При стресс-ЭхоКГ, как правило, применяются три основные трансторакальные позиции датчика: парастернальная (сечение по длинной оси, по короткой оси на уровне митрального клапана, папиллярных мышц и верхушки сердца), апикальная (пяти-, четырех-, трех-, двухкамерная проекции) и субкостальная (сечение по длинной и короткой осям). Общепризнанной является принятая Американской ассоциацией по эхокардиографии схема деления на 16 сегментов, когда каждому сегменту соответствует около 6% площади ЛЖ сердца. Имеется хорошая зависимость между выделяемыми сегментами и коронарными артериями, снабжающими кровью эти сегменты.

ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ПРЕКРАЩЕНИЯ СТРЕСС-ЭХОКАРДИОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Выделяют три основные группы критериев прекращения стресс-ЭхоКГ-исследования:

Стресс-ЭхоКГ-критерии выполнения протокола исследования - достижение максимально возможной дозы фармакологического стресс-агента, субмаксимальной физической (электрофизиологической) нагрузки;

Достижение предельно допустимой частоты сердечных сокращений;

Положительные данные стресс-ЭхоКГ - появление, усугубление асинергий.

2) клинические критерии прекращения стресс-ЭхоКГ-исследования;

3) электрокардиографические критерии прекращения стресс-ЭхоКГ-исследования.

АНАЛИЗ СТРЕСС-ЭХОКАРДИОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Нормальная и патологическая реакция миокарда ЛЖ в ответ на различные виды стрессового воздействия

У здоровых лиц нормальная реакция ЛЖ на стресс-тестовую нагрузку вызывает гипердинамическое (гиперкинетическое) движение всех стенок ЛЖ; увеличение систолического утолщения стенок ЛЖ; увеличение фракции выброса; уменьшение размеров ЛЖ (измеряемого в проекции SAX). Гиперкинетическое движение стенок и достаточное систолическое утолщение миокарда ЛЖ являются основными признаками непораженного ишемией миокарда.

Патологическая реакция ЛЖ на стресс-тест. Патологическая реакция ЛЖ на стресс-тест заключается в появлении регионарных, глобальных и гемоди-намических нарушений.

Собственно ультразвуковыми маркерами ишемии являются: а) локальные нарушения кинетики миокарда ЛЖ (акинез, гипокинез, дискинез, аневризма-тическое выбухание стенки); б) ремоделирование ЛЖ (дилатация полостей, изменение формы ЛЖ, уменьшение скорости циркулярного укорочения волокон миокарда); в) уменьшение скорости и изменение фазовых характеристик потока крови в аорте и через митральный клапан при различных видах допплеровской регистрации потока крови.

Анализ регионарной сократимости

Было показано, что при транзиторной регионарной ишемии наибольшую чувствительность, специфичность, клиническую значимость и диагностические возможности имеют эхокардиографические показатели регионарной асинергии миокарда ЛЖ. В обычной клинической практике оценка стресс-ЭхоКГ также проводится преимущественно на основе анализа регионарной сократимости миокарда ЛЖ сердца. Анализ кинетики стенок миокарда является основным предметом стресс-ЭхоКГ-исследования.

Анализ работ различных исследователей показывает, что к стресс-эхокардио-графическим критериям ишемии миокарда можно отнести:

Появление участков регионарной асинергии миокарда ЛЖ, отсутствовавших до стресс-тестового исследования;

Ухудшение имевшихся до стресс-тестового исследования нарушений кинетики стенок миокарда ЛЖ;

Отсутствие изменений в кинетике стенок ЛЖ сердца, остающихся гипокинетичными, акинетичными или дискинетичными, несмотря на стресс-тестовое воздействие на миокард; - отсутствие долженствующего прироста кинетики стенок ЛЖ на фоне добутаминового стресс-теста (расценивается рядом исследователей, как ненорвероятной ишемии миокарда).

Артериальная и легочная гипертензия, кардиомиопатии, лечение бета-блокаторами, низкий уровень нагрузки могут извратить нормальный гипердинамический ответ. Блокада левой ножки пучка Гиса также затрудняет интерпретацию кинетики стенок. Практический опыт показывает, что идентифицировать зоны активной ишемии в пределах зоны ранее перенесенного инфаркта, в первые дни после операций на сердце, в том числе и реваскуляризирующих операций, при стресс-ЭхоКГ-исследовании по различным причинам бывает затруднительно.

В настоящее время используются различные способы анализа регионарной сократимости, которые зависят от возможностей имеющейся ультразвуковой аппаратуры, компьютерного программного обеспечения, целей и задач, стоящих перед исследованием.

Способы анализа регионарной сократимости

1. Качественный или описательный способ анализа, когда во время исследования визуально оцениваются нарушения кинетики стенок сердца по пятибалльной шкале изменений сократимости в 16 выделяемых в ЛЖ сегментах.

2. Полуколичественный способ анализа, когда по пятибалльной шкале в 16 левожелудочковых сегментах рассчитывается индекс нарушений регионарной сократимости (ИНРС, или WMSI - wall motion score index).

3. Автоматизированный способ анализа с использованием специализированных компьютерных программ (center line method и radial wall-motion method) и специализированных ультразвуковых технологий (color kinesis и acustic quantification).

Оценка степени тяжести нарушений регионарной сократимости

Выраженность и тяжесть регионарных нарушений кинетики стенок сердца зависят от количества пораженных сегментов и типа асинергических нарушений. Интегральным показателем степени тяжести нарушений локальной сократимости принято считать индекс нарушения региональной сократимости (ИНРС. или WMSI). Индекс нарушения регионарной сократимости рассчитывается, как сумма индексов нарушений локальной сократимости ЛЖ, деленная на количество анализируемых сегментов, т.е. на 16. Было принято, что в зависимости от тяжести нарушений кинетики миокарда ЛЖ, каждому типу регионарной асинергии на основании анализа направленности и выраженности систолического движения эндокарда, характера и степени систолического утолщения миокарда присваивается свой индекс. Некоторые авторы выделяют еще и такое нарушение кинетики стенок ЛЖ, как "аневризму с рубцом" присваивая ей индекс, равный 6.

Таблица 2. Система индексов для оценки тяжести нарушений регионарной сократимости

Движение стенки	Индексы нарушений сократимости	Сне топическое движение эндокарда	Систолическое утолщение миокарда
Нормои"иез		Нормальное, внутрь	Нормальное (не менее ЗОН)
Гипокинсз		Умеренно снижено, внутрь	Снижено, но но отсутствует
		Отсутствует	Отсутствует
Дискинез		Отсутствует или выпячивание стенки наружу	Отсутствует или уменьшение систолического утолщения
Аневризма		Диастол ическач деформация	Отсутствует

По значениям показателя ИНРС выделяются 4 степени тяжести нарушений регионарной сократимости. Оценка степени тяжести нарушений регионарной сократимости ЛЖ:

1) ИНРС = 1,0 и менее - нормальная регионарная сократимость;

2) ИНРС = 1,1-1,49 - легкие нарушения регионарной сократимости;

3) ИНРС = 1,5-1,99 - средней степени тяжести нарушения регионарной сократимости;

4) ИНРС = 2,0 и более - тяжелые нарушения регионарной сократимости миокарда.

Оценка степени тяжести ишемии миокарда, возникающей во время стресс-ЭхоКГ-исследования и диагностическая ценность метода зависят не только от типа асинергических нарушений кинетики стенок сердца и от кол-ва пораженных симентов, но и от комплексного учета всех основных клинико-инструментальных данных стресс-теста.

Степень тяжести ишемии зависит от:

1) типа регионарной асинергии

2) степени тяжести появляющейся асинергии

3) времени появления положительных или других критериев прекращения теста

4) время восстановления

Стресс-ЭХОКГ является клинико-диагностическим методом выявления ИБС, при котором безусловно и клинические, и ЭКГ, и ЭХОКГ изменения играют важную роль. Заключительная оценка стресс-ЭХОКГ должна дать интегральный ответ на поставленную перед исследованием задачу.

При стресс-эхоКГ используются различные виды нагрузок, которые позволяют различными способами индуцировать ишемию миокарда. Чаще всего используются следующие виды нагрузок:

1. Тесты с физической нагрузкой:

Динамическая - ВЭМ, тредмил-тест,

Статическая нагрузка - изометрическая стресс- эхоКГ.

2. Фармакологические стресс- тесты с различными механизмами действия:

Адренергическая стимуляция - проба с добутамином;

Вазодилатация - проба с дипиридамолом;

Вазоконстрикция коронарных артерий - проба с эргоновином;

Комбинированные фармакологические нагрузки - последовательное применение препаратов с различным механизмом действия).

3. Нефармакологические стресс-тесты, индуцирующие вазоконстрикцию коронарных артерий:

Проба с гипервентиляцией;

Холодовая проба,

Стресс-тесты с электростимуляцией сердца:- ЧПЭС.

В нашей стране при стресс-эхоКГ наибольшее распространение получили пробы с физической нагрузкой, фармакологические пробы и ЧПЭС.

Преимущества ЧПЭС по сравнению с физической нагрузкой заключаются в следующем:

Пробу возможно проводить у пациентов, не способных к выполнению физических нагрузок,

Пациент во время нагрузок не совершает движений, тем самым не мешает получению изображения лучшего качества,

Проба не сопровождается гипертонической реакцией и более безопасна по сравнению с физической нагрузкой (немедленное возвращение к исходной ЧСС после прекращения стимуляции, возможность купирования пароксизмальных наджелудочковых тахикардий, существенно меньшая вероятность возникновения желудочковых нарушений ритма).

Недостатками являются:

Нефизиологичность пробы, некоторый дискомфорт для пациента, связанный с проведением стимуляции, возможность развития a-v блокады II степени примерно у 1/ 3 больных.

Статическая нагрузка была выбрана не случайно, поскольку во время нагрузочных проб с динамической нагрузкой из-за значительной тахикардии и тахипноэ анализировать изменения диастолической функции ЛЖ нельзя, а именно диастолическая функция намного раньше реагирует на негативные процессы, происходящие в функционально неполноценном миокарде.

Основным преимуществом фармакологических стресс- тестов является возможность их проведения пациентам, не способным по какой - либо причине выполнить физическую нагрузку или достичь необходимого уровня физической нагрузки. .Важной является и возможность регистрации эхоКГ- позиций на протяжении всей пробы.

Фармакологические препараты, применяемые для стресс- эхоКГ, позволяют индуцировать ишемию миокарда различными механизмами действия, относительно безопасны, имеют короткий период полувыведения и сопоставимы с физическими нагрузками по чувствительности и специфичности в диагностике стенозирующих поражений коронарного русла. Существенно и то, что у больных с систолической дисфункцией левого желудочка фармакологические стресс-тесты позволяют выявлять жизнеспособный миокард.

Эхокардиографическое ультразвуковое исследование (ЭхоКГ) относится к неинвазивным методам, позволяет получить информацию о структуре сердца (крупных сосудов), внутрисердечной гемодинамике, сократительной функции миокарда. ЭхоКГ является абсолютно безопасным методом исследования, не требующем какой-либо специальной подготовки больных.

С помощью ЭхоКГ проводят следующие исследования:

• визуализацию и количественную оценку степени изменений клапанного аппарата;
• определение толщины миокарда желудочков и размеров сердечных камер;
• количественную оценку систолической и диастолической функции обоих желудочков;
• определение давления в легочной артерии;
• оценка кровотока в крупных сосудах;
• диагностирование:
  • острого инфаркта миокарда;
  • хронических форм ИБС;
  • разнообразных кардиомиопатий;
  • патологий перикарда;
  • сердечных новообразований;
  • поражений сердца при системных патологиях;
  • врожденных и приобретенных пороков сердца;
  • легочных заболеваний.

Показания к проведению ЭхоКГ :

• подозрение на порок или опухоль сердца, аневризму аорты;
• выслушиевание сердечных шумов;
• измененная ЭКГ;
• инфаркт миокарда;
• артериальная гипертензия;
• высокие физические нагрузки.

Принцип ЭхоКГ

Рис. Принцип работы эхокардиографа: Г-генератор; Ос-осциллоскоп; Ву-преобразователь; Ус-усилитель.

В основу метода ЭхоКГ положен принцип отражения ультразвуковых волн, как и при классическом УЗИ-исследовании. В ЭхоКГ используются датчики в диапазоне 1-10 МГц. Отраженные УЗ-волны улавливаются пьезоэлектрическими датчиками, в которых ультразвук преобразуется в электрические сигналы, отображающиеся затем на экране монитора (эхокардиограмма) или регистрируются на светочувствительной бумаге.

Эхокардиограф может работать в следующих режимах:

• А-режим (amplitude) - на оси абсцисс откладывается амплитуда электрических импульсов, на оси ординат - расстояние от датчика до исследуемых тканей;
• В-режим (brightness) - интенсивность принятых ультразвуковых сигналов представляется в виде светящихся точек, яркость которых зависит от интенсивности принятого сигнала;
• М-режим (motion) - модальный режим, в котором по вертикальной оси откладывается расстояние от датчика до исследуемых тканей, а по горизонтальной - время;
• Допплер ЭхоКГ - используется для качественной и количественной характеристики внутрисердечных (внутрисосудистых) потоков крови.

В клинической практике чаще всего применяют три режима (М-режим, В-режим, допплер-ЭхоКГ).

Рис. Стандартные ЭхоКГ позиции (сечения): а) длинной оси; б) короткой оси; в) с обозрением сердечных камер.

Рис. Основные томографические плоскости сканирования, которые используются в ЭхоКГ.

М-режим применяется в качестве вспомогательного режима ЭхоКГ-исследования (преимущественно для измерений), дает возможность получить графическое изображение движения сердечных стенок и клапанных створок в режиме реального времени, а также оценить размеры сердца и систолическую функцию желудочков. Для точности измерений в парастернальной позиции курсор М-режима должен быть расположен строго перпендикулярно изображению сердца.

Качество получаемого изображения при М-режиме, а также точность измерений внутрисердечных структур, выше, чем при других режимах ЭхоКГ. Главным недостатком М-режима является его одномерность.

Рис. Принцип получения изображения в М-режиме.

В-режим дает возможность визуализировать изображение сердца (крупных сосудов) в реальном масштабе времени.

Рис. Принцип получения изображения в В-режиме.

Возможности В-режима:

• оценка размеров сердечных полостей;
• определение толщины стенок и сократимости желудочков;
• оценка состояния клапанного аппарата и подклапанных структур;
• наличие тромбов.

При исследовании в В-режиме используются специальные осцилляторные датчики, в которых УЗ-луч изменяет направление излучения в пределах определенного сектора, либо датчики с электронно-фазовой решеткой, включающей до 128 пьезоэлементов, каждый из которых генерирует свой УЗ-луч, направленный под определенным углом к объекту исследования. Приемное устройство суммирует приходящие сигналы от всех излучателей, формируя на экране монитора двумерное изображение сердечных структур, которое сменяется с частотой 25-60 кадров в минуту, что дает возможность наблюдать движение структур сердца в режиме реального времени.

Рис. Пример двухмерной ЭхоКГ (отображение сечения сердца в проекции длинной оси).

Допплер-ЭхоКГ по величине допплеровского сдвига частот регистрирует изменение во времени скорости движения исследуемого объекта (скорость и направление движение крови в сосудах).

Для правильного измерения датчик должен располагаться параллельно исследуемому направлению кровяного потока (отклонение не должно превышать 20 градусов), иначе точность измерения будет неудовлетворительной.

Существует два варианта допплер-ЭхоКГ исследования:

• импульсное исследование - приемо-передающий датчик попеременно работает в режиме излучения и в режиме приема, что дает возможность проводить регулировку глубины исследования скорости кровяного потока;
• постоянно-волновое исследование - датчик непрерывно излучает ультразвуковые импульсы, одновременно производя их прием, что дает возможность проводить измерение больших скоростей потоков крови на больших глубинах, но при этом нельзя проводить регулировку глубины исследования.

На кривой допплер-ЭхоКГ отображается развертка скорости кровяного потока во времени (ниже изолинии показан кровоток, идущий от датчика; выше - к датчику). Так как, отражение УЗ-импульса происходит от различных мелких объектов (эритроцитов), которые находятся в крови и движутся с различными скоростями, то результат исследования представлен в виде множественных светящихся точек, яркость (цвет) которых соответствует удельному весу данной частоты в спектре. В режиме цветной допплер-ЭхоКГ в красный цвет окрашиваются точки, соответствующие максимальной интенсивности; в синий - минимальной.

Рис. Принцип работы допплер-ЭхоКГ.

Варианты допплера, используемые в ЭхоКГ:

• PW-pulsed wave - импульсный допплер;
• HFPW - high frequency pulsed - импульсный высокочастотный;
• CW - continuouse wave - постоянно-волновой;
• Color Doppler - цветовой;
• Color M-mode - цветовой М-модальный;
• Power Doppler - энергетический;
• Tissue Velosity Imaging - тканевый скоростной;
• Pulsed Wave Tissue Velosity Imaging - тканевый импульсный.

Большое разнообразие допплеровских методик ЭхоКГ-исследования позволяет получить огромный объем информации о работе сердца, не прибегая к инвазивным методам.

Другие виды ЭхоКГ-исследований:

• чреспищеводная ЭхоКГ (имеет высокую информативность исследования) - исследование сердца через пищевод; противопоказания - стриктура пищевода;
• стресс-ЭхоКГ с использованием физической или медикаментозной нагрузки - применяется в обследовании пациентов с ИБС;
• внутрисосудистый ультразвук (инвазивный метод, применяемый с коронографией) - исследование коронарных артерий, в которые вводится специальный малогабаритный датчик;
• контрастная ЭхоКГ - применяется для контрастирования правых камер сердца (при подозрении на дефект) или левых камер (исследование перфузии миокарда).

ВНИМАНИЕ! Информация, представленная сайте сайт носит справочный характер. Администрация сайта не несет ответственности за возможные негативные последствия в случае приема каких-либо лекарств или процедур без назначения врача!

Эхокардиография - широко распространенная современная ультразвуковая методика, применяемая для диагностики многообразной сердечной патологии. В настоящее время используются как обычная чрезгрудная, так и чреспищеводная и внутрисосудистая эхокардиография. Возможности ультразвукового исследования сердца постоянно увеличиваются, на основе сложных электронных технологий возникают все новые методы: вторая гармоника, тканевой допплер, трехмерная эхокардиография, физиологический М-режим и т.д. Это дает возможность все более точного выявления патологии сердца и оценки его функции бескровными способами.

Ключевые слова: эхокардиография, ультразвук, допплер-эхокардиография, ультразвуковой датчик, гемодинамика, сократимость, сердечный выброс.

ЭХОКАРДИОГРАФИЯ

Эхокардиография (ЭхоКГ) предоставляет возможность осмотра сердца, его камер, клапанов, эндокарда и т.д. с помощью ультразвука, т.е. является частью одного из наиболее распространенных способов лучевой диагностики - ультрасонографии.

Эхокардиография прошла достаточно длинный путь развития и совершенствования и теперь превратилась в одну из цифровых технологий, в которых аналоговая ответная реакция - индуцируемый в ультразвуковом датчике электрический ток - преобразуется в цифровую форму. В современном эхокардиографе цифровое изображение представляет собой матрицу, состоящую из чисел, собранных в колонки и строки (Smith H.-J., 1995). При этом каждое число соответствует определенному параметру ультразвукового сигнала (например, силе). Для получения изображения цифровая матрица переводится в матрицу видимых элементов - пикселей, где каждому пикселю в соответствии со значением в цифровой матрице присваивается соответствующий оттенок серой шкалы. Перевод полученного изображения в цифровые матрицы позволяет синхронизировать его с ЭКГ и записывать на оптический диск для последующего воспроизведения и анализа.

ЭхоКГ представляет собой рутинный, простой и бескровный метод диагностики заболеваний сердца, основанный на способности ультразвукового сигнала проникать через ткани и отражаться от них. Отраженный ультразвуковой сигнал затем принимается датчиком.

Ультразвук - это часть звукового спектра выше порога слышимости человеческого уха, волны с частотой свыше 20 000 Гц. Ультразвук генерируется датчиком, который помещается на кожу пациента в прекардиальной области, во втором - четвертом межреберьях слева от грудины, или у верхушки сердца. Могут быть и другие положения датчика (например, эпигастральный или супрастернальный доступы).

Основным компонентом ультразвукового датчика является один или несколько пьезоэлектрических кристаллов. Подача электрического тока на кристалл приводит к изменению его формы, наоборот - его сжатие приводит к генерации электрического тока в нем. Подача электрических сигналов на пьезокристалл приводит к серии его механических колебаний, способных генерировать ультразвуко-

вые волны. Попадание ультразвуковых волн на пьезоэлектрический кристалл приводит к его колебанию и появлению электрического потенциала в нем. В настоящее время производятся датчики ультразвуковых приборов, способные генерировать ультразвуковые частоты от 2,5 МГц до 10 МГц (1 МГц равен 1 000 000 Гц). Ультразвуковые волны генерируются датчиком в импульсном режиме, т.е. каждую секунду испускается ультразвуковой импульс продолжительностью 0,001 с. Остальные 0,999 с датчик работает как приемник ультразвуковых сигналов, отражающихся от структур тканей сердца. К недостаткам метода относится неспособность ультразвука проходить через газовые среды, поэтому для более плотного контакта ультразвукового датчика с кожей применяют специальные гели, наносимые на кожу и/или сам датчик.

В настоящее время для эхокардиографических исследований применяются так называемые фазовые и механические датчики. Первые состоят из множества пьезокристаллических элементов - от 32 до 128. Механические датчики состоят из округлого пластикового резервуара, наполненного жидкостью, где имеются вращающиеся или качающиеся элементы.

Современные ультразвуковые приборы, имеющие программы для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний, способны дать четкое изображение структур сердца. Эволюция эхокардиографии привела к использованию в настоящее время различных эхокардиографических методик и режимов: чрезгрудная ЭхоКГ в В- и М-режимах, чреспищеводная ЭхоКГ, допплер-ЭхоКГ в режиме дуплексного сканирования, цветное допплеровское исследование, тканевой допплер, применение контрастных веществ и т.д.

Чрезгрудная (поверхностная, трансторакальная) эхокардиография - рутинная ультразвуковая методика исследования сердца, собственно, та методика, которую чаще всего традиционно называют ЭхоКГ, при которой ультразвуковой датчик контактирует с кожными покровами больного и основные приемы которой будут представлены ниже.

Эхокардиография - это современный бескровный метод, представляющий возможность с помощью ультразвука осматривать и измерять структуры сердца.

При исследовании методом чреспищеводной эхокардиографии

миниатюрный ультразвуковой датчик закреплен на приборе, напоминающем гастроскоп, и расположен в непосредственной близости к базальным отделам сердца - в пищеводе. При обычной, трансторакальной ЭхоКГ, применяются низкочастотные генераторы ультразвука, что увеличивает глубину проникновения сигнала, но снижает разрешающую способность. Нахождение ультразвукового датчика в непосредственной близости от изучаемого биологического объекта позволяет применять высокую частоту, что значительно увеличивает разрешение. Кроме того, таким образом предоставляется возможность осмотра отделов сердца, которые при трансторакальном доступе заслоняются от ультразвукового луча плотным материалом (например, левое предсердие - механическим протезом митрального клапана) с «обратной» стороны, со стороны базальных отделов сердца. Наиболее доступными для осмотра становятся оба предсердия и их ушки, межпредсердная перегородка, легочные вены, нисходящая аорта. В то же время для чреспищеводной эхокардиографии менее доступна верхушка сердца, поэтому должны использоваться оба метода.

Показаниями для чреспищеводной ЭхоКГ являются.

1. Инфекционный эндокардит - при низкой информативности чрезгрудной ЭхоКГ, во всех случаях эндокардита искусственного клапана сердца, при эндокардите аортального клапана для исключения парааортального абсцесса.

2. Ишемический инсульт, ишемическая мозговая атака, случаи эмболий в органы большого круга, особенно у лиц младше 50 лет.

3. Осмотр предсердий перед восстановлением синусового ритма, особенно при наличии клиники тромбоэмболий в анамнезе и при противопоказании к назначению антикоагулянтов.

4. Искусственные клапаны сердца (при соответствующей клинической картине).

5. Даже при нормальной трансторакальной ЭхоКГ, для определения степени и причины митральной регургитации, подозрении на эндокардит.

6. Пороки клапанов сердца, для определения вида хирургического лечения.

7. Дефект межпредсердной перегородки. Для определения размера и вариантов хирургического лечения.

8. Болезни аорты. Для диагностики расслоения аорты, интрамуральной гематомы.

9. Интраоперационный мониторинг для мониторирования функции левого желудочка (ЛЖ) сердца, выявления остаточной регургитации по окончании клапансохраняющей кардиохирургической операции, исключения наличия воздуха в полости ЛЖ по окончании операции на сердце.

10. Плохое «ультразвуковое окно», исключающее трансторакальное исследование (должно быть крайне редким показанием).

Двухмерная эхокардиография (В-режим) по меткому определению Х. Файгенбаума (H. Feigenbaum, 1994) - это «хребет» ультразвуковых кардиологических исследований, потому что ЭхоКГ в В-режиме может применяться как самостоятельное исследование, а все остальные методики, как правило, проводятся на фоне двухмерного изображения, которое служит для них ориентиром.

Чаще всего эхокардиографическое исследование производится в положении обследуемого на левом боку. Датчик сначала располагается парастернально во втором или третьем межреберьях. Из этого доступа прежде всего получают изображение сердца по длинной оси. При эхолокации сердца здорового человека визуализируются (в направлении от датчика к дорзальной поверхности тела) сначала неподвижный объект - ткани передней стенки грудной клетки, затем передняя стенка правого желудочка (ПЖ), далее -

Рис. 4.1. Эхокардиографическое изображение сердца по длинной оси из парастернальной позиции датчика и его схема:

ПГС - передняя грудная стенка; ПЖ - правый желудочек; ЛЖ - левый желудочек; АО - аорта; ЛП - левое предсердие; МЖП - межжелудочковая перегородка; ЗС - задняя стенка левого желудочка

полость ПЖ, межжелудочковая перегородка и корень аорты с аортальным клапаном, полость ЛЖ и левого предсердия (ЛП), разделенные митральным клапаном, задняя стенка ЛЖ и левого предсердия (рис. 4.1).

Для получения изображения сердца по короткой оси датчик в той же позиции поворачивают на 90°, не изменяя его пространственной ориентации. Затем, изменяя наклон датчика, получают срезы сердца по короткой оси на различных уровнях (рис. 4.2а-4.2г).

Рис. 4.2 а. Схема получения изображений срезов сердца по короткой оси на различных уровнях:

АО - уровень аортального клапана; МКа - уровень основания передней створки митрального клапана; МКб - уровень концов створок митрального клапана; ПМ - уровень папиллярных мышц; ВЕРХ - уровень верхушки за основанием папиллярных мыш

Рис. 4.2 б. Эхокардиографический срез сердца по короткой оси на уровне аортального клапана и его схема: ПКС, ЛКС, НКС - правая коронарная, левая коронарная и некоронарная створки аортального клапана; ПЖ - правый желудочек; ЛП - левое предсердие; ПП - правое предсердие; ЛА - легочная артерия

Рис. 4.2 в. Эхокардиографический срез сердца по короткой оси на уровне створок митрального клапана и его схема:

ПЖ - правый желудочек; ЛЖ - левый желудочек; ПСМК - передняя створка митрального клапана; ЗСМК - задняя створка митрального клапана

Рис. 4.2 г. Эхокардиографический срез сердца по короткой оси на уровне папиллярных мышц и его схема:

ПЖ - правый желудочек; ЛЖ - левый желудочек; ПМ - папиллярные мышцы левого желудочка

Для визуализации обоих желудочков сердца и предсердий одновременно (четырехкамерная проекция) ультразвуковой датчик устанавливается у верхушки сердца перпендикулярно к длинной и сагиттальной осям тела (рис. 4.3).

Четырехкамерное изображение сердца можно также получить, расположив датчик в эпигастрии. Если же эхокардиографический датчик, находящийся у верхушки сердца, поворачивают по его оси на 90°, правый желудочек и правое предсердие смещаются за левые отделы сердца, и таким образом получают двухкамерное изображение сердца, в котором визуализируются полости ЛЖ и ЛП (рис. 4.4).

Рис. 4.3. Четырехкамерное эхокардиографическое изображение сердца из позиции датчика у верхушки сердца:

ЛЖ - левый желудочек; ПЖ - правый желудочек; ЛП - левое предсердие; ПП - правое предсердие

Рис. 4.4. Двухкамерное эхокардиографическое изображение сердца из положения датчика у его верхушки: ЛЖ - левый желудочек; ЛП - левое предсердие

В современных ультразвуковых приборах для улучшения качества визуализации в режиме двухмерной ЭхоКГ используются различные технические разработки. Примером такой методики стала так называемая вторая гармоника. С помощью второй гармоники частота отраженного сигнала увеличивается в два раза, и таким образом ком-

пенсируются искажения, которые неизбежно возникают при прохождении ультразвукового импульса через ткани. Такой технический прием уничтожает артефакты и значительно увеличивает контрастность эндокарда в В-режиме, но при этом снижается разрешающая способность метода. Кроме того, при применении второй гармоники створки клапанов и межжелудочковая перегородка могут выглядеть утолщенными.

Чрезгрудная двухмерная эхокардиография позволяет визуализировать сердце в реальном масштабе времени и является ориентиром при исследовании сердца в М-режиме и в режиме ультразвукового допплера.

Ультразвуковое исследование сердца в М-режиме - одна из первых эхокардиографических методик, которая применялась еще до создания приборов, с помощью которых можно получать двухмерное изображение. В настоящее время производятся датчики, способные одновременно работать в В- и М-режимах. Для получения М-режима курсор, отражающий прохождение ультразвукового луча, накладывается на двухмерное эхокардиографическое изображение (см. рис. 4.5-4.7). При работе в М-режиме получают график движения каждой точки биологического объекта, через который проходит ультразвуковой луч. Таким образом, если курсор проходит на уровне корня аорты (рис. 4.5), то сначала получают эхо-ответ в виде прямой линии от передней грудной стенки, затем волнистую линию, отражающую движения передней стенки ПЖ сердца, следом - движение передней стенки корня аорты, за которым видны тонкие линии, отражающие движения створок (чаще всего двух) аортального клапана, движение задней стенки корня аорты, за которой расположена полость ЛП и, наконец, М-эхо задней стенки ЛП.

При прохождении курсора на уровне створок митрального клапана (см. рис. 4.6) (при синусовом ритме сердца обследуемого) получают от них эхосигналы в виде М-образного движения передней створки и W-образного движения задней створки митрального клапана. Такой график движения створок митрального клапана создается, потому что в диастолу, сначала в фазу быстрого наполнения, когда давление в левом предсердии начинает превышать давление наполнения в ЛЖ, кровь проходит в полость и происходит раскрытие створок. Затем, примерно к середине диастолы, давление между

Рис. 4.5. Одновременная запись двухмерного эхокардиографического изображения сердца и М-режима на уровне корня аорты:

ПГС - передняя грудная стенка; ПЖ - правый желудочек; АО - просвет корня аорты; ЛП - левое предсердие

Рис. 4.6. Одновременная запись двухмерного эхокардиографического изображения сердца и М-режима на уровне концов створок митрального клапана:

ПСМК - передняя створка митрального клапана; ЗСМК - задняя створка митрального клапана

предсердием и желудочком выравнивается, движение крови замедляется и створки сближаются (диастолическое прикрытие створок митрального клапана в период диастазиса). И наконец, следует систола предсердий, из-за чего створки раскрываются вновь, а затем закрываются с началом систолы ЛЖ сердца. Аналогично работают и створки трехстворчатого клапана.

Для получения эхокардиографического изображения межжелудочковой перегородки и задней стенки ЛЖ сердца в М-режиме эхокардиографический курсор на двухмерном изображении устанавливают примерно на середине хорд митрального клапана (см. рис. 4.7). В этом случае после изображения неподвижной передней грудной стенки визуализируется М-эхо движения передней стенки ПЖ сердца, затем - межжелудочковой перегородки и далее задней стенки ЛЖ. В полости ЛЖ могут быть видны эхосигналы от движущихся хорд митрального клапана.

Рис. 4.7. Одновременная запись двухмерного эхокардиографического изображения сердца и М-режима на уровне хорд митрального клапана. Пример измерения конечного диастолического (КДР) и конечного систолического (КСР) размеров левого желудочка сердца.

ПГС - передняя грудная стенка; ПЖ - полость правого желудочка;

МЖП - межжелудочковая перегородка; ЗСЛЖ - задняя стенка левого

желудочка; ЛЖ - полость левого желудочка

Смысл ультразвукового исследования сердца в М-режиме заключается в том, что именно в этом режиме выявляются самые тонкие движения стенок сердца и его клапанов. Достижением последнего времени стал так называемый физиологический М-режим, в котором курсор способен вращаться вокруг центральной точки и смещаться, в результате чего имеется возможность оценить количественно степень утолщения любого сегмента ЛЖ сердца (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Эхокардиографический срез сердца по короткой оси на уровне папиллярных мышц и исследование локальной сократимости десятого (нижнего промежуточного) и одиннадцатого (переднего промежуточного) сегментов с помощью физиологического М-режима

При визуализации сердца в М-режиме получают графическое изображение движения каждой точки его структур, через который проходит ультразвуковой луч. Это дает возможность оценить тонкие движения клапанов и стенок сердца, а также рассчитать основные параметры гемодинамики.

Обычный М-режим дает возможность достаточно точного измерения линейных размеров левого желудочка в систолу и диастолу (см. рис. 4.7) и расчета показателей гемодинамики и систолической функции левого желудочка сердца.

В повседневной практике для определения сердечного выброса часто рассчитывают объемы ЛЖ сердца в М-режиме эхокардиографического исследования. С этой целью в программу большинства ультразвуковых приборов заложена формула L. Teicholtz (1972):

где V - конечный систолический (КСО) или конечный диастолический (КДО) объемы левого желудочка сердца, а D - его конечный систолический (КСР) или конечный диастолический (КДР) размеры (см. рис. 4.7). Ударный объем сердца в мл (УО) затем вычисляется вычитанием конечного систолического объема ЛЖ сердца из конечного диастолического:

Произведенные с помощью М-режима измерения объемов ЛЖ сердца и расчет ударного и минутного объемов сердца не могут учесть состояния его верхушечной области. Поэтому в программу современных эхокардиографов заложен так называемый метод Симпсона, позволяющий рассчитывать объемные показатели ЛЖ в В-режиме. Для этого ЛЖ сердца разделяется на несколько срезов в четырехкамерной и двухкамерной позициях от верхушки сердца (рис. 4.9), и его объемы (КДО и КСО) могут рассматриваться в качестве суммы объемов цилиндров или усеченных конусов, каждый из которых вычисляется по соответствующей формуле. Современное оборудование дает возможность разбивать полость ЛЖ на 5-20 таких срезов.

Рис. 4.9. Измерение объемов левого желудочка сердца в В-режиме. Два верхних изображения - четырехкамерная проекция, диастола и систола, два нижних изображения - двухкамерная проекция, диастола и систола

Считается, что метод Симпсона дает возможность более точного определения его объемных показателей, т.к. при исследовании в расчет входит область его верхушки, сократимость которой не учитывается при определении объемов по методу Тейкхольца. Минутный объем сердца (МО) вычисляют умножением УО на число сердечных сокращений, а, соотнеся эти величины с площадью поверхности тела, получают ударный и сердечный индексы (УИ и СИ).

В качестве показателей сократимости левого желудочка сердца чаще всего используют следующие величины:

степень укорочения его переднезаднего размера dS:

dS = {(КДР - КСР)/КДР} ? 100%,

скорость циркулярного укорочения волокон миокарда V c f:

V cf = (КДР - КСР)/(КДР? dt) ? с -1 ,

где dt - время сокращения (период изгнания) левого желудочка,

фракция изгнания (ФИ) левого желудочка сердца:

ФИ = (УО/КДО) ? 100%.

Допплер-эхокардиография - еще одна ультразвуковая методика, без которой невозможно представить сегодня исследования сердца. Допплер-ЭхоКГ представляет собой способ измерения скорости и определения направления потоков крови в полостях сердца и сосудах. Метод основан на эффекте К. Дж. Допплера, описанном им в 1842 г. (C.J. Doppler, 1842). Суть эффекта заключается в том, что если источник звука находится в неподвижном состоянии, то длина волны, генерируемая им, и ее частота остаются постоянными. Если источник звука (и любых других волн) движется в направлении воспринимающего устройства или уха человека, то длина волны уменьшается, а ее частота возрастает. Если же источник звука перемещается в сторону от воспринимающего устройства, то длина волны возрастает, а ее частота падает. Классическим примером является свисток движущегося поезда или сирены скорой помощи - когда они приближаются к человеку, то кажется, что высота звука, т.е. частота его волны, возрастает, если же удаляется, то высота звука и его час-

тота снижаются. Это явление используют для определения скорости движения объектов с помощью ультразвука. Если необходимо измерить скорость потока крови, объектом исследования должен стать форменный элемент крови - эритроцит. Однако сам эритроцит не излучает никаких волн. Поэтому ультразвуковой датчик генерирует волны, которые отражаются от эритроцита и принимаются приемным устройством. Допплеровский сдвиг частот представляет собой разность между частотой, отраженной от движущегося объекта и частотой волны, испускаемой генерирующим устройством. Исходя из этого скорость объекта (в нашем случае - эритроцита) будет измеряться с помощью уравнения:

где V - скорость движения объекта (эритроцита), f d - разность между генерируемой и отраженной ультразвуковыми частотами, С - скорость звука, f t - частота генерируемого ультразвукового сигнала, cos θ - косинус угла между направлением ультразвукового луча и направлением движения исследуемого объекта. Поскольку значение косинуса угла от 20° до 0 градусов близко к 1, в этом случае его значением можно пренебречь. Если направление движения объекта перпендикулярно к направлению испускаемого ультразвукового луча, а косинус угла в 90° равен 0, рассчитать такое уравнение невозможно и, следовательно, невозможно определить скорость движения объекта. Для правильного определения скорости крови направление длинной оси датчика должно соответствовать направлению ее потока.

Эхокардиография является наиболее простым, доступным и удобным методом оценки наиболее важных показателей сократимости сердца (прежде всего фракции изгнания ЛЖ) и параметров гемодинамики (ударного объема и индекса, сердечного выброса и индекса). Она является методом диагностики клапанной патологии, дилатации полостей сердца, локального и/или диффузного гипокинеза, кальциноза структур сердца, тромбоза и аневризм, наличия жидкости в полости перикарда.

Основные допплер-ЭхоКГ методики, позволяющие проводить исследования с помощью современных ультразвуковых приборов,

являются различными вариантами сочетания генератора и приемника ультразвуковых волн и воспроизведения скорости и направления потоков на экране. В настоящее время эхокардиограф предоставляет возможность использовать, по крайней мере, три варианта режима ультразвукового допплера: так называемые постоянно-волновой, импульсно-волновой и цветной допплер. Все эти виды допплер-ЭхоКГ исследований проводятся при использовании двухмерного изображения сердца в режиме В-сканирования, которое служит ориентиром для правильной установки курсора того или иного допплера.

Методика постоянно-волновой эходопплерографии представляет собой способ определения скорости движения крови с помощью двух устройств: генератора, непрерывно продуцирующего ультразвуковые волны с постоянной частотой, и также непрерывно работающего приемника. В современном оборудовании оба устройства объединены в один датчик. При таком подходе все попадающие в зону ультразвукового луча объекты, например эритроциты, посылают отраженный сигнал на принимающее устройство, и в результате информация представляет собой сумму скоростей и направлений всех, попавших в зону луча частиц крови. При этом диапазон измерений скорости движения достаточно высок (до 6 м/с и более), однако определить локализацию максимальной скорости в потоке, начало и конец потока, его направление не представляется возможным. Такого объема информации недостаточно для кардиологических исследований, где требуется определение показателей потока крови в конкретной области сердца. Решением проблемы стало создание методики импульсно-волнового допплера.

При импульсно-волновой допплер-эхокардиографии, в отличие от постоянно-волнового режима, один и тот же датчик генерирует ультразвук и принимает его, аналогично используемому при ЭхоКГ: ультразвуковой сигнал (импульс) продолжительностью 0,001 с продуцируется им один раз в секунду, а остальные 0,999 с тот же датчик работает как приемник ультразвукового сигнала. Так же как и при постоянно-волновой допплерографии скорость движущегося потока определяется по разности частот генерируемого и получаемого отраженного ультразвукового сигнала. Однако применение импульсного датчика позволило измерять скорость движения крови в заданном объеме. Использование прерывистого ультразвукового потока, кроме того, позволило употребить для допплерографии тот же датчик, что и для ЭхоКГ. При этом курсор, на котором имеется метка, ограни-

чивающая так называемый контрольный объем, в котором измеряются скорость и направление кровотока, выводится на двухмерное изображение сердца, полученное в В-режиме. Однако импульсная допплер-ЭхоКГ имеет ограничения, связанные с появлением нового параметра - частоты генерации ультразвуковых импульсов (pulsed repetition frequency, PRF). Оказалось, что такой датчик способен определять скорость объектов, которая создает разность генерируемой и отраженной частот, не превышающую 1 /2 PRF. Этот максимальный уровень воспринимаемых частот импульсного допплер-эхокардиографического датчика называется числом Найквиста (число Найквиста равно 1 /2 PRF). Если в исследуемом потоке крови имеются частицы, движущиеся со скоростью, создающей сдвиг (разность) частот, превышающую точку Найквиста, то определить их скорость с помощью импульсной допплерографии невозможно.

Цветное допплеровское сканирование - вид допплеровского исследования, при котором скорость и направление потока кодируется определенным цветом (чаще всего в сторону датчика - красным, от датчика - синим). Цветное изображение внутрисердечных потоков по сути является вариантом импульсно-волнового режима, когда применяется не один контрольный объем, а множество (250-500), формирующих так называемый растр. Если в площади, занимаемой растром, потоки крови являются ламинарными и не выходят по скорости за пределы точки Найквиста, то они окрашиваются в синий или красный цвет в зависимости от своего направления по отношению к датчику. Если скорости потоков выходят за эти пределы, и/или поток становится турбулентным, то в растре появляется мозаичность, желтые и зеленые цвета.

Задачами цветового допплеровского сканирования являются выявление регургитации на клапанах и внутрисердечных шунтов, а также полуколичественная оценка степени регургитации.

Тканевой допплер кодирует в виде цветовой карты скорости и направление движения структур сердца. Допплеровский сигнал, отражающийся от миокарда, створок и фиброзных колец клапанов и т.д., имеет значительно меньшую скорость и большую амплитуду, чем получаемый от частиц в кровотоке. При данной методике скорости и амплитуды сигнала, характерные для кровотока, отсекаются с помощью фильтров, и получают двухмерные изображения или М-режим, на которых с помощью цвета определяются направление и скорость движения любого отдела миокарда или фиброзных колец атриовен-

трикулярных клапанов. Метод используется для выявления асинхронии сокращения (например, при феномене Вольфа-ПаркинсонаУайта), изучения амплитуды и скорости сокращения и расслабления стенок ЛЖ для выявления региональных дисфунций, возникающих, например, при ишемии, в т.ч. при стресс-тесте с добутамином.

При допплер-эхокардиографических исследованиях применяют все разновидности допплеровских датчиков: сначала с помощью импульсного и/или цветного допплера определяют скорость и направление потоков крови в камерах сердца, затем, если выявляется высокая скорость потока, превышающая его возможности, она измеряется с помощью постоянно-волнового.

Внутрисердечные потоки крови имеют в разных камерах сердца и на клапанах свои особенности. В здоровом сердце они практически всегда представляют собой варианты ламинарного движения форменных элементов крови. При ламинарном потоке почти все слои крови движутся в сосуде или полости желудочков или предсердий приблизительно с одной скоростью и в одном направлении. Турбулентный поток подразумевает наличие в нем завихрений, приводящих к разнонаправленному движению его слоев и частиц крови. Турбулентность обычно создается в местах, где возникает перепад давления крови - например при стенозах клапанов, при их недостаточности, в шунтах.

Рис. 4.10. Допплер-эхокардиграфия корня аорты здорового человека в импульсно-волновом режиме. Объяснение в тексте

На рисунке 4.10 демонстрируется допплерограмма в импульсноволновом режиме потока крови в корне аорты здорового человека. Контрольный объем курсора допплера находится на уровне створок аортального клапана, курсор установлен параллельно длинной оси аорты. Допплерографическое изображение представлено в виде спектра скоростей, направленных вниз от нулевой линии, что соответствует направлению потока крови в сторону от датчика, расположенного у верхушки сердца. Выброс крови в аорту происходит в систолу ЛЖ сердца, начало его совпадает с зубцом S, а конец - с концом зубца T синхронно записанной ЭКГ.

Спектр скоростей потока крови в аорте по своим очертаниям напоминает треугольник с пиком (максимальной скоростью), несколько смещенной к началу систолы. В легочной артерии (ЛА) пик кровотока находится практически в середине систолы ПЖ. Большую часть спектра занимает хорошо видимое на рис. 4.10 так называемое темное пятно, отражающее наличие ламинарного характера центральной части кровотока в аорте, и только по краям спектра имеется турбулентность.

Для сравнения на рис. 4.11 представлен пример допплер-ЭхоКГ в импульсно-волновом режиме потока крови через нормально функционирующий механический протез аортального клапана.

Рис. 4.11. Допплер-эхокардиография в импульсно-волновом режиме больного с нормально функционирующим механическим протезом аортального клапана. Объяснение в тексте

На протезах клапанов всегда имеется небольшой перепад давления, который вызывает умеренное ускорение и турбулентность кровотока. На рисунке 4.11 хорошо видно, что контрольный объем допплера, также как и на рис. 4.10, установлен на уровне аортального клапана (в данном случае искусственного). Хорошо видно, что максимальная (пиковая) скорость потока крови в аорте у этого больного значительно выше, а «темное пятно» значительно меньше, преобладает турбулентный кровоток. Кроме того, хорошо различим допплеровский спектр скоростей выше изолинии - это ретроградный поток в направлении верхушки ЛЖ, представляющий собой небольшую регургитацию, которая, как правило, имеется на искусственных клапанах сердца.

Потоки крови на атриовентрикулярных клапанах имеют совершенно другой характер. На рисунке 4.12 представлен допплеровский спектр скоростей тока крови на митральном клапане.

Рис. 4.12. Допплер-эхокардиография трансмитрального потока крови здорового человека в импульсно-волновом режиме. Объяснение в тексте

Метка контрольного объема в данном случае установлена несколько выше точки смыкания створок митрального клапана. Поток представлен двухпиковым спектром, направленным выше нулевой линии к датчику. Поток преимущественно ламинарный. По форме скоростной спектр потока напоминает движение передней створки митрального клапана в М-режиме, что объясняется теми же процессами:

первый пик потока, называемый пиком Е, представляет собой ток крови через митральный клапан в фазу быстрого наполнения, второй пик - пик А - поток крови в течение систолы предсердий. В норме пик Е больше пика А, при диастолической дисфункции вследствие нарушения активного расслабления ЛЖ, повышения его жесткости и т.д., соотношение Е/А на каком-то этапе становится меньше 1. Этот признак широко используется для исследования диастолической функции ЛЖ сердца. Кровоток через правое атриовентрикулярное отверстие имеет сходную форму с трансмитральным.

По ламинарному кровотоку можно рассчитать скорость кровотока. Для этого рассчитывается так называемый интеграл линейной скорости кровотока за один сердечный цикл, который представляет собой площадь, занимаемую допплеровским спектром линейных скоростей потока. Поскольку форма спектра скоростей потока в аорте близка к треугольной, то площадь его можно будет считать равной произведению пиковой скорости на период изгнания крови из ЛЖ, деленному на два. В современных ультразвуковых приборах имеется приспособление (джойстик или трекболл), дающее возможность обводить спектр скоростей, после чего его площадь рассчитывается автоматически. Определение с помощью импульсноволнового допплера ударного выброса крови в аорту представляется важным, т.к. величина измеренного таким способом ударного объема в меньшей степени зависит от величины митральной и аортальной регургитации.

Для подсчета объемной скорости кровотока следует умножить интеграл его линейной скорости на площадь поперечного сечения анатомического образования, в котором он измеряется. Наиболее обоснованным является подсчет УО крови по кровотоку в путях оттока ЛЖ сердца, так как показано, что диаметр, а следовательно, и площадь выходного тракта ЛЖ в течение систолы изменяются мало. В современных ультразвуковых диагностических системах имеется возможность точного определения диаметра путей оттока из ЛЖ в В- или М-режиме (либо на уровне фиброзного кольца аортального клапана, либо от места перехода мембранозной части межжелудочковой перегородки до основания передней створки митрального клапана) с последующим введением его в формулу в программе расчета ударного выброса по ультразвуковому допплеру:

УО = ? S мл,

где - интеграл линейной скорости выброса крови в аорту за один сердечный цикл в см/с, S - площадь выносного тракта левого желудочка сердца.

С помощью импульсно-волновой допплер-ЭхоКГ диагностируются клапанные стенозы и недостаточность клапанов, можно определить степень клапанной недостаточности. Для вычисления перепада (градиента) давления на стенозированном клапане чаще всего приходится использовать постоянно-волновой допплер. Это объясняется тем, что на стенозированных отверстиях возникают очень высокие скорости кровотока, которые слишком велики для импульсно-волнового датчика.

Градиент давления вычисляется с помощью упрощенного уравнения Бернулли:

где dP - градиент давления на стенозированном клапане в мм рт.ст., У - линейная скорость потока в см/с дистальней стеноза. Если в формулу вводится величина пиковой линейной скорости, рассчитывается пиковый (наибольший) градиент давления, если интеграл линейной скорости - средний. Допплер-ЭхоКГ также дает возможность определить площадь стенозированного отверстия.

Рис. 4.13. Допплер-эхокардиография кровотока в левом желудочке в режиме цветного сканирования. Объяснение в тексте

Если в площади растра появляется турбулентный поток и/или потоки с высокими скоростями, это проявляется появлением неравномерного мозаичного окрашивания потока. Цветная допплер-ЭхоКГ дает прекрасное представление о потоках внутри камер сердца и о степени клапанной недостаточности.

На рисунке 4.13 (а также см. на вклейке) демонстрируется цветное сканирование потоков в ЛЖ сердца.

Синий цвет потока отражает движение от датчика, т.е. выброс крови в аорту из ЛЖ. На второй фотографии, представленной на рис. 4.13, поток крови в растре окрашен в красный цвет, следовательно, кровь движется по направлению к датчику, к верхушке ЛЖ - это нормальный трансмитральный поток. Хорошо видно, что потоки практически везде ламинарные.

На рисунке 4.14 (а также см. на вклейке) представлены два примера определения степени недостаточности атриовентрикулярных клапанов с помощью цветного допплеровского сканирования.

В левой части рис. 4.14 представлен пример цветной допплер-эхокардиограммы больного с митральной недостаточностью (регургитацией). Видно, что растр цветного допплера установлен на митральном клапане и над левым предсердием. Хорошо видна струя крови, кодируемая при цветном допплеровском сканировании в виде мозаичного рисунка. Это говорит о наличии высоких скоростей и турбулентности в регургитационном потоке. Справа на рис. 4.14 представлена картина недостаточности трехстворчатого клапана, выявленная с помощью цветного допплеровского сканирования, хорошо видна мозаичность цветового сигнала.

Рис. 4.14. Определение степени регургитации на атриовентрикулярных клапанах с помощью цветной допплер-эхокардиографии. Объяснение в тексте

В настоящее время существует несколько вариантов определения степени клапанной недостаточности. Самый простой из них - это измерение длины струи регургитации относительно анатомических ориентиров. Так, степень недостаточности атриовентрикулярных клапанов может определяться следующим образом: струя заканчивается сразу за створками клапана (митрального или трикуспидального) - I степень, распространяется на 2 см ниже створок - II степень, до середины предсердия - III степень, на все предсердие - IV степень. Степень недостаточности аортального клапана может рассчитываться аналогично: струя регургитации достигает середины створок митрального клапана - I степень, струя аортальной регургитации достигает конца створок митрального клапана -

II степень, струя регургитации достигает папиллярных мышц -

III степень, струя распространяется на весь желудочек - IV степень аортальной недостаточности.

Это самые примитивные, но широко используемые в практике, способы расчета степени клапанной недостаточности. Струя регургитации, будучи достаточно длинной, может быть тонкой и, следовательно, гемодинамически незначимой, может отклоняться в камере сердца в сторону и, будучи гемодинамически значимой, не достигать анатомических образований, определяющих ее тяжелую степень. Поэтому существует множество других вариантов оценки выраженности клапанной недостаточности.

Ультразвуковые методики исследования (УЗИ) сердца постоянно совершенствуются. Все большее распространение получает чреспищеводная ЭхоКГ, о которой сказано выше. Еще меньшего размера датчик применяется при внутрисосудистых УЗИ. При этом, по-видимому, внутрикоронарное определение консистенции атеросклеротической бляшки, ее площади, выраженности кальцификации и т.д. являются единственным прижизненным методом оценки ее состояния. Разработаны методы получения трехмерного изображения сердца с помощью ультразвука.

Способность ультразвукового допплера определять скорость и направление потоков в полостях сердца и в крупных сосудах позволила применить физические формулы и рассчитать с приемлемой точностью объемные параметры кровотока и перепады давления в местах стеноза, а также степень клапанной недостаточности.

Становится повседневной практикой применение нагрузочных проб с одновременной визуализацией структур сердца с помощью ультразвука. Стресс-эхокардиография используется в основном для диагностики ишемической болезни сердца. Метод основан на том факте, что в ответ на ишемию миокард отвечает снижением сократимости и нарушением расслабления пораженной области, которые возникают раньше, чем изменения на электрокардиограмме. Чаще всего в качестве нагрузочного агента применяется добутамин, который увеличивает кислородный запрос миокарда. При этом при малых дозах добутамина увеличивается сократимость миокарда и начинают сокращаться его гибернированные участки (если они имеются). На этом основано выявление с помощью добутамин-стресс-эхокардиографии в В-режиме зон жизнеспособного миокарда. Показанием для проведения стресс-ЭхоКГ с добутамином являются: клинически неясные случаи с малоинформативной электрокардиографической нагрузочной пробой, невозможность теста с физической нагрузкой из-за поражения локомоторного аппарата больного, наличие на ЭКГ изменений, исключающих диагностику преходящей ишемии (блокада левых ветвей пучка Гиса, синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта, смещение сегмента ST из-за выраженной гипертрофии левого желудочка), стратификация риска у больных, перенесших ИМ, локализация бассейна ишемии, выявление жизнеспособного миокарда, определение гемодинамической значимости аортального стеноза при низкой сократимости ЛЖ сердца, выявление появления или усугубления митральной регургитации при стрессе.

В настоящее время становятся распространенными нагрузочные тесты с одновременной визуализацией структур сердца с помощью ультразвука. Стресс-эхокардиография используется в основном для диагностики ишемической болезни сердца. Чаще всего в качестве нагрузочного агента применяется вводимый внутривенно добутамин, который увеличивает кислородный запрос миокарда, что при наличии стенозов коронарных артерий вызывает его ишемию. На ишемию миокард отвечает снижением локальной сократимости в зоне стенозированного сосуда, что и выявляется с помощью эхокардиографии.

В настоящей главе представлены наиболее широко применяемые в практической деятельности методы ультразвукового исследования сердца.

Появление миниатюрных ультразвуковых датчиков привело к созданию новых методик (чреспищеводная ЭхоКГ, внутрисосудистое ультразвуковое исследование), при которых имеется возможность визуализации структур, недоступных для чрезгрудной ЭхоКГ.

Эхокардиографическая диагностика конкретных заболеваний сердца будет изложена в соответствующих разделах руководства.

49104 0

Физические основы эхоКГ

Ультразвук представляет собой распространение продольно-волновых колебаний в упругой среде с частотой >20 000 колебаний в секунду. УЗ-волна — это сочетание последовательных сжатий и разрежений, а полный цикл волны представляет собой компрессию и одно разрежение. Частота УЗ-волны - число полных циклов за определенный про межуток времени. Единицей частоты УЗ-колебаний принят герц (Гц), составляющий одно колебание в секунду. В медицинской практике применяют УЗ-колебания с частотой от 2 до 30 МГц, а соответственно в эхоКГ - от 2 до 7,5 МГц.

Скорость распространения ультразвука в средах с различной плотностью разная; в мягких тканях человека достигает 1540 м/с. В клинических исследованиях ультразвук используют в форме луча, который распространяется в среде различной акустической плотности и при прохождении через гомогенную среду, то есть среду, имеющую одинаковую плотность, структуру и температуру, распространяется прямолинейно.

Пространственная разрешающая способность УЗ-диагностического метода определяется минимальным расстоянием между двумя точечными объектами, на котором их еще можно различить на изображении как отдельные точки. УЗ-луч отражается от объектов, величина которых не менее 1/4 длины УЗ-волны. Известно, что чем выше частота УЗ-колебаний, тем обычно уже ширина луча и меньше его проникающая способность. Легкие являются значительным препятствием на пути распространения ультразвука, поскольку имеют наименьшую из всех тканей глубину половинного затухания. Поэтому трансторакальное эхоКГ (ТТ-эхоКГ)-исследование ограничено областью, где сердце при лежит к передней грудной стенке и не прикрыто легкими.

Для получения УЗ-колебаний используют датчик со специальными пьезоэлектрическими кристаллами, преобразующими электрические импульсы в УЗ-импульсы и наоборот. При по даче электрического импульса пьезокристалл изменяет свою форму и расправляясь генерирует УЗ-волну, а отраженные УЗ-колебания, воспринимаемые кристаллом, изменяют его форму и вызывают появление на нем электрического потенциала. Данные процессы позволяют одновременно использовать УЗ-пьезокристаллический датчик как в качестве генератора, так и приемника УЗ-волн. Электрические сигналы, сгенерированные пьезокристаллом датчика под воздействием отраженных УЗ-волн, затем преобразуются и визуализируются на экране прибора в виде эхограмм. Как известно, параллельные волны отражаются лучше и именно поэтому на изображении более четко видны объекты, находящиеся в ближней зоне, где выше интенсивность излучения и вероятность распространения параллельных лучей перпендикулярно к границам раздела сред.

Регулировать протяженность ближней и дальней зоны можно, изменяя частоту излучения и радиус УЗ-датчика. На сегодня с помощью конвергирующих и рассеивающих электронных линз искусственно удлиняют ближнюю зону и уменьшают расхождение УЗ-лучей в дальней зоне, что позволяет значительно повысить качество получаемых УЗ-изображений.

В клинике для эхоКГ-исследования используют как механические, так и электронные датчики. Датчики с электронно-фазовой решеткой, имеющие от 32 до 128 и более пьезоэлектрических элементов, встроенных в виде решетки, называют электронными. При эхоКГ-исследовании датчик работает в так называемом импульсном режиме, при котором суммарная длительность излучения УЗ-сигнала составляет <1% общего времени работы датчика. Большее время датчик воспринимает отраженные УЗ-сигналы и преобразует их в электрические импульсы, на основе которых затем строится диагностическое изображение. Зная скорость прохождения ультра звука в тканях (1540 м/с), а также время движения ультразвука до объекта и обратно к датчику (2.t), рассчитывают расстояние от датчика до объекта.

Соотношение между расстоянием до объекта исследования, скоростью распространения ультразвука в тканях и временем лежит в основе построения УЗ-изображения. Отраженные от мелкого объекта импульсы регистрируются в виде точки, его положение относительно датчика во времени отображается линией развертки на экране прибора. Неподвижные объекты будут представлены прямой линией, а изменение глубины положения вызовет появление волнистой линии на экране. Данный способ регистрации эхосигналов называется одно мерной эхоКГ. При этом по вертикальной оси на экране эхокардиографа отображается расстояние от структур сердца до датчика, а по горизонтальной - шкала времени. Датчик при одномерной эхоКГ может посылать импульсы с частотой 1000 сигналов в секунду, что обеспечивает высокую временную разрешающую способность М-режима исследования.

Последующим этапом развития метода эхоКГ явилось создание приборов для двухмерного изображения сердца. При этом сканирование структур производится в двух направлениях - как по глубине, так и по горизонтали в режиме реального времени. При проведении двухмерной эхоКГ сечение исследуемых структур отображается в пределах сектора 60-90° и построено множеством точек, изменяющих положение на экране в зависимости от изменения глубины расположения исследуемых структур во времени относительно УЗ-датчика. Известно, что частота кадров при двухмерной эхоКГ-изображения на экране эхоКГ-прибора, как правило, от 25 до 60 в секунду, что зависит от глубины сканирования.

Одномерная эхоКГ

Одномерная эхоКГ - самый первый в историческом плане метод УЗИ сердца. Главным отличительным признаком сканирования в М-режиме является высокое временное разрешение и возможность визуализации мельчайших особенностей структур сердца в движении. В настоящее время исследование в М-режиме осталось весомым дополнением к основной двухмерной эхоКГ.

Суть метода заключается в том, что сканирующий луч, ориентированный на сердце, отражаясь от его структур, принимается датчиком и после соответствующей обработки и анализа весь блок полученных данных воспроизводится на экране прибора в виде УЗ-изображения. Таким образом, на эхограмме в М-режиме вертикальная ось на экране эхокардиографа отображает расстояние от структур сердца до датчика, а по горизонтальной оси отображается время.

Для получения основных эхоКГ-сечений при одномерной эхоКГ УЗИ проводят в парастернальной позиции датчика с получением изображения вдоль длинной оси ЛЖ. Датчик располагают в третьем или четвертом межреберье на 1–3 см слева от парастернальной линии (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Направление УЗ-луча при основных срезах одномерной эхоКГ. Здесь и далее: Ао - аорта, ЛП - левое предсердие, МК - митральный клапан

При направлении УЗ-луча вдоль линии 1 (см. рис. 7.1) получают возможность оценить размеры камер, толщину стенок желудочков, а также рассчитать показатели, характеризующие сократительную способность сердца (рис. 7.2) по визуализированной на экране эхоКГ (рис. 7.3). Сканирующий луч должен перпендикулярно пересекать межжелудочковую перегородку и далее проходить ниже краев митральных створок на уровне папиллярных мышц.

Рис. 7.2. Схема определения размеров камер и тол- Схема определения размеров камер и толщины стенок сердца в М-режиме. Здесь и далее: RV - ПЖ; LV - ЛЖ; ПП (RA) - правое предсердие; ЛП (LA) - левое предсердие; МЖП - межжелудочковая перегородка; АК - аортальный клапан; ВТПЖ - выносящий тракт ПЖ; ВТЛЖ - выносящий тракт ЛЖ; dAo - диаметр аорты; КС - коронарный синус; ЗС - задняя стенка (желудочка); ПС - передняя стенка; КДР - конечно-диастолический размер ЛЖ; КСР - конечно-систоличес кий размер ЛЖ; Е - максимальное раннедиастолическое открытие; А - максимальное открытие при систоле предсердий; МСС - митрально-септальная сепарация

Рис. 7.3. ЭхоКГ-изображение на уровне папиллярных мышц

Ориентируясь на полученное изображение по КДР и КСР ЛЖ, рассчитывают его КДО и КСО, используя формулу Teicholtz:

7 D 3

V = -------,

2,4 + D

где V - объем ЛЖ, D - переднезадний размер ЛЖ.

Современные эхокардиографы имеют возможность автоматического расчета показателей сократительной способности миокарда ЛЖ, среди которых следует выделить ФВ, фракционное укорочение (ФУ), скорость циркулярного укорочения волокон миокарда (Vcf). Расчет вышеуказанных показателей производят по формулам:

где dt - время сокращения задней стенки ЛЖ от начала систолического подъема до вершины.

Использование М-режима как метода определения размеров полостей и толщины стенок сердца ограничено из-за затруднения перпендикулярного сканирования относительно стенок сердца.

Для определения размеров сердца наиболее точным методом является секторальное сканирование (рис. 7.4), методика которого описана далее.

Рис. 7.4. Схема измерения камер сердца при двухмерной эхоКГ

Нормальные значения измерений в М-режиме у взрослых приведены в приложении 7.2.

Следует учитывать и искажение некоторых показателей производимых измерений при сканировании в М-режиме у больных с нарушением сегментарной сократимости миокарда ЛЖ.

У этой категории пациентов при расчете ФВ будет учитываться преимущественно сократительная способность задней стенки ЛЖ и базальных сегментов межжелудочковой перегородки, в связи с чем расчет глобальной сократительной функции у этих больных производится иными методами.

С аналогичной ситуацией исследователи сталкиваются и при расчете ФУ и Vcf . Исходя из этого, показатели ФВ, ФУ и Vcf у больных с сегментарными нарушениями при проведении одномерной эхоКГ не используются.

В то же время при проведении одномерной эхоКГ можно выделить признаки, по которым судят о снижении сократительной способности миокарда ЛЖ. К таким признакам относят преждевременное открытие аортального клапана, когда последний открывается до регистрации комплекса QRS на ЭКГ, увеличение более чем на 20 мм расстояния от точки Е (см. рис. 7.2) до межжелудочковой перегородки, а также преждевременное закрытие митрального клапана.

Используя результаты измерений в данной позиции сканирующего луча при одномерной эхоКГ, применяя формулу Penn Convention, можно рассчитать массу миокарда ЛЖ:

Масса миокарда ЛЖ (г) = 1,04 [ (КДР + МЖП + ТЗС) 3 - КДР 3 ] - 13,6,

где КДР - конечно-диастолический размер ЛЖ, МЖП - толщина межжелудочковой перегородки, ТЗС - толщина задней стенки ЛЖ.

При изменении угла наклона датчика и сканировании сердца вдоль линии 2 (см. рис. 7.1) на экране четко визуализируются стенки ПЖ, МЖП, передняя и задняя створки митрального клапана, а также задняя стенка ЛЖ (рис. 7.5).

Рис. 7.5. Одномерное эхоКГ-сканирование на уровне створок митрального клапана

Створки митрального клапана в диастолу совершают характерные движения: передняя - М-образное, а задняя - W-образное. В систолу обе створки митрального клапана дают графику косовосходящей линии. Следует отметить, что в норме амплитуда движения задней створки митрального клапана всегда меньше, чем передней его створки.

Продолжая изменять угол наклона и направив датчик вдоль линии 3 (см. рис. 7.1), получаем изображение стенки ПЖ, межжелудочковой перегородки и, в отличие от предыдущей позиции, только переднюю створку митрального клапана, совершающую М-образное движение, а также стенку левого предсердия.

Новое изменение угла наклона датчика вдоль линии 4 (см. рис. 7.1) приводит к визуализации выносящего тракта ПЖ, корня аорты и левого предсердия (рис. 7.6).

На полученном изображении передняя и задняя стенки аорты представляют собой параллельные волнистые линии. В просвете аорты находятся створки аортального клапана. В норме створки аортального клапана в систолу ЛЖ расходятся, а в диастолу смыкаются, образуя в движении замкнутую кривую в виде коробочки. Используя данное одномерное изображение, определяют диаметр левого предсердия, размер задней стенки левого предсердия, а также диаметр восходящего отдела аорты.

Рис. 7.6. Одномерное эхоКГ-сканирование на уровне створок аортального клапана

Двухмерная эхоКГ

Двухмерная эхоКГ является основным методом УЗ-диагностики в кардиологии. Датчик размещают на передней грудной стенке в межреберных промежутках около левого края грудины либо под реберной дугой или в яремной ямке, а также в зоне верхушечного толчка.

Основные эхоКГ-доступы

Определены четыре основные УЗ-доступы для визуализации сердца:

1) парастернальный (окологрудинный);

2) апикальный (верхушечный);

3) субкостальный (подреберный);

4) супрастернальный (надгрудинный).

Парастернальный доступ по длинной оси

УЗ-срез из парастернального досту па по длинной оси ЛЖ является основным, с него начинают эхоКГ-исследование, по нему ориентируют ось одномерного сканирования.

Парастернальный доступ по длинной оси ЛЖ позволяет выявить патологию корня аорты и аортального клапана, подклапанную обструкцию выхода из ЛЖ, оценить функцию ЛЖ, отметить движение, амплитуду движения и толщину межжелудочковой перегородки и задней стенки, определить структурные изменения или нарушение функции митрального клапана, или его поддерживающих структур, выявить расширение коронарного синуса, оценить левое предсердие и выявить объемное образование в нем, а также провести количественную допплеровскую оценку митральной или аортальной недостаточности и определить мышечные дефекты межжелудочковой перегородки цветовым (или пульсовым) допплеровским методом, а также измерить величину систолического градиента давления между камерами сердца.

Для корректной визуализации датчик размещают перпендикулярно к передней грудной стенке в третьем или четвертом межреберье около левого края грудины. Сканирующий луч направляют по гипотетической линии, соединяющей левую подвздошную область и середину правой ключицы. Структуры сердца, находящиеся ближе к датчику, всегда будут визуализированы в верхней части экрана. Таким образом, сверху на эхоКГ находятся передняя стенка ПЖ, далее - межжелудочковая перегородка, полость ЛЖ с папиллярными мышцами, сухожильными хордами и створками митрального клапана, а задняя стенка ЛЖ визуализируется в нижней части эхоКГ. При этом межжелудочковая перегородка переходит в переднюю стенку аорты, а передняя митральная створка - в заднюю стенку аорты. У корня аорты видно движение двух створок аортального клапана. Правая коронарная створка аортального клапана всегда является верхней, а нижняя створка может быть как левой коронарной, так и некоронарной, что зависит от плоскости сканирования (рис. 7. 7).

В норме движение створок аортального клапана видно нечетко, поскольку они довольно тонкие. В систолу створки аортального клапана видны как две параллельные прилегающие к стенкам аорты полоски, которые в диастолу удается увидеть только по центру корня аорты в месте смыкания. Нормальная визуализация створок аортального клапана бывает при их утолщении или у лиц с хорошим эхоокном.

Рис. 7.7. Длинная ось ЛЖ, парастернальный доступ

Створки митрального клапана обычно хорошо визуализируются и в диастолу совершают характерные движения, а митральный клапан открывается дважды. При активном поступлении крови из предсердия ЛЖ в диастолу митральные створки расходятся и свисают в полость ЛЖ. Затем митральные створки, приближаясь к предсердию, частично закрываются после окончания раннедиастолического наполнения желудочка кровью, что и называют раннедиастолическим прикрытием митрального клапана.

В систолу левого предсердия поток крови во второй раз производит диастолическое открытие митрального клапана, амплитуда которого меньше раннедиастолического. В систолу желудочков створки митрального клапана закрываются, и после фазы изометрического сокращения открывается аортальный клапан.

В норме при визуализации ЛЖ по короткой оси его стенки образуют мышечное кольцо, все сегменты которого равномерно утолщаются и приближаются к центру кольца в систолу желудочка.

При парастернальном доступе по длинной оси ЛЖ выглядит как равносторонний треугольник, в котором вершина - верхушка сердца, а основание - условная линия, соединяющая базальные части противоположных стенок. Сокращаясь, стенки равномерно утолщаются и равномерно приближаются к центру.

Таким образом, парастернальное изображение ЛЖ по его длинной оси дает возможность исследователю оценить равномерность сокращения его стенок, межжелудочковой перегородки и задней стенки. В то же время при данном УЗ-срезе у большинства пациентов не удается визуализировать верхушку ЛЖ и оценить ее сокращение.

При этом УЗ-срезе в предсердно-желудочковой борозде визуализируется коронарный синус - образование меньшего, чем нисходящая аорта, диаметра. Коронарный синус собирает венозную кровь от миокарда и несет ее в правое предсердие, а у некоторых пациентов коронарный синус бывает значительно шире, чем в норме, и его можно спутать с нисходящей аортой. Расширение коронарного синуса в большинстве случаев происходит из-за того, что в него впадает добавочная левая верхняя полая вена, что является аномалией развития венозной системы.

Чтобы оценить выносящий тракт ПЖ и определить движение и состояние створок клапана ЛА, а также увидеть проксимальный отдел ЛА и провести измерения допплеровских показателей потока крови через клапан ЛА, необходимо вывести клапан ЛА вместе с выносящим трактом ПЖ и стволом ЛА. С этой целью из парастернального доступа, получив изображение ЛЖ по длинной оси, датчик необходимо незначительно повернуть по часо вой стрелке и наклонить под острым углом к грудной клетке, направив линию сканирования под левый плечевой сустав (рис. 7.8). Для лучшей визуализации часто помогает положение пациента на левом боку с задержкой дыхания на выдохе.

Данное изображение дает возможность оценить движение створок клапана ЛА, которые двигаются так же, как створки аортального клапана, а в систолу полностью прилегают к стенкам артерии и перестают визуализироваться. В диастолу они смыкаются, препятствуя об ратному току крови в ПЖ. При допплеровском исследовании в норме часто выявляют слабый обратный ток через клапан ЛА, что не характерно для нормального аортального клапана.

Рис. 7.8. Схема выносящего тракта ПЖ, парастернальный доступ по длинной оси. ПЖвын. тракт - выносящий тракт ПЖ; КЛА - клапан ЛА - выносящий тракт ПЖ; КЛА - клапан ЛА

Для визуализации приносящего тракта ПЖ необходимо из точки визуализации ЛЖ по длинной оси направить УЗ-луч в загрудинную область и несколько повернуть датчик по часовой стрелке (рис. 7.9).

Рис. 7.9. Приносящий тракт ПЖ (парастернальная позиция, длинная ось). ЗС - задняя створка трикуспидального клапана, ПС - передняя створка трикуспидального клапана

При данной плоскости сканирования достаточно хорошо определяется положение и движение створок трикуспидального клапана, где передняя створка относительно больше и длиннее, чем задняя или септальная. В норме трикуспидальный клапан практически повторяет движения митрального клапана в диастолу.

Не меняя ориентации датчика, часто удается вывести и место впадения коронарного синуса в правое предсердие.

Парастернальный доступ по короткой оси

В режиме реального времени это изображение дает возможность оценить движение створок митрального и трикуспидального клапанов.

В норме в диастолу они расходятся в противоположные стороны, а в систолу двигаются в направлении друг к другу. При этом следует обратить внимание на равномерность циркулярной сократимости ЛЖ (все его стенки должны сокращаться, приближаясь к центру на одинаковое расстояние, одновременно утолщаясь), движение межжелудочковой перегородки; ПЖ, который на этом срезе имеет серповидную или приближенную к треугольной форму, а его стенка сокращается в том же направлении, что и межжелудочковая перегородка.

Для получения изображения сердца из парастернального доступа по короткой оси необходимо расположить датчик в третьем-четвертом межреберье слева от края грудины под прямым углом к передней грудной стенке, затем поворачиваем датчик по часовой стрелке до тех пор, пока плоскость сканирования не разместится перпендикулярно к длинной оси сердца. Далее, наклоняя датчик к верхушке сердца, получаем разные срезы по короткой оси. На первом срезе получаем парастернальное изображение ЛЖ по короткой оси на уровне папиллярных мышц, которые выглядят, как два круглых эхогенных образова ния, расположенные ближе к стенке ЛЖ (рис. 7.10).

Из полученного изображения поперечного среза сердца на уровне папиллярных мышц плоскость сканирования следует наклонить к основанию сердца, чтобы получить срез ЛЖ по короткой оси на уровне митрального клапана (рис. 7.11). Затем, наклоняя плоскость сканирования к основанию сердца, визуализируем УЗ-плоскость на уровне аортального клапана (рис. 7.12а).

В данной плоскости сканирования корень аорты и створки аортального клапана находятся в центре изображения и в норме при закрытом положении створки образуют характерную фигуру, напоминающую букву Y. Правая коронарная створка расположена сверху. Некоронарная створка прилегает к правому предсердию, а левая коронарная створка - к левому предсердию. В систолу створки аортального клапана откры-ваются, образуя фигуру в виде треугольника (рис. 7.12б). На этом срезе можно оценить движение створок клапана ЛА и их состояние. При этом выносящий тракт ПЖ расположен спереди от кольца аорты, а начальный отдел ствола ЛА виден на коротком протяжении.

Рис. 7.10. Парастернальный доступ, срез по короткой оси на уровне папиллярных мышц

Рис. 7.11. Парастернальный доступ, короткая ось на уровне митрального клапана

Для выявления врожденных аномалий аортального клапана, например бикуспидального аортального клапана, который является наиболее частым врожденным пороком сердца, это сечение является оптимальным.

Нередко при этой же позиции датчика удается определить устье и основной ствол левой коронарной артерии, которые видны на ограниченном протяжении сканирования.

При большем наклоне плоскости сканирования к основанию сердца получаем срез на уровне бифуркации ЛА, что дает возможность оценить анатомические особенности сосуда, диаметр ее ветвей, а также применяется для допплеровского измерения скорости потока крови и определения его характера. Используя цветовую допплерографию при данной позиции сканирующего луча, можно выявить в месте бифуркации ЛА турбулентный ток крови из нисходящей аорты в ЛА,

Рис. 7.12. Аортальный клапан (а - закрытие; б - открытие), парастернальный доступ, короткая ось что является одним из диагностических критериев открытого артериального протока.

Если максимально наклонить датчик к верхушке сердца, можно получить его срез по короткой оси, что дает возможность оценить синхронность сокращения всех сегментов ЛЖ, полость которого на данном срезе в норме имеет округлую форму.

Верхушечный доступ

Верхушечный доступ используется прежде всего для определения равномерности сокращения всех стенок сердца, а также движения митрального и трикуспидального клапанов.

Кроме структурной оценки клапанов и изучения сегментарной сократимости миокарда, при верхушечных изображениях создаются более благоприятные условия для допплеровской оценки кровотока. Именно при таком положении датчика потоки крови идут параллельно или почти параллельно направлению хода УЗ-лучей, что обеспечивает высокую точность измерений. Поэтому с использованием верхушечного доступа проводятся такие допплеровские измерения, как определение скоростей кровотока и градиентов давления на клапанах.

При апикальном доступе визуализация всех четырех камер сердца достигается размещением датчика на верхушке сердца и наклоном линии сканирования до получения искомого изображения на экране (рис. 7.13).

Для достижения наилучшей визуализации следует уложить пациента на левый бок, а датчик установить в область верхушечного толчка параллельно ребрам и направить его на правую лопатку.

В настоящее время наиболее часто используется ориентация эхоКГ-изображения таким образом, чтобы верхушка сердца находилась в верхней части экрана.

Для лучшей ориентации в визуализированной эхоКГ необходимо учитывать, что перегородочная створка трикуспидального клапана прикрепляется к стенке сердца немного ближе к верхушке, чем передняя створка митрального клапана. В полости ПЖ при корректной визуализации определяется модераторный тяж. В отличие от ЛЖ, в ПЖ более выражена трабекулярная структура. Продолжая исследование, опытный оператор без затруднения может вывести изображение нисходящего отдела аорты по короткой оси ниже левого предсердия.

Необходимо помнить, что оптимальная визуализация любой структуры при УЗИ достигается только в том случае, если эта структура размещена перпендикулярно ходу УЗ-луча, если же структура расположена параллельно, то изображение будет менее четким, а при незначительной толщине даже отсутствовать. Именно поэтому довольно часто из верхушечного доступа при четырехкамерном изображении центральная часть межпредсердной перегородки часто кажется отсутствующей. Таким образом для выявления дефекта межпредсердной перегородки необходимо использовать и другие доступы, и учитывать, что при верхушечном четырехкамерном изображении наиболее четко визуализируется меж желудочковая перегородка в ее нижней части. Изменение функционального состояния сегмента межжелудочковой перегородки зависит от состояния кровоснабжающей коронарной артерии. Так, ухудшение функции базальных сегментов межжелудочковой перегородки зависит от состояния правой или огибающей ветви левой коронарной артерии, а верхушечный и средний сегменты перегородки - от передней нисходящей ветви левой коронарной артерии. Соответственно функциональное состояние боковой стенки ЛЖ зависит от сужения или окклюзии огибающей ветви.

Рис. 7.13. Верхушечное четырехкамерное изображение

Для того чтобы получить верхушечное пятикамерное изображение, необходимо после получения апикального четырехкамерного изображения, наклонив датчик к передней брюшной стенке, сориентировать плоскость эхоКГ-среза под правую ключицу (рис. 7.14).

При допплер-эхоКГ верхушечное пятикамерное изображение используется для расчета основных показателей кровотока в выносящем тракте ЛЖ.

Определив в качестве исходной позиции датчика четырехкамерное апикальное изображение, легко визуализировать верхушечное двухкамерное изображение. С этой целью производят ротацию датчика против часовой стрелки на 90° и наклоняют латерально (рис. 7.15).

ЛЖ, который находится вверху, отделяют от предсердия обе митральные створки. Стенка желудочка, находящаяся на экране справа, является передней, а слева - заднедиафрагмальной.

Рис. 7.14. Пятикамерное верхушечное изображение

Рис. 7.15. Апикальная позиция, левое двухкамерное изображение

Поскольку в данной позиции довольно четко визуализируются стенки ЛЖ, левое двухкамерное изображение из апикального доступа используется для оценки равномерности сокращения стенок ЛЖ.

При таком изображении в динамике можно корректно оценить работу митрального и аортального клапанов.

Используя «кинопетлю» в данной эхоКГ-позиции, также можно определить сегментарную сократимость межжелудочковой перегородки и заднебоковой стенки ЛЖ и исходя из этого косвенно оценить кровоток в огибающей ветви левой коронарной артерии, а также частично и в правой коронарной артерии, которые участвуют в кровоснабжении заднебоковой стенки ЛЖ.

Субкостальный доступ

Наиболее частой причиной шунтирующих потоков и их акустических эквивалентов являются дефекты межпредсердной перегородки. По разным статистическим данным, эти пороки составляют 3–21% случаев всех врожденных пороков сердца. Известно, что это наиболее часто развивающийся порок во взрослой популяции.

При субкостальном четырехкамерном изображении (рис. 7.16) положение межпредсердной перегородки по отношению к ходу лучей стано вится приближенным к перпендикулярному. Поэтому именно из этого доступа достигается лучшая визуализация межпредсердной перегородки и про водится диагностика ее дефектов.

Для визуализации всех четырех камер сердца из субкостального доступа датчик размещают у мечевидного отростка, а плоскость сканирования ориентируют вертикально и наклоняют вверх, чтобы угол между датчиком и брюшной стенкой составлял 30–40° (см. рис 7.16). При этом срезе над сердцем определяется и паренхима печени. Особенностью данного УЗ-изображения является то, что увидеть верхушку сердца не представляется возможным.

Прямым эхоКГ-признаком дефекта является выпадение участка перегородки, который на изображении в формате серой шкалы представляется черным относительно белого.

В практике эхоКГ-исследования наибольшие трудности возникают при диагностике дефекта венозного синуса (sinus venosus), особенно высоких дефектов, локализующихся у верхней полой вены.

Как известно, существуют особенности УЗ-ди агностики дефекта венозного синуса, связанные с визуализацией межпредсердной перегородки. Для того чтобы увидеть данный сектор межпредсердной перегородки из исходного положения датчика (при котором была получена субкостальная визуализация четырех камер сердца), необходимо повернуть его по часовой стрелке с ориентацией плоскости сканирующего луча под правое грудинно-ключичное соединение. На полученной эхоКГ хорошо виден переход межпредсердной перегородки в стенку верхней полой вены

Рис. 7.16. Субкостальная позиция длинной оси с визуализацией четырех камер сердца

Рис. 7.17. Место впадения верхней полой вены в правое предсердие (субкостальная позиция)

Следующим этапом обследования пациента является получение изображения как четырех камер сердца, так и восходящей аорты при субкостальном доступе (рис. 7.18). Для этого линию сканирования датчика из исходной точки наклоняют еще выше.

Следует отметить, что данный эхоКГ-срез является наиболее корректным и часто используемым при обследовании больных с эмфиземой легких, а также у пациентов с ожирением и узкими межреберными промежутками для исследования аортального клапана.

Рис. 7.18. Субкостальная позиция длинной оси с визуализацией четырех камер сердца и восходящей аорты

Для получения изображения по короткой оси из субкостального доступа датчик следует повернуть по часовой стрелке на 90°, исходя из позиции визуализации субкостального четырехкамерного изображения. В результате выполненных манипуляций можно получить ряд графических срезов на разных уровнях сердца по короткой оси, наиболее информативными из которых являются срезы на уровне папиллярных мышц, митрального клапана (рис. 7.19а) и на уровне основания сердца (рис. 7.19б).

Далее для визуализация изображения нижней полой вены по ее длинной оси из субкостального доступа датчик ставят в эпигастральную ямку, а плоскость сканирования ориентируют сагиттально по срединной линии, несколько наклонив вправо. При этом нижняя полая вена визуализируется сзади от печени. На вдохе нижняя полая вена частично спадается, а на выдохе, когда возрастает внутригрудное давление, становится шире.

Определение изображения брюшного отдела аорты по ее длинной оси требует ориентации плоскости сканирования сагиттально, при этом датчик располагают в эпигастральной ямке и слегка наклоняют влево. В данной позиции видно характерную пульсацию аорты, а спереди от нее хорошо визуализируется верхняя брыжеечная артерия, которая, отделившись от аорты, сразу поворачивает вниз и идет параллельно к ней.

Рис. 7.19. Субкостальная позиция, короткая ось, срез на уровне: а) митрального клапана; б) основания сердца

Если повернуть плоскость сканирования на 90°, то можно увидеть сечение обо их сосудов по короткой оси. На эхоКГ нижняя полая вена находится справа от по звоночника и имеет форму, приближенную к треугольнику, при этом аорта располагается слева от позвоночника.

Супрастернальный доступ

Супрастернальный доступ используют в основном для обследования восходящего отдела грудной аорты и начальной части ее нисходящего отдела.

Размещая датчик в яремной ямке, плоскость сканирования направляют вниз и ориентируют по ходу дуги аорты (рис. 7.20).

Под горизонтальной частью грудной аорты визуализируется сечение правой ветви ЛА по короткой оси. При этом можно хорошо вывести отхождение артериальных ветвей от дуги аорты: плечеголовного ствола, левых сонной и подключичной артерий.

Рис. 7.20. Двухмерное изображение дуги аорты по длинной оси (супрастернальное сечение)

В данной позиции наиболее корректно визуализируется весь восходящий отдел грудной аорты, с аортальным клапаном включительно и частично ЛЖ, при наклоне плоскости сканирования немного вперед и направо. Из этой исходной точки плоскость сканирования поворачивают по часовой стрелке, что дает возможность получить изображение поперечного (по короткой оси) сечения дуги аорты.

На данной эхоКГ горизонтальный отдел дуги аорты имеет вид кольца, а справа от него находится верхняя полая вена. Далее под аортой видна правая ветвь ЛА по длинной оси и еще глубже - левое предсердие. В некоторых случаях удается увидеть место впадения всех четырех легочных вен в левое предсердие. Установив датчик в правую надключичную ямку и направив сканирующую плоскость вниз, можно визуализировать верхнюю полую вену на всем ее протяжении.

Рекомендации по проведению эхоКГ у пациентов с сердечной патологией в соответствии с руководством по клиническому применению эхоКГ ACC, AHA и Американского эхокардиологического общества (ASE) (Cheitlin M.D., 2003) представлены в табл. 7.1, 7.3–7.20.

Таким образом, используя разные доступы к сердцу, можно получить многочисленные срезы, которые дают возможность оценить анатомическое строение сердца, размеры его камер и стенок, взаимное расположение сосудов.

Таблица 7.1

*ТТ-эхоКГ должна быть методом первичного выбора в этих ситуациях, а чреспищеводную эхоКГ следует использовать только, если исследование неполное или необходима дополнительная информация. Чреспищеводная эхоКГ - методика, показанная при исследовании аорты, особенно в неотложных ситуациях.

Классификация эффективности и целесообразности применения определенной процедуры

Класс І - наличие консенсуса экспертов и/или доказательства эффективности, целесообразности применения и благоприятного действия процедуры.

Класс II - спорные доказательства и отсутствие консенсуса экспертов относительно эффективности и целесообразности процедуры:

- ІІа - «чаша весов» доказательств/консенсуса экспертов перевешивает в сторону эффективности и целесообразности процедуры;

- ІІb - «чаша весов» доказательств/консенсуса экспертов перевешивает в сторону неэффективности и нецелесообразности применения процедуры.

Класс III - наличие консенсуса экспертов и/или доказательств относительно неэффективности и нецелесообразности применения процедуры, а в отдельных случаях даже ее вред.

К сожалению, не всегда удается получить качественное изображение из разных доступов, описанных в этом разделе, особенно если сердце прикрыто легкими, межреберные промежутки узкие, живот с толстым слоем подкожной жировой клетчатки, а шея короткая и толстая, то эхоКГ-исследование становится затруднительным.

Допплер-эхоКГ

Суть метода основана на эффекте Допплера и применительно к эхоКГ заключается в том, что отраженный от движущего объекта УЗ-луч меняет свою частоту в зависимости от скорости движения объекта. Особенность сдвига частоты УЗ-сигнала зависит от направления движения объекта: если объект движется от датчика, то частота отраженного от объекта ультразвука будет ниже, чем частота ультразвука, который был послан датчиком. И соответственно если объект движется в направлении к датчику, то частота УЗ-сигнала в отраженном луче будет выше, чем исходная.

При этом, анализируя изменения частоты ультразвука, отраженного от движущегося объекта, определяют:

Скорость объекта, которая тем больше, чем значительнее частотный сдвиг посланного и отраженного УЗ-сигнала;

Направление движения объекта.

Изменение частоты отраженного ультразвука зависит и от угла между направлением движения объекта и направлением сканирующего УЗ-луча. В то же время частотный сдвиг будет наибольшим, когда оба направления совпадают. Если посланный УЗ-луч ориентирован перпендикулярно к направлению движения объекта, изменения часто ты отраженного ультразвука не произойдет. Таким образом, для большей точности выполняемых измерений необходимо стремиться направлять УЗ-луч параллельно линии движения объекта. Естественно, что выполнить это условие бывает сложно, а иногда просто невозможно. По этой причине современные эхокардиографы оснащены программой угловой коррекции, которая автоматически учитывает поправку на угол при расчете градиента давления, а также скорости кровотока.

Для этой цели и используется уравнение Допплера, которое позволяет корректно определять скорость потока крови с учетом поправки на угол между направлением кровотока и линией излучаемого ультразвука:

где V - скорость кровотока, с - скорость распространения ультразвука в среде (постоянная величина, равная 1560 м/с), Δf - сдвиг частоты УЗ-сигнала, f 0 - исходная частота излученного ультразвука, Θ - угол между направлением кровотока и направлением излученного ультразвука.

При определении скорости кровотока в сердце и в сосудах в роли движущего объекта выступают эритроциты, которые движутся как относительно УЗ-луча датчика, так и относительно отраженного сигнала. Именно поэтому, как видно из уравнения, коэффициент в числителе равен 2, поскольку сдвиг частоты УЗ-сигнала происходит дважды.

Таким образом, частотный сдвиг зависит и от частоты посылаемого сигнала: чем она ниже, тем большие скорости могут быть измерены, что зависит от датчика, частоту которого необходимо выбирать наименьшую.

В настоящее время существует несколько видов допплеровского исследования, а именно: импульсно-волновая допплер-эхоКГ (Pulsed wave Doppler), постоянно-волновая допплер-эхоКГ (Continuous wave Doppler), тканевое допплеровское исследование (Doppler Tissue Imaging), энергетическое допплеровское исследование (Colour Doppler Energy), цветовая допплер-эхоКГ (Colour Doppler).

Импульсно-волновая допплер-эхоКГ

Суть метода импульсно-волновой допплерэхоКГ заключается в том, что в датчике используется только один пьезокристалл, который служит одновременно и для генерации УЗ-волны, и для приема отраженных сигналов. При этом излучение идет в виде серии импульсов, очередной излучается после регистрации отраженных предыду-щих УЗ-колебаний. Посланные УЗ-импульсы, частично отражаясь от объекта, скорость движения которого измеряется, меняют частоту колебаний и регистрируются датчиком. С учетом известной скорости распространения звуковой волны в среде (1540 м/с) аппарат обладает программной возможностью избирательного анализа только волн, отраженных от объектов, находящихся на определенном расстоянии от датчика в так называемом контрольном или пробном объеме. Применяя импульсно-волновую допплер-эхоКГ на большой глубине, корректно можно определить только кровоток, скорость которого не превышает 2 м/с. В то же время на меньших глубинах удается проводить достаточно точные измерения более скоростных потоков крови.

Таким образом, преимущество метода импульсно-волновой допплер-эхоКГ заключается в том, что он предоставляет возможность опре-делять скорость, направление и характер потока крови в конкретной зоне установленного объема.

Существует прямая зависимость между частотой повторения УЗ-сигналов и максимальной скоростью потока крови. Максимальная скорость кровотока, измеряемая данным методом, ограничена пределом Найквиста. Это связано с возникновением искажения допплеровского спектра при вычислении скорости, превосходящей предел Найквиста. В данном случае визуализируется только часть кривой допплеровского спектра с обратной стороны от линии нулевой скорости, а другая часть спектра нивелируется на уровне скорости, соответствующей пределу Найквиста.

В связи с этим для корректности проводимых измерений снижают частоту повторения излучаемых импульсов при исследовании потоков крови в опрашиваемой зоне, находящейся далеко от датчика. Для исключения искажения измерений на спектральной допплеровской кривой при выполнении допплеровского исследования импульсной волной снижается значение максимальной скорости кровотока, которую можно определить. На экране эхоКГ-график допплеровского спектра представлен как развертка ско-рости во времени. При этом на графике выше изолинии отображен кровоток, направленный к датчику, а ниже изолинии - от датчика. Таким образом, сам график состоит из совокупности точек, яркость которых прямо пропорциональна количеству движущихся с определенной скоростью эритроцитов в данный момент времени. Изображение графика допплеровского спектра скоростей при ламинарном кровотоке характеризуется малой шириной, обусловленной небольшим разбросом скоростей, и представляет собой относительно узкую линию, состоящую из точек с примерно одинаковой яркостью.

В отличие от ламинарного типа кровотока, для турбулентного характерен больший разброс скоростей и увеличение ширины видимого спектра, поскольку возникает в местах ускорения потока крови при сужении просвета сосудов. При этом график допплеровского спектра состоит из множества точек разной яркости, находящихся на различном расстоянии от базовой линии скорости, и визуализируется на экране в виде широкой линии с размытыми контурами.

Необходимо отметить, что для корректной ориентации УЗ-луча при выполнении допплеровского исследования в эхоКГ-аппаратах предусмотрен звуковой режим, обеспеченный методом трансформации допплеровских частот в обычные звуковые сигналы. Для оценки скорости и характера кровотока через митральный и трикуспидальный клапаны методом импульсноволновой допплер-эхоКГ датчик ориентируют так, чтобы получить верхушечное изображение с размещением контрольного объема на уровне створок клапанов с небольшим смещением к верхушке от фиброзного кольца (рис. 7.21).

Рис. 7.21. Импульсно-волновая допплер-эхоКГ (митральный кровоток)

Исследование кровотока через митральный клапан при импульсно-волновой допплер-эхоКГ проводят, используя не только четырех-, но и двухкамерные апикальные изображения. Разместив контрольный объем на уровне створок митрального клапана, определяют максимальную скорость трансмитрального кровотока. В норме диастолический митральный кровоток является ламинарным, а спектр кривой митрального кровотока расположен выше базовой линии и имеет две скоростные вершины. Первый пик в норме выше и соответствует фазе быстрого наполнения ЛЖ, а второй пик скорости меньше первого и является отображением кровотока при сокращении левого предсердия. Максимальная скорость трансмитрального кровотока в норме находится в пределах 0,9-1,0 м/с. При исследовании кровотока в аорте при верхушечной позиции датчика, на нормальном графике скорости потока крови спектр кривой аортального кровотока находится ниже изолинии, поскольку кровоток направлен от датчика.Максимальная скорость отмечается на уровне аортального клапана, ибо это самое узкое место.

Если во время допплеровского исследования пульсовой волной выявлен высокоскоростной кровоток при митральной регургитации, то корректное определение скорости кровотока становится невозможным из-за предела Найквиста. В этих случаях для точного определения потоков с высокой скоростью используют постоянноволновую допплер-эхоКГ.

Постоянно-волновая допплер-эхоКГ

При допплеровском исследовании постоянной волной один или несколько пьезоэлектрических элементов непрерывно излучают УЗ-волны, а другие пьезоэлементы непрерывно принимают отраженные УЗ-сигналы. Основное преимущество метода состоит в возможности исследования высокоскоростного кровотока по всей глубине исследования на пути сканирующего луча без искажения допплеровского спектра. Однако недостатком данного допплеровского исследования является невозможность пространственной локализации по глубине места кровотока.

При постоянно-волновой допплер-эхоКГ используют два типа датчиков. Применение одного из них дает возможность одновременно визуализировать двухмерное изображение в режиме реального времени и исследовать кровоток, направив УЗ-луч в место диагностического интереса. К сожалению, эти датчики из-за довольно больших размеров неудобно использовать у пациентов с узкими межреберными промежутками и затруднительно ориентировать УЗ- луч максимально параллельно кровотоку. При использовании датчика с маленькой поверхностью появляется возможность достичь хорошего качества допплеровского исследования постоянной волной, но без получения двухмерного изображения, что может создать сложности для исследователя при ориентации сканирующего луча.

Для обеспечения точной направленности УЗ-луча необходимо запомнить местоположение двухмерного датчика перед переключением на датчик пальчикового типа. Также важно знать отличительные черты графики потока при различной патологии. В частности, поток трикуспидальной регургитации, в отличие от митральной, ускоряется при вдохе и имеет более длительное время полуснижения давления. При этом следует не забывать использовать различные доступы. Исследование кровотока при аортальном стенозе производят как при апикальном, так и при супрастернальном доступе.

Полученная информация предоставляется в акустическом и графическом виде, при котором отображается развертка скорости потока во времени.

На рис. 7.22 отображено апикальное изображение ЛЖ по длинной оси, где направленность УЗ-волны в просвет аортального клапана отображена в виде сплошной линии. График скоростей кровотока представляет собой кривую с полностью заполненным просветом под рамкой и отображает все скорости, определяемые по ходу УЗ-луча. Максимальная скорость регистрируется по четкому краю параболы и отображает скорость кровотока в отверствии аортального клапана. При нормальном кровотоке спектр кривой находится под базовой линией, поскольку поток крови через аортальный клапан направлен от датчика.

Рис. 7.22. Измерение аортального потока при постоянно-волновой допплер-эхоКГ

Известно, что чем больше разница давления выше и ниже места сужения, тем больше скорость в области стеноза, и наоборот; исходя из этого, можно определить градиент давления. Эта закономерность используется для расчета градиента давления по скорости кровотока в месте стенозирования. Данные расчеты производят по формуле Бернулли:

ΔР = 4 V 2 ,

где ΔР - градиент давления (м/с), V - максимальная скорость потока (м/с).

Таким образом, определив максимальную скорость и рассчитав максимальный систолический градиент давления между желудочком и соответствующим сосудом, можно оценить тяжесть аортального стеноза и стеноза клапана ЛА.

В случае определения тяжести митрального стеноза пользуются средним диастолическим градиентом давления на митральном клапане.

Данный градиент рассчитывают по средней скорости диастолического кровотока через митральное отверстие. Современные эхокардиографы оснащены программами автоматического расчета средней скорости диастолического кровотока и градиента давления. Для этого просто необходимо обвести спектр кривой трансмитрального кровотока.

Для больных с дефектом межжелудочковой перегородки величина градиента систолического давления между ЛЖ и ПЖ имеет большое прогностическое значение. При расчете данного градиента систолического давления определяют скорость кровотока через дефект из одной камеры сердца в другую. С этой целью допплеровское исследование постоянной волной проводят при ориентации датчика таким образом, чтобы УЗ-луч проходил через дефект по возможности максимально параллельно кровотоку.

Таким образом, постоянно-волновую допплерэхоКГ эффективно применяют для определения высоких мгновенных скоростей кровотока. Кроме того, метод широко используется для определения значений интеграла скорость/время, а также максимальной скорости кровотока, вычисления градиента давления и времени снижения градиента давления вдвое. При помощи допплеровского исследования постоянной волной проводят измерения градиента давления в ЛА, вычисление параметра dp/dt обоих желудочков сердца и измерение динамического градиента давления при обструкции выносящего тракта ЛЖ.

Цветовая допплер-эхоКГ

Метод цветовой допплер-эхоКГ дает возможность автоматически определять характер и скорость кровотока одновременно в большом количестве то чек в пределах заданного сектора, а информация подается в виде цвета, который накладывается на основное двухмерное изображение. Каждая точка кодируется определенным цветом в зависимости от того, в каком направлении и с какой скоростью в ней происходит движение эритроцитов. При размещении точек достаточно плотно и оценке в режиме реального времени можно получить изображение, воспринимаемое как движение цветных потоков через сердце и сосуды.

Принцип цветового допплеровского картирования по сути не отличается от импульсноволновой допплер-эхоКГ. Отличие заключается лишь в режиме представления полученной информации. При допплеровском исследовании импульсной волной проводится перемещение контрольного объема по двухмерному изображению в участках, представляющих интерес для определения кровотока, а полученная информация отображается в виде графика скоростей кровотока. Разными оттенками красного и си-него цветов обычно отображают направленность кровотока, а также среднюю скорость и наличие искажения допплеровского спектра.

Направление потока в одном направлении может подаваться в красно-желтом, а в другом - сине-голубом цветовом спектре. Учитываются только два основных направления: к датчику и от датчика. Обычно потоки крови, направленные к датчику, на эхоКГ представляются красным цветом, а направленные от датчика – синим (рис. 7.23).

Скорость кровотока дифференцируется по яркости цветовой гаммы на полученном изображении. Чем ярче цвет, тем выше скорость потока. Если скорость равна нулю и кровоток отсутствует, на экране визуализируется черный цвет.

Рис. 7.23. Цветовая допплер-эхоКГ, верхушечный доступ: а) диастола; б) систола

Во всех современных эхокардиографах на экране приводится цветовая шкала, отображающая соответствие направления и скорости кровотока тому или иному цветовому спектру.

При турбулентных потоках к основным цветам - красному и синему - обычно добавляются оттенки зеленого, что при цветовом картировании проявляется мозаичностью окраски. Такие оттенки появляются при регистрации регургитации или потоков стенозированных просветов. Как и любой метод, цветовая допплер-эхоКГ имеет свои недостатки, основными из которых являются относительно низкая временная разрешающая способность, а также невозможность отображения высокоскоростных потоков крови без искажений. Последний недостаток связан с явлением переброса, которое проявляется в том случае, если определяемая скорость кровотока превышает ограничение Найквиста и визуализируется на экране через белый цвет. Необходимо отметить, что при использовании режима цветового картирования качество двухмерного изображения нередко ухудшается.

При исследовании разных отделов аорты можно визуализировать смену направления потоков по отношению к сканирующему лучу датчика. По отношению к УЗ-лучу в восходящем отделе аорты поток крови идет во встречном направлении и отображается оттенками красного цвета. В нисходящем отделе аорты отмечается противоположная направленность кровотока (от сканирующего луча), что соответственно визуализируется оттенками синего цвета. Если кровоток будет иметь направление, перпендикулярное УЗ-лучу, то вектор скорости при проецировании на направление сканирования дает нулевое значение. Этот участок отображается в виде полоски черного цвета, разделяющей красный и синий цвет, что указывает на скорость, равную нулю. Таким образом, для корректного восприятия отображаемой цветовой гаммы необходимо четко представлять направленность потоков относительно сканирующего УЗ-луча.

Тканевой допплер

Суть метода заключается в исследовании движения миокарда с помощью модифицированной обработки допплеровского сигнала. Объектом исследования являются движущиеся стенки мио карда, дающие кодированное цветом изображение в зависимости от направленности их движения аналогично допплеровскому исследованию потоков. Движение исследуемых структур сердца от датчика отображается оттенками голубого цвета, а к датчику - оттенками красного. Изображение миокарда методом допплер-эхоКГ в клинической практике можно использовать для оценки функции миокарда, анализа нарушения регионарной сократимости миокарда (благодаря возможности одновременной регистрации средней скорости движения всех стенок ЛЖ), количественной оценки систолического и диастолического движения миокарда, визуализации других движущихся тканевых структур сердца.

Энергетическое допплеровское исследованиеИспользуя оригинальную методику при энергетическом допплеровском исследовании, удается оценить интенсивность потока благодаря анализу отраженного УЗ-сигнала от движущихся эритроцитов. Информация отображается в цвете, как бы накладываясь на черно-белое двухмерное изображение обследуемого органа, определяя сосудистое русло. Этот способ допплеровского исследования активно вошел в клиническую медицину и довольно широко применяется в оценке кровенаполнения органов и степени их перфузии. Диагностические возможности данного метода проявились в исследовании сосудистого русла при тромбозе глубоких вен голени и нижней полой вены, дифференциации окклюзии внутренней сонной артерии от стеноза со слабым кровотоком, выявлении хода позвоночных артерий, изображении сосудов с выраженной извилистостью, контурировании бляшек, сужающих просвет сосудов, а также транскраниальном изображении сосудов головного мозга.

Цветовой М-режим

При методике цветового М-режима на экране эхокардиографа визуализируется изображение, соответствующее стандартному М-режиму с отображением скорости и направления кровотока, как при цветовой допплер-эхоКГ. Цветовое представление потоков крови нашло свое применение при оценке диастолического расслабления миокарда, а также для определения локализации и продолжительности турбулентных потоков.

Чреспищеводная эхоКГ

Чреспищеводная эхоКГ - эхоКГ- и допплерэхоКГ-исследование сердца с помощью эндоскопического зонда со встроенным УЗ-датчиком.

Пищевод непосредственно прилежит к левому предсердию, которое размещено кпереди от него, а нисходящая аорта - кзади. В результате расстояние от апертуры чреспищеводного датчика до структур сердца составляет несколько сантиметров и менее, в то время как у ТТ-датчика может достигать многих сантиметров. Это один из определяющих факторов получения высококачественного изображения. По данным специальной группы ACC/AHA, более чем в половине случаев чреспищеводная эхоКГ дает новую или дополнительную информацию о структуре и функции сердца, уточняет прогноз и тактику лечения. Представляет также немедленные результаты в масштабе реального времени об эффективности реконструктивных операций, про-тезировании клапанов сразу после прекращения искусственного кровообращения. Изображение, полученное через пищевод, позволяет преодолеть ограничения, типичные для стандартной ТТ-эхоКГ, связанные с экстракардиальными факторами: 1) респираторные артефакты - ХОБЛ (в том числе эмфизема), гипервентиляция; 2) ожирение, наличие выраженного слоя подкожно-жировой клетчатки; 3) выраженный реберный каркас грудной клетки; 4) развитые молочные железы; а также с кардиальными факторами: 1) акустическая тень протеза сердечного клапана; 2) кальциноз клапана; 3) малые размеры объемных образований. Метод обеспечивает практически абсолютное, равномерное акусти-ческое окно хорошего качества. Использование высокочастотных датчиков (5–7 МГц) позволяет на порядок улучшить пространственную разрешающую способность в аксиальном и латеральном направлениях. Это еще один определяющий фактор получения высококачественного изображения, недоступного при проведении стандартной эхоКГ. С помощью данного метода можно исследовать структуры, недоступные при стандартной эхоКГ: верхняя полая вена, ушки предсердий, легочные вены, проксимальные части венечных артерий, синусы Вальсальвы, грудная аорта.

Открыты новые возможности в исследовании правого сердца. Выявлены уникальные возможности чреспищеводной эхоКГ у пациентов в критическом состоянии, при внутриоперационном мониторинге функции желудочка, когда требуется диагностика гиповолемии, систолической дисфункции желудочка, транзиторной ишемии, ИМ. Метод высокоэффективен для дифференциальной диагностики объемных и условно принимаемых за объемные образований сердца: опухолей, тромбов; предвестников системной тромбоэмболии: спонтанного эхоКГ-контрастирования полости, нитей фибина; вегетаций малых размеров, нитей шва протеза клапана, ложных хорд желудочка, миксоматозной дегенерации митрального клапана. Метод чреспищеводной эхоКГ сравнивали с другими методами, в том числе рассматриваемыми в качестве стандартных, включая стандартную двухмерную эхоКГ (Коваленко В.Н. и соавт., 2003).

Протокол исследования определяется конкретной клинической ситуацией, чреспищеводной эхоКГ всегда предшествует чрезгрудное эхоКГ-исследование.

Показания к проведению чреспищеводной эхоКГ

1. Субоптимальная стандартная ТТ-эхоКГ.

2. Выявление инфарктобусловившей венечной артерии.

3. Оценка эффективности реконструктивных операций, протезирования клапанов, трансплантированного сердца, состоятельность аортокоронарных маммарно-коронарных шунтов сразу после выхода из искусственного кровообраще-ния. Оценка стентирования венечной артерии.

4. Внутриоперационный мониторинг общей и локальной функции желудочка; диагностика ишемии, ИМ; дифференциация состояния гиповолемия/систолическая дисфункция желудочка.

5. Точная диагностика значимости стенотических и регургитирующих потоков при пороках сердца.

6. Патологические состояния аорты, включая расслаивающую аневризму, коарктацию.

7. Необходимость проведения дифференциального диагноза объемных и условно принимамых за объемные образований сердца:

7.1. Опухоль.

7.2. Тромб.

7.3. Вегетация (инфекционный эндокардит).

7.4. Абсцесс кольца клапана.

7.5. Аневризматическое расширение венечной артерии.

7.6. Аневризма перегородки предсердий, ее липоматоз.

7.7. Миксоматозная дегенерация парусов митрального клапана.

7.8. Ложная хорда желудочка.

7.9. Сеть Хиари.

7.10. Нити шва протеза клапана.

7.11. Спонтанное эхоКГ-контрастирование полости предсердия (предвестник тромбоэмболии).

7.12. Нити фибрина (предвестник тромбоэмболии).

7.13. Микропузырьки.

8. Оценка инфекционных осложнений, связанных с установленными катетерами и электродами, включая электрод пейсмекера.

9. Диагностика септальных дефектов, вклю-чая малые коммуникации.

10. Наличие рецидивирующих ПЖ-ритмов (подозрение на аритмогенную дисплазию ПЖ сердца).

11. Предполагаемый источник системной тромбоэмболии в предсердиях или ушке предсердия, нижней полой вене.

12. Выявление парадоксальной воздушной эмболии у пациентов при нейрохирургических процедурах, лапараскопии, цервикальной ламинэктомии.

13. ТЭЛА.

14. Контроль эффективности перикардиоцентеза, эндомиокардиальной биопсии.

15. Отбор доноров для трансплантации сердца.

Осложнения процедуры чреспищеводной эхоКГ

Тяжелые

1. Перфорация пищевода.

3. Травма ротовой полости.

4. Кровотечение из варикозно расширенных вен пищевода или вследствие фрагментации внутрипищеводно расположенной опухоли.

5. Фибрилляция желудочков, другие желудочковые ритмы.

6. Ларингоспазм.

7. Бронхоспазм.

8. Тонические, клонические судороги.

9. Ишемия миокарда.

Легкие

1. Транзиторная гипо- и гипертензия.

2. Рвота.

3. Суправентрикулярные нарушения ритма.

4. Стенокардия.

5. Гипоксемия.

Основные плоскости сканирования

Методика чреспищеводной эхоКГ предполагает план исследования, который разделен на три этапа. Базальное, четырехкамерное и трансгастральное сканирование возможно на различных пунктах локализации конца эндоскопа относительно расстояния от передних зубов пациента (рис. 7.24).

Затем переходят от общего плана исследования к частному, с получением стандартных результирующих плоскостей сканирования. Сканированием по базальной короткой оси получают по крайней мере четыре стандартных вида: с 1 по 4 (см. рис. 7.24). В четырехкамерном сечении - три вида: с 5 по 7, что примерно соответствует стандартным ТТ-двухмерным эхоКГ-видам по длинной оси. При помещении конца эндоскопа в фундальную часть желудка (трансгастральное сканирование по короткой оси) получают сечение желудочков на уровне средних отделов сосочковых мышц ЛЖ (см. рис. 7.24, вид 8), где проводится анализ локальной функции сегментов стенок желудочка, мониторинг его общей функции.

Уровень усиления сигнала начально устанавливают до получения артефактов - то есть высоко с целью определения истинных контуров эндокарда.

Наклоняя конец эндоскопа кверху или же слегка извлекая, получают последовательное сканирование структур по базальной короткой оси (см. рис. 7.24, вид 1).

В результате конец эндоскопа помещается сразу сзади левого предсердия.

Рис. 7.24. Диаграмма перехода от первичных плоскостей сканирования

В.Н. Коваленко, С.И. Деяк, Т.В. Гетьман "Эхокардиография в кардиологии"

6709 0

Существует два основных подхода при проведении чреспищеводной ЭхоКГ.

• При первом подходе исследование начинают из трансгастральной позиции и далее оценку структур сердца осуществляют от верхушки к базальным отделам, после чего датчик разворачивают на 180° и оценивают состояние аорты.
• При втором подходе исследование начинают на уровне основания сердца и далее датчик вводят глубже по направлению к желудку с последовательной оценкой сердечных структур, а затем по мере выведения датчика обратно проводят оценку аорты. Второй подход более предпочтителен в лаборатории клиники Мэйо, где начиналось применение чреспищеводной ЭхоКГ.

Различают три основные позиции чреспищеводного датчика:

• в пищеводе на уровне базальных отделов сердца (на глубине 25-30 см от передних резцов);
• в средней трети пищевода, несколько ниже предыдущего уровня (на глубине 30-35 см от резцов);
• в желудке в области дна (на глубине 35-40 см).

Поперечные сечения основания сердца

Датчик находится в пищеводе на уровне базальных отделов сердца. Небольшим сгибанием дистального конца датчика в переднем направлении достигается визуализация основания сердца и аорты на уровне створок аортального клапана. Для правильной пространственной ориентации в расположении различных отделов сердца необходимо знать, что структуры, находящиеся сзади от датчика, расположены в верхнем секторе экрана, а находящиеся спереди — в нижнем. Левые камеры сердца располагаются на экране справа, а правые - слева. Соответственно, левая коронарная створка аортального клапана расположена справа, правая коронарная створка - снизу, а некоронарная створка - слева.

На этом уровне также хорошо визуализируются оба предсердия и межпредсердная перегородка с тонкой мембраной в центре (овальное окно - fossa ovalis).

Продолжая сгибание датчика кпереди и направляя сканирующую плоскость кверху, можно визуализировать область отхождения и проксимальные сегменты коронарных артерий. Левая коронарная артерия обычно выявляется более отчетливо, чем правая. В этом сечении визуализируются ушко ЛП и левая верхняя легочная вена, впадающая в ЛП. Ушко ЛП выглядит как треугольное продолжение ЛП, имеющее общую стенку с верхней легочной веной. Внутри ушка ЛП определяются многочисленные гребешковые мышцы, которые можно ошибочно принять за тромбы. Кроме того, в поперечном срезе на уровне основания сердца при дальнейшем повороте сканирующей поверхности вправо наилучшим образом оценивают ПП, ушко ПП, верхнюю и нижнюю полые вены, а также межпредсердную перегородку на всем протяжении. Этот срез помогает в диагностике ДМПП, в том числе небольших дефектов верхней части межпредердной перегородки. Верхняя полая вена располагается в правой части экрана и прилежит к восходящей аорте, нижняя полая вена - в левой. Выведение датчика на 1-2 см наружу и некоторое сгибание его кпереди позволяет вывести сечение на уровне легочного ствола и его бифуркации. В этом срезе визуализируются легочный ствол и его разделение на правую и левую лёгочные артерии, а также верхняя полая вена и корень аорты. Вращение датчика по часовой стрелке даёт возможность выявить проксимальный отдел правой лёгочной артерии, а против часовой стрелке - левой лёгочной артерии.

Продольные сечения основания сердца

Получение продольных, как и поперечных, срезов на уровне основания сердца возможно на глубине 25-30 см от передних резцов. После получения горизонтального сечения на уровне створок аортального клапана исследователь продвигает датчик на 1-2 см вглубь и переключает плоскость сканирования датчика с поперечной на продольную. Из этой позиции при небольшом сгибании датчика кпереди и путём вращения его слева направо последовательно могут быть получены: двухкамерный срез ЛЖ и ЛП; срез выходного тракта ПЖ по длинной оси; срез выносящего тракта ЛЖ; срез восходящей аорты, предсердий и межпредсердной перегородки; срез полых вен.

В двухкамерном срезе ЛЖ и ЛП оценивают ушко ЛП в другом - не поперечном, а продольном - сечении, что даёт возможность тщательного исследования внутреннего просвета ушка. Скорость потока крови в ушке ЛП менее 40 см/с, наличие тромбов и/или эффекта выраженного спонтанного контрастирования (III-IV степени) - противопоказание к проведению электроимпульсного восстановления ритма сердца.

Этот срез можно использовать также для оценки аномалий строения створок митрального клапана и подклапанных структур и выраженности митральной регургитации. Вращение датчика вправо приводит к получению среза выходного тракта ПЖ по длинной оси, при этом визуализируется также лёгочный ствол с бифуркацией на ветви лёгочной артерии, лёгочный клапан. Оценка этих структур помогает в диагностике аномалий выходного тракта ПЖ, а также проксимальных тромбоэмболий в сосуды лёгких. Продолжая поворачивать датчик вправо, можно получить срез восходящей аорты. Этот срез очень важен в диагностике расслоения аорты, начинающегося на уровне её корня. Разгибание эндоскопа (отклонение датчика назад) позволяет получить четырёхкамерную позицию.

На глубине 30-35 см от резцов из средней трети пищевода возможно получить верхушечный срез с изображением левых камер сердца в продольном сечении. Преимущество этого среза - возможность визуализации передней и нижней стенок ЛЖ на протяжении вплоть до верхушки сердца; кроме того, в этом сечении хорошо визуализируются обе створки митрального клапана.

Трансгастральные сечения сердца

Чреспищеводный датчик находится в области дна желудка на глубине 35-40 см от передних резцов. В этой позиции хорошо видны левые камеры сердца, митральный клапан, папиллярные мышцы. Эта позиция используется для допплеровского исследования аортального клапана. При повороте датчика по часовой стрелке возможно получение продольного сечения правых камер сердца, с оценкой трикуспидального клапана и его подклапанных структур.

Визуализация нисходящей аорты

Из трансгастрального доступа поворот эндоскопа на 180° позволяет увидеть (по мере извлечения датчика) нисходящую аорту, дугу аорты, восходящую аорту в поперечном и продольном сечениях (при использовании бипланового или многопланового датчиков).

Появление многоплановых датчиков во многом облегчило проведение чреспищеводной ЭхоКГ. Общий принцип многоплановых датчиков такой: добиться того, чтобы исследуемая структура оказалась в центре изображения, и медленно поворачивать плоскость сканирования от 0 до 180°, делая остановки каждые 30-40°. Используют также стандартные позиции при мультиплановой чреспищеводной ЭхоКГ (табл. 1, рис. 1).

Таблица 1

Стандартные позиции при мультиплановой чреспищеводной ЭхоКГ

Позиции	Стандартные срезы сердца	Угол сканирования	Основные структуры сердца
Базальная	Аортальный клапан	0-60°	Аортальный клапан, коронарные артерии, ушко ЛП, лёгочные вены
	Межпредсердная перегородка	90-120°	Овальное окно, верхняя полая вена, нижняя полая вена
	Бифуркация легочной артерии	0-30°	Лёгочный клапан, ствол лёгочной артерии и её правая ветвь, проксимальный отдел левой ветви
Четырехкамерная	ЛЖ	0-180°	ЛЖ (региональная, глобальная функции), ПЖ, трикуспидальный клапан
	Митральный клапан	0-180°
	Выходной тракт ЛЖ	120-160°	Аортальный клапан, восходящая аорта, выходной тракт ЛЖ, выходной тракт ПЖ, лёгочный клапан, ствол лёгочной артерии
Трансгастральная	ЛЖ	0-150°	ЛЖ, ПЖ, трикуспидальный клапан
	Митральный клапан	0-150°	Створки митрального клапана, хорды, папиллярные мышцы
Аортальная	Коронарный синус	0°	Коронарный синус, трикуспидальный клапан
	Аорты нисходящая	0°	Нисходящая грудная аорта
	Дуга аорты	90°	Дуга аорты, сосуды дуги аорты, легочная артерия