.
. . Биологическая очистка сточных вод магазин. .
 
 
.
Предыдущая | Содержание | Следующая

Эхокардиография

Эхокардиография основана на использовании ультразвука для получения изображения сердца и крупных сосудов. Ультразвуковые волны частотой 18-20 кГц, превышающей разрешающую способность человечес­кого уха, распространяются как продольные колебания со скоростью, которая зависит от физических свойств вещества, через которое они проходят. Они генерируются пьезоэлектрическими кристаллами под воздей­ствием переменного электрического поля, которые осуществляют преобразование электрической и механической (звуковые колебания) энергии друг в друга и функционируют одновременно как передатчик звука и приемник отраженных звуковых волн (эхо-волн). Получение изображения структур сердца с помощью ультразвука основано на отражении ультразвуковых волн на границе между двумя веществами с разными физическими свойствами, как, например, кровью и эндокардом. Поскольку при этом угол падения равен углу отражения, получаемое изображение является зеркальным.

Эхокардиография позволяет увидеть расположение и характер движения различных структур сердца (клапанов, стенок полостей и др.), и поэтому является важнейшим методом изучения многих аспектов анатомии и физиологии сердца. Ее достоинствами являются неинвазивный характер, относительная дешевизна, возможность применения у постели больного, быстрота получения специфичной, количественной, воспроизводи­мой и надежной информации, благодаря чему эхокардиография приближается к идеальному методу диагностики.

Основное ограничение эхокардиографии связано с элементами субъективности при получении и интерпретации эхо-изображения, что предъявляет высокие требования к квалификации исследователя. Из-за отчасти эмпирического подбора интенсивности сигнала отдельные структуры могут не визуализироваться и, наоборот, могут появляться артефакты. Не является 100 % и воспроизводимость результатов измерений и величин расчетных показателей. Диагностическое значение эхокардиографии в М-режиме и двухмерной эхокардиографии:

1) верификация диагноза: выпотного перикардита; стеноза митрального (и трехстворчатого) клапанов, обструктивной формы гипертрофической кардиомиопатии (идиопатического гипертрофического субаортального стеноза); опухоли предсердия; пролапса митрального клапана;

2) получение важных данных для диагностики: врожденных и приобретенных пороков сердца; инфекционного эндокардита; тромбов в полостях сердца; констриктивного перикардита; ИБС; застойной сердечной недостаточности; кардиомиопатии; легочной гипертензии; аневризмы аорты, в том числе расслаивающей;

3) точное измерение размеров структур сердца: поперечного размера левого желудочка и левого предсердия; толщины межжелудочковой перегородки и стенок левого желудочка; диаметра корня аорты;

4) анализ движения структур сердца: клапанов; межжелудочковой перегородки; свободных стенок левого и правого желудочков;

5 ) определение нок.аЗа1елси функции и мирфилшии левою желудоч­ка: объемов — КДО, КСО, УОС; фракции укорочения, фракции выбро­са, средней скорости циркулярного укорочения мышечных волокон; массы миокарда левого желудочка.

Показания к применению допплерэхокардиографии: локализация шумов сердца; дифференциальная диагностика органических шумов с невинными (функциональными); количественная оценка выраженности стеноза клапанов; определение регургитации крови на клапане; определение внутри- и внесердечных шунтов крови; определение величин давления в полостях сердца; определение величины МОС.

Основными клиническими показаниями к выполнению эхо­кардиографии являются:

1) шум в сердце;

2) патологические изменения на рентгенограмме грудной клетки: увеличение сердца или его отдельных полостей; изменения аорты; кальцинаты в области сердца;

3) боль в грудной клетке (особенно необъяснимая);

4) обмороки и нарушения мозгового кровообращения (особенно у больных молодого возраста);

5) нарушения ритма;

6) лихорадка неясного генеза;

7) отягощенный семейный анамнез в отношении внезапной смерти, ИБС, идиопатического гипертрофического субаортального стеноза;

8) наблюдение больных: с ИБС, в том числе с инфарктом миокарда; с артериальной гипертензией; с приобретенными и врожденными пороками сердца; с кардиомиопатиями; после кардиохирургических операций; с некардиальной патологией - шоком, хронической почечной недостаточностью, системными заболеваниями соединительной ткани, при приеме кардиотоксичных лекарственных препаратов.

Различают три основных варианта эхокардиографии: 1) эхокардио- графия в М-режиме, или одномерная; 2) секторальное сканирование, или двухмерная эхокардиография и 3) допплерэхокардиография.

При эхокардиографии в М-режиме (от англ. movement — движение) ультразвук сфокусирован в узкий пучок, который, проходя через различные структуры сердца, позволяет получить изображение их движения во времени в различных срезах . При этом по оси абсцисс это­го изображения находится время, а по оси ординат — расстояние от той или иной структуры до датчика.

Таким образом, метод позволяет: 1) получить одномерное изображение различных структур сердца в определенной плоскости и измерить их линейные размеры и 2) оценить характер движения этих структур - клапанов и стенок полостей сердца — во времени.

Присканировании сердца в М - р е ж и м е ультразвуковой луч последовательно пересекает сердце по его длинной оси, захватывая различные структуры от верхушки до основания сердца.

В основе двухмерной эхокардиографии лежат движения назад и вперед ультразвукового луча в пределах более или менее узкого сектора (60-90°) с большой частотой — около 30 раз в I с. В результате внутри сектора образуется двухмерное изображение структур сердца, от которых отражается луч, движущихся в реальном масштабе времени. Как и при эхокар­диографии в М-режиме, получение изображения тех или иных структур сердца зависит от положения датчика на грудной клетке и его наклона к ней, который определяет направление ультразвукового луча. Позволяя детально изучать анатомию сердца, что особенно ценно при сложных пороках, секторальное сканирование открыло новую эру в неинвазивной кардиологии и в значительной мере заменило инвазивное обследование.

Поскольку легкие образуют практически непроницаемый барьер для ультразвука, эхо-изображение сердца можно получить через небольшое ультразвуковое окно, внутри которого имеется ограниченное количество позиций датчика. Они включают: 1) парастернальную, 2) апикальную; 3) субкостальную (из-под реберной дуги в области надчревного угла); 4) супрас- тернальную (в области яремной ямки) позиции.

Нормальная эхокардиографическая анатомия сердца в трех взаимно перпендикулярных плоскостях - по длинной оси, короткой оси и в 4-камерном виде. Первые два изображения получают из парастернальной позиции, а третье - из апикальной и субкостальной.

ЭхоКГ сердца по длинной оси межжелудочковая перегородка располагается спереди как продолжение передней стенки аорты. Своего рода продолжением ее задней стенки является передняя створка митрального клапана. Позади аорты располагается полость левого предсердия. Виден также аппарат митрального клапана - хорды и сосочковые мышцы.

При повороте датчика на 90° получают серию срезов сердца по короткой оси на уровне сосочковых мышц митрального клапана и аорты. В последней проекции хорошо виден выносящий тракт правого желудочка. Справа от аорты находится трехстворчатый клапан и слева - клапан легочной артерии. Выше клапана можно увидеть бифуркацию легочной артерии с отхождением ее правой и левой ветвей.

В 4-камерном изображении сердца из апикальной позиции определяются оба желудочка и предсердия, а также атриовентрикулярные клапан. Трехстворчатый клапан находится несколько ближе к верхушке сердца, чем митральный. В этом изображении хорошо видны межжелудочковая и межпредсердная перегородки. Следует отметить, что в области овального окна может определяться кажущийся дефект ткани вследствие направления ультразвукового луча параллельно межпредсердной перегородке.

Субкостальная позиция удобна для эхокардиографического исследования в случаях затрудненной эхолокации из парастернальной позиции, в частности, у больных с эмфиземой легких, а также для осмотра верхушки левого желудочка для выявления аневризмы.

Супрастернальную позицию используют для осмотра крупных сосудов и, в частности, для диагностики таких врожденных пороков, как ко- арктация аорты и открытый артериальный проток.

В основе метода допплер- эхокардиографии лежит изменение частоты звуковых волн, которые отражаются от движущихся объектов (так называемый эффект Допплера), в частности, эритроцитов крови в полостях сердца и сосудах. Исходя из этого, определяют направление и скорость движения крови. При перемещении крови по направлению к датчику частота отраженной волны увеличивается, а при ее движении в противоположном направлении — уменьшается. При этом величина изменения частоты прямо пропорциональна скорости движения крови. Результат исследования имеет вид графического изображения величины скорости кровотока в данной точке сердца во времени, что сопровождается звуковым эффектом, либо изображения локализации и направления потоков крови на двухмерной эхокардиографии сердца в реальном масштабе времени.

Допплерэхокардиография позволяет:

1) определять патологическое направление тока крови в сердце при регургитации на клапанах и наличии аномальных сообщений между полостями сердца и крупными сосудами;

2) определять турбулентность тока крови при его нормальном направлении, что характерно для клапанов и стеноза, рассчитывать величину градиента давления на них по уравнению Бернулли (ДР = 4*v2, где v — максимальная скорость кровотока);

3) рассчитывать эффективную площадь отверстия митрального и трех­створчатого клапанов, что имеет важное значение при их стенозировании;

4) количественно оценивать некоторые показатели кардиогемодинамики: величины давления в полостях сердца, ударный объем и диастолическую податливость левого желудочка на основе измерения скорости кровотока.

При разделении допплеровских сигналов в зависимости от направления — к датчику или от него - их можно окрашивать в разные цвета, яркость которых прямо пропорциональна скорости кровотока. Такая цветная допплерэхокардиография повышает точность определения локализации патологических потоков крови и диагностики врожденных и приобретенных пороков сердца в целом.

Нормальная ЭхоКГ в М-режиме. ЭхоКГ в М-режиме получают при фиксированном направлении ультразвукового луча, точное положение которого относительно внутрисердечных структур в современных моделях эхокардио-графов устанавливают из двухмерного изображения сердца. Одновременно регистрируют ЭКГ и иногда также ФКГ для оценки количественных показателей, характеризующих размеры и движение структур левых отделов сердца. Их определяют по короткой оси сердца на трех стандартных уровнях: I ) на уровне корня аорты и левого предсердия; 2) на уровне передней створки митрального клапана; 3) полости левого желудочка на уровне хорд митрального клапана.

Корень аорты представлен двумя параллельными линиями. Позади него находится левое предсердие. Во время систолы, когда предсердие наполняется кровью, аорта движется кпереди, то есть к датчику, а в период диастолы, после открытия митрального клапана, — кзади. Внутри корня аорты видны створки аортального клапана, которые имеют характерный вид коробочки, открывающейся в период систолы и закрывающейся в начале диастолы одновременно с А2. Верхнюю половину коробочки образует движение правой коронарной створки, а нижнюю — движение задней створки. Левая коронарная створка при этом не видна. Кпереди от аорты находится небольшая часть выносящего тракта правого желудочка. На этом уровне измеряют диаметр левого предсердия и корня аорты и оценивают движение створок аортального клапана.

На поперечном срезе сердца на уровне митрального клапана кпереди от него находится межжелудочковая перегородка, а кзади — задняя стенка левого желудочка. Движение передней створки при открытии клапана в диастолу имеет характерную М-образную форму. Открытие клапана с началом диастолического наполнения представлено отрезком DE > за которым следует среднедиастолическое прикрытие EF , которое очень характерно для движения передней створки в норме. Оно обусловлено уменьшением притока крови в левый желудочек к концу фазы быстрого наполнения. Наклон ^зависит от целостности клапанного аппарата и диастолической податливости левого желудочка. Систола предсердий вызывает повторное движение передней створки кпереди (отрезок FA ), после чего при закрытии клапана в конце диастолы она проходит путь АС. Точка С совпадает с I тоном сердца.

Задняя створка митрального клапана движется в противофазе по от­ношению к передней и со значительно меньшей амплитудой. В период систолы желудочков (отрезок CD ) обе створки сомкнуты. По мере уменьшения объема левого желудочка к концу периода изгнания клапанное кольцо смещается кпереди.

Анализ движения створок митрального клапана к этой проекции име­ет важное значение для диагностики различных поражений клапанного аппарата, особенно митрального стеноза.

Аналогичный характер имеет движение трехстворчатого клапана, локация которого в М-режиме связана с определенными трудностями.

Исследование клапана легочной артерии в М-режиме связано с известными трудностями. Оно проводится из парастернального доступа с направлением ультразвукового луча кверху и кнаружи. Чаще удается увидеть только заднюю створку, которая в норме лоцируется только в период ди­астолы, а при легочной гипертензии — и во время систолы. Во время диастолы створка движется вначале несколько вперед (отрезок е— е), а затем назад ( e — J ). Скорость движения в этом отрезке, то есть наклон e — f , зависит от величины давления в легочной артерии. Волна а связана с систолой правого предсердия. Во время систолы желудочков движение задней створки при открытии клапана имеет сложную траекторию. В самом начале она резко смещается кзади (отрезок be ), а затем более медленно движется немного кпереди (отрезок cd ). В конце систолы клапан быстро закрывается, и его задняя створка проходит путь d ~ e . При легочной гипер­тензии характер движения этой створки значительно изменяется, что имеет диагностическое значение. Важную качественную и количественную информацию о величине давления в легочной артерии дает также оценка систолического потока в ее устье и выносящем тракте правого желудочка с помощью допплерэхокардиографии. Исследование производят из парастернального доступа по короткой оси на уровне аорты.

На изображении поперечного среза полости левого желудочка кпереди, ближе к датчику, находится межжелудочковая перегородка, которая располагается между эхо- свободными полостями правого (кпереди) и левого (кзади) желудочков. Во время систолы

ЭхоКГ в М-режиме клапана легочной артерии в норме. Видно движение его задней створ­ки в период диастолы. Объяснение в тексте

левого желудочка межжелудочковая перегородка и его задняя стенка движутся кнутри, навстречу друг другу, обеспечивая изгнание крови. При этом происходит их утолщение. Это изображение позволяет получить важную информацию о морфо- функциональном состоянии левого желудочка, основные показатели которого включают:

Показатели на­сосной функции:

1. Поперечный размер (диаметр) левого желудочка в конце диастолы и в конце систолы (КДР и КСР). У взрослых здоровых лиц КДР колеблется в пределах 4,9-5,5 см, КСР - 3,5-3,8 см (О.В.Атьков и соавт., 1992). Позволяет оценить величину полости желудочка и рассчитать КДО и КСО. Для этой цели существует несколько формул, основанных на допущениях о различной по сложности геометрии левого желудочка, самая простая из которых предусматривает возведение КДР и КСР в куб. Широко используют методику L . Teicholz и соавторов (1972), согласно которой левый желудочек рассматривается как эллипс, объем которого (V) в период систолы или диастолы рассчитывают.

Показатели толщины межжелудочковой перегородки и задней стенки левого желудочка в конце диастолы. Характеризуют наличие гипертрофии миокарда и ее выраженность. На основании величин этих показателей и КДО по специальной формуле с учетом удельной плотности миокарда, равной 1,05, рассчитывают массу левого желудочка в граммах.

Необходимо отметить, что расчет показателей ЭхоКТ в М-режиме, базирующийся на одном поперечном размере левого желудочка, допустим только при условии равномерного и одинакового утолщения его стенок в период систолы. При нарушениях движения отдельных участков левого желудочка (асинергии), например, при ИБС, объемы и показатели его функции можно достоверно определить только по двухмерному изображению желудочка в плоскости его длинной оси из 4- или 2-камерного вида. Во всех случаях двухмерная эхокардиография обеспечивает большую точность результатов.

Определение показателей насосной функции левого желудочка по данным двухмерной эхокардиографии. Для расчета объемов левого желудочка используют преимущественно два метода. Метод H . Dodge (1969) состоит в определении объема желудочка ( V ), исходя из его площади по длинной оси, рассчитываемой планиметрически (А2), и длины этой оси ( L ) аналогично расчетам при ангиокардиографии:

Будучи одноплановым, при регионарных нарушениях сократимости он недостаточно точен, так как не учитывает все локальные изменения движения стенок левого желудочка. Этого недостатка лишен биплановый метод Симпсона, основанный на определении объема левого желудочка по сумме объемов его последовательных горизонтальных срезов с минимальным расстоянием между ними. Для расчета, который производят на ЭВМ, достаточно ввести контуры левого желудочка в конце диастолы и систолы.

Компьютерный анализ позволяет также количественно определять регионарную сократимость левого желудочка в двух и более сегментах, на которые делится его изображение, по длинной оси в проекции 4 или 2 камер и короткой оси на уровне митрального клапана, сосочковых мышц и верхушки сердца. Расчет основывается на точном наложении систолического изображения на диастолическое и определении процентного уменьшения площади каждого сегмента в период систолы.

Определение показателей насосной функции левого желудочка по данным допплерэхокардиографии. УОС рассчитывают как произведение интегральной скорости аортального потока и площади поперечного сечения аорты. Эта площадь определяется, исходя из результатов измерения внутреннего диаметра корня аорты в первой половине систолы с помощью одно- или двухмерной эхокардиографии. В качестве индексов сократимости фазы изгнания используют показатели максимальной скорости и ускорения кровотока в аорте или выносном тракте левого желудочка. Последние более точны, так как не зависят от диаметра аорты и ее клапана.

Характер диастолического наполнения левого желудочка и его подат­ливость можно оценить при анализе трансмитрального кровотока по отношению максимальной скорости раннего наполнения, то есть в фазу быстрого наполнения, и позднего — во время систолы предсердий - VE / VA ( A . De Maria и соавт., 1991). При снижении диастолической податливости вклад предсердий в наполнение желудочков увеличивается, что является важной компенсаторной реакцией. При этом возрастает скорость позднего диастолического наполнения и уменьшается отношение VE / VA .

Сравнительно новым направлением в развитии эхокардиографии является чреспищеводная двухмерная эхокардиография с использованием миниатюрного датчика, который фиксируется на конце гастроскопа. По мере его продвижения вниз по пищеводу можно рассмотреть дугу аорты, ее восходящую и нисходящую части, левое предсердие, левый желудочек и выносящий тракт правого желудочка, двустворчатый клапан и сосочковые мышцы. Преимущества метода перед общепринятой эхокардиографией связаны с максимальным приближением к датчику объекта изучения и отсутствием между ними ткани легкого. Это дает возможность детально рассмотреть аппарат митрального и аортального клапанов и более точно установить характер их патологических изменений, в том числе причину дисфункции протезированных клапанов, а также обнаружить абсцесс клапанного кольца при инфекционном эндокардите. Возможность просмотреть восходящую и всю нисходящую части аорты, вплоть до дуги, повышает точность диагностики ее расслоения. Изображение поперечно­го среза левого желудочка используют во время кардиохирургических операций для непрерывного мониторирования его функции. Так, нарушение лиастолической а затем систолической гЬткпии является пан- ним признаком ишемии миокарда. Получение при чреспищеводной эхо- кардиографии цветного допплеровского изображения позволяет еще более точно оценить выраженность митральной и аортальной недостаточ­ности и стеноза. Это имеет важное значение для выбора оптимального метода коррекции митральной недостаточности — пластики или протезирования клапана — и определения ее эффективности.

Нагрузочная эхокардиография основана на использовании двухмерной эхокардиографии для выявления локальных изменений движения стенок левого желудочка при физической нагрузке или повышении потребности миокарда в кислороде с помощью инфузии добутамина, начиная с 5 мкг/кг/мин с постепенным увеличением дозы до 10, 20 и 30 мкг/кг/мин. В норме вследствие повышения активности симпатико-адреналовой системы это вызывает диффузную гиперкинезию. При клинически значимом стенозе коронарной артерии возникает очаговая ишемия миокарда, которая выявляется по отсутствию увеличения амплитуды экскурсии сегмента стенки желудочка или появлению его гипо-, а- или дискинезии. Поскольку нарушение сегментарной сократимости является более ран­ним и надежным проявлением ишемии, чем ангинозная боль и изменения ЭКГ, чувствительность и специфичность нагрузочной эхокардиогра­фии выше, чем обычных тестов с электрокардиографическим контролем ( P . Marcovitz , W . Armstrong , 1992).

.