Введение

Инфекции сосудистых протезов (СП) являются нечастым, но грозным осложнением у больных после кардиохирургических вмешательств. Их распространенность составляет 1—6% случаев, при этом показатели смертности достигают 75—100% [1, 2].

Рандомизированные контролируемые исследования по диагностике инфекции СП отсутствуют, основные публикации по данной тематике представлены исследованиями крупных серий случаев [1—7]. Поэтому если для лечения инфекций других хирургических протезов (например, клапанов сердца и суставов) есть прочно утвердившиеся руководства, основанные на доказательной базе, то общепринятых рекомендаций по ведению больных с инфекцией СП нет [3—5]. В современной мировой клинической практике диагностика инфекции СП основывается на клинических, анамнестических и морфологических данных, а также на результатах лабораторных и инструментальных исследований [1—4]. Основными критериями постановки диагноза являются наличие лихорадки, положительные посевы крови, а также данные методов диагностической визуализации — трансторакальной и чреспищеводной эхокардиографии (эхоКГ), компьютерной томографии (КТ) с внутривенным контрастированием и магнитно-резонансной томографии [1—4].

В последние десятилетия для диагностики инфекционных процессов в сердце и сосудах стали также применять радионуклидные методы исследования, одним из которых является позитронно-эмиссионная томография, совмещенная с КТ (ПЭТ/КТ), с 18F-фтордезоксиглюкозой (18F-ФДГ). Преимуществом данного неинвазивного метода гибридной молекулярной визуализации является возможность ранней оценки метаболических изменений до появления структурного субстрата [7, 8]. В основе использования ПЭТ/КТ в диагностике воспаления лежит интенсивное накопление 18F-ФДГ клетками воспаления — полиморфноядерными лейкоцитами (активированные макрофаги и гранулоциты) и лимфоцитами, характеризуемыми повышенным уровнем гликолиза [8—10].

Инфекции СП имеют атипичную клиническую картину — основным клиническим проявлением является рецидивирующая лихорадка, в связи с этим больных неоднократно госпитализируют на длительное время (часто по несколько месяцев) в различные лечебные учреждения и назначают им эмпирическую антибактериальную терапию (АБТ) без четко установленного диагноза [1—4].

В последние годы в зарубежной литературе появились данные о многообещающих результатах ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ для выявления инфекционных процессов у больных после кардиохирургических вмешательств [6, 7, 11]. В нашей стране аналогичные исследования не проводились.

Цель исследования — изучение диагностических возможностей ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ у больных с подозрением на инфекцию СП.

Материал и методы

В проспективный анализ включены результаты 30 ПЭТ/КТ-исследований, выполненных 26 больным с подозрением на инфекцию СП после различных видов хирургического лечения (рис. 1); у 3 пациентов обследование проводилось неоднократно для оценки эффективности АБТ (у 2 дважды, у 1 трижды).

Рис. 1. Распределение случаев анализируемой группы (n=30) в зависимости от локализации сосудистого протеза.

В анализируемую группу случаев вошли 25 мужчин и 5 женщин; средний возраст 47±17 (15—82) лет. Интервал между имплантацией СП и проведением ПЭТ/КТ составил 3—276 мес, медиана 48 [20; 106] мес. Во всех случаях имплантированы синтетические СП (n=30).

В 1 (3%) случае пациентка обследована через 1 мес после хирургической обработки гнойного очага передней грудной стенки. У 3 (10%) пациентов ПЭТ/КТ выполняли неоднократно для оценки эффективности АБТ: у 1 — трижды по поводу медиастинита и остеомиелита грудины, у 2 — дважды по поводу инфекции шунта (n=1) и СП (n=1) грудной аорты. В остальных 23 (77%) случаях повышение температуры тела не было связано с известными воспалительными или инфекционными процессами.

В 11 (37%) из 30 случаев анализируемой группы в анамнезе зафиксированы эмболические события и другие инфекционные осложнения различной локализации (n=12): инфекционный эндокардит (ИЭ) нативного аортального клапана (n=2), инфекционный эндокардит протезированного клапана — ПК (n=2), в том числе в 1 случае с повторными острыми нарушениями мозгового кровообращения, стерномедиастинит (n=2), абсцесс паракондуитного пространства с ревизией средостения (n=1), ангина (n=1), абсцесс зуба (n=1), инфекция ложа электрокардиостимулятора — ЭКС (n=2), тромбоз подколенной артерии (n=1).

Общая характеристика случаев представлена на рис. 2. Во всех случаях на момент ПЭТ/КТ-обследования имелись результаты трансторакальной и/или чреспищеводной эхоКГ, КТ с внутривенным контрастированием, а также посевов крови.

Рис. 2. Распределение случаев анализируемой группы (n=30) в зависимости от результатов клинико-лабораторно-инструментального исследования при выполнении ПЭТ/КТ.

В анализируемой группе с подозрением на инфекцию СП (n=30) исходно до выполнения ПЭТ/КТ, согласно диагностическим критериям, диагноз был «подтвержденным» только у 23% (7) больных, тогда как у 77% (23) диагноз был «возможным» (n=11) или «исключенным» (n=12).

В 20 (67%) случаях в связи с высокой вероятностью инфекционного процесса по данным полного клинико-лабораторно-инструментального обследования, в том числе с учетом результатов ПЭТ/КТ, проведено повторное хирургическое лечение. Временной интервал между выполнением ПЭТ/КТ и операцией составил 1—28 дней, медиана — 10 [4; 21] дней.

Согласно интраоперационным данным (визуальная оценка и/или результат посева интраоперационного материала) в 17 (85%) из 20 случаев операций диагноз инфекции СП подтвержден. При этом в 13 (76%) случаях также выявлен инфекционный процесс другой локализации — в области нативного аортального клапана (n=1), ЭКС (n=1), протезированного и нативного клапанов (n=1), ПК (n=10); у 1 (6%) из пациентов исключена инфекция ЭКС. Посевы материала были положительными в 14 (82%) из 17 случаев с интраоперационно подтвержденной инфекцией СП.

В 3 (15%) из 20 случаев операций диагноз инфекции СП исключен, при этом у ²/₃ из этих больных выявлена инфекция ЭКС, а у 1 — ИЭ ПК.

Два (6%) случая в анализируемой группе представлены повторными обследованиями одного и того же пациента. При первичной ПЭТ/КТ корректно диагностирован инфекционный процесс в области проксимальных отделов аорто-аортального шунта через 20 лет после хирургического лечения, а также в легком и селезенке. При повторном обследовании, выполненном после длительной АБТ спустя 12 мес, определялась полная резорбция выявленных ранее изменений.

В 8 (27%) из 30 случаев анализируемой группы по результатам комплексного клинико-лабораторного и инструментального обследований диагноз инфекции СП был исключен, из них в 5 (63%) из 8 случаев также исключен ИЭ ПК. Больные выписаны без операции, дальнейшее наблюдение в течение 6±3 мес подтвердило отсутствие инфекции СП и ИЭ ПК.

Таким образом, в анализируемой группе с подозрением на инфекцию СП диагноз подтвержден в 18 (60%) и исключен в 12 (40%) случаях.

Исследования выполняли на гибридной системе ПЭТ/КТ («Siemens») через 90 мин после внутривенного введения 18F-ФДГ (175—200 МБк) по стандартному протоколу в режиме обследования всего тела — от уровня глазниц до уровня верхней трети бедра. Более подробно методика выполнения ПЭТ/КТ изложена в [12].

Для выполнения статистических расчетов использовали программу SPSS Statistics. Результаты представлены в виде медианы и интерквартильного размаха (25-й и 75-й процентили). Значения средних по группам представлены как среднее арифметическое ± стандартное отклонение, 95% ДИ, который учитывает объем малой выборки.

Результаты

Положительные результаты ПЭТ/КТ, свидетельствовавшие о наличии инфекционного процесса, получены в 17 (94%) из 18 случаев с подтвержденным диагнозом инфекции СП. Отрицательные результаты ПЭТ/КТ, подтверждающие отсутствие инфекционного процесса, получены в 6 (50%) из 12 случаев с исключенным диагнозом. В 6 (20%) из 30 случаев получены ложноположительные и в 1 (3%) — ложноотрицательный результаты ПЭТ/КТ.

Среди случаев с истинно положительными результатами ПЭТ/КТ (n=17) в 16 (94%) инфекционный процесс выявлен в зоне аортальных СП, в 1 (6%) — в зоне восходяще-нисходящего шунта грудной аорты. В 13 (76%) случаях патологическое накопление радиофармпрепарата определялось не только в зоне СП, но и парапротезно, что свидетельствовало о наличии абсцессов, которые в последующем были верифицированы интраоперационно (рис. 3).

Рис. 3. Пример истинно положительного результата ПЭТ/КТ.

Пациентка Ф., 54 года, через 78 мес после протезирования восходящей аорты с переходом на дугу синтетическим протезом и 18 мес после имплантации электрокардиостимулятора; в анамнезе состояние после хирургической обработки гнойного очага передней грудной стенки, в процессе антибиотикотерапии в течение 4 мес, на момент выполнения ПЭТ/КТ температура тела нормальная, результаты эхокардиографии и посевов крови отрицательные. При ПЭТ/КТ патологическое накопление 18F-ФДГ определяется по ходу протеза восходящей аорты и дуги на всем протяжении (стрелки 1), (б) в том числе в зоне проксимального анастомоза, (а, в) в мягкотканном парапротезном компоненте с распространением на клетчатку переднего средостения и правую нижнешейную область (стрелки 2). Кроме того, патологическое накопление 18F-ФДГ определяется (в) в области рукоятки грудины с признаками остеомиелита (стрелки 3) и по ходу экстракардиальных отделов электродов (стрелка 4). По ходу интракардиальных отделов электродов патологического накопления 18F-ФДГ не выявлено (круг, стрелки 5) (г).

а — виртуальное трехмерное ПЭТ-изображение; б—г — сверху вниз аксиальные проекции КТ, ПЭТ и фузионированного ПЭТ/КТ изображений.

Важно, что в 12 (71%) из 17 случаев с истинно положительными результатами ПЭТ/КТ также корректно оценены другие зоны интереса — инфекционный процесс выявлен в области ПК (n=9), нативного аортального клапана (n=1), ЭКС (n=1) и исключен в области ЭКС (n=1). В 1 случае по данным ПЭТ/КТ не удалось подтвердить наличие ИЭ нативного митрального клапана, выявленного по данным эхоКГ и верифицированного интраоперационно.

Среди случаев с истинно отрицательными результатами ПЭТ/КТ (n=6) в 1 (17%) случае инфекционный процесс корректно исключен как в зоне СП, так и в области ПК. В 3 (50%) случаев инфекционный процесс корректно исключен в зоне СП, однако диагностирован в зоне ЭКС (n=2) и ПК (n=1). В 1 (17%) случае истинно отрицательный результат получен при повторной ПЭТ/КТ (рис. 4).

Рис. 4. Примеры истинно положительного и истинно отрицательного результатов ПЭТ/КТ у пациента (оценка эффективности консервативного лечения инфекции сосудистого протеза).

Пациент К., 36 лет, обследован через 240 мес после операции (резекция коарктации аорты с протезированием фторлон-лавсановым эксплантатом и ушивание дистального отдела дуги аорты, аксилло-бифеморальное шунтирование справа по поводу рекоарктации аорты, восходяще-нисходящее шунтирование грудной аорты синтетическим протезом с удалением аксилло-бифеморального шунта) по поводу подъемов температуры тела до 42 °C в течение 5 мес, посевы крови были стерильными. При первичной ПЭТ/КТ (а, б) патологическое накопление 18F-ФДГ определяется по ходу восходяще-нисходящего синтетического шунта грудной аорты (1) и в очагах в селезенке (2). При повторной ПЭТ/КТ (в, г) указанные изменения резорбировались () после длительной антибиотикотерапии.

а, в — виртуальное трехмерное ПЭТ-изображение; б, г сверху вниз аксиальные проекции КТ, ПЭТ и фузионированного ПЭТ/КТ-изображений.

Среди случаев с ложноположительными результатами ПЭТ/КТ (n=6) в 3 (50%) исследование проведено одному и тому же пациенту. Первичная ПЭТ/КТ выполнена в раннем послеоперационном периоде — через 3 мес, выявлены признаки стерномедиастинита, диффузное патологическое накопление 18F-ФДГ в зоне протезов аортального клапана и восходящей аорты. Повторные ПЭТ/КТ проведены для оценки АБТ через 4 и 9 мес после операции, при первом определена незначительная положительная динамика, при последующем — полная резорбция инфекционного процесса в средостении и грудине. На этом фоне в зоне ПК и СП аорты ложное патологическое накопление 18F-ФДГ одинаковой интенсивности сохранялось при всех трех исследованиях (рис. 5). После завершения 6-месячного курса АБТ у пациента нормализовалась температура, на основании результатов повторных трансторакальной и чреспищеводной ЭхоКГ, а также периода наблюдения в течение 18 мес диагноз ИЭ ПК и инфекции СП аорты исключен. Ретроспективно результат расценен как ложноположительный.

Рис. 5. Пример ложноположительного результата ПЭТ/КТ.

На фоне антибиотикотерапии остеомиелита грудины и медиастинита (стрелки 1) сохраняется без убедительной динамики патологическое накопление 18F-ФДГ в зоне протезированного клапана и сосудистого протеза восходящей аорты (стрелки 2). Инфекционный процесс в грудине и прилежащих мягких тканях (а, б) сохраняется без динамики при первых двух исследованиях и резорбируется при третьем сканировании через 6 мес антибиотикотерапиии (в) (виртуальные трехмерные ПЭТ-изображения).

У 1 пациента получен ложноотрицательный результат ПЭТ/КТ через 28 мес после операции Bentall de Bono. Временной интервал между выполнением ПЭТ/КТ и повторным хирургическим лечением составил 4 мес. Интраоперационно выявлен выраженный инфекционный процесс в зоне как СП, так и ПК, получены положительные посевы материала.

В анализируемой группе (n=30) временной интервал между имплантацией СП и проведением ПЭТ/КТ у 3 (10%) пациентов, т.е. в половине случаев с ложноположительными результатами ПЭТ/КТ, составил 3 (n=2) и 4 (n=1) мес. Во всех остальных случаях (n=27) указанный интервал составил более 5 мес (см. таблицу).

Временной интервал между предшествующим хирургическим лечением и выполнением ПЭТ/КТ и число больных, которым проводили антибактериальную терапию

Как указано выше, 19 (63%) пациентов находились в процессе длительной АБТ при выполнении ПЭТ/КТ. Среди случаев с подтвержденной инфекцией СП (n=18) эти больные составили 61% (n=11), тем не менее истинно положительные результаты ПЭТ/КТ получены у 17 (94%) из них (см. таблицу).

Среди случаев неоднократного проведения ПЭТ/КТ (n=7) у 3 больных результаты исследования позволили корректно оценить эффективность АБТ в 100% случаев: положительная динамика в зоне СП (n=2), отрицательная динамика в зоне СП и протеза аортального клапана (n=2), положительная динамика инфекционного процесса в грудине и в средостении (n=3).

Проведен анализ диагностических показателей ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ: чувствительность, специфичность и точность метода в диагностике инфекции СП составили 94, 50 и 77% соответственно; положительная и отрицательная прогностическая ценность — 74 и 86%.

Важно, что 50% (3 из 6) ложноположительных результатов ПЭТ/КТ представлены исследованиями одного и того же пациента. При расчете диагностических показателей ПЭТ/КТ без двух указанных повторных исследований показатели специфичности возросли с 50 до 60%, точности — с 75 до 82%.

В анализируемой группе выполнение ПЭТ/КТ в режиме обследования «все тело» у 73% (22 из 30) позволило выявить очаги воспаления не только в зоне интереса (СП), но и другой локализации. Как указано выше, в 14 (64%) из 22 случаев дополнительно выявленные очаги воспаления определены в сердце и сосудах — ПК (n=11) и по ходу ЭКС (n=3). В 13 (59%) случаях очаги воспаления диагностированы в других областях: в грудине (n=9), в том числе в 2 случаях с признаками медиастинита и в 1 случае в сочетании с абсцессом легкого, в легком (n=1), в селезенке (n=1), в гемитораксе и прямой кишке (n=1), в анусе (n=1). Среди случаев с исключенной впоследствии инфекцией СП (n=12) и различными результатами ПЭТ/КТ, как истинно отрицательными (n=6), так и ложноположительными (n=6), выполнение исследования позволило установить возможную причину повышения температуры тела в 5 (42%) из 12 случаев.

Проанализировано распределение пациентов в зависимости от вероятности наличия инфекции СП (n=30) исходно до выполнения ПЭТ/КТ: у 77% (23) больных диагноз был «возможным» (n=12) или «исключенным» (n=11), у 23% (7) — «подтвержденным». Выполнение ПЭТ/КТ позволило корректно реклассифицировать 33% (10) случаев анализируемой группы: подтвердить инфекцию СП в 8 (67%) из 12 случаев с исходно «возможным» и в 2 (18%) из 11 случаев с исходно «исключенным» диагнозом; 13% (4) случаев анализируемой подгруппы реклассифицированы неправильно.

Таким образом, в анализируемой группе с подозрением на инфекцию СП (n=30) результаты ПЭТ/КТ позволили скорректировать тактику лечения в 80% (24) случаев: за счет реклассификации случаев с первоначально «возможным» и «исключенным» диагнозом и диагностики очагов воспаления вне зон интереса (СП) — 27% (8), за счет реклассификации случаев с первоначально «возможным» диагнозом — 7% (2), диагностики очагов воспаления экстракардиальной локализации — 53% (14).

Обсуждение

Диагностика инфекционных осложнений у больных с СП остается актуальным вопросом современной клинической медицины. Несмотря на комплексный подход с участием специалистов различных профилей в области кардиологии, кардиохирургии, инфекционных заболеваний и диагностической визуализации, постановка окончательного диагноза крайне сложна [1—4]. Это связано с неспецифической картиной заболевания, а также с высокой частотой получения отрицательных результатов лабораторно-инструментальных методов обследования, которые, однако, не исключают наличия инфекционного процесса [1—4]. Анализируемая группа в основном представлена именно такими случаями (пациенты с сомнительными или отрицательными лабораторно-инструментальными данными (77%), представляющие наибольший клинический интерес).

Как уже было сказано, частота инфекции СП невысока, в связи с этим большинство опубликованных исследований по изучению диагностических возможностей ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ проведено в небольших разнородных группах (25—39 больных) [7, 11, 13—18]. Согласно опубликованным данным, диагностические показатели ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ для данной патологии существенно различаются — чувствительность варьирует в пределах 77—100%, специфичность — 50—93% [11, 13, 17—21]. В единичном исследовании с более многочисленной группой больных (n=76) указанные показатели составили 98 и 76% соответственно [22]. По результатам метаанализа 2019 г. Kim и соавт., включившем 10 исследований (n=286), суммарные показатели чувствительности и специфичности составили 96 и 74% соответственно [20]. В настоящем исследовании возможности ПЭТ/КТ в диагностике инфекции СП проанализированы в группе из 30 больных — показатели чувствительности и специфичности составили 94 и 50% соответственно.

Значительные различия между диагностическими показателями в различных исследованиях, вероятно, связаны с дизайном исследования (анализ по пациентам или по зонам интереса), неоднородностью изучаемых подгрупп (биопротезы, синтетические СП, стенты, различные диаметры СП), методиками проведения ПЭТ/КТ-исследования, способами интерпретации результатов ПЭТ/КТ (в зависимости от характера интенсивности накопления 18F-ФДГ), их верификацией, а также с небольшими выборками больных. Тем не менее большинство исследователей отмечают, что, несмотря на высокую частоту ложноположительных результатов, отрицательные результаты ПЭТ/КТ позволяют избежать ненужного удаления СП [20, 21].

Доля ложноположительных результатов при подозрении на инфекцию СП в настоящем исследовании составила 20% (6 из 30). По данным метаанализа Kim и соавт., соответствующий показатель был несколько ниже — 13% (49 из 382) [20]. Высокая частота получения ложноположительных результатов может быть обусловлена рядом факторов. Одним из них является выраженный местный «стерильный» воспалительный процесс, связанный с обширным повреждением тканей при имплантации СП, а также их реакцией на наличие инородного синтетического материала. Среди пациентов с СП в раннем послеоперационном периоде так называемый постимплантационный синдром, не сопровождаемый клиническими проявлениями, встречается у 14—60% пациентов [23]. Причем воспалительная реакция различной степени может сохраняться на протяжении нескольких лет после имплантации СП [13].

Другим фактором, влияющим на получение ложноположительных результатов ПЭТ/КТ, может являться короткий интервал между предшествующим лечением и выполнением ПЭТ/КТ. В настоящем исследовании в подгруппе с ложноположительными результатами ПЭТ/КТ (n=6) интервал составлял от 3 до 88 мес, а в 50% (3 из 6) случаев исследование выполнено в раннем послеоперационном периоде — до 4 мес. Полученные данные, с одной стороны, свидетельствуют о наличии ложного патологического накопления 18F-ФДГ в зоне стерильного воспаления в области СП, с другой — подтверждают его длительное сохранение вне зависимости от времени, прошедшего после имплантации, что совпадает с данными других исследователей [7, 11, 14—18].

Ряд авторов полагают, что у пациентов с подозрением на инфекцию СП получение ложноотрицательных результатов ПЭТ/КТ обусловлено проведением АБТ перед исследованием [5, 6, 19]. В настоящем исследовании единственный ложноотрицательный результат получен у пациента, находящегося в процессе длительной АБТ. Тем не менее, несмотря на наличие данного фактора в 61% (11/18) случаев с подтвержденной инфекцией СП (n=18), истинно положительные результаты ПЭТ/КТ получены у 94% (17 из 18) больных. В исследовании Einspieler и соавт. (n=50) также показано, что проведение АБТ существенно не влияет на чувствительность метода [21].

Более того, результаты настоящего исследования показали, что выполнение ПЭТ/КТ-исследований в динамике позволило корректно оценить эффективность АБТ при невозможности проведения повторного хирургического лечения в 100% случаев. Таким образом, вопрос о влиянии АБТ на результаты ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ при диагностике и оценке эффективности консервативного лечения инфекции СП остается открытым.

К одной из возможных причин получения единственного ложноотрицательного результата ПЭТ/КТ у вышеуказанного пациента мы также относим длительный временной интервал между выполнением ПЭТ/КТ и повторным хирургическим лечением (4 мес).

Важным вопросом при постановке диагноза инфекции СП является определение распространенности инфекционного процесса — диагностика септических эмболов и других очагов инфекции. Инфекционные эмболы являются нередким осложнением и могут встречаться у 20—50% больных, зачастую протекают без каких-либо клинических проявлений, в связи с этим их диагностика затруднена [21, 24, 25]. В настоящем исследовании в 43% (13 из 30) случаев анализируемой группы выполнение обследования в режиме всего тела позволило диагностировать дополнительные очаги инфекции за пределами сердца и сосудов, что определило тактику лечения больных.

Заключение

Полученные данные свидетельствуют о высокой информативности ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ в диагностике инфекции СП: несмотря на ограниченную специфичность, метод обладает высокой чувствительностью и точностью. Включение ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ в диагностический алгоритм позволило корректно реклассифицировать 33% пациентов с «возможным» и «исключенным» диагнозом — подтвердить инфекцию СП. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности применения ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ у пациентов с подозрением на инфекцию СП, особенно при сомнительных или отрицательных данных лабораторно-инструментальных исследований. Важным преимуществом ПЭТ/КТ также является возможность диагностировать очаги инфекции иной локализации. Все вышеуказанное позволяет скорректировать тактику лечения больных данной категории.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.