Морфологические изменения миокарда при ишемической болезни сердца

Актуальность. Ишемическая болезнь сердца является  одной из главных проблем современной кардиологии, ежегодно в России фиксируется около 700 тыс. смертей, вызванных различными формами ИБС, летальность которых составляет порядка 70%. Помимо этого, ишемическая болезнь сердца сопровождается рядом осложнений, таких как стенокардия, кардиосклероз, сердечная недостаточность.

Цель. Изучение морфологических изменений миокарда при ишемической болезни сердца на основании анатомических трехмерных моделей.

Материалы и методы. Были изучены рентгеновские снимки 14 человек, проходивших лечение в ОБУЗ «Курская городская больница № 6», пульмонологического отделения, впоследствии служащие информационной базой для построения 3D-моделей сердца. Результаты и обсуждения. На рентгеновских снимках была отмечена гипертрофия сердца и его полостей. Согласно таблице 1, среди морфологических изменений миокарда преобладала ярко выраженная гипертрофия левого желудочка.

Таблица 1.

Морфологические изменения миокарда у больных с ИБС

При диагностике сердечно-сосудистых заболеваний  на основании данных инструментальных исследований рационально пользоваться тактикой разграничения стенки миокарда, что, в свою очередь, является сложной задачей из-за множества вариаций форм органа и качества медицинских изображений. В работе представлен автоматический метод извлечения стенки миокарда левого желудочка посредством произведения сагитальных срезов с трехмерной модели сердца, выполненной на основе данных рентген изображений грудной клетки.  Для  ее создания использовали технику прямого рендеринга, позволяющую получить  детальные модели путем построения множества независимых векторов при преобразовании снимков на единой матрице. Достоинство техники заключается в быстрой визуализации файлов формата Dicom, а это большинство современных медицинских изображений,  в виде трехмерной модели с возможностью воссоздания отдельных элементов. Распознавание и перевод изображений является полностью автоматизированным, после импорта изображений и выделения зон интереса производится автоматический перенос данных на трехмерную матрицу с последующим экспортом 3D-поверхности.

Для создания модели сердца использовали платформу программного обеспечения для обработки медицинских изображений Slicer 3D. В результате трехмерной визуализации был получен ряд моделей, некоторые из которых представлены на рисунках 1 и 2.

Рисунок.1. Гипертрофия левого желудочка, фронтальное изображение

Рисунок.2. Гипертрофия левого желудочка, сагитальный срез

Поскольку целью исследования являлось изучение морфологических изменений миокарда, а именно, толщины его стенок, с модели были убраны сосудистые структуры и клапанный аппарат. Метод диагностики с применением моделирования позволяет визуально зафиксировать толщину стенок и их патологические изменения. На рисунке 3 представлено сравнение полостей левых отделов сердца здорового человека (слева) и пациента, страдающего ишемической болезнью сердца.

Рисунок.3. Сравнение степени развития сердечной мышцы пациентов с ИБС и здоровых лиц

При сравнении гипертрофированного сердца (справа) со здоровым органом отмечаем гипертрофию левого желудочка концентрического типа с равномерным распределением участков утолщения и уменьшением внутреннего объема камеры. Значительно расширены внешние границы сердца, утолщение стенки миокарда преимущественно в нижних отделах, полость желудочка неоднородно уменьшена. 

Выводы. Определение объема миокарда дает важную информацию для прогнозирования и лечение ишемической болезни сердца. При изучении морфологических изменений миокарда у больных с ишемической болезнью сердца при помощи полигонального моделирования отмечалась гипертрофия левого желудочка, проявляющаяся в утолщении миокарда с деформацией его полости.