Uszkodzenie serca w przebiegu zatrucia tlenkiem węgla - zastosowanie badań obrazowych

Transkrypt

1 PRACE POGLĄDOWE Małgorzata Kołodziej 1 Kamil Zaleski 1 Magdalena Majewska 2 Agnieszka Górska 1 Ewelina Kwiecień-Obara 1 Jarosław Szponar 1 Uszkodzenie serca w przebiegu zatrucia tlenkiem węgla - zastosowanie badań obrazowych Heart injury secondary to carbon monoxide poisoning - the use of imaging techniques 1 Wojewódzki Szpital Specjalistyczny im. Stefana Kardynała Wyszyńskiego Samodzielny Publiczny Zakład Opieki Zdrowotnej w Lublinie Oddział Toksykologiczno-Kardiologiczny Kierownik: Dr n. med. Jarosław Szponar 2 Samodzielny Publiczny Szpital Wojewódzki im. Jana Bożego w Lublinie Oddział Internistyczny Ordynator: Dr n. med. Hanna Lewandowska-Stanek Dodatkowe słowa kluczowe: zatrucie tlenkiem węgla uszkodzenie mięśnia sercowego badania obrazowe Additional key words: carbon monoxide poisoning myocardial injury imaging techniques Mięsień sercowy jest szczególnie wrażliwy na toksyczne działanie tlenku węgla. Powikłania sercowo-naczyniowe dotyczą 30-40% zatrutych. Obecnie złotym standardem w diagnostyce uszkodzenia serca jest kilkukrotne wykonywanie zapisu EKG oraz przynajmniej dwukrotne oznaczenie stężeń markerów sercowych (głównie troponiny I), zwłaszcza w przypadku zatruć o przebiegu średnim i ciężkim. Do tej pory nie powstały zalecenia odnośnie kolejnych kroków diagnostycznych w przypadku stwierdzenia nieprawidłowości w wspomnianych badaniach. W pracy przedstawiono przegląd aktualnie dostępnym metod obrazowania oraz analizę ich przydatności w ocenie uszkodzenia serca w zatruciu tlenkiem węgla. Według autorów szczególnie ważnym badaniem jest echokardiografia, która dzięki swojej dostępności oraz nieiwazyjności powinna być wykonywana u wszystkich chorych z podejrzeniem uszkodzenia miokardium, wysuniętym na podstawie obrazu klinicznego, zapisów EKG czy markerów biochemicznych. The heart muscle is particularly sensitive to the toxic effects of carbon monoxide. Cardiovascular complications are present in 30-40% poisoned patients. Currently, multiple ECG records and at least two-time determination of cardiac markers concentration (mainly troponin I) are known as the gold standard practice in the diagnosis of cardiac injury especially with regard to medium and severe poisoning. So far there have not been any recommendations for further diagnostic steps in case of abnormalities in these examinations. This paper presents a review of cardiac imaging techniques as well as the analysis of their usefulness in carbon monoxide poisoning. According to the authors echocardiography is considered to be an extremely important examination which, thanks to its accessibility and non-invasive nature, should be performed on all patients with myocardium injury suspicion made on the basis of clinical image, ECG records and biochemical markers. Adres do korespondencji: Dr n. med. Jarosław Szponar W.S.S. im. Stefana Kardynała Wyszyńskiego SPZOZ w Lublinie Lublin, Al. Kraśnicka 100 Tel.: szponar.jarek@gmail.com Wstęp Tlenek węgla (CO) jest bezbarwnym, bezwonnym, łatwopalnym i wybuchowym gazem trudno rozpuszczalnym w wodzie. Nie drażni dróg oddechowych. Nazywany jest milczącym mordercą, ponieważ jest niewykrywalny przez zmysły człowieka. Powstaje w wyniku niepełnego spalania związków węgla zawartych w gazie ziemnym przy niedostatecznym dopływie tlenu. Do zatruć tlenkiem węgla najczęściej dochodzi przypadkowo, przy niesprawnie działającej instalacji grzewczej lub wentylacji, a także poprzez narażenie na spaliny samochodowe. Zatrucia cechuje sezonowość występowania. Większość zatruć w Polsce ma miejsce w sezonie grzewczym (październik-marzec). Zdarzają się także przypadki celowych zatruć tlenkiem węgla (samobójstwa, w tym także zbiorowe, zabójstwa). Toksyczne działanie CO wynika ze zdolności do tworzenia trwałych połączeń z metaloproteinami. Do wiązania tlenku węgla z hemoglobiną dochodzi już przy niewielkim jego stężeniu we wdychanym powietrzu. CO wiąże się z hemoglobiną z razy większym powinowactwem niż tlen, tworząc hemoglobinę tlenkowęglową (COHb) [17]. Połączenie CO z jednym miejscem hemowym hemoglobiny powoduje, że wiązania pozostałych grup hemowych z tlenem są trwalsze, a także zmienia się budowa konformacyjna cząsteczki hemoglobiny. Krzywa dysocjacji hemoglobiny przesuwa się w lewo, oddawanie tlenu komórkom i tkankom staje się znacznie utrudnione, dochodzi do hipoksji tkankowej. Zmniejszona ilość tlenu dostarczanego do komórek prowadzi do zwiększenia wentylacji i zwiększonego pobierania CO, zasadowicy oddechowej, a w konsekwencji dalszego przesunięcia w lewo krzywej dysocjacji hemoglobiny utlenowanej. Nasila się hipoksja, dochodzi do uszkodzenia tkanek i narządów, zwłaszcza tych najbardziej wrażliwych na niedotlenienie, czyli ośrodkowego układu nerwowego oraz układu sercowonaczyniowego. Tlenek węgla wiąże się kompetycyjnie również z innymi białkami, takimi jak mioglobina, oksydaza cytochromu P-450, 623

2 oksydaza cytochromu C, cykloza guanylowa, synteza tlenku węgla, wypierając z nich cząsteczki tlenu. Mioglobina pełni w organizmie funkcję krótkotrwałego rezerwuaru tlenowego. U pacjentów z niewydolnością serca czy kardiomiopatią zastoinową, u których obserwuje się spadek ilości mioglobiny w sercu, powstawanie karboksymioglobiny znacznie nasila hipoksję, upośledzając funkcję komórek miokardium. Blokowanie oksydazy cytochromowej zaburza oddychanie wewnątrzkomórkowe, co powoduje m.in. wzrost metabolizmu beztlenowego, pogłębienie niedotlenienia, przyczynia się do rozwoju kwasicy mleczanowej, może prowadzić do apoptozy komórki. Należy pamiętać również o prozakrzepowym działaniu tlenku węgla. Zwiększone ryzyko powikłań zakrzepowo-zatorowych występuje zwłaszcza u osób z dodatkowymi czynnikami ryzyka zakrzepicy. U osób z chorobą niedokrwienną serca może dojść do zakrzepicy w zwężonej tętnicy wieńcowej lub w stencie [17,22]. Objawy zatrucia zależą od stężenia tlenku węgla w powietrzu, czasu ekspozycji, a także aktywności fizycznej, która wpływa na wielkość wentylacji minutowej. Nie ma ścisłej zależności pomiędzy stwierdzonym odsetkiem hemoglobiny tlenkowęglowej a objawami, przebiegiem i powikłaniami zatrucia. W średnich i ciężkich zatruciach CO bardzo często pojawiają się objawy ze strony układu krążenia. Najbardziej narażone są m.in. dzieci, osoby starsze oraz obciążone współistniejącymi chorobami zmniejszającymi rezerwę tlenową organizmu (choroby układu krążeniowo-oddechowego, niedokrwistości), a także kobiety w ciąży. Powikłania sercowo-naczyniowe dotyczą 30-40% zatrutych tlenkiem węgla. Również u osób młodych, bez rozpoznanych obciążeń kardiologicznych, może dojść do groźnych zaburzeń rytmu serca, zawału mięśnia sercowego, spadku ciśnienia tętniczego, prowadzących do wstrząsu kardiogennego, co jest najczęstszą przyczyną wczesnych zgonów w przebiegu zatrucia tlenkiem węgla [17]. Mięsień sercowy jest bardzo wrażliwy na niedotlenienie, dlatego istotne jest właściwe monitorowanie funkcji serca w zatruciu CO. Obecnie złotym standardem w diagnostyce uszkodzenia serca jest kilkukrotne wykonywanie zapisu EKG oraz przynajmniej dwukrotne oznaczenie stężeń markerów sercowych (głównie troponiny I), zwłaszcza w przypadku zatruć o przebiegu średnim i ciężkim. W przypadku stwierdzenia nieprawidłowości w wyżej wymienionych badaniach, przy utrzymywaniu się objawów klinicznych (stenokardia) wskazana jest dalsza diagnostyka. Dostępnych jest wiele metod obrazowych, inwazyjnych i nieinwazyjnych, pozwalających na ocenę stopnia uszkodzenia mięśnia serca, takich jak: echokardiografia, koronarografia, scyntygrafia perfuzyjna serca (SPECT), metoda SPECT- CT, pozytronowa tomografia emisyjna (PET), pozytronowa tomografia emisyjna połączona z tomografią komputerową PET-CT, wielorzędowa tomografia komputerowa (MDCT), rezonans magnetyczny (cardiovascular magnetic resonance imaging - CMR) [22]. Echokardiografia Echokardiografia jest metodą diagnostyczną wykorzystującą ultradźwięki, umożliwiającą m. in. obserwację struktur serca w ruchu. Badanie to posiada szereg zalet - jest powszechnie dostępne, nieinwazyjne, bez przeciwwskazań czy powikłań. Ogromne doświadczenie w zastosowaniu tego badania w diagnostyce przewlekłej choroby wieńcowej, zawałów mięśnia sercowego i ich powikłań oraz monitorowaniu pacjentów po epizodach wieńcowych możne być również wykorzystane w ocenie funkcji serca u chorych zatrutych CO. Niedokrwienie mięśnia sercowego, czy odcinkowe, jak w chorobie niedokrwiennej serca, czy globalne jak w zatruciu CO powoduje zaburzenia kurczliwości, które narastają w określony sposób zwany kaskadą niedokrwienia. Początkowo pojawia się dysfunkcja rozkurczowa i zaburzenia relaksacji mięśnia lewej komory, następnie dyskretne zaburzenia funkcji skurczowej, które można uwidocznić korzystając z dopplerowskiej echokardiografii tkankowej. Wraz z narastaniem niedokrwienia można zaobserwować nieprawidłową ruchomość ścian i zmniejszoną frakcję wyrzutową, które są wyrazem znacznie zaburzonej czynności skurczowej. Kolejne w kaskadzie niedokrwienia są zmiany w zapisie EKG, stenokardia oraz zawał/blizna [4]. Podsumowując, nieprawidłowości w badaniu echokardiograficznym pojawiają się wcześniej, przy mniejszym niedokrwieniu niż objawy kliniczne i elektrokardiograficzne, które obecnie wraz z markerami biochemicznymi stanowią złoty standard w ocenie serca u chorych zatrutych CO. Nasuwa to szereg pytań o znaczenie echokardiografii, wartość diagnostyczną czy rokowniczą uwidocznionych zmian i ich implikacje terapeutyczne. W badaniu przeprowadzonym przez Satrana i wsp. przeanalizowano przypadki 230 pacjentów zatrutych CO pod kątem uszkodzenia mięśnia sercowego. Zebrano szczegółowy wywiad odnośnie objawów zatrucia, także związanych z układem krążenia, chorób przebytych, jak również czynników ryzyka chorób sercowo-naczyniowych. U pacjentów monitorowano zapisy elektrokardiograficzne, oznaczano biochemiczne markery martwicy kardiomiocytów (CK- MB, troponina I) oraz w grupie 53 chorych wykonano badanie echokardiograficzne. U 30 osób (57%) stwierdzono zaburzenia kurczliwości mięśnia sercowego i w tej grupie wyodrębniono dwa wzorce uszkodzeń serca. Pacjenci z globalnymi zaburzeniami kurczliwości (14 osób) byli młodsi ( średnia wieku 47 lat), mieli mniej obciążeń chorobowych oraz posiadali mniej czynników ryzyka. Natomiast chorzy z odcinkowymi zaburzeniami kurczliwości (16 osób) byli starsi (średnia wieku 64 lata) oraz obciążeni chorobami układu sercowo-naczyniowego. Według Satrana i wsp. pierwszy typ był ściśle związany z zatruciem CO - anoksja histotoksyczna doprowadziła do rozsianego uszkodzenia całego mięśnia, natomiast w typie drugim, ze współistniejącą znaną lub nie dławicą piersiową, niedotlenienie spowodowane działaniem CO okazało się szczególnie toksyczne dla fragmentów mięśnia sercowego o zmniejszonej perfuzji wieńcowej [20]. Szczególną rolę echokardiografia odgrywa w diagnostyce kardiomiopatii tako-tsubo, kilkukrotnie opisywanej w piśmiennictwie w kontekście zatrucia CO. Jest to zespół kliniczny przebiegający podobnie jak ostre zespoły wieńcowe, z bólem w klatce piersiowej, zmianami w zapisie EKG i uwolnieniem troponin sercowych. Wśród kryteriów rozpoznania znajduje się również charakterystyczny obraz echokardiograficzny - przemijająca hipokineza, akineza lub dyskineza środkowych segmentów lewej komory z lub bez zajęcia koniuszka. Regionalne zaburzenia kurczliwości swoim zasięgiem wykraczają poza obszar ukrwienia jednej tętnicy wieńcowej, a kształt lewej komory z przewężeniem na środku i balonowatym poszerzeniem koniuszka przypomina japońskie naczynie do połowu ośmiornic, zwane właśnie tako-tsubo. Do rozpoznania konieczne jest również wykonanie koronarografii i wykluczenie zmian w tętnicach wieńcowych, które mogłyby odpowiadać za obraz kliniczny [23]. Interesujący przypadek kardiomiopatii stresowej w przebiegu zatrucia CO, powikłanej skrzepliną w lewej komorze opisali Lee i wsp. Wykonanie badania echokardiograficznego w pierwszej dobie zatrucia pozwoliło na uwidocznienie charakterystycznych dla kardiomiopatii tako-tsubo odcinkowych zaburzeń kurczliwości. W kolejnym badaniu wykonanym w siódmej dobie hospitalizacji uwidoczniono skrzeplinę w świetle lewej komory - jest to stosunkowo rzadkie (2,5%) powikłanie kardiomiopatii stresowej, w tym przypadku przypuszczalnie związane również z trombogennym działaniem CO. Odkrycie skrzepliny niosło za sobą istotne implikacje terapeutyczne - wdrożono leczenie antykoagulantem. Kolejne badanie, wykonane po trzech tygodniach, potwierdziło całkowite ustąpienie zaburzeń kurczliwości oraz brak skrzepliny w świetle lewej komory. Przypadek ten ilustruje jak przydatne jest badanie echokardiograficzne na różnych etapach leczenia - od wstępnej oceny do ewaluacji efektów leczenia [12]. Podobny przypadek zatrucia CO z powikłaniami zakrzepowymi opisał Choi i wsp. Badanie echokardiograficzne oprócz niewielkich zaburzeń funkcji skurczowej w zakresie koniuszka z nieznacznie zmniejszoną frakcją wyrzutową uwidoczniło dużą uszypułowaną skrzeplinę w świetle prawego przedsionka. Podobnie jak w poprzednim przypadku, za pomocą TTE (przezklatkowa echokardiografia - transthoracic echocardiogram) monitorowano efekty leczenia antykoagulacyjnego oraz normalizację funkcji skurczowej [2]. Badanie echokardiograficzne jest bardzo ważną techniką diagnostyczną w ocenie serca u chorych zatrutych CO - pozwala na szybką ocenę funkcji mięśnia sercowego oraz ewentualnych powikłań zakrzepowych. Wydaje się, że powinien je mieć wykonane każdy pacjent z dolegliwościami stenokardialnymi, zmianami w zapisie EKG czy podwyższonymi stężeniami markerów sercowych w przebiegu zatrucia CO. Koronarografia Koronarografia, czyli angiografia wień- 624 M. Kołodziej i wsp.

3 cowa, jest metodą diagnostyczną służącą do oceny morfologii i drożności naczyń wieńcowych oraz ewentualnego krążenia obocznego. Badanie jest inwazyjne, poprzez dostęp przezskórny do tętnicy obwodowej (najczęściej udowej lub promieniowej) wprowadza się ukształtowane cewniki do prawej i lewej tętnicy wieńcowej, a następnie aplikuje kontrast. Obrazy uzyskuje się w różnych projekcjach wykorzystując promieniowanie rentgenowskie. Zaletą tej metody, w porównaniu do pozostałych technik diagnostycznych jest możliwość jednoczasowego podjęcia działań terapeutycznych zmierzających do rozszerzenia czy udrożnienia zwężonego naczynia. Ta procedura znajduje zastosowanie w diagnostyce choroby niedokrwiennej serca, szczególnie w ostrych zespołach wieńcowych. U chorych z uszkodzeniem mięśnia sercowego w przebiegu zatrucia CO nie jest to metoda pierwszego wyboru, ze względu na mechanizm uszkodzenia, które na ogół jest globalne i związane z hipoksją. W kontekście zatrucia CO, to badanie może mieć wartość wykluczającą, jak na przykład we wspomnianej już wcześniej kardiomiopatii stresowej - do rozpoznania choroby wymagane jest potwierdzenie angiograficzne prawidłowych naczyń wieńcowych. Pacjenci z rozpoznaną już chorobą wieńcową są bardziej narażeni na toksyczne działanie CO - mają upośledzony przepływ wieńcowy, co może dodatkowo nasilać niedotlenienie w mechanizmie zmniejszonej perfuzji przy większym zapotrzebowaniu na tlen. Ponadto ich kardiomiocyty zawierają mniej mioglobiny, krótkotrwałego rezerwuaru tlenu, której funkcja, podobnie jak hemoglobiny, zostaje zaburzona przez CO [22]. Ważnym aspektem jest również prozakrzepowe działanie CO - w piśmiennictwie opisywano przypadek zakrzepicy w stencie w przebiegu zatrucia, wykrytej w badaniu koronarograficznym i usuniętej w wykorzystaniem technik kardiologii interwencyjnej [3]. Być może u tych chorych przeprowadzenie badania i ewentualna interwencja mogłyby poprawić funkcję mięśnia sercowego oraz rokowanie odległe [8]. Wydaje się, że grupa pacjentów, która również mogłaby odnieść korzyści z wykonania koronarografii, to chorzy starsi, mężczyźni, z czynnikami ryzyka sercowo-naczyniowego. Szczególnie w tej grupie pacjentów nie można wykluczyć obecności istotnych zwężeń w naczyniach wieńcowych, które do czasu zatrucia pozostawały bezobjawowe. Poza zmianami w zapisie EKG oraz podwyższonymi stężeniami markerów sercowych, za chorobą niedokrwienną serca mogłaby przemawiać obecność odcinkowych zaburzeń kurczliwości uwidocznionych w badaniu echokardiograficznym. Potwierdzenie lub wykluczenie choroby niedokrwiennej serca w tej grupie chorych niesie za sobą znaczące implikacje terapeutyczne - m.in. związane z wdrożeniem agresywnego leczenia przeciwpłytkowego. Do oceny ryzyka w kardiologii stosuje się kartę SCORE. Skala ta ocenia 10-letnie ryzyko incydentu sercowo-naczyniowego zakończonego zgonem, w zależności od płci, wieku, ciśnienia skurczowego, stężenia cholesterolu całkowitego oraz palenia tytoniu. Może zostać wykorzystana do wyodrębnienia grupy chorych, którzy mogą odnieść korzyści z wykonania koronarografii. Wydaje się jednak, że decyzja o wykonaniu badania powinna być w każdym przypadku indywidualna, po wnikliwym rozważeniu potencjalnych zysków i zagrożeń oraz skonsultowana z doświadczonym kardiologiem. Scyntygrafia perfuzyjna serca (SPECT), metoda SPECT-CT oraz pozytronowa tomografia emisyjna (PET) i pozytronowa tomografia emisyjna połączona z tomografią komputerową PET-CT Scyntygrafia (SPECT), tomografia emisyjna pojedynczego fotonu (single-photon emission-computed tomography), jest nieinwazyjną metodą stosowaną w diagnostyce choroby niedokrwiennej serca i martwicy miokardium. Jest to technika obrazowa, która wykorzystuje przepływ lub wychwyt przez tkanki podanych dożylnie związków znakowanych radioaktywnymi izotopami talu i technetu (najczęściej 99m Tc-MIBI) [10]. Ich aktywność promieniotwórcza może być nieinwazyjnie rejestrowana, co umożliwia rekonstrukcję morfologii narządów i parametrów przepływu krwi. Scyntygrafia perfuzyjna serca jest badaniem o wysokiej czułości (90%) i swoistości (80%) [14], które pozwala ocenić żywotność, funkcję i perfuzję mięśnia serca. W diagnostyce dostępna jest także metoda G-SPECT (bramkowana sygnałem EKG tomografia emisyjna). Obecnie w diagnostyce możliwe jest także połączenie badań z użyciem zarówno gamma-kamery, jak i tomografu komputerowego, co umożliwia nałożenie danych z obrazowania czynnościowej funkcji miokardium na obraz anatomiczny serca, co jest techniką bardziej dokładną niż klasyczne SPECT, czy CT serca. Pozytronowa tomografia emisyjna (PET) jest obecnie metodą referencyjną do oceny żywotności miokardium [22]. Umożliwia ocenę funkcji lewej komory serca (LK), jej unerwienie i ukrwienie, a także pozwala zobrazować metabolizm kardiomiocytów. W tej technice wykorzystuje się radiofarmaceutyki, które emitują pozytony (do oceny serca najczęściej fluorek 18-deoksyglukozy). Jeśli zobrazuje się w tym badaniu metabolizm w komórkach, będzie to świadczyło o ich żywotności, nawet jeśli ich funkcja jest upośledzona. Umożliwia to m.in. identyfikację chorych, którzy wymagają pilnej reperfuzji. Natomiast przy stwierdzeniu braku żywotności komórki danej części miokardium (co tożsame jest z brakiem zdolności miokardium do poprawy swojej funkcji skurczowej) można uniknąć niepotrzebnych już procedur inwazyjnych i związanego z nim ryzyka. Nałożenie obrazów czynnościowych i anatomicznych serca przez połączenie tej metody z obrazowaniem tomograficznym, czyni PET-CT jedną z najbardziej kompleksowych metod oceny funkcji i budowy miokardium. Ponadto w technice PET można zobrazować wzmożony mechanizm beztlenowy w miokardium, gdyż cykle anaerobowe w komórkach serca powodują zwiększenie przemian fluorku-18-deoksyglukozy. Opisane pokrótce metody SPECT i PET oraz ich połączenie z tomografią komputerową (SPECT-CT, PET-CT) dają możliwość nie tylko bardzo dokładnej oceny budowy anatomicznej i funkcji skurczowej poszczególnych obszarów mięśnia serca, ale także aktywności fizjologicznej, metabolizmu i żywotności poszczególnych kardiomiocytów. To dzięki tym metodom wprowadzono do praktyki klinicznej pojęcia takie jak: stan żywotności mięśnia sercowego, ogłuszenie, hibernacja i martwica miokardium [14]. Żywotny mięsień sercowy to ta część miokardium, która mimo upośledzonej funkcji skurczowej nadal zawiera żywe komórki zdolne do poprawy ich funkcji po przywróceniu perfuzji i utlenowania tkanki. Do hibernacji ( zamrożenia mięśnia serca ) dochodzi w wyniku długotrwałego niedokrwienia i długo utrzymujących się zaburzeń kurczliwości, co skutkuje przebudową zarówno samych kardiomiocytów, jak i macierzy pozakomórkowej. Taki obszar może zarówno ulec martwicy, jak i powrócić do normalnego funkcjonowania po przywróceniu perfuzji. Do ogłuszenia mięśnia serca (czyli odwracalnej dysfunkcji skurczowej) dochodzi po przywróceniu krążenia po stosunkowo krótkim okresie niedrożności naczynia. Dzieje się to z powodu niszczenia aparatu kurczliwego kardiomiocyta przez przeładowanie ich jonami wapnia po nagłym dopływie tlenu. Natomiast o martwicy miokardium możemy powiedzieć dopiero wtedy, kiedy oprócz braku czynności skurczowej nie ma żadnej aktywności metabolicznej w poszczególnym komórkach. Bardzo często w toksykologii mamy do czynienia z wieloprzyczynowym uszkodzeniem serca, a nie jedynie w mechanizmie zawału serca. Dzieje się tak, nie tylko podczas zatruć związkami kardiotoksycznymi, ale także w przebiegu zatruć powodujących uogólnioną hipoksję, jak w przypadku tlenku węgla [5]. Na uszkodzenie serca w zatruciach ma także wpływ wcześniejsze obciążenie kardiologiczne chorych toksykologicznych. Opisywano korelację nasilenia zmian w obrazie scyntygraficznym ze stężeniem kwasu mlekowego we krwi pacjentów tuż po przyjęciu. Jednak z powodu wysokiej ceny oraz ograniczonej dostępności do tych badań, na pewno przez długi jeszcze czas nie będą one powszechne w diagnostyce pacjentów toksykologicznych. Wydaje się jednak, że należy rozważyć wyłonienie takiej grupy chorych, u których wykonanie SPECT, czy PET przyniesie wymierne korzyści w ich leczeniu. Jeśli np. u zatrutego pacjenta zostaną stwierdzone zmiany w zapisie EKG, podwyższone stężenie troponin w badaniach biochemicznych, upośledzenie kurczliwości serca w echokardiografii, to przy istnieniu obiektywnych przeciwwskazań do wykonania koronarografii, badanie SPECT-CT z opcją naczyniową pozwoli na ocenę nie tylko ukrwienia i budowy miokardium, ale również ocenę jego żywotności, co pozwoli zweryfikować i zaplanować leczenie. Pocieszająca jest z roku na rok coraz większa dostępność do tych badań, co być może umożliwi szerszą i dokładniejszą diagnostykę osób zatrutych, u których doszło do uszkodzenia serca. Tomografia komputerowa Tomografia komputerowa wykorzystuje ruchomą lampę rentgenowską do tworzenia 625

4 przekrojów badanej części ciała. Wprowadzona w 1999 r. wielorzędowa tomografia komputerowa (MDCT, multi-row-detector computed tomography) znacznie zwiększyła liczbę warstw obrazowanych w trakcie jednego obrotu lampy wokół pacjenta, co wpływa na skrócenie czasu badania oraz zmniejszenie narażenie badanego na promieniowanie. Dostępne obecnie tomografy 64-rzędowe pozwalają na zobrazowanie serca w ciągu 10 sekund, a więc jednego zatrzymanego oddechu [13]. W fazie testów znajdują się tomografy 256-rzędowe [15]. Ponieważ badanie wykonywane jest na bijącym sercu, aby uzyskać dobrą jakość obrazu stosuje się dwie metody zależne od zapisu elektrokardiograficznego: wyzwalanie prospektywne EKG i retrospektywne bramkowanie EKG. W pierwszej metodzie zapis odbywa się tylko w określonym momencie w odniesieniu każdego do załamka R. Zmniejsza to konieczną dawkę promieniowania i skraca czas potrzebny na wykonanie badania i analizę, jednak zobrazowana zostaje tylko konkretna faza cyklu pracy serca. W drugiej metodzie zapis nie jest przerywany, a na podstawie EKG dokonywana jest analiza obrazu serca w różnych fazach jego pracy. Umożliwia to przeprowadzanie wtórnych rekonstrukcji oraz ocenę czynnościową, ale wymaga większej dawki promieniowania. Trudności w uzyskaniu dobrego, pozbawionego artefaktów obrazu pojawiają się przy niemiarowej pracy serca, tachykardii (im wolniejsza akcja serca tym lepsza jakość obrazów) oraz duszności lub braku współpracy pacjenta (niemożność wstrzymania oddechu). W razie tendencji do tachykardii konieczne może być przygotowanie farmakologiczne (np. podanie lub zwiększenie dawki leków beta-adrenolitycznych). W związku z powyższymi ograniczeniami nasilone zaburzenia rytmu serca, znaczna tachykardia, brak współpracy i niewydolność oddechowa zaliczane są do przeciwwskazań do MDCT. Badanie jest przeciwwskazane także u pacjentów uczulonych na środki kontrastowe i u ciężarnych. Tomografia komputerowa znajduje zastosowanie głównie jako nieinwazyjna alternatywa dla koronarografii w diagnostyce choroby niedokrwiennej serca. Przy jej pomocy można dokonać analizy zwężeń tętnic wieńcowych, jak również morfologii blaszek miażdżycowych (uwapnione i nieuwapnione). Dodatkowo umożliwia wykrywanie innych przyczyn bólu w klatce piersiowej, takich jak zatorowość płucna czy rozwarstwienie bądź tętniak aorty piersiowej. Tomografię stosuje się do oceny anatomii lewego przedsionka i ujść żył płucnych przed ablacją, żył wieńcowych przed wszczepieniem stymulatora oraz tętnic, które mają być wykorzystane do pomostowania aortalno-wieńcowego (coronary artery bypass graft - CABG), jak również do wykrywania wrodzonych i nabytych wad serca oraz nieprawidłowych struktur w jego obrębie, takich jak guz czy skrzeplina. Współczesne tomografy mogą także dokonać oceny hemodynamicznej funkcji serca, z oceną objętości komór i frakcji wyrzutowej, jednak badania w tym celu są rzadko wykonywane w obliczu dostępności metod niewymagających narażenia na promieniowanie (echokardiografia, MRI) [21]. W zatruciu tlenkiem węgla CT znajduje szczególne zastosowaniu u pacjentów, którzy mają wskazania do wykonania koronarografii, jednak nie wyrażają zgody na to badanie bądź jest ono niedostępne. Zwłaszcza jeśli pacjent jest młody i nieobciążony kardiologicznie badanie to jest dobrą metodą do wykluczenia zmian w naczyniach wieńcowych [2]. Rezonans magnetyczny Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (magnetic resonance imaging - MRI) jest metodą diagnostyczną opartą na zjawisku opisanym w 1946 r. niezależnie przez Felixa Blocha i Edwarda Purcella [7]. Obaj uczeni otrzymali za to odkrycie nagrodę Nobla w 1952 r. Tymczasem zastosowanie MRI w medycynie datuje się dopiero od lat 70. XX w. Obrazowanie serca metodą rezonansu magnetycznego (cardiovascular magnetic resonance imaging - CMR) rozwijało się równolegle z obrazowaniem innych części ciała, jednak początkowo napotykało na liczne trudności, związane głównie z zakłóceniami spowodowanymi przez pracę serca oraz ruchy klatki piersiowej. W latach 80. uzyskiwano obrazy morfologii i funkcji mięśnia sercowego, z możliwością uwidocznienia jego podstawowych nieprawidłowości (stłuszczenie, naciek zapalny). Lata 90. przyniosły możliwość oceny perfuzji miokardium i wykrycia blizny [19]. Obecnie przy pomocy CMR można z dużą dokładnością i powtarzalnością ocenić globalną i regionalną kurczliwość mięśnia sercowego, przepływ krwi, perfuzję w spoczynku i po podaniu adenozyny lub dobutaminy, a także wykryć anomalie morfologiczne [1,9]. CMR znajduje zastosowanie w obrazowaniu wrodzonych i nabytych wad serca, anomalii dużych naczyń (tętniaki, krwiaki śródścienne), a także w ocenie budowy i funkcji mięśnia sercowego oraz ich zaburzeń (np. guzy, zmiany zapalne, kardiomiopatie). Przy pomocy CMR można wykrywać chorobę niedokrwienną serca, zarówno pośrednio, poprzez ocenę kurczliwości i perfuzji, jak i poprzez bezpośrednie uwidocznienie zwężenia tętnic wieńcowych. Technikę tę stosowano z dobrym skutkiem do rozpoznawania ostrych zespołów wieńcowych, także w przypadkach bez zmian w elektrokardiogramie i bez wzrostu stężenia markerów sercowych. CMR znajduje zastosowanie także w ocenie powikłań po uszkodzeniach mięśnia sercowego, takich jak tętniaki i pseudotętniaki, perforacje, wady zastawkowe [18]. Opisano wykrycie przy pomocy CMR włóknienia mięśnia sercowego związane z przebytym zatruciem tlenkiem węgla [6]. Zastosowanie CMR należy rozważyć w każdym przypadku ostrego zatrucia, kiedy zachodzi podejrzenie uszkodzenia mięśnia sercowego lub dużych naczyń. Wśród niewątpliwych zalet tej metody można wymienić możliwość nieinwazyjnej dokładnej oceny morfologii i funkcji serca przy braku narażenia na promieniowanie. Jest to szczególnie istotne podczas badania ciężarnych oraz dzieci. Kwalifikując pacjenta do badania należy pamiętać o przeciwwskazaniach, takich jak uczulenie na kontrast, obecność metalicznych ciał obcych. Dodatkowe przeciwwskazania obowiązują przy CMR stresowym. Można rozważać wykonywanie MRI u pacjentów z niektórymi urządzeniami wszczepialnymi, jednak należy brać pod uwagę, że pole magnetyczne może doprowadzić do nagrzewania tkanki przylegającej do elektrod, a także zakłócić pracę stymulatora, co niesie ze sobą duże ryzyko przede wszystkim dla pacjentów stymulatorozależnych. Wykonywanie CMR u takich chorych wiąże się z koniecznością przygotowania wszczepionego urządzenia do badania, wzmożonego monitorowania pacjenta podczas badania oraz kontrolnej oceny pacjenta i urządzenia, po jego zakończeniu [16]. Do innych wad CMR należą wysoki koszt i konieczność wysokospecjalistycznego szkolenia personelu. W porównaniu do koro-ct słabą stroną MRI jest długi czas badania tętnic wieńcowych oraz słabsza rozdzielczość utrudniająca dokładną ocenę ich końcowych odcinków [11]. Podsumowanie Uszkodzenie miokardium w przebiegu zatrucia CO jest częstym powikłaniem, dotyczy około 30% chorych. Wydaje się nam zasadne, że u każdego pacjenta z zatruciem średnim lub ciężkim oraz u wszystkich chorych toksykologicznych obciążonych wywiadem kardiologicznym lub zakrzepowo-zatorowym należy przeprowadzić podstawową diagnostykę kardiologiczną celem wykluczenia uszkodzenia mięśnia serca (przynajmniej kilkukrotne powtórzenie zapisu EKG i dwukrotne oznaczenie stężenie troponiny). Jako metodę obrazową z wyboru w przypadku dodatniego obrazu klinicznego (stenokardia), stwierdzenia nieprawidłowości w zapisach EKG czy badaniach laboratoryjnych (troponina, mioglobina, CK-MB) należy wykonać echokardiografię. Wśród jej zalet możemy wymienić praktycznie brak przeciwwskazań i powikłań, nieinwazyjność, szeroką dostępność oraz niski koszt wykonania. Można ją także wykonać przy łóżku chorego, co jest ważne w przypadku chorych wymagających intensywnej opieki. W oparciu o obraz kliniczny i echokardiograficzny należy podjąć decyzję o ewentualnym rozszerzeniu diagnostyki obrazowej. Koronarografia jest badaniem, które należy wykonać bezzwłocznie u wszystkich pacjentów, u których podejrzewamy martwicę mięśnia serca spowodowaną niedokrwieniem przez zmiany w naczyniach wieńcowych lub zakrzepicę w stencie (dotyczy to głównie pacjentów starszych, z cukrzycą, obciążeniem kardiologicznym czy zakrzepowo-zatorowym). W pozostałych przypadkach, obarczoną mniejszą ilością powikłań i niebezpiecznych skutków ubocznych jest metoda CT i angio- CT serca. Pozwala ona nie tylko uwidocznić struktury serca, ale również wykluczyć istotne zmiany w naczyniach wieńcowych. Obie te metody są przeciwwskazane u kobiet w ciąży. U dzieci i młodzieży należy rozważyć korzyści wynikające z tych badań, a ryzyko związane z koronarografią czy dużą dawką promieniowania rentgenowskiego używanego w trakcie CT serca. Wydaje się, że w tej grupie chorych metodą z wyboru do rozszerzenia diagnostyki obrazowej jest 626 M. Kołodziej i wsp.

5 MRI serca, którego podstawowymi wadami są dość wysoka cena, umiarkowanie mniejsza dokładność oraz fakt, że badanie jest przeciwwskazane przy obecności ciał metalowych i stymulatorów w ciele pacjenta. Najmniej dostępnymi, ale dającymi największe możliwości oceny funkcji i żywotności miokardium są metody nuklearne (SPECT i PET). Jednak ze względu na swoją małą dostępność i bardzo wysoką cenę wydają się być na razie alternatywą dostępną jedynie dla ośrodków akademickich i wysokospecjalistycznych. Badania z użyciem radioizotopów są również przeciwwskazane u ciężarnych. Warto wspomnieć o badaniach czynnościowych układu krążenia, tj. próbie wysiłkowej, 24-godzinnym monitorowaniu zapisu EKG i systemowego ciśnienia tętniczego metodą Holtera, których dokładny opis wychodzi poza ramy niniejszego opracowania. Są one zdaniem autorów cennymi metodami, które mają ograniczone zastosowanie w diagnostyce i leczeniu w oddziałach ostrych zatruć, ale mogą wnieść wiele istotnych informacji, wykonane w ramach dalszej opieki kardiologicznej, w zakresie oceny wydolności pacjenta, ustalenia dalszego leczenia oraz rokowania. Piśmiennictwo 1. Attili A.K., Schuster A., Nagel E. et al.: Quantification in cardiac MRI: advances in image acquisition and processing. Int. J. Cardiovasc. Imaging 2010, 26, Choi H., Kim D.H., Sun B.J. et al.: A case of carbon monoxide poisoning with thrombus in right atrium. J. Cardiovasc. Ultrasound 2012, 20, Dileo P.A., Tucciarone M., Castro E.R., Guerrero M.: Late stent thrombosis secondary to carbon monoxide poisoning. Cardiovasc. Revasc. Med. 2011, 12, Feigenbaum H., Armstrong W.F., Ryan T.: Echokardiografia Feigenbauma. Medipage, Warszawa Fotbolcu H., Incedere O., Bakal R.B. et al.: Reversible myocardial stunning due to carbon monoxide exposure. Cardiovasc. J. Afr. 2011, 22, Henry T.D., Lesser J.R., Satran D.: Myocardial fibrosis from severe carbon monoxide poisoning detected by cardiac magnetic resonance imaging. Circulation 2008, 118, Hornak J.P.: The basics of MRI. Interactive Learning Software, Henietta, NY Hsu P.C., Lin T.H., Su H.M. et al.: Acute carbon monoxide poisoning resulting in ST elevation myocardial infarction: a rare case report. Kaohsiung J. Med. Sci. 2010, 26, Jahnke C., Nagel E., Gebker R. et al.: Prognostic value of cardiac magnetic resonance stress tests: adenosine stress perfusion and dobutamine stress wall motion imaging. Circulation 2007, 115, Kasprzak J.: Scyntygrafia serca. [w]: Szczeklik A. (red.): Choroby wewnętrzne. Medycyna Praktyczna, Kraków Kośmicki M.A.: Choroba niedokrwienna serca. Inwazyjna i nieinwazyjna diagnostyka tętnic wieńcowych - koronarografia klasyczna i komputerowa oraz rezonans magnetyczny. Kardiol. Op. Fakt. 2011, 1, Lee S.J., Kang J.H., Kim N.Y. et al.: A case report of carbon monoxide poisoning induced cardiomyopathy complicated with left ventricular thrombus. J. Cardiovasc. Ultrasound 2011, 19, Michalak M.J., Zawadzki M., Walecki J.: Wielorzędowa tomografia komputerowa w kardiologii. Choroby Serca i Naczyń 2005, 2, Miernik S., Dziuk M.: Metody hybrydowe (SPECT-CT, PET-CT) w diagnostyce choroby wieńcowej i ocenie żywotności mięśnia sercowego. Choroby Serca i Naczyń 2008, 2, Motoyama S., Anno H., Sarai M. et al.: Noninvasive coronary angiography with a prototype 256-row area detector computed tomography system: comparison with conventional invasive coronary angiography. J. Am. Coll. Cardiol. 2008, 51, Nazarian S., Beinart R., Halperin H.R.: Magnetic resonance imaging and implantable devices. Circ. Arrhythm. Electrophysiol. 2013, 6, Pach D., Pach J., Targosz D.: Tlenek węgla. [w]: Pach J. (red.): Zarys toksykologii klinicznej. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków, Pennell D.J., Sechtem U.P., Higgins C.B. et al.: Clinical indications for cardiovascular magnetic resonance (CMR): Consensus Panel report. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 2004, 6, Pohost G.M.: The History of Cardiovascular Magnetic Resonance. J. Am. Coll. Cardiol. Img. 2008, 5, Satran D., Henry C.R., Adkinson C. et al.: Cardiovascular manifestations of moderate to severe carbon monoxide poisoning. J. Am. Coll. Cardiol. 2005, 45, Schroeder S., Achenbach S., Bengel F. et al.: Cardiac computed tomography: indications, applications, limitations, and training requirements: report of a Writing Group deployed by the Working Group Nuclear Cardiology and Cardiac CT of the European Society of Cardiology and the European Council of Nuclear Cardiology. Eur. Heart J. 2008, 29, Szponar J., Kołodziej M., Majewska M. i wsp.: Uszkodzenie mięśnia sercowego w przebiegu zatrucia tlenkiem węgla. Przegl. Lek. 2012, 69, Szponar J., Krajewska A., Majewska M. i wsp.: Kardiomiopatia tako-tsubo w przebiegu zatrucia tlenkiem węgla. Przegl. Lek. 2012, 69,