110.

20. Tresoldi S, Mezzanzanica M, Campari A, et al. The role of computed tomography coronary angiography in the management of coronary anomalies. J Card Surg 2012; 13: 1–4.