Эхокардиография сердца подготовка к исследованию. ЭХО сердца – что это такое, как делают? Расшифровка показателей эхокардиографии

Для проведения этого исследования к груди пациента в нескольких оптимально подобранных точках прикрепляют датчики, испускающие ультразвуковые волны с частотой 1-10 МГц. Поскольку сердце неоднородно – оно состоит из желудочков, клапанов, сосудов и сердечных оболочек – ультразвук проходит сквозь орган и отражается от его структур по-разному. Отраженные ультразвуковые волны воспринимаются этими же датчиками и трансформируются в электромагнитные сигналы с помощью преобразователя, а уже от него данные поступают в компьютер, обрабатываются и предстают на мониторе в виде движущегося изображения. Современные эхокардиографы оборудованы встроенным электрокардиографическим каналом, поэтому в рамках одного исследования доктор может снять ЭКГ и ЭхоКГ сразу. Некоторые приборы оснащены еще и модулем для цветного допплеровского сканирования сердца, что позволяет одновременно получать исчерпывающую информацию о скорости и направлении кровотока, а также о состоянии стенок аорты и легочной артерии.

Что показывает УЗИ сердца? С помощью этой методики можно установить:

Размеры и массу сердца, степень его ожирения;

Толщину, структуру и целостность стенок сердца;

Объем его анатомических полостей – желудочков и предсердий;

Работоспособность и надежность клапанного аппарата;

Уровень давления в предсердиях, желудочках, аорте и легочной артерии;

Расшифровка показателей эхокардиографии

Эхокардиограмма - это всего лишь тест, который используют врачи, чтобы оценить, насколько хорошо работает их сердце. У вас могут быть другие тесты, такие как электрокардиограмма, рентгенография грудной клетки и тесты крови и мочи. Врач может диагностировать проблему в вашем сердце на основании результатов этих тестов. Если тесты показывают проблему в вашем сердце, ваш врач объяснит, каковы ваши варианты лечения. В зависимости от выявленной проблемы вам могут назначить лекарства для вашей болезни или рекомендовать операцию.

Направление и скорость движения крови через камеры сердца;

Степень сократимости сердечной мышцы и ритм сердцебиения;

Наличие воспаления сердечных оболочек по жидкости в сердечной сумке;

Любые отклонения от нормального анатомического строения – врожденные и приобретенные пороки сердца, аномальное расположение органа;

Британский фонд сердца, опубликованный в марте. Трансэзофагеальная эхокардиограмма. Диагностика сердечных заболеваний. Эхокардиограмма является фундаментальным диагностическим тестом, потому что он предлагает движущееся изображение сердца. Используя ультразвук, эхокардиография предоставляет информацию о форме, размере, функции, силе сердца, движении и толщине его стенок и функционировании его клапанов. Кроме того, он может предоставить информацию о легочной циркуляции и ее давлении, начальной части аорты и посмотреть, есть ли жидкость вокруг сердца.

Наличие серьезных патологий – аневризм и расслоений аорты, опухолей, ишемии, стенокардии, аритмии, митральной регургитации, гибернации и инфаркта миокарда.

Показания и противопоказания к УЗИ сердца

Сделать эхокардиографию в Москве обычно предлагают всем пациентам с первичными признаками сердечных патологий – шумами при выслушивании и характерными жалобами на плохое самочувствие. Очень часто поводом для направления на УЗИ сердца служат плохие результаты ЭКГ или рентгеновского исследования грудной клетки в рамках ежегодной диспансеризации. Даже простая флюорография покажет неправильное положение сердца, отклонение его размеров от нормы и опасные изменения в аорте или легочной артерии.

Безусловными показаниями к эхокардиографии являются следующие факторы:

Жалобы на головокружение, слабость, обмороки, чувство замирания в груди, приступы потливости, лихорадку неясной этиологии, учащенное, замедленное или неравномерное сердцебиение, постоянно холодные конечности, одышку, отеки ног и загрудинные боли, иррадиирующие влево;

Трансэзофагеальная эхокардиограмма состоит из визуализации сердца с помощью датчика, связанного с зондом или трубкой, который медленно вводится через рот, пока его конец не достигнет пищевода, откуда могут быть захвачены изображения сердца. Поэтому это полуинвазивный метод. Обычно это дополняющее исследование трансторакальной эхокардиограммы, которая обеспечивает аналогичную, но более подробную информацию о некоторых структурах, таких как клапаны сердца. Кроме того, это помогает исключить наличие тромбов, опухолей или врожденных изменений сердца, которые невозможно полностью увидеть с помощью трансторакальной эхокардиограммы.

Уже имеющийся диагноз – гипертония, стенокардия, аритмия, кардиомиопатия, ИБС, инфаркт миокарда, аневризма аорты, врожденный порок, ожирение или опухоль сердца, регургитация митрального клапана и т.д. – с целью контроля динамики патогенеза, для уточнения клинической картины и подготовки к плановому хирургическому вмешательству;

Прежде чем это сделать, пациент не должен есть твердые или жидкие продукты за 4-6 часов до начала теста, потому что зонд должен быть вставлен через пищевод. Предпочтительно, чтобы пациент сопровождался родственником. Однажды в комнате для осмотра врач или ассистент применяют анестезирующий спрей к горлу пациента. Когда-то лежа на столе, с открытой грудью, электроды будут помещены на грудную клетку, чтобы визуализировать электрокардиограмму во время исследования. Кроме того, анестезиолог будет управлять седативным средством перед процедурой, чтобы помочь вам расслабиться в вену на руках.

Подозрение на воспалительный процесс в сердце (эндокардит, миокардит, перикардит) – четко диагностируется по скоплению жидкости в сердечной сумке;

Врожденные пороки сердца в анамнезе, отклонения в развитии плода во время беременности – диагностику проводят в раннем детском возрасте при первых же признаках отклонений, часто еще в утробе матери или сразу после рождения;

После исследования зонд удаляют. Целесообразно пролонгировать через несколько часов после этого исследования. Он состоит из визуализации сердца с помощью ультразвука при введении препарата, который заставляет сердце работать быстрее и интенсивнее. Это неинвазивный тест, который сочетает использование трансторакальной эхокардиографии с введением препарата. Обычно вводимым лекарственным средством является добутамин. Эффекты добутамина - это увеличение частоты сердечных сокращений и увеличение силы сокращения сердца.

По сравнению с нормальной эхокардиограммой, где сердце оценивается во время отдыха, с этим тестом можно стимулировать сердце и видеть, как он работает во время усилий. Первые изображения будут получены с сердцем в состоянии покоя, а затем после введения препарата, чтобы сравнить их.

Наследственная предрасположенность пациента к сердечным патологиям (ранняя смерть родителей или ближайших родственников от внезапной остановки сердца, инфаркта миокарда) – необходимо делать ЭхоКГ регулярно, начиная с возраста 35-40 лет, даже при отсутствии жалоб на плохое самочувствие;

Вегетососудистая дистония и «неуспевание» развития сердечнососудистой системы подростков за общими темпами роста организма – часто встречающаяся в последние десятилетия проблема, обусловленная акселерацией. Требует регулярного мониторинга состояния здоровья, в том числе, с помощью эхокардиографии;

Методы проведения УЗИ сердца

Цель этого теста - увидеть, есть ли изменения в сокращении стенок сердца, которые в большинстве случаев являются вторичными по отношению к заболеванию коронарной артерии. Среди показаний для запроса этого теста. Пациенты, у которых был проведен тест на физиотерапию для подозрения на коронарное заболевание, и результат не был окончательным. Пациенты, у которых уже был сердечный приступ, и в которых они хотят оценить риск. Пациенты с поражениями коронарной артерии, которые уже известны и, прежде чем лечить эти поражения, хотим знать, какое влияние оказывает на сердечную функцию этих поражений. Посмотрите, есть ли сердечная мышца, которая все еще может восстановить свою функцию после лечения поражений коронарной артерии или у пациентов с тяжелой клапанной болезнью.

Тяжелые физические, эмоциональные и спортивные нагрузки – регулярное УЗИ сердца показано для профилактики сердечных осложнений.

Противопоказаний к эхокардиографии не существует, как и ограничений по возрасту. Однако это утверждение полностью справедливо лишь в отношении классического трансторакального исследования сердца, то есть, проводимого путем прикрепления ультразвуковых датчиков к груди пациента, лежащего на кушетке. Сейчас в Москве практикуются и другие виды УЗИ сердца, сделать которые можно (и нужно) далеко не всем, а только тем, у кого имеются соответствующие показания и отсутствуют препятствия к проведению исследования.

Виды эхокардиографии

По способу получения доступа к сердцу эхокардиография подразделяется на две категории:

Трансторакальная;

Чреспищеводная.

Однако среди трансторакальных методик есть несколько подвидов – назначение, технические особенности, показания и противопоказания к ним следует рассмотреть отдельно.

Одномерная эхокардиография (М-режим)

Самый первый, ныне устаревший метод ультразвукового исследования сердечной мышцы. Практически не используется самостоятельно – только в комплексе с допплерографией. Электромагнитные импульсы, полученные преобразователем эхокардиографа после обработки отраженного ультразвука, не трансформируются в движущееся изображение на мониторе. Вместо этого врач видит перед собой график, по которому можно достаточно объективно судить о размерах и массе сердца, параметрах его камер и частоте сердечных сокращений.

Двухмерная эхокардиография (В-режим)

Более современный и активно используемый в Москве вид УЗИ сердца. Отличается от предыдущего тем, что на смену графику приходит полноценное движущееся изображение органа, правда, в черно-белом цвете. Тем не менее, двухмерная ЭхоКГ позволяет доктору получить очень точные данные о толщине стенок сердца пациента, объеме желудочков и предсердий, сократимости сердечной мышцы, адекватности смыканий и размыканий клапанов, наличии или отсутствии опухолей и жидкости в сердечной сумке. Этой информации хватает для постановки большинства распространенных сердечных диагнозов.

Допплерэхокардиография

Как правило, проводится в комплексе с М или В-режимом ЭхоКГ на одном и том же оборудовании тем же специалистом, и позволяет получить объективное представление об особенностях кровотока внутри сердца пациента. Если орган здоров, и его клапаны функционируют правильно, кровь движется по камерам однонаправленно. Обратный ход кровотока возникает в результате явления, которое называется «регургитация» - створки клапана (обычно митрального) смыкаются ненадежно, и в момент систолы (сокращения) кровь перехлестывает из левого желудочка обратно в левое предсердие. Чтобы зарегистрировать этот процесс, необходимо цветное допплеровское картирование сердца в комплексе с двухмерной эхокардиографией. На мониторе кровоток отображается синим и красным свечением, в зависимости от его направления. Кроме того, врач может оценить степень регургитации, то есть, измерить диаметр отверстия в клапане.

Контрастная эхокардиография

При наличии проблем с аортой, легочной артерией, верхней и нижней полой веной и другими, менее крупными сосудами околосердечного пространства, используется метод контрастной ЭхоКГ. В кровь пациента перед исследованием вводится контрастное вещество на основе йода, которое заставляет сосуды ярко выделяться на мониторе. Такой диагностический тест незаменим для своевременного определения аневризмы и расслоения аорты, стеноза и патологического расширения сосудов сердца, их тромбоза и атеросклероза.

Стрессовая эхокардиография

Некоторые сердечные патологии, особенно на ранней стадии развития, имеют скрытое течение и проявляются лишь эпизодическими ухудшениями самочувствия в момент сильных стрессов или физических перегрузок. У сердца, как у любого двигателя, есть критический предел, до наступления которого работа идет в штатном режиме, а после преодоления черты происходит резкая остановка. Но сердце, в отличие от автомобильного мотора, не может барахлить без видимых причин – оно либо бьется (как может), либо не бьется (если совсем не может). Причем, для нарушения сердечной деятельности нужны очень веские причины. Стресс-эхокардиография позволяет их установить.

Технология исследования отличается лишь тем, что эхокардиограф регистрирует показатели работы сердца в момент физической активности – например, езды на велотренажере. Если сделать УЗИ сердца этому же пациенту в состоянии покоя, результаты вряд ли будут хоть чем-то отличаться от нормы. Интенсивность нагрузки для стресс-эхокардиографии устанавливает лечащий врач-кардиолог на основании истории болезни. Этот вид ЭхоКГ, разумеется, противопоказан пациентам с тяжелыми формами сердечной недостаточности, аневризмой аорты, острым инфарктом миокарда, тромбоэмболией и прочими тяжелыми сердечнососудистыми патологиями.

В заключение обсудим эндоскопическую методику ультразвукового исследования сердца. К ней приходится прибегать в случаях, когда трансторакальный доступ затруднен. Акустической преградой на пути ультразвука могут служить мощные грудные мышцы, слишком толстая жировая прослойка, крупные молочные железы, протезированные сердечные клапаны. Тогда разумнее исследовать сердце через пищевод – для этого ультразвуковой датчик крепят к тонкому зонду и опускают на нужную глубину под местной анестезией. К слову, эта методика в любом случае является наиболее информативной, вне зависимости от того, имеются ли у пациента проблемы с трансторакальным доступом. Но сделать УЗИ сердца в Москве через пищевод соглашаются не всем – такое исследование противопоказано при варикозе и дивертикулезе пищевода, опухолях и грыжах диафрагмы, остеохондрозе и нестабильности шейных позвонков, подозрении на желудочное кровотечение.

Эхокардиография при беременности

Будущим мамам часто рекомендуют сделать ЭхоКГ с профилактической целью – эта мера не будет лишней еще на этапе планирования беременности. В период вынашивания ребенка организм женщины подвергается повышенным нагрузкам, что не может не отразиться на сердце. И если в работе этого важнейшего органа имеются проблемы, лучше обнаружить их до зачатия, чем перед родами.

Есть и конкретные факторы, служащие показаниями к проведению эхокардиографии во время беременности:

Гипертония, сахарный диабет, ожирение и любые другие заболевания матери, вызывающие тревогу относительно состояния ее сердца;

Краснуха или повышенные титры антител к возбудителю в крови;

Прием антибиотиков, противоэпилептических средств и прочих препаратов, способных вызвать нарушения во внутриутробном развитии плода в первом триместре беременности, когда закладываются основные органы и системы;

Врожденные пороки сердца в анамнезе и вообще любой отягощенный генетический багаж роженицы;

Невынашивание или замирание предыдущих беременностей, рождение недоношенных детей с патологиями;

Плохие результаты ЭКГ и/или планового УЗИ на 20й неделе.

Как вы поняли из списка выше, сделать УЗИ сердца можно не только матери, но и будущему ребенку. Эхокардиография плода в Москве давно перестала быть редкостью – это исследование обычно проводят на 18-22 неделе беременности при малейших подозрениях на отклонения в развитии эмбриона. Вовремя обнаруженный порок сердца позволяет прервать неудачную беременность или, при благоприятном прогнозе, подготовиться к лечению новорожденного.

ЭхоКГ и ЭКГ: в чем отличия?

Эти два метода являются важнейшими для диагностики сердечных патологий, обладают схожими задачами, часто следуют один за другим или используются совместно. Вот почему многие путают ЭКГ и ЭхоКГ и не совсем понимают, в чем между ними разница. Постараемся разъяснить коротко и доступно.

Отличия эхокардиографии от электрокардиографии:

Способ получения информации – при ЭКГ к груди пациента крепятся электроды, которые посылают электрические импульсы, заставляющие сердце сокращаться. А при ЭхоКГ используются ультразвуковые датчики, которые направляют на сердце ультразвук и ловят отраженные сигналы с целью получения изображения;

Функции – ЭКГ проверяет работу электрической системы сердца. Датчики посылают импульсы, а прибор регистрирует, насколько адекватно сердечная мышца на них реагирует. ЭхоКГ никак не влияет на сердце, при этом очень четко визуализирует его сокращения и позволяет определить, насколько хорошо орган справляется со своими задачами;

Результаты – электрокардиограмма представляет собой график, на котором моменты систолы (сокращения) и диастолы (расслабления) сердечной мышцы отображаются в виде характерных скачков и падений. Эхокардиограмма – это черно-белые фотографии сердца, видеозапись его работы или цветные допплеровские карты;

Выявляемые проблемы – с помощью ЭКГ можно диагностировать сбои сердечного ритма (аритмию, тахикардию, брадикардию), ишемическую болезнь сердца, инфаркт миокарда, нарушения проводимости (сердечные блокады) и обмена электролитов – калия, магния, кальция. ЭхоКГ демонстрирует намного более широкий круг проблем, а главное, позволяет выяснить их причины. Вот почему сделать УЗИ сердца в Москве чаще всего предлагают именно тем пациентам, у которых плохие результаты ЭКГ. Одно исследование становится поводом к проведению другого.

ЭхоКГ: подготовка к обследованию

Стандартная трансторакальная эхокардиография не требует никакой предварительной подготовки. Исключение составляют пациенты с тахиаритмией и гипертонией, которым может понадобиться медикаментозная коррекция сердечного ритма и артериального давления. Оптимально, чтобы во время проведения УЗИ сердца пульс пациента не превышал 90 ударов в минуту, АД – 170/100. Более высокие показатели затруднят объективную трактовку результатов ЭхоКГ. Обследование занимает в среднем от 20 до 40 минут.

Чреспищеводная эхокардиография проводится на голодный желудок: за 6 часов до исследования пациент перестает принимать пищу, за 4 часа – питье. Непосредственно перед процедурой снимают зубные протезы, если таковые имеются, глотку орошают раствором лидокаина для обезболивания и уменьшения рвотного рефлекса, в рот вставляют загубник, препятствующий прикусыванию эндоскопа, пациента укладывают на левый бок и вводят зонд на нужную глубину. Исследование продолжается не дольше 12 минут.

Стресс-эхокардиография требует комфортной гигроскопичной одежды, не стесняющей движений. За 2-3 часа до начала диагностического теста пациенту нужно легко перекусить и попить воды. В качестве физической нагрузки используют езду на велотренажере, бег на беговой дорожке или вращение велоэргометра в положении лежа (для пожилых и ослабленных пациентов). Датчики эхокардиографа крепятся к груди как обычно, в четырех контрольных точках. Процедура занимает около 45 минут.

Как делают УЗИ сердца?

Такое исследование должен проводить медицинский специалист, хорошо знакомый с морфологией сердечных структур и нормами функционирования сердца, а также достаточно опытный для того, чтобы распознать патологию, определить ее тип, причину и возможные последствия. Речь идет о сердце, а значит, результаты эхокардиографии могут стать поводом к экстренной госпитализации пациента. Если вам необходимо сделать УЗИ сердца в Москве, обратитесь в хорошую клинику с высокой репутацией и квалифицированным персоналом.

Непосредственно перед процедурой вас попросят раздеться до пояса и расположиться на кушетке на левом боку, слегка согнув ноги в коленях. В этой позе левая сторона грудины наиболее приближена к верхушке сердца, что улучшает обзор с общепринятой четырехточечной позиции. Смазав нужные места специальным гелем, доктор закрепит датчики на вашей груди и начнет исследование.

Ультразвуковые датчики при ЭхоКГ располагают в следующих точках (окнах сканирования сердца):

Парастернальном – в промежутке между 3 и 4 ребром с левой стороны грудины;

Супрастернальном – в яремной ямке;

Верхушечном – в проекции верхнего края сердца во время толчка;

Субкостальном – над мечевидным отростком.

Во время проведения УЗИ сердца врачи придерживаются определенного алгоритма:

Идентифицируют сердечные клапаны и определяют их взаиморасположение;

Находят межжелудочковую и межпредсердную перегородку и убеждаются в их целостности на всем протяжении;

Устанавливают тип движения сердечных перегородок (акинез, гипокинез, нормокинез, дискинезия);

Оценивают положение межжелудочковой перегородки относительно обоих клапанов и прослеживают движение створок;

Измеряют толщину стенок и объемы всех анатомических полостей сердца, исключают гипертрофию миокарда и дилатацию полостей;

В допплер-режиме оценивают состояние аорты, полых вен и легочной артерии, при наличии клапанной регургитации определяют ее степень.

Результаты эхокардиографии могут быть представлены как в бумажном, так и в цифровом виде. Если у вас на руках имеется такой документ, вам наверняка интересно, что означают указанные в нем термины и цифры.

Что показывает ЭхоКГ: расшифровка результатов

С диагностической точки зрения наиболее важными являются данные о состоянии и работе левого желудочка. Учитываются также параметры правого желудочка, левого предсердия, межжелудочковой перегородки, клапанов сердца и перикарда (сердечной оболочки).

Нормы для левого желудочка:

ММЛЖ (масса миокарда левого желудочка) – 135-185 г для мужчин и 95-141 г для женщин;

ИММЛЖ (индекс массы миокарда левого желудочка) – 71-94 г/м2 для мужчин и 71-89 г/м2 для женщин;

КДО ЛЖ (конечно-диастолический объем левого желудочка) – то есть, объем, который он имеет в состоянии расслабления: 65-193 мл для мужчин и 59-136 мл для женщин;

КДР ЛЖ (конечно-диастолический размер левого желудочка) – то есть, размер, который он имеет в состоянии расслабления: 4,6-5,7 см;

КСР ЛЖ (конечно-систолический размер левого желудочка) – то есть, размер, который он имеет в состоянии сокращения: 3,1-4,3 см;

ТСД (толщина стенки в диастолу) – 1,1 см. Гипертрофия стенки левого желудочка (увеличение этой цифры) говорит о повышенной нагрузке на сердце, 2 см и более – критический показатель;

ФВ (фракция выброса) – 55-60%. В норме за одно сокращение сердце выбрасывает в артерии чуть больше половины всего объема крови, находящегося в организме человека. Снижение этого показателя более чем на 10% говорит о сердечной недостаточности, 20% ФВ – критический показатель;

УО (ударный объем) – 60-100 мл. Это количество крови, выбрасываемое в аорту левым желудочком за одно сокращение.

Нормы для правого желудочка:

ИРМПЖ (индекс размера миокарда правого желудочка) – 0,75-1,25 см/м2;

КДР ПЖ (конечно-диастолический размер правого желудочка) – 0,95-2,05 см;

ТСД (толщина стенки в диастолу) – 0,5 см.

Нормы для межжелудочковой перегородки:

ТСД – 0,75-1,1 см;

Экскурсия (амплитуда колебаний во время сокращения сердечной мышцы) – 0,5-0,95 см.

Нормы для левого предсердия:

Размер – 1,85-3,3 см;

Индекс размера – 1,45-2,9 см/м2.

Норма для клапанов сердца:

Патологии отсутствуют. К ним относятся стеноз сердечных клапанов, то есть, сужение, препятствующее выходу крови, и вышеупомянутая регургитация – недостаточно плотное закрытие, провоцирующее обратный кровоток.

Норма для перикарда:

В полости сердечной сумки от 10 до 30 мл жидкости. Увеличение этого объема свидетельствует о воспалительном процессе. Критический показатель – 500 мл, работа сердца может прекратиться из-за сдавления.

ЭхоКГ (УЗИ сердца): цены в Москве

Цены на УЗИ сердца в Москве начинаются с 500 рублей – столько стоит простое одномерное ультразвуковое исследование в М-режиме. Полноценная двухмерная эхокардиография обойдется в сумму от одной тысячи рублей и выше, средняя стоимость по столице – 2500 рублей. Стресс-ЭхоКГ проводят далеко не во всех клиниках Москвы, цены начинаются от двух тысяч, в среднем за такой тест придется заплатить 4500-5000 рублей. Чреспищеводная эхокардиография по стоимости сопоставима со стрессовой – 1800-6000 рублей.

Прежде чем принять окончательное решение, где сделать УЗИ сердца в Москве, позвоните по телефону и разузнайте о видах эхокардиографии, используемых в понравившейся клинике. Помните, что при наличии качественного оборудования, оснащенного современными опциями, вам за один сеанс проведут все необходимые исследования. Во-первых, это быстро и удобно, во-вторых, диагностически более надежно, а в-третьих, вам не придется проходить дополнительные процедуры и за каждую из них платить отдельно.

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.