Заявка на подписку:

a.suhodolova@panor.ru

По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 616.12-089 DOI:10.33920/med-15-2601-08

Визуализация активной дегенерации биологических протезов клапанов сердца с помощью 68Ga-FAPI-04 ПЭТ/КТ: пилотное исследование патофизиологических механизмов и диагностической ценности

А. Д. Майстренко Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РНЦРХТ им. акад. А. М. Гранова» Минздрава России), 197758, Российская Федерация, г. Санкт‑Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 70, https://orcid.org/0000‑0003‑0335‑4712 
А. А. Иванова Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РНЦРХТ им. акад. А. М. Гранова» Минздрава России), 197758, Российская Федерация, г. Санкт‑Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 70, https://orcid.org/0000–0002–9239–4814 
А. А. Станжевский Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РНЦРХТ им. акад. А. М. Гранова» Минздрава России), 197758, Российская Федерация, г. Санкт‑Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 70, https://orcid.org/0000‑0002‑1630‑0564
В. Е. Успенский Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РНЦРХТ им. акад. А. М. Гранова» Минздрава России), 197758, Российская Федерация, г. Санкт‑Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 70, https://orcid.org/0000‑0002‑7929‑0594 
Д. В. Рыжкова Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РНЦРХТ им. акад. А. М. Гранова» Минздрава России), 197758, Российская Федерация, г. Санкт‑Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 70, https://orcid.org/0000–0002–7086–9153 
А. А. Попова Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РНЦРХТ им. акад. А. М. Гранова» Минздрава России), 197758, Российская Федерация, г. Санкт‑Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 70, e-mail: popova.8443@mail.ru, https://orcid.org/0000‑0001‑8077‑9832 
М. Л. Гордеев Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РНЦРХТ им. акад. А. М. Гранова» Минздрава России), 197758, Российская Федерация, г. Санкт‑Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 70, https://orcid.org/0000–0001–5362–3226 
Е. Б. Иоффе Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РНЦРХТ им. акад. А. М. Гранова» Минздрава России), 197758, Российская Федерация, г. Санкт‑Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 70, https://orcid.org/0009‑0002‑5129‑7580 
В. В. Зюлева Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РНЦРХТ им. акад. А. М. Гранова» Минздрава России), 197758, Российская Федерация, г. Санкт‑Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 70, https://orcid.org/0009‑0006‑1043‑762X
А. Ю. Кнеев Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «РНЦРХТ им. акад. А. М. Гранова» Минздрава России), 197758, Российская Федерация, г. Санкт‑Петербург, пос. Песочный, ул. Ленинградская, д. 70, https://orcid.org/0000‑0002‑5899‑8905

Структурная деградация (SVD) остается главным фактором, ограничивающим долговечность биологических протезов клапанов сердца (БПКС). Существующие методы визуализации (ЭхоКГ, КТ) выявляют дегенерацию преимущественно на стадии необратимых морфологических изменений. Цель работы. Оценка потенциала 68Ga-FAPI-04 ПЭТ/КТ — метода визуализации белка активации фибробластов — для ранней диагностики активного ремоделирования ткани биопротезов и анализа связи накопления РФП с гемодинамической дисфункцией. Проведено одноцентровое кросс-секционное ретроспективное исследование с участием 30 пациентов с имплантированными аортальными биопротезами. Всем пациентам выполнялись трансторакальная эхокардиография и ПЭТ/КТ с 68Ga-FAPI-04. Интенсивность накопления радиофармпрепарата (РФП) оценивалась по коэффициенту дифференциального накопления (КДН). Статистический анализ включал расчет ранговой корреляции Спирмена, частной корреляции для исключения влияния ковариат, бутстреп-анализ (5000 итераций) для верификации устойчивости данных и ROC-анализ. КДН продемонстрировал статистически значимую прямую корреляцию с пиковым трансклапанным градиентом давления (rs = 0,404; p = 0,027). Значимая обратная связь была выявлена между КДН и фракцией выброса левого желудочка (rs = –0,411; p = 0,024). Анализ частной корреляции подтвердил, что связь между КДН и градиентом на протезе сохраняется (rpartial = 0,385; p = 0,036) даже после исключения влияния фракции выброса, что свидетельствует об отражении накоплением РФП локальной патологии клапана, а не системной сердечной недостаточности. КДН не коррелировал с возрастом пациента или сроком эксплуатации протеза (p >0,05). Анализ специфичности показал отсутствие ассоциации КДН с сопутствующими заболеваниями (диабет, ХБП) и полом. Площадь под ROC-кривой (AUC) для выявления тяжелой дисфункции составила 0,682 (95 % ДИ: 0,478–0,887) с оптимальным порогом отсечения КДН > 2,35. Метод позволяет визуализировать активное ремоделирование створок биопротеза, которое коррелирует с ухудшением гемодинамики, но протекает независимо от хронологического возраста изделия и обеспечивает специфичный молекулярный сигнал SVD, отличный от системных факторов или артефактов функции сердца.

Литература:

1. Coffey, S., Roberts-Thomson, R., Brown, A., Carapetis, J., Chen, M., Enriquez-Sarano, M., Zühlke, L., Prendergast, B. Global epidemiology of valvular heart disease. Nature Reviews Cardiology. 2021; 18: 853 - 864.

2. Chen, Q., Shi, S., Wang, Y., Shi, J., Liu, C., Xu, T., Ni, C., Zhou, X., Lin, W., Peng, Y., Zhou, X. Global, Regional, and National Burden of Valvular Heart Disease, 1990 to 2021. Journal of the American Heart Association: Cardiovascular and Cerebrovascular Disease. 2024; 24.

3. Timmis, A., Vardas, P., Townsend, N., Torbica, A., Katus, H., De Smedt, D., Gale, C., Maggioni, A., Petersen, S., Huculeci, R., Kazakiewicz, D., De Benito Rubio, V., Ignatiuk, B., Raisi-Estabragh, Z., Pawlak, A., Karagiannidis, E., Treskes, R., Gaita, D., Beltrame, J., McConnachie, A., Bardinet, I., Graham, I., Flather, M., Elliott, P., Mossialos, E., Weidinger, F., Achenbach, S. European Society of Cardiology: cardiovascular disease statistics 2021. European heart journal. 2022; 8: 716-799.

4. Lindman, B., Clavel, M., Mathieu, P., Iung, B., Lancellotti, P., Otto, C., Pibarot, P. (2016). Calcific aortic stenosis. Nature Reviews Disease Primers. 2016; 2.

5. Heckman, G., Bhangu, J., Graham, M., Keen, S., O’Neill, D. Geriatric Cardiology - moving beyond learning by osmosis. The Canadian journal of cardiology. 2024; 40: 1496-1499.

6. Aïdoud, A., Gana, W., Poitau, F., Debacq, C., Leroy, V., Nkodo, J., Poupin, P., Angoulvant, D., Fougère, B. High Prevalence of Geriatric Conditions Among Older Adults With Cardiovascular Disease. Journal of the American Heart Association: Cardiovascular and Cerebrovascular Disease. 2023; 12.

7. Head, S., Çelik, M., Kappetein, A. Mechanical versus bioprosthetic aortic valve replacement. European Heart Journal. 2017; 38: 2183–2191.

8. Attia, T., Yang, Y., Svensson, L., Toth, A., Rajeswaran, J., Blackstone, E., Johnston, D. Similar long-term survival after isolated bioprosthetic versus mechanical aortic valve replacement: A propensity-matched analysis. The Journal of thoracic and cardiovascular surgery. 2021.

9. De Almeida, R., Lima, M., Gomes, D., Fernandes, R., Oliveira, E., Gonçalves, P., Teles, R., De Sousa Almeida, M., Patrício, L. Outcomes of transcatheter aortic valve replacement in younger low-risk patients: a comprehensive meta-analysis of efficacy and safety. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2025; 12.

10. Blankenberg, S., Seiffert, M., Vonthein, R., Baumgartner, H., Bleiziffer, S., Borger, M., Choi, Y., Clemmensen, P., Cremer, J., Czerny, M., Diercks, N., Eitel, I., Ensminger, S., Frank, D., Frey, N., Hagendorff, A., Hagl, C., Hamm, C., Kappert, U., Karck, M., Kim, W., König, I., Krane, M., Landmesser, U., Linke, A., Maier, L., Massberg, S., Neumann, F., Reichenspurner, H., Rudolph, T., Schmid, C., Thiele, H., Twerenbold, R., Walther, T., Westermann, D., Xhepa, E., Ziegler, A., Falk, V. Transcatheter or Surgical Treatment of Aortic-Valve Stenosis. The New England journal of medicine. 2024; 17: 1572-1583.

11. Johnston, D. R., Soltesz, E. G., Vakil, N., Rajeswaran, J., Roselli, E. E., Sabik, J. F., 3rd, Smedira, N. G., Svensson, L. G., Lytle, B. W., Blackstone, E. H. Long-term durability of bioprosthetic aortic valves: implications from 12,569 implants. The Annals of thoracic surgery. 2015: 99(4), 1239–1247.

12. Kostyunin, A. E., Yuzhalin, A. E., Rezvova, M. A., Ovcharenko, E. A., Glushkova, T. V., Kutikhin, A. G. Degeneration of Bioprosthetic Heart Valves: Update 2020. Journal of the American Heart Association. 2020; 9: e018506.

13. Thubrikar, M., Deck, D., Aouad, J., Nolan, S. Role of mechanical stress in calcification of aortic bioprosthetic valves. The Journal of thoracic and cardiovascular surgery. 1983; 86: 115-25.

14. Wen, S., Zhou, Y., Yim, W. Y., Wang, S., Xu, L., Shi, J., Qiao, W., Dong, N. Mechanisms and Drug Therapies of Bioprosthetic Heart Valve Calcification. Frontiers in pharmacology. 2022; 13: 909801.

15. Velho, T. R., Pereira, R. M., Fernandes, F., Guerra, N. C., Ferreira, R., Nobre, Â. Bioprosthetic Aortic Valve Degeneration: a Review from a Basic Science Perspective. Brazilian journal of cardiovascular surgery. 2022; 37: 239–250.

16. Chen, J., Peacock, J. R., Branch, J., David Merryman, W. Biophysical analysis of dystrophic and osteogenic models of valvular calcification. Journal of biomechanical engineering. 2015; 137: 020903.

17. Bismee, N. N., Javadi, N., Khedr, A., Omar, F., Awad, K., Abbas, M. T., Scalia, I. G., Pereyra, M., Bcharah, G., Farina, J. M., Ayoub, C., Sell-Dottin, K. A., Arsanjani, R. Bioprosthetic Aortic Valve Degeneration After TAVR and SAVR: Incidence, Diagnosis, Predictors, and Management. Journal of cardiovascular development and disease. 2024; 11: 384.

18. Li, H., Li, S., Lei, Y., Sun, M., Wu, C., Wang, X., Xiong, S., Wang, Q., Kang, S., Chen, S., Shang, X. Advancements and Perspectives in the Bioprosthetic Heart Valve: A Comprehensive Review on Biomaterial Processing and Emerging Polymeric Materials. Journal of the American Heart Association. 2025; 14; e043061.

19. Bozso, S. J., Kang, J. J. H., Basu, R., Adam, B., Dyck, J. R. B., Oudit, G. Y., Moon, M. C., Freed, D. H., Nagendran, J., Nagendran, J. Structural Valve Deterioration Is Linked to Increased Immune Infiltrate and Chemokine Expression. Journal of cardiovascular translational research. 2021; 14: 503–512.

20. Kostyunin, A. E., Glushkova, T. V., Lobov, A. A., Ovcharenko, E. A., Zainullina, B. R., Bogdanov, L. A., Shishkova, D. K., Markova, V. E., Asanov, M. A., Mukhamadiyarov, R. A., Velikanova, E. A., Akentyeva, T. N., Rezvova, M. A., Stasev, A. N., Evtushenko, A. V., Barbarash, L. S., Kutikhin, A. G. Proteolytic Degradation Is a Major Contributor to Bioprosthetic Heart Valve Failure. Journal of the American Heart Association, 2023; 12: e028215.

21. Capodanno, D., Petronio, A. S., Prendergast, B., Eltchaninoff, H., Vahanian, A., Modine, T., Lancellotti, P., Sondergaard, L., Ludman, P. F., Tamburino, C., Piazza, N., Hancock, J., Mehilli, J., Byrne, R. A., Baumbach, A., Kappetein, A. P., Windecker, S., Bax, J., Haude, M. Standardized definitions of structural deterioration and valve failure in assessing long-term durability of transcatheter and surgical aortic bioprosthetic valves: a consensus statement from the European Association of Percutaneous Cardiovascular Interventions (EAPCI) endorsed by the European Society of Cardiology (ESC) and the European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS). European journal of cardio-thoracic surgery: official journal of the European Association for Cardio-thoracic Surgery. 2017; 52: 408–417.

22. Budde, R, Faure, M, Abbara, S. et al. Cardiac Computed Tomography for Prosthetic Heart Valve Assessment: An Expert Consensus Document of the Society of Cardiovascular Computed Tomography (SCCT), the American College of Cardiology (ACC), the European Society of Cardiovascular Radiology (ESCR), the North American Society of Cardiovascular Imaging (NASCI), the Radiological Society of North America (RSNA), the Society for Cardiovascular Angiography & Interventions (SCAI) and Society of Thoracic Surgeons (STS). Journal of the American College of Cardiology. 2025; 86: 1203–1230.

23. Tzimas, G., Ryan, D. T., Murphy, D. J., Leipsic, J. A., & Dodd, J. D. Cardiovascular CT, MRI, and PET/CT in 2021: Review of Key Articles. Radiology. 2022; 305: 538–554.

24. Sorysz, D., Januszek, R., Sowa-Staszczak, A., Grochowska, A., Opalińska, M., Bagieński, M., Zawiślak, B., Dziewierz, A., Tokarek, T., Krawczyk-Ożóg, A., Bartuś, S., Dudek, D. The Usefulness of [18F]F-Fluorodeoxyglucose and [18F]F-Sodium Fluoride Positron Emission Tomography Imaging in the Assessment of Early-Stage Aortic Valve Degeneration after Transcatheter Aortic Valve Implantation (TAVI) - Protocol Description and Preliminary Results. Journal of Clinical Medicine. 2021; 10: 431.

25. Duval, X., Moing, L., Tubiana, S., Esposito-Farese, M., Ilic-Habensus, E., Leclercq, F., Bourdon, A., Goehringer, F., SeltonSuty, C., Chevalier, E., Boutoille, D., Piriou, N., Tourneau, L., Chirouze, C., Séronde, M., Morel, O., Piroth, L., Eicher, J., Humbert, O., Revest, M., Thébault, E., Devillers, A., Delahaye, F., Boibieux, A., Grégoire, B., Hoen, B., Laouénan, C., Iung, B., Rouzet, F. Impact of systematic whole-body 18F-fluorodeoxyglucose PET/CT on the management of patients suspected of infective endocarditis: the prospective multicenter TEPvENDO study. Clinical infectious diseases: an official publication of the Infectious Diseases Society of America. 2020.

26. Varasteh, Z., Mohanta, S., Robu, S., Braeuer, M., Li, Y., Omidvari, N., Topping, G., Sun, T., Nekolla, S., Richter, A., Weber, C., Habenicht, A., Haberkorn, U., Weber, W. Molecular Imaging of Fibroblast Activity After Myocardial Infarction Using a 68Ga-Labeled Fibroblast Activation Protein Inhibitor, FAPI-04. The Journal of Nuclear Medicine. 2019; 60: 1743 - 1749.

27. Cui, Y., Wang, Y., Wang, S., Du, B., Li, X., Li, Y. Highlighting Fibroblasts Activation in Fibrosis: The State-of-The-Art Fibroblast Activation Protein Inhibitor PET Imaging in Cardiovascular Diseases. Journal of Clinical Medicine. 2023; 12: 6033.

28. Kwieciński, J., Tzolos, E., Cartlidge, T., Fletcher, A., Doris, M., Bing, R., Tarkin, J., Seidman, M., Gulsin, G., Cruden, N., Barton, A., Uren, N., Williams, M., Van Beek, E., Leipsic, J., Dey, D., Makkar, R., Slomka, P., Rudd, J., Newby, D., Sellers, S., Berman, D., & Dweck, M. Native Aortic Valve Disease Progression and Bioprosthetic Valve Degeneration in Patients With Transcatheter Aortic Valve Implantation. Circulation. 2021; 144: 1396 - 1408.

29. Copic, D., Bormann, D., Direder, M., Ankersmit, H. Alpha-Gal-specific humoral immune response and reported clinical consequence for cardiac valve replacement in patients below 65 years: moving beyond conjecture. European journal of cardiothoracic surgery. Official journal of the European Association for Cardio-thoracic Surgery. 2022; 62: 227.

30. Popescu, C. E., Ferro, P., Gotuzzo, I., Burger, I., Rominger, A., & Caobelli, F. 68Ga-FAPi: Pathways and Diagnosis in Cardiac Imaging. Current Cardiovascular Imaging Reports. 2023; 16: 93-101.

31. Simionescu D. T. Prevention of calcification in bioprosthetic heart valves: challenges and perspectives. Expert opinion on biological therapy. 2004; 4: 1971–1985.

32. Diekmann, J., Koenig, T., Thackeray, J. T., Derlin, T., Czerner, C., Neuser, J., Bengel, F. M. Cardiac fibroblast activation in patients early after acute myocardial infarction: integration with MR tissue characterization and subsequent functional outcome. Journal of Nuclear Medicine. 2022; 63: 1415-1423.

33. Praz, F., Borger, M. A., Lanz, J., Marin-Cuartas, M., Abreu, A., Adamo, M., ... & Wojakowski, W. ESC/EACTS scientific Document group, 2025 ESC/EACTS guidelines for the management of valvular heart disease: developed by the task force for the management of valvular heart disease of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS). European Heart Journal, 2025; 46: 4853-4736.

Глобальное старение населения в совокупности с ростом распространенности приобретенных пороков сердца, прежде всего стеноза аортального клапана, формируют критическую нагрузку на системы здравоохранения в большинстве развитых стран [1–6]. Данная тенденция обуславливает не только рост потребности в кардиохирургических вмешательствах, но и диктует смену парадигмы в выборе метода протезирования. Стремление минимизировать риски геморрагических осложнений, сопряженных с пожизненной антикоагулянтной терапией, а также потребность пациентов в сохранении уровня физической активности способствовали утверждению биологических протезов в качестве приоритетного метода лечения [7, 8]. Широкое внедрение данного подхода в качестве стандарта также связано с успехом технологий транскатетерной имплантации аортального клапана (TAVI). Интеграция TAVI позволила в конечном итоге распространить преимущества биопротезирования и на пациентов с низким хирургическим риском, для которых ранее золотым стандартом оставалась открытая операция [9, 10].

В то же время, все более активное применение биопротезов выявило их ключевой недостаток — ограниченную долговечность, обусловленную неизбежной структурной деградацией (SVD — от англ. Structural Valve Deterioration) ксеногенного материала. Данные крупных регистров показывают: если в первые 10 лет показатели сохранности клапанов стабильны, то в последующее десятилетие частота их дисфункции растет экспоненциально [11]. К 15–20 годам признаки деградации обнаруживаются более чем в половине случаев [12]. Учитывая современную тенденцию к снижению возрастного порога для первичного биопротезирования, в ближайшем будущем ожидается кратный рост числа пациентов, нуждающихся в повторных вмешательствах. Данное обстоятельство подчеркивает возрастающую потребность во внедрении в клиническую практику инструментов, позволяющих на ранних этапах выявлять признаки субклинической деградации протеза.

Классическая концепция патогенеза SVD традиционно базировалась на теории «пассивного износа», рассматривающей деструкцию створок как результат кумулятивного механического стресса и дистрофической кальцификации [13, 14]. Согласно этой модели, ключевую роль отводили побочным эффектам химической консервации (токсичности альдегидов) и пассивному проникновению липидов, которые в совокупности запускали процесс кальцификации [15]. В рамках данной парадигмы биопротез позиционировался как функционально инертная структура, подвергающаяся постепенной деградации под воздействием циклической гемодинамической нагрузки [16].

Для Цитирования:
А. Д. Майстренко, А. А. Иванова, А. А. Станжевский, В. Е. Успенский, Д. В. Рыжкова, А. А. Попова, М. Л. Гордеев, Е. Б. Иоффе, В. В. Зюлева, А. Ю. Кнеев, Визуализация активной дегенерации биологических протезов клапанов сердца с помощью 68Ga-FAPI-04 ПЭТ/КТ: пилотное исследование патофизиологических механизмов и диагностической ценности. Хирург. 2026;1-2.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: