Что такое ким при атеросклерозе
Скоро выйдет наша книга «Диагностика старения», небольшой отрывок из неё про один из самых важных и доступных для мониторинга маркеров старения.
Толщина комплекса интима-медиа общей сонной артерии, а точнее ее изменение, является ранним маркером атеросклероза и ишемической болезни сердца.
Стенки сосудов состоят из трех слоев: внешней (экстерна), средней (медиа), внутренней (интима) оболочек. В силу особенностей построения ультразвукового изображения толщину более плотной наружной оболочки точно измерить сложно, более информативным и важным для диагностики является измерение толщины средней и внутренней оболочек, в которых в основном происходят изменения при атеросклерозе и гипертонической болезни.
При этих изменениях увеличивается толщина комплекса интима-медиа (КИМ) (средняя и внутренняя стенка сосуда вместе) теряется его двухслойность, структура может быть однородной или неоднородной с появлением участков различной плотности, шероховатостей поверхности.
Ультразвуковое исследование толщины КИМ позволяет выявить минимальные изменения сосудистой стенки и является одним из ранних чувствительных маркеров коронарного атеросклероза.
Чем уже просвет сосудов, тем тяжелее протекает через сосуд кровь и хуже кровоснабжаются все органы и системы организма.
На рисунке 45 показан молодой сосуд, а справа — более старый, в котором сильно увеличена толщина комплекса интима–медиа. В результате просвет уменьшился, и ток крови по такому сосуду ухудшился.
В ряде исследований показано, что толщина комплекса интима–медиа сонной артерии растёт с возрастом (рис. 46). До 25 лет толщина КИМ колеблется около 0,6 мм, но уже к 45 годам она в среднем выше 0,8 мм. А у мужчин этот показатель даже в 25–34 года может уже достигать отметки 0,8 мм [169].
Интересно, что по данным метаанализа восьми исследований, проведённого в 2007 году учёными из Университета Гёте (Германия), увеличение толщины КИМ сонной артерии всего на 0,1 мм статистически значимо увеличивает риск инфаркта миокарда на 15%, а риск инсульта на 18% с учётом поправок на возраст и пол [170].
Корейское исследование 2014 года, охватившее 9374 человека в возрасте 45–74 лет [171], и европейское исследование 2016 года, оценившее более 1000 человек [172], показали, что толщина комплекса интима–медиа сонной артерии также связана с сахарным диабетом, ожирением, гипертонической болезнью и другими проявлениями метаболического синдрома, а также с секрецией инсулина и даже с наличием камней в желчном пузыре у мужчин [173].
Исследования, проведенные сотрудниками Политехнического университета Марке (Италия) с участием 66 и 406 пациентов соответственно показали, что чем толще КИМ, тем выше вероятность нарушения работы мозга — от лёгкого когнитивного нарушения до болезни Альцгеймера [174, 175]. А ведь болезнь Альцгеймера — это тоже одна из причин смертности в пожилом возрасте.
В четырёхлетнем исследовании, опубликованном в 2005 году, сотрудники научной группы из Токийского женского медицинского университета обследовали 298 людей старше 75 лет и показали, что толщина КИМ сама по себе или в комбинации с уровнем гомоцистеина (аминокислоты, которая при повышенном содержании в крови повреждает интиму сосудов) может предсказывать вероятность смерти от сердечно-сосудистых заболеваний и даже смерти от всех причин. То есть чем толще КИМ сонных артерий, тем выше риск умереть [176].
Ожирение является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний предположительно за счёт активного раз- вития атеросклероза. Учёные из Сиднейского университета провели метаанализ 3197 статей и отобрали девять исследований с участием в общей сложности 393 человек с ожирением, которые по- теряли в среднем 16 кг массы тела за 20 месяцев.
Вывод: у людей с ожирением потеря веса связана с уменьшением толщины КИМ сонной артерии в среднем на 0,03 мм и снижением риска сердечно-сосудистых событий [177]. Формирование атеросклеротической бляшки (и, как следствие, утолщение КИМ) в них эфиров холестерина и разрастанию холестериновых бляшек.
Формирование атеросклеротической бляшки (и, как следствие, утолщение КИМ)
возникает из-за хронического воспалительного процесса в результате взаимодействия макрофагов (иммунных клеток, поглощающих патогенные бактерии и другие чужеродные частицы), окисленного холестерина и клеточных компонентов артериальной стенки.
Ключевыми компонентами этого процесса являются миграция и пролиферация гладкомышечных клеток и отложение компонентов внеклеточного матрикса. После миграции в интиму и пролиферации гладкомышечные клетки претерпевают ряд изменений и приобретают новые свойства. Во-первых, они начинают продуцировать в сторону просвета сосуда компоненты внеклеточного матрикса — коллаген, эластин и мукополисахариды, — создавая внешнюю оболочку будущей атеросклеротической бляшки.
Во-вторых, гладкомышечные клетки приобретают способность к нерегулируемому
захвату модифицированных липопротеинов низкой плотности (см. главу о холестерине),
что приводит к накоплению в них эфиров холестерина и разрастанию холестериновых
бляшек.
Луиджи Фонтана из Вашингтонского университета в 2003 году исследовал 18 человек на типичной американской диете и 18 человек, которые в течение шести лет принимали пищу с пониженным содержанием калорий [178].
Он показал, что пролиферация гладкомышечных клеток, по-видимому, опосредуется воспалением, высоким уровнем инсулина и другими факторами роста, включая тромбоцитарный фактор роста (белок, синтезируемый тромбоцитами и активирующий деление клеток гладкой мускулатуры).
Низкокалорийное питание (и, как следствие, похудение) заметно снижает клеточную пролиферацию и воспаление. У людей при низкокалорийном питании (при прочих равных параметрах) и похудении снижается уровень воспалительного маркера — С-реактивного белка и уровень инсулина. Это способствует ослаблению стимулов к клеточной пролиферации.
Поэтому длительное низкокалорийное питание снижает толщину комплекса интима–медиа человеческих артерий на 40%. Согласно национальным рекомендациям, которые разработал комитет экспертов Всероссийского научного общества кардиологов в 2011 году, локальные утолщения КИМ более 1,3 мм считаются свидетельством присутствия атеросклеротических бляшек.
Однако начинать лечить уже сформировавшиеся атеросклеротические бляшки может быть поздно. Процесс утолщения КИМ нужно прерывать намного раньше. Поэтому рекомендуемое значение толщины КИМ сонных артерий <0,7 мм. Если КИМ — 0,7 мм и более, то нужно действовать, а не ждать, когда будет диагностирован атеросклероз. У нас две сонные артерии — левая и правая, — и необходимо измерять толщину КИМ обеих. Толщину комплекса интима-медиа измеряют на аппарате УЗИ с помощью ультразвуковой допплерографии сонных
артерий (УЗДГ).
Стеноз (сужение просвета) коронарных артерий (артерий миокарда) может быть вызван патологическим изменением сосудов, закупоркой их изнутри или сдавливанием извне. Наиболее частые причины стеноза — тромбоз коронарных артерий (закупорка сгустками крови), эмболия коронарных артерий (закупорка чужеродными частицами), атеросклероз коронарных артерий (закупорка атеросклеротическими бляшками).
Абсолютное изменение минимального диаметра стеноза зависит от того, какую двигательную активность практикует пациент (рис. 47). Это показали германские исследователи из клиники Гейдельбергского университета в 1993 году [179]. На графике видим, что если испытуемые бегали трусцой 5–6 часов в неделю и сжигали при этом не менее 2200 килокалорий, то через 12 месяцев таких тренировок совместно с диетой, направленной на снижение уровня холестерина и воспаления, удавалось добиться регресса (обратного развития, рассасывания) бóльшей части коронарной бляшки.
Оптимальное значение толщины КИМ сонных артерий — <0,7 мм.
В книге будет еще много интересного. Скоро она выйдет. А 11 мая в 19:00 зову всех на мероприятие про биохакинг в «Ключ на Трехгорке». Мы поделимся опытом, кому и как удалось снизить толщину комплекса интима-медиа: www.facebook.com/events/173358763485438
Примечания
169. Revista Española de Cardiología. (2018). 1, 1–61.
170. M.W. Lorenz, H.S. Markus, M.L. Bots, M. Rosvall, M. Sitzer. (2007). Prediction of Clinical Cardiovascular Events With Carotid Intima-Media Thickness: A Systematic Review and Meta-Analysis. Circulation. 115, 459–467.
171. Young-Hoon Lee, Min-Ho Shin, Sun-Seog Kweon, HaeSung Nam, Kyeong-Soo Park et. al. (2014). Normative and mean carotid intima-media thickness values according to metabolic syndrome in Koreans: The Namwon Study. Atherosclerosis. 234, 230–236.
172. Ronan Roussel, Andrea Natali, Beverley Balkau, Kurt Højlund, Gabriel Sánchez et. al. (2016). Beta-cell function is associated with carotid intima-media thickness independently of insulin resistance in healthy individuals. Journal of Hypertension. 34, 685–691.
173. Jung-Hwan Kim, Jung-Gum Ryoo, Jeong-Won Lee, Ji-Hye Kim. (2014). Gallstones are Associated with Intima-Media Thickness of Common Carotid Arteries in Men. Korean J. Fam. Med. 35, 136.
174. Mauro Silvestrini, Beatrice Gobbi, Patrizio Pasqualetti, Marco Bartolini, Roberto Baruffaldi et. al. (2009). Carotid atherosclerosis and cognitive decline in patients with Alzheimer’s disease. Neurobiology of Aging. 30, 1177–1183.
175. Buratti L., Balestrini S., Altamura C., Viticchi G., Falsetti L., Luzzi S. et al. (2015). Markers for the risk of progression from mild cognitive impairment to Alzheimer’s disease. J. Alzheimers Dis. 45, 883–890.
176. S. Murakami, K. Otsuka, N. Hotta, G. Yamanaka, Y. Kubo et. al. (2005). Common carotid intima-media thickness is predictive of all-cause and cardiovascular mortality in elderly community-dwelling people: Longitudinal Investigation for the Longevity and Aging in Hokkaido County (LILAC) study. Biomedicine & Pharmacotherapy. 59, S49–S53.
177. Michael R. Skilton, Si Qin Yeo, Jia Yi Anna Ne, David S. Celermajer, Ian D. Caterson, Crystal Man Ying Lee. (2017). Weight loss and carotid intima-media thickness-a meta-analysis. Obesity. 25, 357–362.
178. L. Fontana, T.E. Meyer, S. Klein, J.O. Holloszy. (2004). Longterm calorie restriction is highly effective in reducing the risk for atherosclerosis in humans. Proceedings of the National Academy of Sciences. 101, 6659–6663.
179. Rainer Hambrecht, Josef Niebauer, Christian Marburger, Martin Grunze, Barbara Kälberer et. al. (1993). Various intensities of leisure time physical activity in patients with coronary artery disease: Effects on cardiorespiratory fitness and progression of coronary atherosclerotic lesions. Journal of the American College of Cardiology. 22, 468–477.
Ультразвуковое исследование (УЗИ) артерий с высокой разрешающей способностью — удобный неинвазивный метод изучения стенки сонной артерии. Толщина комплекса интима-медиа (КИМ) является в настоящее время сонографическим (УЗИ) маркером раннего атеросклеротического поражения сосудистой стенки и не только отражает местные изменения сонных артерий, но также свидетельствует о распространенности атеросклероза.
В структуре острых сосудистых поражений мозга ведущая роль принадлежит ишемическому инсульту (ИИ). В последние годы особенно активно изучается состояние КИМ сонных артерий (общей – ОСА, и внутренней — ВСА) и взаимосвязь между факторами риска ИИ и толщиной комплекса интима-медиа (КИМ) сонных артерий. Чем она больше толщина КИМ тем выше вероятность развития транзиторной ишемической атаки и ИИ.
В последнее время появляются работы, демонстрирующие связь постоянно возрастающей толщины КИМ сонной артерии и риска рецидивного инсульта. Так, K. Spengos, G. Tsivgoulis, E. Manios (2003) показали, что каждое приращение 0,1 мм толщины КИМ ОСА увеличивало вероятность рецидивного инсульта на 16,5 %. Существуют работы, указывающие на существенную корреляцию между толщиной КИМ ОСА и тяжестью цереброваскулярных заболеваний …
Дефиниция. Комплекс интима-медиа (КИМ) — представляет собой выявляемую при ультразвуковом исследовании артерий у здорового человека двухслойную структуру с прилежащим к просвету сосуда гиперэхогенным слоем и подлежащим — гипоэхогенным. При утолщении КИМ в его изображении исчезает дифференциация слоев, появляется гетерогенность, шероховатость поверхности. Утолщение КИМ бывает показательным преимущественно в областях ответвления сосудов и турбулентности кровотока (например, внутренняя и общая сонные артерии вблизи каротидной луковицы, сама каротидная луковица, бедренные артерии). В качестве сосудов исследования выбирают обычно общую сонную и общую бедренную артерии, т.к. эти сосуды проще всего вывести в нужную проекцию для измерения КИМ. В норме средняя величина данного показателя в общей сонной артерии составляет 0,9±0,1 мм, в общей бедренной артерии — 1,1±0,1 мм.
Согласно национальным рекомендациям, которые разработаны комитетом экспертов Всероссийского научного общества кардиологов (2011) за повышение толщины КИМ принимают значения более 0,8 и менее 1,3 мм. Локальные утолщения КИМ более 1,3 считаются свидетельством присутствия атеросклеротической бляшки. В ряде рекомендаций принято считать утолщение КИМ начиная с 0,9 мм (см. далее).
Актуальность. Данные AHA (American Heart Association) позволили предположить, что проведение ультразвукового исследования сонных артерий служит одним из методов оценки риска развития осложнений у пациентов, не имеющих клинических симптомов, но входящих в группу риска по сердечно-сосудистым заболеваниям, в том числе и артериальной гипертензии. Это исследование можно использовать в общей клинической практике.
Несмотря на низкую специфичность, методика выявления стенозов брахиоцефальных артерий (БЦА) у асимптомных пациентов (субклиническое течение заболевания) на основании толщины КИМ является достаточно простой, она воспроизводима на сравнительно простом оборудовании и не требует высокой квалификации исследователя. Вместе с тем доказана нерентабельность и нецелесообразность проведения тотального ультразвукового скрининга (вследствие относительно низкой распространенностью в популяции клинически значимых стенозов БЦА), что определяет необходимость этапного подхода к выявлению этой патологии. В качестве первого этапа для селекции пациентов целесообразно применять методики, обладающие максимальной чувствительностью (чтобы не пропустить патологию), а на последующих этапах — наибольшей специфичностью (чтобы исключить ложноположительные результаты). В качестве подобных «факторов селекции» следует использовать максимально простые диагностические тесты. Одним из таких тестов является определение толщины комплекса «интима-медиа» общей сонной артерии (КИМ ОСА), поскольку доказана тесная взаимосвязь утолщения стенки сонной артерии и риска развития кардиальных и цереброваскулярных осложнений (толщина КИМ ОСА является одним из независимых факторов риска развития транзиторных ишемических атак и инсульта).
Анатомия. Артерии человека представляют собой трехслойную структуру, состоящую из интимы (внутренняя оболочка), медии (средняя оболочка) и адвентиции (наружняя оболочка), между которыми располагаются внутренняя и наружная эластические мембраны. Ультразвуковое изображение структур артериальной стенки основано на различии акустической плотности тканей артериальной стенки и отражении УЗ-луча от поверхности раздела тканей различной УЗ-плотности.
Основные поражения, возникающие при атеросклерозе сосредоточены в интиме, именно в ней формируются атеросклеротические бляшки. Толщина комплекса интима-медиа (КИМ, или IMT — intima-media thickness) — расстоянию между внутренней поверхностью интимы и наружной поверхности меди, — является предиктором (ранним маркером) атеросклероза (гиперлипидемии) и ишемической болезни сердца (ИБС), причем толщина КИМ отражает не только местные изменения сонных артерий, но также свидетельствует о распространенности атеросклероза. Также утолщение комплекса достоверно наблюдают при, артериальной гипертензии, сахарном диабете, у курильщиков. Известно, что толщина КИМ ОСА является одним из независимых факторов риска развития транзиторных ишемических атак и инсульта.
В последних исследованиях установлено, что толщина КИМ имеет выраженную наследуемость. Имеются сообщения существенных взаимосвязях между тучностью и толщиной КИМ. Вероятно, общие генетические факторы могут частично объяснять отношения между этими двумя врожденными и наследуемыми чертами. Немного известно о генах, влияющих на толщину КИМ. По результатам исследования, 3 локуса на хромосомах 2, 6 и 13 влияют на толщину КИМ общей сонной артерии. Среди них наиболее существенное влияние имеет сцепление на хромосоме 2. Однако, по недавним результатам Framingham Heart Study, значимое сцепление с толщиной КИМ ВСА выявлено на хромосоме 12.
Измерение толщины КИМ. Измерение толщины отдельно слоев КИМ с помощью современных инструментальных технологий невозможно. Измерение проводится в В-режиме (► дуплексное сканирование) стандартными УЗ-аппаратами (с встроенным блоком ЭКГ и программным обеспечением для сосудистых исследований) на высоких частотах (10 — 15 МГц). В качестве нормы экспертами Европейского общества по артериальной гипертензии и Европейского общества кардиологов в 2007 г. выбраны значения: толщина КИМ < 0,9 мм, утолщение КИМ — 0,9 — 1,3 мм, а критерием бляшки обозначен КИМ, равный 1,3 мм (т.е. за бляшку принимается фокальное утолщение стенки артерии со стороны просвета высотой > 1,3 мм).
Однако в многочисленных исследованиях показано увеличение толщины КИМ с возрастом. По данным Российского медицинского общества по артериальной гипертонии и Всероссийского научного общества кардиологов (2008) у здоровых лиц до 30 лет толщина КИМ (ОCA) составляет 0,52±0,04 мм, от 30 до 40 лет — 0,56±0,02 мм, от 40 до 50 лет — 0,60±0,04 мм, старше 50 лет — 0,67±0,03 мм. У женщин до наступления менопаузы толщина КИМ меньше, чем у мужчин; после прекращения защитного действия эстрогенов на сосудистую стенку величина толщины КИМ у женщин и мужчин постепенно сравнивается. Таким образом, использование одной пороговой величины 1,0 мм (как предлагалось ранее) или даже 0,9 (как предлагают Рекомендации Европейского общества кардиологов по ведению пациентов с артериальной гипертонией) представляется нецелесообразным. Большой интерес вызывают исследования, в которых приводится более подробная, по квартилям, градация нормальных величин. Значения толщины КИМ, большие или равные 75 процентили для своей поло-возрастной группы определяются как достоверно высокие и предсказывают увеличение риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) у пациента данного пола и возраста. Значения между 75 и 25 процентилями являются средними и не меняют оценку риска развития ССЗ в соответствии с Фрамингемской шкалой. Значения менее или равные 25 процентили соответствуют низкому риску развития ССЗ (см. ► таблицу), однако не показано, позволяет ли их выявление уменьшать активность терапевтической тактики ведения пациента. До опубликования подобных данных по российской популяции предлагается использовать пороговую величину толщины КИМ (ОCA) у мужчин и женщин до 40 лет — 0,7 мм, для мужчин от 40 до 50 лет — 0,8 мм, старше 50 лет — 0,9 мм, для женщин 40 — 60 лет — 0,8 мм, старше 60 лет — 0,9 мм. Хотя утолщение КИМ общих бедренных артерий также является одним из показателей риска развития сердечно-сосудистых осложнений, лишь единичные работы зарубежных авторов посвящены исследованиям толщины КИМ как у взрослых, так и у детей.
Согласно национальным рекомендациям Всероссийского научного общества кардиологов (2011) стандартный протокол измерения толщины КИМ включает измерения на трех уровнях сосудистого русла и билатерально: в проксимальной, медиальной и дистальной точках на протяжении 1 см от бифукации по задней стенке общей сонной артерии (как наиболее отдаленной от датчика). Толщина КИМ определяется как расстояние между первой и второй эхогенной линией лоцируемого сосуда согласно методике Pignoli и Salonen. Первая линия представляет собой границу между стенкой сосуда и его просветом, а вторая – прослойку коллагена по краю адвентиции. В дальнейшем рассчитывается средняя толщина КИМ как среднее из всех 12-ти измерений. Воспроизводимость данного индекса достигает 95 %. Используется датчик высокого разрешения (7,5 МГц).
Измерение толщины КИМ может выполняться в мануальном (вручную), полуавтоматическом и автоматическом режимах. При измерении оператором (в мануальном режиме) используются курсоры УЗ-системы, при этом первый курсор устанавливается по верхнему краю первой эхопозитивной линии (на границе раздела просвет сосуда — интима), второй курсор — по верхнему краю второй эхопозитивной линии (на границе раздела медиа — адвентиция). Для повышения точности измерения толщины КИМ предпочтительно использовать автоматический или полуавтоматический режимы, предполагающие автоматическое оконтуривание линий раздела «просвет артерии – интима» и «медиа – адвентиция» (врачу необходимо только вывести проекцию сосуда и установить рамку на стенку сосуда, прибор автоматически произведёт оконтуривание интимы, медии и вычислит максимальное, минимальное и среднее значения толщины КИМ).
Многие современные экспертные УЗ-системы оснащены дополнительным программным алгоритмом для автоматического измерения толщины КИМ ОСА. Существуют также отдельные программы, позволяющие проводить автоматическую и полуавтоматическую оценку изображения ОСА, полученную с помощью любого прибора. Все эти программы позволяют за очень короткое время (< 0,1 с) провести до 150 измерений толщины стенки на протяжении 1 см, посчитать среднее значение, выбрать максимальное значение толщины КИМ. В полуавтоматическом режиме оператор имеет возможность внести свои коррективы в измерения, выполненные прибором. Следует подчеркнуть, что при наличии атеросклеротической бляшки в исследуемой зоне ее поверхность не включается в контур. Компьютерные методы оценки значительно более воспроизводимы (при хорошем качестве изображения) по сравнению с ручным методом оценки толщины КИМ.
Для получения достоверных результатов измерения КИМ необходимо соблюдение ряда положений. Опубликованы рекомендации американского общества эхокардиографии (2008) по исследованию толщины КИМ, в которых перечислены необходимые требования к аппаратуре, персоналу, методике проведения и интерпретации результатов исследования. Так например, предлагается использовать только измерение толщины КИМ задней стенки ОСА. Визуализация задней стенки в дистальной трети ОСА возможна практически в 100% случаев (тогда как качественная визуализация структуры стенки внутренней сонной артерии доступна лишь в 50 — 88% случаев), здесь артерия располагается близко к поверхности кожи, параллельно ей, и практически перпендикулярно УЗ-лучу, что обеспечивает высокую воспроизводимость измерений КИМ на этом участке.
Дополнительная информация:
1. [читать] Обзор современных методик ранней диагностики атеросклероза [+ видеоролик: как выглядит автоматическое измерение толщины комплекса интима-медиа];
2. [читать] Ультразвуковые методы оценки толщины комплекса интима-медиа артериальной стенки;
3. [читать] Определение толщины комплекса «интима-медиа» для скрининга каротидных стенозов;
4. [читать] Кардиоваскулярная профилактика (Национальные рекомендации Разработаны Комитетом экспертов Всероссийского научного общества кардиологов).
