|
Количественный анализ изображений изотопной вентрикулографии для оценки сократимости миокарда правого желудочка
О.В. Благосклонов, Г.И. Сторожаков, J. Verdenet, A. Sabbah, JC. Cardot
Кафедра госпитальной терапии N2 Российского государственного медицинского университета, Москва, Россия,
отделение ядерной медицины Университета Франш-Комте, Безансон, Франция
Данные изотопной вентрикулографии с 99mTc могут быть использованы для оценки сократительной способности миокарда. При количественном анализе обработка изображений чаще всего осуществляется на основе преобразования Fourier (Fourier transform). В то же время применение преобразования Karhunen-Loeve (Karhunen-Loeve transform) имеет ряд преимуществ. Исследована возможность диагностики аритмогенной дисплазии правого желудочка (ПЖ) и инфаркта миокарда ПЖ на основе количественного анализа изображений изотопной вентрикулографии с применением преобразования Karhunen-Loeve. Для исследования был отобран 31 пациент: 8 больных с аритмогенной дисплазией ПЖ, 8 больных, перенесших инфаркт миокарда ПЖ, и 15 человек, рассматриваемых как здоровые. Количественный анализ был основан на вычислении средней интенсивности и стандартного отклонения интенсивности в зоне ПЖ. Полученные предварительные результаты позволяют утверждать, что с помощью количественного анализа изображения KL1 преобразования Karhunen-Loeve можно диагностировать такие заболевания, как аритмогенная дисплазия ПЖ и инфаркт миокарда ПЖ.
Ключевые слова:
Изотопная вентрикулография широко применяется для определения фракции выброса как левого, так и правого желудочка сердца и гораздо реже - для оценки собственно сократительной способности миокарда, хотя изменение сократимости является важным показателем в диагностике многих заболеваний сердца, в частности инфаркта миокарда и различных кардиомиопатий.
Аномалии сокращения миокарда могут быть обнаружены при визуальном анализе последовательности изображений изотопной вентрикулографии [1]. Однако этот метод является субъективным и зависит от опыта исследователя.
Самым распространенным методом цифровой обработки изображений и их количественного анализа является анализ Fourier. Этот метод может быть с успехом применен в диагностике таких заболеваний, как аритмогенная дисплазия правого желудочка (ПЖ) [1] и инфаркт миокарда ПЖ [2].
Однако применение преобразования Fourier (Fourier transform), ограниченного первой гармоникой, для обработки изображений изотопной вентрикулографии имеет определенные недостатки [3-5]. В настоящее время в качестве альтернативных методов предлагаются мультигармонический (multiharmonic) анализ Fourier, факториальный анализ динамических структур (factor analysis of dynamic structures) и преобразование Karhunen-Loeve (Karhunen-Loeve transform).
Цель настоящего исследования состояла в изучении возможности применения преобразования Karhunen-Loeve для оценки сократимости миокарда (ПЖ) и диагностики аритмогенной дисплазии ПЖ и инфаркта миокарда ПЖ.
Эти два заболевания были выбраны нами не случайно. Диагностика этих заболеваний с помощью стандартных методов исследования (электро-, эхокардиографии, контрастная вентрикулография) зачастую оказывается слишком сложной или невозможной [6-8].
В то же время важность ранней диагностики аритмогенной дисплазии ПЖ обусловлена, в частности, молодым возрастом больных - средний возраст обнаружения этого заболевания 30-40 лет [6, 9]. При этом аритмогенная дисплазия ПЖ является причиной около 6% случаев внезапной смерти, обусловленной сердечно-сосудистой патологией в возрастной группе до 65 лет [6, 10].
В свою очередь диагностика инфаркта миокарда ПЖ, который долгое время считался редкой патологией, не оказывающей прогностического влияния на течение болезни, в настоящее время приобретает все большее значение.
Хотя изолированный инфаркт миокарда ПЖ является исключительно редкой находкой - его частота составляет лишь 0,5-2% от всех случаев инфаркта, при инфарктах левого желудочка задней и нижней локализации сочетанное поражение миокарда ПЖ обнаруживается в 34-50% случаев [7, 8].
По мнению многих авторов, поражение ПЖ при инфаркте миокарда осложняет течение и ухудшает прогноз заболевания [7, 8], что требует изменения тактики лечения - для пациентов с поражением миокарда обоих желудочков ангиопластика является методом выбора, так как медикаментозная тромболитическая терапия оказывается недостаточно эффектив-ной [11].
Материал и методы
Исследование проводилось в 3 группах (всего 31 человек). В 1-ю группу были включены 8 пациентов с аритмогенной дисплазией ПЖ, в том числе 6 мужчин, средний возраст 51,7 20,4 года. Диагноз был поставлен на основании клинических признаков и обнаружения поздних потенциалов на сигнал-усредненной ЭКГ; у 5 пациентов диагноз был подтвержден при ядерно-магнитно-резонансном исследовании. У всех больных нарушения ритма сердечных сокращений носили транзиторный характер и отсутствовали признаки сердечной недостаточности.
Во 2-ю группу вошли 8 пациентов, перенесших инфаркт миокарда ПЖ, в том числе 7 мужчин, средний возраст 63,9 6,5 года. У всех больных наблюдалась характерная клиническая и электрокардиографическая картина инфаркта миокарда ПЖ; исследование проводилось не ранее чем через 4 нед. после инфаркта.
3-я группа состояла из 15 человек (10 мужчин и 5 женщин, средний возраст 58,4 9,0 года), рассматриваемых как здоровые.
Методом "gated mode" изотопной вентрикулографии для каждого пациента была получена последовательность из 16 изображений размером 64Х64, описы-вающая один цикл сокращения сердца. Исследование проводилось с использованием эритроцитов, меченных 99mTc (42 МБк/кг), на гамма-камере "Sophycamеra NXT" (фирма "Sophy Mеdical Vision", Франция).
Преобразование Fourier осуществлялось с помощью стандартного программного обеспечения фирмы-производителя гамма-камеры.
Для преобразования Karhunen-Loeve было разработано собственное программное обеспечение с применением пакета Borland C++ версия 4.0 (фирма "Borland International, Inc.," США).
Для последующего анализа использовались изоб-ражения амплитуды и фазы первой гармоники Fourier и второе изображение (KL1) преобразования Karhunen-Loeve.
Анализ проводился тремя исследователями раздельно.
При визуальном анализе заключение о наличии или отсутствии аномалий сокращения миокарда основывалось на степени цветовой однородности в зоне ПЖ ("зоне интереса").
Для количественного анализа использовалась программа Matlab версия 5.1 (фирма "MathWorks Inc.," США). Зона правого желудочка определялась исследователем вручную, после чего программа производила вычисление средней интенсивности (M) и стандартного отклонения интенсивности (SD) в этой зоне (рис.1).
Для изображений амплитуды и KL1 вычисленные значения были нормализованы в соответствии с максимальным показателем определяемого параметра в каждой группе пациентов.
 |
| Рис. 1. Пример определения контура ПЖ. |
Результаты исследования
Визуальный анализ изображений амплитуды и фазы Fourier и второго изображения (KL1) Karhunen-Loeve
На рис.2 представлены изображения амплитуды, фазы и KL1, характерные для каждой группы обсле-дованных.
Следует отметить, что у здоровых лиц на всех трех изображениях зона ПЖ однородная.
В группе больных с аритмогенной дисплазией ПЖ на изображениях амплитуды и KL1 в "зоне интереса" можно увидеть один или несколько участков с более слабой интенсивностью. Изображение фазы однород-ное или почти однородное.
В группе больных, перенесших инфаркт миокарда ПЖ, на всех изображениях в зоне ПЖ имеется участок резко сниженной, вплоть до нулевой, интенсивности, соответствующий зоне некроза.
 |
| Рис. 2. Изображения амплитуды и фазы преобразования Fourier и KL1 преобразования Karhunen-Loeve, характерные для каждой группы обследованных. |
Далее...
Написать комментарий
| 
