Размеры в 4 камерной позиции эхокг. Основные стандартные ультразвуковые позиции и проекции

Методика обследования пациента следующая. Пациент ложится на спину, несколько приподняв верхнюю половину тела; с целью выявления различных структур сердца положение тела можно менять (лежа на левом боку, вертикальное положение). Ультразвуковой датчик устанавливается в области II-VI межреберных промежутков слева от грудины, то есть в зоне абсолютной ту-лости сердца. Исследование других участков грудной стенки мало осуществимо вследствие прилегания к сердцу ткани легкого, поглощающей ультразвуковые импульсы. Локация различных структур сердца производится изменением угла наклона датчика.

В некоторых случаях, вследствие индивидуальных топоанатомических отношений сердца и легких, ряд структур лоцировать не удается. Особенно затруднительно применять эту методику при эмфизематозных расширениях легких.

При установке датчика необходимо учитывать конституциональные особенности обследуемых. Так, у лиц астенического типа сложения датчик устанавливается в IV-VI межреберье, а у гиперстеников-во II-IV.
Кроме указанных позиций датчика возможна локация левого желудочка из эпигастральной области.

При установке датчика необходимо помнить, что попадание воздуха между телом и плоскостью датчика резко снижает качество записи. Во избежание этого на кожу в месте установки датчика наносится несколько капель глицерина.
В настоящее время принято регистрировать эхокардиограмму в 5 стандартных и двух правых позициях датчика, которые определяются углом его наклона.

Первая стандартная позиция : ультразвуковой луч направлен через полость левого желудочка на уровне сухожильных нитей митрального клапана или верхней части папиллярных мышц. В этой позиции в зону локации попадает и небольшая часть правого желудочка.
Вторая стандартная позиция : луч проходит через полость левого желудочка на уровне створок митрального клапана.
Третья стандартная позиция : луч проходит через переднюю створку митрального клапана и частично через полость левого предсердия.
Четвертая стандартная позиция : в зону локации попадают устье аорты, аортальные клапаны, полость левого предсердия.
Пятая стандартная позиция : луч направлен через основание и клапаны легочной артерии.

Из описания позиций становится понятным, что первые две стандартные позиции позволяют регистрировать в основном камеру левого желудочка с межжелудочковой перегородкой; в зону локации при этом попадает передняя стенка правого желудочка, межжелудочковая перегородка и задняя стенка левого желудочка. Меняя положение датчика в данной стандартной позиции относительно продольной оси тела, можно увеличить сектор обследования указанных структур. В четвертой позиции можно получить представление о состоянии устья аорты и аортальных клапанов.

В первой стандартной позиции поперечный размер будет несколько меньше, чем в третьей, во второй в зону эхолокации попадают передняя и задняя стенки митрального клапана, в третьей регистрируется только передняя створка двухстворчатого клапана, а за ней задняя стенка левого предсердия, которая, в отличие от стенки желудочка, имеет противоположное движение.

Для более наглядного представления о динамике различных участков миокарда во время сердечного цикла используется М-сканирование, основанное на поступательном движении датчика от одной позиции к другой. При этом на эхокардиограмме регистрируется непрерывная запись различных участков сердца.

- Вернуться в оглавление раздела " "

Ставропольская государственная медицинская академия

Ставропольский краевой клинический консультативно диагностический центр

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ ПО ЭХОКАРДИОГРАФИЙ

(методическое пособие для врачей)

В методическом пособии изложены основные положения проведения ультразвукового исследования сердца с учётом требований, предъявляемых Американской ассоциацией специалистов ультразвуковой диагностики и Ассоциации врачей функциональной диагностики России.

Пособие предназначено для врачей функциональной диагностики, ультразвуковой диагностики, кардиологов, терапевтов, педиатров и врачей других специальностей, интересующихся основами эхокардиографии.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ЭхоКГ - эхокардиография

М-режим - ЭхоКГ в одномерном режиме

В - режим - ЭхоКГ в секторальном режиме

Допплер - ЭхоКГ - допплерэхокардиография (ДЭхоКГ)

ИД - импульсно - волновой допплер

НД - непрерывно-волновой допплер, также ПД - постоянно – волновой допплер

ДО - длинная ось

КО - короткая ось

4К - четырехкамерная проекция

2К – двухкамерная проекция

5К – пятикамерная проекция

Ао - аорта

АК - аортальный клапан

КДД - конечный диастолический диаметр

КСД - конечный систолический диаметр

ПЖД - диастолический диаметр правого желудочка

ЛП - левое предсердие

ПП - правое предсердие

МЖП – межжелудочковая перегородка

МПП – межпредсердная перегородка

ТММЖПд – толщина миокарда МЖП диастолическая

ТММЖПс – толщина миокарда МЖП в систолическая

ТМЗСд - толщина миокарда задней стенки диастолическая
ТМЗСс - толщина миокарда задней стенки систолическая
ДВ - МЖП/ЗС - движение эндокарда МЖП/ЗС
Пр - перикард

УЗ - ультразвук, ультразвуковой
МК - митральный клапан
ЛА - легочная артерия

(подробный список общепринятых сокращений см. приложение 1)

ВВЕДЕНИЕ
Ведущим методом функциональной диагностики заболеваний сердца и прилежащих к сердцу магистральных сосудов, является ультразвуковое исследование сердца. Получение объективной информации об ультразвуковой анатомии сердца (практически совпадающей с анатомическим строением сердца) и возможность исследования структур сердца, движения потоков крови в камерах сердца и магистральных сосудах в реальном масштабе времени, позволяет в большинстве случаев поставить метод в один ряд с инвазивными методами исследования сердца.

Преимуществом метода ультразвукового исследования сердца является его полная безопасность для пациента. Метод даёт возможность с высокой точностью измерить размеры анатомических структур сердца, сосудов, получить представление о скорости движения потоков крови в его камерах, характере кровотока (ламинарный или турбулентный). Метод выявляет потоки регургитации при клапанных пороках, участках стенозирования, септальных потоках крови при ВПС и других патологических изменениях в сердце.

Метод позволяет оценить функциональное состояние сердца, количественно оценить его главную, т.е. насосную функцию.

Достаточно точно реализовать возможности метода ультразвукового исследования сердца можно, используя только современные ультразвуковые аппараты (УЗ сканеры), оснащённые современными математическими программами для обработки ультразвуковых изображений и обладающие высокой разрешающей возможностью. Трактовка полученных результатов ультразвукового исследования сердца зависит от квалификации специалиста, проводящего исследование и выполнения им стандартов получения ультразвуковых изображений и правильного их измерения.

ТЕРМИНОЛОГИЯ
ЭхоКГ – метод, позволяющий получать ультразвуковые изображения структур сердца и прилежащих к сердцу магистральных сосудов, а так же движение потоков крови в реальном масштабе времени. Синонимы термина: УЗИ сердца, эхокардиография, динамическое УЗИ сердца.

Термины различных режимов ЭхоКГ:

Одномерная ЭхоКГ син.: М – ЭхоКГ, М – режим, М – модальный режим, M – mode (анг.) – методика, позволяющая получать результаты изменения размеров структур сердца по глубине лоцирования в зависимости фазы сердечной деятельности, представленные по шкале времени.
Двухмерная ЭхоКГ син.: В – ЭхоКГ, Д – ЭхоКГ, В – режим, В – секторальный режим, 2D (анг.) Режим, позволяющий получать двумерные ультразвуковые изображения анатомических структур сердца в различных плоскостях сканирования в реальном масштабе времени. Чаще используется термин В – режим.

Трёхмерная ЭхоКГ син.: 3 D - режим – трёхмерная реконструкция ультразвукового изображения сердца. Обычно используется в аппаратах экспертного, элитного и премиум классов.

4 D – режим – позволяет получать трёхмерное ультразвуковое изображение сердца в реальном масштабе времени. Имеется только в аппаратах элитного и премиум классов. Режимы 3D и 4D чаще используются для исследования паренхиматозных органов, органов малого таза.

Допплерэхокардиография син., допплер ЭхоКГ, допплерография, ДЭхоКГ – метод, позволяющий качественно и количественно оценить кровоток в камерах сердца и прилежащих к сердцу магистральных сосудах. Метод основан на эффекте, впервые описанный И.С. Допплером. Используются следующие методики допплерэхокардиографии:

- импульсный допплер (Pulsed Wave Doppler PWD), - оценивает характеристики кровотока в заданном участке.

- постоянно – волновой допплер (Continuous Wave Doppler CWD), - оценивает максимальную скорость кровотока на протяжении участка кровотока.

- цветное допплеровское картирование (Color Coded Doppler CCD), - позволяет визуализировать кровоток в условных цветах, уточнить направление кровотока, характер кровотока (ламинарный, турбулентный).

- энергетический допплер (Power Doppler Energy PDE), - визуализирует кровоток в сосудах малого диаметра, применяется преимущественно при исследовании паренхиматозных органов.

- тканевой допплер (Tissue Velocity Imagination TVI), - выявляет характеристики движение миокарда.

Контрастная ЭхоКГ – используются различные УЗ контрастные вещества для улучшения качества изображения структур сердца и кровотока. Часто сочетается с методом «второй гармоники», когда под воздействием ультразвука происходит возбуждение контрастного препарата и возникает продуцирование частоты ультразвука равной удвоенной исходной частоте. Этот эффект позволяет лучше дифференцировать кровь, содержащую контраст и миокард.

Цель настоящего пособия – предложить единый подход к УЗ исследованию сердца пациента и правильному измерению размеров камер сердца, магистральных сосудов, клапанного аппарата. Дать правильную оценку скоростных и качественных характеристик кровотока в камерах сердца, на уровне клапанов и в магистральных сосудах.

ПОЗИЦИИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДАТЧИКА

при эхокардиографии
Ультразвуковые волны лучше проникают через мышечную ткань, жидкие среды организма и плохо проникают через костную и легочную ткани. Поэтому, доступ к структурам сердца через поверхность грудной клетки ограничен. Существуют т.н. «ультразвуковые окна», где проникновению ультразвуковых волн не припятстствует костная ткань рёбер, грудины, позвоночника, а так же лёгочная ткань. По этому, количество позиций ультразвукового датчика, на поверхности грудной клетки ограничено.

Существуют 4 стандартных позиции ультразвукового датчика на грудной клетке:

Левая парастернальная,

Апикальная,

Субкостальная,

Супрастернальная.

При декстрокардии могут быть дополнительно использованы правая парастернальная и правая апикальная позиции датчика.

Рис. 1 Основные доступы, используемые в эхокардиографии:

1 – левый парастернальный, 2 – апикальный, 3 – субкостальный,

4 – супрастернальный, 5 – правый парастернальный.

Левый парастернальный доступ – датчик помещается в область «абсолютной сердечной тупости», т.е. в 4 межреберье по левой парастернальной линии. Иногда, в зависимости от строения грудной клетки (гиперстеник или астеник), это может быть 5 или 3 межреберье.

Апикальный доступ – датчик помещается в область «верхушечного толчка».

Субкостальный доступ – датчик помещается по средней линии тела, ниже рёберной дуги.

Супрастернальный доступ – датчик помещается в ярёмной ямке.

ПОЛОЖЕНИЕ ПАЦИЕНТА

при эхокардиографии
При исследовании из парастернального и апикального доступов пациент лежит на левом боку на высокой кушетке лицом к врачу и УЗ аппарату. При исследовании из субкостального и супрастернального доступов – на спине.

Рис. 2 Положение пациента при ЭхоКГ исследовании
СТАНДАРТНЫЕ ПРОЕКЦИИ
При ЭхоКГ исследования сердца используются два взаимно перпендикулярных направления ультразвукового сканирования: по длинной оси - совпадающей с длинной осью сердца, и по короткой оси – перпендикулярной длинной оси сердца.

а) б)
Рис. 3 а) длинная и короткая оси сердца, б) проекции ультразвукового сканирования через длинную и короткую оси сердца.
Проекция, в которой сердце сканируется перпендикулярно дорсальной и вентральной поверхностям тела и параллельно длинной оси сердца, обозначается как проекция длинной оси, сокращённо длинная ось: ДО – (рис. 3)

Проекция, в которой сердце сканируется перпендикулярно дорсальной и вентральной поверхностям тела и перпендикулярна к длинной оси, обозначается как проекция короткой оси, сокращенно короткая ось: КО – (рис.3).

Проекция, в которой сердце сканируется приблизительно параллельно дорсальной и вентральной поверхностям тела, обозначается как четырёхкамерная проекция.

При описании положения датчика на грудной клетке и его ориентации рекомендуется указывать положение и проекцию, например, левая парастернальнальная позиция длинной оси, что будет соответствовать расположению датчика на левой половине грудной клетки с ориентацией плоскости сканирования через длинную ось сердца.
ПРОЕКЦИЯ ДЛИННОЙ ОСИ
Проекция длинной оси может использоваться для сканирования сердца из всех доступов (стандартных позиций датчика).

На рис. 4, 5 представлены основные ультразвуковые изображения из левой парастернальной позиции датчика.

а) б)
Рис. 4 Положение датчика в левой парастернальной позиции для получения ультразвуковых изображений:

а) схема и обозначения структур сердца при перпендикулярном расположении датчика относительно поверхности грудной клетки, длинная ось ЛЖ

б) схема обозначений структур сердца при расположении датчика под острым углом относительно поверхности

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.

Приставив ультразвуковой датчик к грудной клетке, можно получить бесчисленное множество двумерных изображений (сечений) сердца. Из всевозможных сечений выделяют несколько, которые называют «стандартными позициями». Умение получить все необходимые стандартные позиции и проанализировать их составляет основу знания эхокардиографии.

В наименования стандартных позиций входят и положение датчика относительно грудной клетки, и пространственная ориентация плоскости сканирования, и названия визуализирующихся структур. Строго говоря, именно положение структур сердца на экране определяет ту или иную стандартную позицию. Так, например, положение датчика при получении парастернальной короткой оси левого желудочка на уровне митрального клапана может сильно варьировать у разных пациентов; критерием того, что позиция получена правильно, будет обнаружение правого и левого желудочков, межжелудочковой перегородки и митрального клапана в правильном соотношении. Иными словами, стандартные эхокардиографические позиции - это не стандартные положения ультразвукового датчика, а стандартные изображения структур сердца.

В табл. 3 мы приводим перечень основных стандартных эхокардиографических позиций сердца и анатомические ориентиры, необходимые для правильного их получения.

Парастернальный доступ

Парастернальная позиция длинной оси левого желудочка (рис. 2.1А,B)

Это позиция, из которой начинается эхокардиографическое исследование. Она предназначена в основном для изучения структур левых отделов сердца. Кроме того, под контролем двумерного изображения сердца в позиции парастернальной длинной оси левого желудочка производится бо льшая часть М-модального исследования.

В.

Рисунок 2.1. Парастернальная позиция длинной оси левого желудочка с оптимальной визуализацией митрального клапана (А ) и аортального клапана (В ). LV - левый желудочек, RV - правый желудочек, Ao - корень аорты и восходящий отдел аорты, LA - левое предсердие, IVS - межжелудочковая перегородка, PW - задняя стенка левого желудочка, dAo - нисходящий отдел аорты, CS - коронарный синус, RCC - правая коронарная створка аортального клапана, NCC - некоронарная створка аортального клапана, aML - передняя створка аортального клапана, NCC - некоронарная створка аортального клапана, aML - передняя створка митрального клапана, pML - задняя створка митрального клапана.

Датчик устанавливается слева от грудины в третьем, четвертом или пятом межреберье. Центральный ультразвуковой луч (продолжение длинной оси датчика) направляется перпендикулярно поверхности грудной клетки. Датчик поворачивается таким образом, чтобы его плоскость была параллельна воображаемой линии, соединяющей левое плечо с правой подвздошной областью. Для получения оптимального изображения длинной оси левого желудочка часто требуется отклонение плоскости датчика примерно на 30° (центральный луч направлен в сторону левого плеча). Эта позиция рассекает левый желудочек от верхушки до основания. Аорта должна находиться в правой части изображения, область верхушки левого желудочка - в левой.

Ближе всего к датчику находится передняя стенка правого желудочка, за ней - часть выносящего тракта правого желудочка. Ниже и правее расположены корень аорты и аортальный клапан. Передняя стенка аорты переходит в мембранозную часть межжелудочковой перегородки, задняя стенка аорты - в переднюю створку митрального клапана. Кзади от корня аорты и восходящего отдела аорты находится левое предсердие. Задняя стенка левого предсердия - это в норме самая удаленная от датчика структура сердца в данной позиции. Кзади от левого предсердия часто обнаруживается эхо-негативное пространство овальной формы. Это - нисходящая аорта; овальная ее форма обусловлена тем, что срез проходит под острым углом как к длинной, так и к короткой ее оси. Задняя стенка левого предсердия переходит в атриовентрикулярный бугорок и затем в заднюю стенку левого желудочка. В области атриовентрикулярного бугорка часто видна эхо-негативная структура округлой формы; это - коронарный синус. При расширении коронарного синуса его можно ошибочно принять за нисходящую аорту. Впрочем различить эти структуры нетрудно: коронарный синус движется вместе с митральным кольцом, а нисходящая аорта, будучи структурой внесердечной, вместе с сердцем не движется. Задняя стенка левого желудочка визуализируется от уровня митрального кольца до папиллярных мышц; направив центральный ультразвуковой луч книзу, можно расширить область визуализации задней стенки левого желудочка. Верхушка левого желудочка находится на одно или несколько межреберий ниже датчика, установленного парастернально, и в срез не попадает, так что не следует пытаться судить о локальной сократимости верхушечных сегментов левого желудочка из этой позиции. Кпереди от задней стенки левого желудочка находится полость левого желудочка, в норме самая большая из всех структур в этой эхокардиографической позиции. В полости левого желудочка визуализируются передняя и задняя створки митрального клапана. Межжелудочковая перегородка, ограничивающая полость левого желудочка спереди, видна от мембранозной части до области, прилежащей к верхушке левого желудочка.

Структуры, представляющие в этой позиции наибольший интерес, - межжелудочковая перегородка, аортальный и митральный клапаны - обычно не могут быть идеально видны на одном изображении. Поэтому требуется оптимизация изображений отдельных структур. Длинная ось восходящей аорты обычно находится под углом 30° к длинной оси левого желудочка, поэтому для оптимальной визуализации восходящей аорты, корня аорты и аортального клапана нужно слегка повернуть датчик. На рис. 2.1B представлена позиция парастернальной длинной оси левого желудочка, оптимизированная для наилучшей визуализации аортального клапана. Плоскость датчика повернута таким образом, чтобы диаметр корня аорты и восходящего ее отдела был максимальным. Это позволяет исследовать размеры аорты и максимальное раскрытие створок аортального клапана.

Для оптимальной визуализации митрального клапана плоскость датчика отклоняют вперед-назад до тех пор, пока не будет получена позиция, в которой створки митрального клапана раскрываются максимально (рис. 2.1A ). Плоскость сечения левого желудочка должна при этом проходить между папиллярными мышцами, так чтобы ни они, ни хорды не попадали в изображение. Эта позиция соответствует максимальному переднезаднему размеру левого желудочка на уровне его основания.

Обязательная часть эхокардиографического исследования - это М-модальное исследование, которое почти всегда проводится исключительно из позиции парастернальной длинной оси левого желудочка. На рис. 2.2, 2.3, 2.4 приведены изображения стандартных позиций М-модального исследования. Двумерное изображение помогает правильно ориентировать ультразвуковой луч для М-модального исследования.

Рисунок 2.2. М-модальное исследование аортального клапана и левого предсердия. Левая коронарная створка аортального клапана не видна, а правая коронарная и некоронарная створки в систолу образуют «коробочку». Для правильного измерения переднезаднего размера левого предсердия ультразвуковой луч должен проходить перпендикулярно его задней стенке. RV - правый желудочек, Ao - аортальный клапан и корень аорты, LA - левое предсердие, R - правая коронарная створка аортального клапана, N - некоронарная створка аортального клапана.

Рисунок 2.3. М-модальное исследование правого желудочка, полости левого желудочка, митрального клапана. Движение передней створки митрального клапана отражает все фазы диастолического наполнения левого желудочка: максимальное открытие клапана в раннюю диастолу, частичное прикрытие в фазу диастазиса, меньшее по амплитуде позднее открытие в фазу предсердной систолы. Движение задней створки митрального клапана зеркально отображает движение передней створки. LV - левый желудочек, RV - правый желудочек, IVS - межжелудочковая перегородка, PW - задняя стенка левого желудочка, aML - передняя створка митрального клапана, pML - задняя створка митрального клапана.

Рисунок 2.4. М-модальное исследование полости левого желудочка. Для правильного измерения размеров полости и толщины задней стенки левого желудочка и толщины межжелудочковой перегородки необходимо, чтобы ультразвуковой луч проходил параллельно короткой оси левого желудочка. LV - левый желудочек, RV - правый желудочек, IVS - межжелудочковая перегородка, PW - задняя стенка левого желудочка.

Парастернальная позиция длинной оси приносящего тракта правого желудочка (рис. 2.5)

Эта позиция предназначена для исследования правых отделов сердца, главным образом трехстворчатого клапана. Датчик устанавливается слева от грудины в третьем или четвертом межреберье. Он должен быть отодвинут как можно дальше от грудины, насколько позволяют легкие. Центральный ультразвуковой луч направляется резко вправо в загрудинную область, - туда, где находится трехстворчатый клапан.

Рисунок 2.5. Парастернальная позиция длинной оси приносящего тракта правого желудочка. RV - правый желудочек, RA - правое предсердие, TV - трехстворчатый клапан, EV - евстахиев клапан.

Плоскость датчика поворачивается на 15-30° по часовой стрелке от положения парастернальной длинной оси левого желудочка.

Трехстворчатый клапан находится в центре изображения. Вверху и слева от него - проксимальная часть приносящего тракта правого желудочка. Внизу изображения - правое предсердие. Часто визуализируется евстахиев клапан, расположенный в правом предсердии в месте впадения нижней полой вены.

В этой позиции не следует допускать попадания в изображение структур, относящихся к левым отделам сердца. Позиция парастернальной длинной оси приносящего тракта правого желудочка получена правильно, если трехстворчатый клапан находится в центре ее, хорошо видны его передняя и задняя створки и диаметр приносящего тракта правого желудочка максимален.

Парастернальная позиция короткой оси аортального клапана (рис. 2.6)

Для получения этой позиции датчик устанавливается в третьем-четвертом межреберье слева от грудины. Центральный ультразвуковой луч направляется перпендикулярно поверхности грудной клетки или отклоняется немного вправо и вверх. Датчик должен быть повернут на 90° по отношению к плоскости, в которой регистрируется парастернальная длинная ось левого желудочка. Вверху изображения оказывается выносящий тракт правого желудочка, справа и книзу от него - клапан легочной артерии и ствол легочной артерии. В центре изображения - аортальный клапан с тремя створками (левая коронарная - справа, правая коронарная - слева вверху, некоронарная - слева внизу). Положение датчика должно быть оптимизировано для получения четкого изображения створок аортального клапана. Корень аорты должен иметь строго округлую форму. Незначительные изменения положения датчика часто позволяют визуализировать ствол левой коронарной артерии и иногда правую коронарную артерию (рис. 2.7).

Рисунок 2.6 . Парастернальная позиция короткой оси аортального клапана. RVOT - выносящий тракт правого желудочка, LA - левое предсердие, RA - правое предсердие, IAS - межпредсердная перегородка, L - левая коронарная створка аортального клапана, R - правая коронарная створка аортального клапана, N - некоронарная створка аортального клапана, LCA - ствол левой коронарной артерии, TV - трехстворчатый клапан, PV - клапан легочной артерии.

Рисунок 2.7. Парастернальная позиция короткой оси аортального клапана. Плоскость сканирования проходит через проксимальный отдел восходящей аорты и проксимальные отделы обеих коронарных артерий. Ao - проксимальный отдел восходящей аорты, LCA - ствол левой коронарной артерии, RCA - правая коронарная артерия.

Незначительные изменения положения датчика позволяют визуализировать инфундибулярную часть правого желудочка, расположенную над корнем аорты, клапан легочной артерии и проксимальную часть ствола легочной артерии. Дополнительно повернув датчик по часовой стрелке, можно визуализировать весь ствол легочной артерии до ее бифуркации на правую и левую легочные артерии (рис. 2.8). Эта позиция оптимальна для допплеровского исследования кровотока в легочной артерии.

Рисунок 2.8. Парастернальная позиция короткой оси аортального клапана, ориентированная для оптимальной визуализации легочной артерии. Иногда эту позицию называют парастернальной позицией длинной оси легочной артерии. Ao - корень аорты, dAo - нисходящий отдел аорты, RVOT - выносящий тракт правого желудочка, PA - ствол легочной артерии, PV - клапан легочной артерии, LPA - левая легочная артерия, RPA - правая легочная артерия.

Парастернальная позиция короткой оси левого желудочка на уровне митрального клапана (рис. 2.9)

Из множества сечений левого желудочка, которые можно получить по его парастернальной короткой оси, выделяют позиции парастернальной короткой оси левого желудочка на уровне митрального клапана и на уровне папиллярных мышц. Эти позиции предназначены для исследования левого желудочка, правый желудочек может занимать относительно большое место на изображениях только при его дилатации. Иногда выделяются еще одну парастернальную позицию - по короткой оси левого желудочка на уровне верхушки, но на практике она используется редко.

Рисунок 2.9. Парастернальная позиция короткой оси левого желудочка на уровне митрального клапана. LV - левый желудочек, RV - правый желудочек.

Для получения парастернальной короткой оси левого желудочка на уровне митрального клапана датчик устанавливают слева от грудины в третьем, четвертом или пятом межреберье. Центральный ультразвуковой луч направляют перпендикулярно поверхности грудной клетки или слегка отклоняют влево. Датчик следует повернуть на 90° по отношению к плоскости, в которой регистрируют парастернальную длинную ось левого желудочка.

Ближе всего к датчику, т. е. в верхней части изображения оказывается часть правого желудочка. Структуры, относящиеся к трехстворчатому клапану часто видны в левой части изображения. В норме межжелудочковая перегородка своей выпуклостью обращена к правому желудочку. Левый желудочек, занимающий бо льшую часть изображения, расположен правее и ниже и имеет округлую форму. Бывает непросто рассмотреть границу эндокарда левого желудочка в области его передне-медиальной и передне-латеральной стенок. В центре левого желудочка виден митральный клапан. Позиция парастернальной короткой оси левого желудочка на уровне митрального клапана получена правильно, если полость левого желудочка имеет округлую форму и хорошо видны передняя (выше на изображении) и задняя (ниже на изображении) створки митрального клапана.

Парастернальная позиция короткой оси левого желудочка на уровне папиллярных мышц (рис. 2.10)

Для регистрации этой позиции датчик устанавливают в такое же положение, как и для получения позиции парастернальной короткой оси левого желудочка на уровне митрального клапана, но центральный луч отклоняют немного книзу, или сам датчик смещают на одно межреберье ниже.

Рисунок 2.10 . Парастернальная позиция короткой оси левого желудочка на уровне папиллярных мышц. RV - правый желудочек, LV - левый желудочек, AL - передне-латеральная папиллярная мышца, PM - задне-медиальная папиллярная мышца.

Правый желудочек находится еще латеральнее (левее на изображении) и занимает еще меньше места, чем в позиции короткой оси левого желудочка на уровне митрального клапана. Папиллярные мышцы расположены на уровне задне-перегородочной (задне-медиальная папиллярная мышца) и задне-боковой (передне-латеральная папиллярная мышца) стенок левого желудочка. Таким образом, задне-медиальная папиллярная мышца находится на изображении левее передне-латеральной. Позиция парастернальной короткой оси левого желудочка на уровне папиллярных мышц получена правильно, если полость левого желудочка на изображении имеет округлую форму и хорошо видны обе папиллярные мышцы.

Я всё никак не могу унять своё желание повысить степень взаимодействия диагностов и клиницистов. Долго думала, как я могу этому поспособствовать, пришло в голову следующее: сделать серию публикаций, которая поможет создать общее представление об эхокардиографии. Ориентироваться буду на врачей, далеких от кардиологии, но буду рада, если кардиологи и диагносты меня поддержат и примут участие в проекте. Не могу отделаться от мысли, что идея весьма абсурдная, поэтому обещаю заткнуться, если на публикации не будет особого спроса 🙂

Эхокардиография для чайников, часть 1. Линейные измерения.

Линейные измерения это тот самый столбец цифр, который расположен в начале любого заключения. Отражают они диаметр той или иной камеры сердца в различные фазы сердечного цикла. Хорошо, если диагност расшифровывает, насколько тот или иной размер больше или меньше нормы, но так бывает не всегда. Я не буду особо грузить вас табличными данными, просто перечислю показатели, которые обычно используются в работе, и скажу, когда нужно быть тревогу.

Совсем вкратце: есть одно мнемоническое правило – 3, 4, 5. Если правый желудочек больше 3 см, левое предсердие и аорта – больше 4 см, а левый желудочек – больше 5,5 см, то это значит, что они увеличены. А теперь подробнее:

Аорта. Её можно измерять на нескольких уровнях, по идее, диагност всегда пишет, где конкретно он аорту измерил. Её диаметр сильно варьирует в зависимости от габаритов пациента, в среднем, норма это менее 4 см в диаметре. Если аорта достигает в диаметре 5 см и более, то это очень плохо. Она может в любой момент порваться, такого пациента нужно отправлять к кардиохирургу.

Левое предсердие. Желательно, чтобы в заключении писались не только передне-задний размер (ширина), но и объём. Некоторые ещё пишут длину, но это как кому нравится, моим кардиологам объёма хватает. Тут тоже важную роль играют габариты пациента; если ваш врач считает индекс размера и объема относительно площади поверхности тела, то прекрасно (признаюсь честно, лично я это делаю далеко не всегда). Если нет, то у большинства прям вот совсем значительным является увеличение передне-заднего размера левого предсердия более 5 см и объема более 90-100 мл.

Правое предсердие. Оно должно быть чуть меньше левого, но нормативы примерно те же самые.

Левый желудочек. С ним связано больше всего измерений. Обычно измеряют диаметр его полости в систолу и диастолу, а также толщину межжелудочковой перегородки и задней стенки в диастолу. Тут реально надо разбираться, большой пациент или маленький, мужчина это или женщина, занимается ли он/она спортом. В спорных случаях помогает расчёт индекса объема левого желудочка и индекса массы миокарда относительно площади поверхности тела. Двухметровый профессиональный атлет вполне может иметь сердце 6 см в диаметре со стенками более 1,2 см толщиной и быть при этом здоровым, тогда как для кого-то размером с меня это будет существенным отклонением от нормы. Не вдаваясь в подробности, оговорю те моменты, которые должны насторожить:

— Конечно-диастолический размер левого желудочка более 5,5 см. Если пациент – крупный мужчина, то он вполне имеет право на полость такого размера. Но если видите такое значение, то всё равно лучше лишний раз задуматься, нет ли у пациента какой-то проблемы.

— Конечно диастолический размер менее 4 см. Это норма для хрупких женщин и подростков, но в иных случаях нужно подумать, нет ли у пациента гиповолемии, компрессии сердца, или, может быть, это вообще ошибка измерения.

— Толщина стенок левого желудочка в диастолу больше 1,3-1,4 см или меньше 0,5 см. У спортсменов возможна так называемая спортивная гипертрофия, но если стенка по толщине приближается к полутора сантиметрам, это всегда патология, нужно искать у пациента гипертоническую болезнь или аортальный стеноз. Если же стенка слишком тонкая, а перед вами не ребенок и не субтильная девушка, то, скорее всего, у пациента в этом месте был инфаркт.

Объем полости левого желудочка тоже играет роль, но о нём я буду говорить в последующих публикациях, чтобы не валить всё в кучу.

Правый желудочек. С ним тоже все непросто, поскольку он имеет сложную анатомическую форму, и нормы очень сильно варьируют в зависимости от уровня, на котором производились измерения. Чаще всего измеряется он на уровне выносящего тракта (недалеко от клапана легочной артерии), тревогу должен вызывать размер больше 3 см.

Это показатели, которые использую лично я. Если вы хотите рассказать о том, что помогает в работе вам, либо если у вас есть вопросы, то не стесняйтесь писать в комментариях!

Татьяна Полякова,
Врач функциональной диагностики
кардиохирургического отделения
ГКБ 81 г. Москвы