Форма ультразвуку. Ультразвук - це не чутні людиною звукові хвилі з частотою більше 20 кГц. На відміну від електромагнітних хвиль (світло, радіохвилі) для поширення звуку необхідне середовище, оскільки звук не може поширюватися у вакуумі. При поширенні ультразвукової хвилі частинки середовища здійснюють коливання біля положення рівноваги, тому відбувається перенесення енергії, а не матерії. Коливання частинок середовища, які супроводжують процес поширення пружної ультразвукової хвилі, призводять до утворення зон стиснення і розрядження. Якщо напрямок цих коливань збігається з поширенням хвилі, то хвилю називають поздовжньої. У разі коливання частинок середовища в напрямку, перпендикулярному до поширення хвилі, хвилю називають поперечною. У ультразвукової діагностики використовують енергію поздовжніх хвиль, так як поперечні хвилі надзвичайно швидко запускають в біологічних середовищах.
Як і всі хвилі, звук можна описати рядом параметрів. Це частота, довжина хвилі, швидкість поширення в середовищі, період, амплітуда і інтенсивність. Частота, період, амплітуда і інтенсивність визначаються джерелом ультразвуку, швидкість поширення - середовищем, а довжина хвилі - і джерелом звуку, і середовищем.
Датчики і ультразвукова хвиля. Поширення і відображення ультразвуку - основні закономірності, на яких заснована дія діагностичної ультразвукової апаратури.
Для отримання ультразвуку використовуються спеціальні перетворювачі, або трансдьюсера, які перетворюють електричну енергію в енергію ультразвуку. Ультразвукові коливання мегагерцевого діапазону часто отримують зазвичай в результаті застосування п'єзоелектричних перетворювачів. Існують два п'єзоелектричних ефекту: прямий і зворотний. В ультразвукових приладах використовують обидва ефекту. Отримання ультразвуку базується на зворотному п'єзоелектричного ефекту. Суть ефекту полягає в тому, що якщо до певних матеріалів (п'єзоелектричним) докласти електрична напруга, то відбудеться зміна форми. З цією метою в ультразвукових приладах найчастіше застосовують штучні п'єзоелектрики, такі як цирконат або титанат свинцю. Якщо до п'єзоелементи докласти швидкозмінних струм, то елемент почне з високою частотою стискатися і розширюватися, генеруючи ультразвукове поле.
Для розширення відображених і розсіяних від біологічних об'єктів ультразвукових коливань використовують прямий і пьезо-електричний ефект.
Сучасні ультразвукові датчики являють собою складні багатоелементні пристрої і залежно від форми одержуваного зображення можуть бути секторними, лінійними, конвексними.
Розгортка зображення в секторному датчику досягається за рахунок гойдання ультразвукового променя з його одночасною фокусуванням. У лінійних і конвексних датчиках розгортка зображення досягається шляхом порушення групи елементів з покроковим їх переміщенням уздовж антеною решітки з одночасною фокусуванням.
Запис ехосигнали. Інтенсивність сигналу залежить від того, яка частина посланого сигналу відбилася від кордону розділу і повернулася. Датчику інтенсивність прийнятих ехосигнали може бути графічно представлена на екрані ехокардіографії в різних режимах. Одним з перших режимів, в якому проводилося дослідження, був А-модальний режим. Зображення реєструє відстань між суб'єктом і датчиком, виміряний даними сигналом в даний момент часу. А-модальне зображення не містило тимчасової осі координат і не могло тому реєструвати рух.
Для збільшення обсягу інформації, що міститься в зображенні, інтенсивність прийнятих ехосигнали представляють не у вигляді амплітуди, а у вигляді яскравості світіння точки: чим більше інтенсивність прийнятих сигналів, тим більше яскравість світіння відповідних їм точок зображення. Такий режим називається В-модальний (від англ. Brightness - "яскравість").
Від цього режиму легко перейти до режиму розгортки яскравості структур серця за часом - М-модальному (від англ. Motion - "рух") режиму. В М-модальному режимі одна з двох просторових координат замінена тимчасовою. Історично М-модальне дослідження було першим ехорадіографіческім методом. У цьому режимі на екрані ехокардіографії на вертикальній осі відкладається відстань від структур серця до датчика, а по горизонтальній осі - час. Датчик при М-модальному дослідженні може посилати імпульси з частотою 1000 в / с- це забезпечує дуже високу частоту зміни зображень (високу тимчасову роздільну здатність). М-модальне дослідження дає уявлення про рух різних структур серця, які перетинаються одним ультразвуковим променем. Головний недолік методу - одномірність.
Режим двовимірного зображення серця називається режимом зображення в реальному масштабі часу і є розвитком В-модального режиму. При скануванні ультразвуковим променем результат кожного повного проходу променя називається кадром. Кадр формується з великої кількості вертикальних ліній. Кожна лінія - це, як мінімум, один ультразвуковий імпульс. Для отримання двомірного зображення серця в реальному часі проводиться сканування (зміна напрямку ультразвукового променя) в секторі 90 °. У режимі двомірного зображення ми отримуємо на екрані перетин серця, що складається з безлічі точок, відповідних В-модальним ехокадіограммам при різних напрямках ультразвукового променя. Частота зміни кадрів при двомірному дослідженні - близько 60 на хвилину.
Приставивши ультразвуковий датчик до грудної клітки, можна отримати безліч двомірних зображень (перетинів) серця. Із усіляких перетинів виділяють декілька, які називають стандартними позиціями. Уміння отримати всі необхідні стандартні позиції і проаналізувати їх становить основу знання електрокардіографії.
Положення структур серця на екрані визначає ту чи іншу стандартну позицію. Іншими словами, стандартні ехокардіографічні позиції - це не стандартні положення ультразвукового датчика, а стандартні зображення структур серця.
Парастернальних доступ. Парастернальних позиція довгої осі лівого шлуночка призначена в основному для вивчення структур лівих відділів серця. Під контролем двомірного зображення серця в позиції парастернальной довгої осі лівого шлуночка виробляється основна частина М-модального дослідження.
Датчик встановлюється зліва від грудини в III, IV і V міжребер'ї. Ультразвуковий промінь (продовження довгої осі датчика) направляється перпендикулярно до поверхні грудної клітки. Датчик повертають таким чином, щоб його площина була паралельна уявній лінії, що з'єднує праве плече з лівої клубової областю. Ця позиція розсікає лівий шлуночок від верхівки до основи. Аорта повинна знаходитися в правій частині зображення, область верхівки лівого шлуночка - у лівій.
Найближче до датчика знаходиться передня стінка правого шлуночка, за нею - частину виносить тракту правого шлуночка, нижче і правіше розташовані корінь аорти і аортальний клапан. Передня стінка аорти переходить в мембранозної частина міжшлункової перегородки, задня спинка аорти - в передню стулку мітрального клапана. Позаду від кореня аорти та висхідного відділу аорти знаходиться ліве передсердя. Позаду від лівого передсердя часто виявляється ехонегатівних простір овальної форми. Це виходить аорта. Задня стінка лівого передсердя переходить в атріовентрикулярний горбок і потім - в задню стінку лівого шлуночка. В області атріовентрикулярного горбка часто видна ехонегатівних структура круглої форми - це коронарний синус. Задня стінка лівого шлуночка візуалізується від рівня мітрального кільця до капілярних м'язів. Направивши центральний ультразвуковий промінь донизу, можна розширити область візуалізації задньої стінки лівого шлуночка. Верхівка лівого шлуночка знаходиться на одне або декілька межреберий нижче датчика, встановленого парастернального, і в зріз не потрапляє, так що не слід намагатися судити про скоротливості верхівкових сегментів лівого шлуночка з цієї позиції. У порожнині лівого шлуночка візуалізується передня і задня стулки мітрального клапана. Міжшлуночкової перегородки, що обмежує порожнину лівого шлуночка спереду, видна від мембранозної до області, прилеглої до верхівки лівого шлуночка.
Обов'язкова частина ехокардіографічного дослідження - це М-модальне дослідження, яке майже завжди проводиться виключно з позиції парастернальной довгої осі лівого шлуночка.
Одновимірна ехограма аорти являє собою два паралельних лінійних ехосигнала, що рухаються вперед до датчика в період систоли і вкінці під час діастоли. Між відображеннями стінок аорти розташовуються ехосигнали стулок аортального клапана.
При М-модальному дослідженні видно, що рух нормального мітрального клапана відображає всі фази діастолічного наповнення лівого шлуночка. Раніше максимальне відкриття мітрального клапана (рух передньої стулки в сторону міжшлуночкової перегородки) відповідає раннього пасивного диастолическому наповненню лівого желудочка- другий, менший, пік відповідає фазі систоли лівого передсердя. Між цими піками мітральний клапан майже закривається (період діастазіса) внаслідок вирівнювання тиску в шлуночку і передсерді. Під час передсердної систоли клапан відкривається знову, так що форма руху передньої стулки нагадує букву "М", а рух задньої стулки дзеркально відображає рух передньої, поступаючись за амплітудою.
Вимірювання товщини і амплітуди правого шлуночка та основних параметрів лівого шлуночка проводяться на рівні нижнього краю мітральних стулок і його хорд.
На однойменній ехограмі визначаються розміри лівого шлуночка, параметри рухливості його стінок, товщина міжшлуночкової перегородки і задньої стінки обчислюються сократимостью лівого шлуночка. Також оцінюється стан перикарда на наявність випоту в його порожнині.
Парастернальних позиція довгої осі проносяться тракту правого шлуночка. Ця позиція призначена для дослідження правих відділів серця, головним чином тристулкового клапана. Датчики встановлюються зліва від грудини в III і IV міжребер'ї. Він повинен бути відсунутий якнайдалі від грудини, настільки, наскільки легені. Ультразвуковий промінь спрямовують різко вправо в загрудинную область, туди, де знаходиться тристулковий клапан. Площина датчика повертають на 15-30 ° за годинниковою стрілкою від положення парастернальной довгої осі лівого шлуночка.
Тристулковий клапан знаходиться в центрі зображення. Вгорі і ліворуч від нього - проксимальна частина приносить тракту правого шлуночка. Внизу на зображенні - праве передсердя. Часто візуалізується Євстахій клапан, розташований у правому передсерді в місці впадання нижньої порожнистої вени.
Парастернальних позиція короткої осі. Для отримання аортального клапана цієї позиції датчик встановлюють в III-IV міжребер'ї зліва від грудини. Ультразвуковий промінь спрямовують перпендикулярно до поверхні грудної клітки або відхиляють трохи вправо і вгору. Датчик повинен бути повернений до 90 ° по відношенню до площини, в якій реєструється парастернальна довга вісь лівого шлуночка. Вгорі зображення виявляється виносить тракт правого шлуночка, праворуч і знизу від нього - клапан і стовбур легеневої артерії. У центрі зображення - аортальний клапан з трьома стулками (зліва - ліва коронарна, зліва вгорі - права коронарна, ліворуч внизу - некоронарного). Положення датчика має бути оптимізовано для отримання чіткого зображення стулок аортального клапана. Корінь аорти повинен мати строго округлу форму. Незначною зміною положення датчика можна візуалізувати стовбур лівої коронарної артерії і іноді праву коронарну артерію. Ще кілька змінивши положення датчика, можна побачити інфундібулярной частину правого шлуночка, розташованого над коренем аорти, клапан легеневої артерії і проксимальную частину стовбура легеневої артерії. Додатково повернувши датчик за годинниковою стрілкою, можна візуалізувати весь стовбур легеневої артерії до її біфуркації на праву і ліву гілки.
Парастернальних позиція по короткій осі лівого шлуночка на рівні мітрального клапана. Для отримання парастернальной короткої осі на рівні нейтрального клапана датчик встановлюють зліва від грудини в III-V міжребер'ї. Ультразвуковий промінь спрямовують перпендикулярно до поверхні грудної клітки. Датчик слід повернути на 90 ° по відношенню до площини, в якій реєструють парастернальну довгу вісь лівого шлуночка.
Найближче до датчика у верхній частині зображення виявляється правий шлуночок. Структури, що відносяться до Тристулкового клапану, часто видно в лівій частині зображення. У нормі міжшлуночкової перегородки своєї опуклістю звернена до правого шлуночка. Лівий шлуночок, що займає більшу частину зображення, розташований правіше і нижче і має округлу форму. У центрі лівого шлуночка видно мітральний клапан. Позиція парастернальной короткої осі лівого шлуночка на рівні нейтрального клапана отримана правильно, якщо порожнину лівого шлуночка має округлу форму і добре видно передня і задня стулки мітрального клапана.
Парастернальних позиція короткої осі лівого шлуночка на рівні папілярних м'язів. Для реєстрації цієї позиції датчику станавливаются в таке ж положення, як і для отримання позиції парастернальной короткої осі лівого шлуночка на рівні мітрального клапана, але промінь відхиляють трохи донизу або сам датчик зміщують на одне міжребер'ї нижче.
Правий шлуночок знаходиться ще латеральнее і займає ще менше місця, ніж в позиції короткої осі на рівні мітрального клапана.
Папілярні м'язи розташовані на рівні нижнього та бокового сегментів лівого шлуночка. Таким чином, заднемедіальной папиллярная м'яз знаходиться на зображенні лівіше переднелатеральной. Позиція парастернальной короткої осі лівого шлуночка на рівні капілярних м'язів отримана правильно, якщо порожнину лівого шлуночка на зображенні має округлу форму і добре видно обидві папілярні м'язи.
Нормальні значення ехокардіографічних показників, вимірюваних з парастернального доступу по довгій і короткій осях
Аорта:
1) фіброзне кільце - 1,8-2,6 см;
2) висхідний відділ - 2,0-3,7 см;
3) відкриття клапана - 1,5-2,6 см;
4) площа отвору> 2, 0 см2.
Розмір лівого передсердя - 1,9-4,0 см.
Мітральний клапан:
1) фіброзне кільце - 2,3-3,0 см;
2) площа відкриття - 2,5-6,0 см2.
Лівий шлуночок:
1) КДР - 3,7-5,6 см;
2) КДД - 5,8-154 мл;
3) КСР - 2,5-3,6 см;
4) КСВ - 25-54 мл;
5) ударний об'єм лівого шлуночка - 44-100 мл;
6) хвилинний об'єм серця - 3,5-7,5 л (хв);
7) серцевий індекс - 2,0-4,1 л (м2);
8) товщина МЖП = 3СЛЖ - 0,6-1,1 см.
Правий шлуночок:
1) переднезадний розмір - до 3,2 см;
2) фіброзне кільце трикуспідального клапана - 2,7-3,4 см.
Легенева артерія:
1) фіброзне кільце - 1,8-2,5 см;
2) діаметр стовбура - до 3,0 см.
Апікальний доступ. 4 стандартні ехокардіографічні позиції, реєстровані з верхівки серця:
1) чотирьохкамерна;
2) двокамерна;
3) п'ятикамерна;
4) позиція апікальної довгої осі лівого шлуночка.
Датчик встановлюється над областю верхівкового поштовху, а центральний ультразвуковий промінь спрямовують вгору, в бік основи серця.
Апікальна чотирьохкамерна позиція дозволяє одночасно побачити передсердя, шлуночок, обидва атріовентрикулярних клапана, межжелудочковую і межпредсердную перегородки. Потрібно точно встановити датчик над областю верхівки серця, площина перетину повинна проходити через мітральний і тристулковий клапани, щоб реєструвалося повне їх відкриття, в цьому випадку перетин проходить через довгі осі обох шлуночків.
На зображенні найближче до датчика розташована верхівка лівого шлуночка, нижче праворуч - лівий шлуночок, ліворуч - правий шлуночок. Міжшлункової перегородка проходить посередині зображення. Атріовентрикулярна клапани розташовуються горизонтально в фазу систоли і відкриваються під час діастоли в сторону верхівки серця. Передня стулка мітрального клапана розташована медіально, задня - латерально. Септального стулка тристулкового клапана прикріплюється до міжшлуночкової перегородки (медіально), передня стулка - до латеральної частини кільця тристулкового клапана. Задня стулка в цій позиції не візуалізується. Апікальна чотирьохкамерна позиція - одна з основних при дослідженні глобальної та локальної скоротливості лівого шлуночка.
Апікальна п'ятикамерна позиція. Ультразвуковий промінь датчика, встановлений для отримання чотирикамерній позиції, повинен бути відхилений вгору. У цьому випадку в центрі зображення з'являться виносить тракт лівого шлуночка, аортальний клапан і проксимальна частина висхідного відділу аорти, що знаходиться на зображенні міжпередсердями. Розташування структур серця в цій позиції аналогічно тому, що спостерігається в чотирикамерній позиції. Ця позиція використовується для двокамерного і доплерівського дослідження виносить тракту лівого шлуночка і для дослідження аортального кровотоку.
Апікальна двокамерна позиція. Призначена для дослідження тільки лівих відділів серця. Для отримання цієї позиції необхідно спочатку вивести чотирикамерну позицію, відхилити ультразвуковий промінь за годинниковою стрілкою до зникнення правих відділів серця. На зображенні верхівка лівого шлуночка знаходиться вгорі ліворуч, у правій частині зображення - задня стінка лівого шлуночка.
Передня стулка мітрального клапана праворуч на зображенні, задня - зліва.
Внизу на зображенні - ліве передсердя. Апікальна двокамерна позиція отримана правильно, якщо діаметр лівого шлуночка на рівні мітрального клапана максимальний, зріз проходить через верхівку лівого шлуночка, а в зображення не потрапляють праві відділи серця.
Апікальна позиція довгої осі лівого шлуночка. Просторова орієнтація цієї позиції аналогічна парастернальной позиції довгої осі лівого шлуночка.
Субкостальная доступ
Дослідження субкостальная доступу застосовують у дітей та пацієнтів з емфіземою легенів в якості альтернативи парастернального дослідженням.
Крім того, нижня порожниста вена, печінкові вени і черевна аорта можуть бути вивчені тільки при субкостальная дослідженні.
Субкостальная позиція довгої осі серця. Датчик встановлюють під мечовиднимвідростком і центральний ультразвуковий промінь спрямовують вгору і вліво. Площина датчика повертають таким чином, щоб вона переходила через довгу вісь серця. Ця позиція схожа на апикальную 4-камерну позицію серця: вона дозволяє розглянути всі чотири камери серця, 3-стулковий та мітральний клапани.
Субкостальная позиція короткої осі основи серця, субкостальная позиція короткої осі лівого шлуночка - на рівні мітрального клапана. Ці позиції отримують, повернувши датчик на 90 ° за годинниковою стрілкою з положення субкостальная довгої осі серця. Дослідження з субкостальная позиції короткої осі основи серця служать альтернативою парастернального дослідження структур правих відділів серця трикуспідального клапана, виносить тракту правого шлуночка легеневої артерії та її клапана. Для переходу до субкостальная позиції короткої осі лівого шлуночка на рівні мітрального клапана ультразвуковий промінь потрібно злегка відхилити донизу.
Субкостальная позиція довгої осі нижньої порожнистої вени, субкостальная позиція довгої осі лівого черевної аорти. Для отримання цих позицій датчик встановлюють під мечовиднимвідростком, площина датчика повинна бути спрямована паралельно сагітальній осі тіла. Для оптимальної візуалізації нижньої порожнистої вени і печінкових вен датчик зазвичай доводиться відхиляти чи зміщувати кілька вправо, для отримання довгої осі черевної аорти - вниз і вліво.
Супрастернальний доступ
Супрастернальная позиція довгою аорти. Дозволяє досліджувати великі судини: грудну аорту і її гілки, легеневу артерію, верхню порожнисту вену. Датчики встановлюють в яремну ямку, голова пацієнта повернута в сторону. Ультразвуковий промінь спрямовують вниз. На зображенні дуга аорти знаходиться вгорі, вихідний відділ аорти займає правий край зображення, висхідний - лівий. Справа вгорі на зображенні можна бачити ліву сонну артерію, нижче - ліву підключичну артерію. Під дугою аорти, в середині зображення, знаходиться права легенева артерія.
Повернувши датчик на 90 °, можна отримати супрастернальную позицію короткої осі дуги аорти. У цій позиції в зображення потрапляє дуга аорти по короткій її осі і права легенева артерія по її довгої осі.
Ефект Доплера полягає в тому, що частота хвиль, що приймаються спостерігачем, залежить від швидкості руху джерела випромінювання і спостерігача. Іншими словами, якщо направити промінь (ультразвуковий) у напрямку кровоносної судини, то рухомі еритроцити будуть виконувати роль відбивачів, викликаючи зміни частоти прийому хвилі. Ця зміна частоти (доплеровский зрушення) прямо пропорційно швидкості потоку крові.
Далі може бути визначено напрям потоку крові, так як потік, спрямований у бік ультразвукового датчика, збільшує прийняту частоту, а спрямований у протилежний бік її зменшує. Зрушення частоти ультразвукового сигналу залежить від частоти посилається сигнал: чим вона менша, тим більші швидкості кровотоку можуть бути виміряні. Тому для доплерівського дослідження слід вибирати датчик, що має найменшу частоту. Кут між напрямком ультразвукового променя і напрямом кровотоку не повинен перевищувати 20 °, тоді помилка вимірювання швидкості кровотоку буде несуттєвою.
Стан кровотоку оцінюють як за якісними, так і по коллічественних характеристикам. До якісних показників відносять: характер ультразвукового доплерівського сигналу, форму доплерограмми, розподілу частот в доплерограмме, напрямок кровотоку. Відповідно до цього розрізняють ламінарний і турбулентний кровотік.
Поняття та основні параметри систолічної та діастолічної функції лівого шлуночка
Систолічна функція лівого шлуночка. Для оцінки функціонального стану ЛШ використовується лівий парастернальних доступ, дослідження проводиться по довгій осі. Для контролю за напрямком курсора дослідження починають з двокамерного режиму. Розташувавши курсор перпендикулярно до поздовжнього перетину серця на рівні хорд мітрального клапана, включають М-режим.
На цьому рівні ультразвуковий промінь перетинає послідовно зверху вниз грудну клітку, передню стінку правого шлуночка, міжшлуночкової перегородки, порожнина ЛШ, зовнішній край стулок мітрального клапана, або хорди, задню стінку ЛШ.
Максимальний розмір ЛШ (кінцевий діастолічний) вимірюється в кінці фази діастоли на рівні інцизури на задній стінці ЛШ (момент систоли передсердя), мінімальний (кінцевий систолічний) - в місці максимального зближення задньої стінки і міжшлуночкової перегородки. Для розрахунку кінцевого діастолічного і кінцевого систолічного об'єкта ЛШ запропоновано кілька формул.
Найбільш точною з них вважається формула Л. Тейчхолз, заснована на припущенні, що шлуночок має елліпсовіднимі форму:
V = 2,4 + Д х Д3,
де V - об'єм ЛШ, мл або см2;
Д - переднезадний розмір ЛШ у фази систоли або діастоли.
Різниця кінцевого діастолічного і кінцевого систолічного об'єму визначає ударний об'єм лівого шлуночка.
Хвилинний об'єм серця визначається як добуток ударного об'єму ЛШ на ЧСС (число серцевих скорочень).
Знаючи величину ударного об'єму (УО), можна розрахувати фракцію викиду (ФВ) як відношення ударного об'єму до кінцевого диастолическому обсягом (КДО) ЛШ:
ФВ = КДО х 100%.
Однак слід пам'ятати, що розрахунок ФВ через обсяг ЛШ, отриманий при зведенні його розмірів в кубічну ступінь, збільшує помилку вимірювання цього показника.
Тому більш доцільно розраховувати інші показники, що характеризують стан скоротливості ЛШ: ступінь переднезаднего розміру ЛШ (D Д,%) і швидкість укорочення циркулярних волокон міокарда в фазу частоти.
Перший показник розраховується за наступною формулою:
D Д = Дд х 100%,
де Дд і Дс - кінцевий діастолічний і систолічний розмір ЛШ відповідно. Нормальне значення - 28-44%.
Про скорочувальної функції ЛШ можна судити за систематичною екскурсії його стінок і по відсотку приросту потовщення стінки міокарда в фазу систоли (%, D Т), розрахований за формулою:
% D Т = Тд х 100%,
де Тс і тд - товщина стінки міокарда в фазах систоли і діастоли.
Під час системи товщина перегородки збільшується на 38-70%, задньої стінки - на 36-80%.
Нормальне значення (нормокінез) амплітуди міжшлуночкової перегородки знаходяться в межах 0,5-0,8 см, задньої стінки ЛШ - 0,9-1,4 см. Гипокинезию являє собою зменшення амплітуди руху, акінез - відсутність амплітуди, дискінезія - руху стінок з негативним знаком, гіперкінез - амплітуда перевищує показники нормокінеза. Асинхронне рух стінок лівого шлуночка являє собою систолічний рух однієї зі стінок, що не синхронне з рухом інший стінки до центру лівого шлуночка (порушення внутрішньошлуночкової провідності, наявність додаткових шляхів проведення, миготлива аритмія, штучний водій ритму).
Доплерехокардіографіі також дозволяє оцінювати стан ЛШ. (Доплеровське вимір ударного об'єму ЛШ.) Цей метод заснований на вимірюванні інтеграла лінійної швидкості кровотоку і площі перетину судини в місці визначення кровотоку. Вимірюють внутрішній діаметр кореня аорти в першій половині фази систоли і визначають площу її поперечного перерізу (ППС):
ППС = 4.
Потім планіметрична визначається інтегральна швидкість потоку. Множення цієї величини на площу перетину аорти дає ударний об'єм. Твір ударного об'єму ЛШ і ЧСС являє собою хвилинний об'єм кровотоку. Використання даної формули некоректно при наявності аортального пороку.
Діастолічна функція лівого шлуночка. Визначається двома властивостями міокарда - релаксацією і ригідністю. З клінічної точки зору диастола - це період, що триває від моменту закриття сторін аортального клапана до виникнення першого тону серця. Гемодинамічно діастолу можна розділити на чотири фази:
1) ізоволюмічного розслаблення (від моменту закриття стулок аортального клапана до початку трансмітрального кровотоку);
2) фазу швидкого наповнення;
3) фазу повільного наповнення (діастазіса);
4) систолу передсердь.
Діастолічна дисфункція може виникнути при ізольованих порушеннях будь-який з фаз і при їх поєднанні.
Діастолічна дисфункція. Під первинною діастолічної дисфункцією розуміють нездатність шлуночків адекватно наповнюватися кров'ю для підтримки адекватного ударного об'єму без компенсаторного підвищення тиску наповнення в умовах нормальної систолічної функції. Ознаки діастолічної дисфункції:
1) збільшення тривалості фази ізоволюмічного розслаблення;
2) зниження швидкості раннього наповнення;
3) збільшення жорсткості камери шлуночка.
Виділяють три моделі діастолічної дисфункції.
Перша модель має назву уповільненої раслабленія, або аномальної релаксації. Характеризується зменшенням об'єму крові, що надходить в шлуночок в фазу раннього накопичення та збільшення внеску передсердя. В результаті зменшення швидкості падіння внутрижелудочкового тиску пізніше відкриваються стулки мітрального клапана і збільшується тривалість фази ізоволюмічного розслаблення. Уповільнення розслаблення шлуночка призводить до збільшення обсягу крові, що знаходиться в передсерді перед початком його систоли, що викликає збільшення сили скорочення передсердя. Описані явища призводять до характерних змін доплер-ЕХОКН-показників:
1) зменшується пікова швидкість хвилі Е (lt; 53 см / с);
2) збільшується пікова швидкість хвилі А (А> 70 см / с);
3) зменшується відношення Е / А (Е / А lt; 1 для осіб молодше 60 років);
4) збільшується час уповільнення E (t> 220 мс);
5) тривалість фази ізоволюмічного розслаблення збільшується до 100 мс і більше;
6) збільшується відношення S (Д за рахунок зменшення вираженості Д-хвилі) (S / D> 1%).
Більш важка модель порушеного розслаблення називається псевдонормального. На цій стадії розвитку діастолічної дисфункції розслаблення шлуночка відбувається ще більш повільно і не до кінця. Шлуночок без компенсаторного підвищення внутрішньопередсердної тиску не в змозі вмістити необхідний об'єм крові.
Трансмитрального доплер-Ехо-КГ при псевдонормального моделі характеризується:
1) нормальної піковою швидкістю Е-хвилі;
2) нормальної піковою швидкістю А-хвилі;
3) нормальної співвідношенням Е / А;
4) зменшенням часу уповільнення Е-хвилі (менше 150 мс);
5) нормальною тривалістю фази ізоволюмічного розслаблення;
6) падінням швидкості трансмітрального потоку крові від кінчиків стулок клапана у напрямку до верхівки (на відстані 3 см) практично до нуля.
Про псевдонормального моделі діастолічної дисфункції свідчать також наступні показники:
1) збільшення швидкості Д-хвилі потоку крові в легеневих венах більше 60 см / с і зниження відношення З / Д менше 0,75;
2) збільшення швидкості AR-хвилі більше 35 см / с в результаті підвищення тиску в лівому шлуночку;
3) тривалість AR-хвилі, що перевищує тривалість А-хвилі трансмитрального кровотоку.
Найбільш важка модель порушеного розслаблення називається рестриктивной. Виражене збільшення тиску в лівому передсерді призводить до раннього відкриття мітрального клапана і до зменшення тривалості фази ізоволюмічного розслаблення. Через високого тиску в лівому передсерді значно збільшується швидкість раннього трансмітрального кровотоку. На цій стадії діастолічної дисфункції податливість шлуночка знижена ще більше, що призводить до дуже швидкого і значного збільшення внутрижелудочного тиску вже під час раннього наповнення. Висока швидкість наростання тиску призводить до значного зменшення часу уповільнення Е-хвилі. До кінця періоду раннього наповнення тиск у ЛШ настільки високо, що під час систоли передсердя в малоподатлівий шлуночок може надійти лише дуже невелика кількість крові. Доплерехограмма при цій моделі характеризується:
1) збільшенням швидкості Е-хвилі;
2) зменшенням швидкості А-хвилі;
3) збільшенням відносини Е / А більше 2;
4) зменшенням часу уповільнення Е-хвилі (менше 150 мс);
5) зменшенням тривалості фази ізоволюмічного розслаблення.
Виявлення ознак гіпертрофії міокарда шлуночків. Ехокардіографічне діагностика гіпертрофії міокарда ЛШ заснована на комп'ютерному обчисленні маси міокарда ЛШ (ММЛЖ), найбільш точні значення якої можуть бути отримані тільки за допомогою двомірної Ехо-КГ.
Спосіб обчислення ММЛЖ, рекомендований Американською асоціацією з ехокардіографії: з лівого парастернального доступу отримують зображення поздовжнього і поперечного перетинів ЛШ. Поперечний зріз реєструють на рівні капілярних м'язів.
Курсором обводять ендокардіальної і епікардіальних контури ЛШ, що достатньо для подальшого автоматичного вимірювання і розрахунку ряду кількісних параметрів, необхідних для обчислення ММЛЖ. Верхні межі нормальної ММЛЖ досягають 183 г у чоловіків і 141 г у жінок, хоча середнє значення цього показника істотно нижче (135 г і 99 г), відповідно до вимог цих значень ММЛЖ свідчить про наявність гіпертрофії міокарда ЛШ. Більш точним є розрахунок так званого індексу маси (ММЛЖ: площа поверхні тіла), нормальні значення якого коливаються від 62 до 94 г / м2.
Виявлення гіпертрофії міокарда правого шлуночка. Гіпертрофія міокарда ПШ може бути діагностована при М-модальному (одновимірному) дослідженні з досить високим ступенем ймовірності при товщині передньої стінки ПЖ, що перевищує 5 млн.
Попереднє двомірне дослідження з парастернального доступу по короткій осі серця або з апікальної чотирикамерній позиції нерідко дозволяє домогтися кращої візуалізації ПЖ і вибрати оптимальний напрямок ультразвукового променя, що перетинає стінку ПЖ при М-модальному дослідженні. Більш ретельний пошук ознак гіпертрофії міокарда ПШ показаний у тих випадках, коли при двомірному дослідженні визначається дилатація цього відділу серця, в більшості випадків вказує на наявність об'ємної або систолічною перевантаження ПШ.
Оцінка стану клапанного апарату. Ехокардіологіческое дослідження клапанного апарату дозволяє виявити:
1) зрощення стулок клапана;
2) недостатність того чи іншого клапана (в тому числі ознаки регургітації);
3) дисфункцію клапанного апарату, зокрема капілярних м'язів, що веде до розвитку пролабирования стулок;
4) наявність вегетацій на стулках клапанів і інші ознаки ураження.
Слід пам'ятати, що правильна інтерпретація змін клапанного апарату, що виявляються при ехокардіографічні дослідженні, можлива тільки при обліку інших даних Ехо-КГ (ознак гіпертрофії міокарда і дилатації окремих камер серця, даних про наявність легеневої гіпертензії та ін.), А також результатів клінічного обстеження хворого .
Найбільш інформативно використання всіх трьох режимів ехокардіологіческого дослідження. Двомірна Ехо-КГ (В-режим) забезпечує досить велику дозу сканування, пошук найбільш оптимального напрямку ультразвукового променя і визначення поширеності ураження клапана.
Одновимірна ехокардіограма (М-режиму), відзначає високою роздільною здатністю, дає можливість виміряти ступінь розкриття стулок, клапана і описати особливості його руху (наприклад, диастолическую вібрацію стулок мітрального клапана при аортальної недостатності, прикриття аортального клапана при ГКМП та ін.). Нарешті, доплерехокардіограмма дозволяє оцінити величину і напрямок кровотоку через клапан, а також визначити градієнт тиску даного місця звуження.
До числа найбільш поширених захворювань, в основі яких лежить порушення структури і функції клапанного апарату, відносяться набуті вади серця.
Стеноз лівого атріовентрикулярного отвору (мітральний стеноз). Стеноз лівого отвори характеризується, як відомо, приватним зрощенням передньої і задньої стулок мітрального клапана, зменшенням площі лівого атріовентрикулярного отвору і обструкцією діастолічного кровоплину з ЛП в ЛШ. Є два характерних ехокардіографічних ознаки мітрального стенозу, що виявляються при М-модальному дослідженні:
1) значне зниження швидкості діастолічного прикриття передньої стулки мітрального клапана;
2) односпрямоване рух передньої і задньої стулок клапана.
Ці ознаки краще виявляються при М-модальному дослідженні з парастернального доступу по довгій осі серця.
В результаті високого тиску в ЛП стулки клапана під час діастоли постійно відрізняються від норми і не змикаються після завершення раннього швидкого накопичення ЛШ. Кровотік з лівого передсердя набуває постійний лінійний характер.
При двомірному ехокардіографічні дослідженні з парастернального доступу по довгій осі серця найбільш характерною ознакою мітрального стенозу, що виявляються вже на початкових стадіях захворювання, є куполообразное діастолічний вибухне передньої стулки мітрального клапана в порожнину ЛШ у бік МЖП, яке отримало назву "парусеніе". Такий рух починається відразу після відкриття мітрального клапана і супроводжується звуком, що нагадує бавовна раптово наповнити вітрила, за часом збігається з виникненням одного з найбільш специфічних аускультативних ознак мітрального стенозу - тону (клацання) відкриття мітрального клапана. Сам мітральний клапан при цьому набуває форму лійки, широкою частиною розташованої в області атріовентрикулярного кільця.
На пізніх стадіях захворювання, коли стулки ущільнюються і стають ригідними, їх "парусеніе" припиняється, але стулки клапана під час діастоли розташовуються під кутом один до одного (в нормі вони паралельні), формуючи своєрідну конусоподібну форму мітрального клапана.
Крім того, двомірне ехокардіографічне дослідження з парастернального доступу по довгій осі серця дозволяє виявити при мітральному стенозі значне захоплення розмірів ЛП.
Нарешті, двомірне дослідження з парастернального доступу по короткій осі дозволяє виявити зменшення діастолічного розташування стулок клапана і площі мітрального отвору, який найчастіше набуває форми еліпсоїда або щілини.
Доплерехокардіографіческое дослідження трансмітрального діастолічного потоку крові дозволяє виявити ряд ознак, і пов'язаних переважно зі значними збільшенням діастолічного градієнта тиску між ЛП і ЛШ і уповільненням зниження цього градієнта в період наповнення ЛШ. До числа цих ознак належать:
1) збільшення максимальної лінійної швидкості раннього трансмітрального кровотоку до 1,6-2,5 мс-1;
2) уповільнення спаду швидкості діагностичного наповнення (уплощенія спектрограми);
3) значна турбулентність руху крові.
Остання ознака проявляється істотно ширшим, ніж у нормі, розподілом частот і зменшенням площі "вікна" спектрограми. Для вимірювання площі лівого атріовентрикулярного отвору використовують два способи. При двомірної Ехо-КГ з парастернального доступу по короткій осі на рівні кінчиків стулок клапана площа отвору визначають планіметрична, обводячи курсором контури отвору і момент максимального діастолічного розкриття стулок клапана.
Більш точні дані одержують при доплеровском дослідженні трансмітрального потоку крові і визначенні діастолічного градієнта трансмитрального тиску. У нормі він становить 3-4 мм рт. ст. При збільшенні ступеня стенозу зростає і градієнт тиску. Для розрахунку площі отвору вимірюють час, за який максимальний градієнт знижується вдвічі. Це так званий час напіврозпаду градієнта тиску (Т1 / 2). Градієнт тиску за даними доплерехокардіографіі обчислюється за допомогою спрощеного рівняння Беркуллі:
D Р = 4 х V2
де D Р - градієнт тиску по обидві сторони абстракції;
V - максимальна швидкість кровотоку дистальної обструкції.
Було показано, що якщо площа лівого АV-отвори дорівнює 1 см2, час Т1 / 2 становить 220 мс, площа отвору менше 1 см2.
Недостатність мітрального клапана. Недостатність мітрального клапана - це найчастіша патологія мітрального клапана, клінічні прояви якої нерідко слабо виражені або відсутні взагалі. Розрізняють 2 основні форми мітральної регургітації:
1) органічна недостатність мітрального клапана зі сморщиванием і укороченням стулок клапана, відкладенням в них кальцію і поразкою подклапанних структур (ревматизм, інфекційний ендокардит, атеросклероз, системні захворювання сполучної тканини);
2) відносна мітральна недостатність, зумовлена порушенням функції клапанного апарату при відсутності грубих морфологічних змін стулок клапана.
Причинами відносної мітральної недостатності є:
1) пролабирование МК;
2) ІХС, у тому числі ГІМ (гострий інфаркт міокарда);
3) захворювання лівого шлуночка, супроводжується його вираженою дилатацією і розширенням фіброзного кільця клапана та / або дисфункцією клапанного апарату (артеріальні гіпертензії, аортальні вади серця, кардіоміопатії);
4) розрив сухожильних ниток;
5) кальцемід капілярних м'язів і фіброзного кільця МК.
Прямих ехокардіографічних ознак мітральної недостатності при застосуванні одно- і двомірної ехокардіографії не існує. Єдиний достовірний ознака органічної мітральної недостатності - несмиканіе (сепарація) стулок МК під час систоли шлуночка - виявляється вкрай рідко. До числа непрямих ехокардіографічних ознак мітральної недостатності, що відображають характерні для цього пороку гемодинамічні зрушення, відносяться:
1) збільшення розмірів ЛП;
2) гіперкінезія задньої стінки ЛП;
3) збільшення загального ударного обсягу;
4) гіпертрофія міокарда і дилатація порожнини ЛШ.
Обсяг мітральної регургітації може бути обчислений на підставі даних двомірної ехокардіографії і допплерівського дослідження. Для цього необхідно знати:
1) загальний УО (двомірна Ехо-Кг, метод Simpson);
2) систолічний об'єм крові через аортальний клапан (доплер-ехокардіограма аортального потоку крові);
3) площа аортального клапана.
Фракція мітральної регургітації (RF) обчислюється за формулою:
RF = Vp х 100%,
де RF - фракція мітральної регургітації;
Vp - загальний УО ЛШ, обчислюваний за методом Сімпсон (різниця між КДО і КСО);
Пролабування мітрального клапана. ПМК - це систематичне вибухне стулок клапана в порожнину ЛП. Це одна з найпоширеніших патологій клапанного апарату. Найбільше значення у виявленні цієї поразки має двомірна ехокардіографія, тоді як М-модальні дослідження володіють істотно меншою чутливістю і дають більший відсоток помилково негативні результати.
На двомірної Ехо-КГ, зареєстрованої з лівого парастернального або апікального доступу, як правило, вдається добре візуалізувати систематичне рух (провисання) однієї або обох стулок клапана в порожнину передсердя.
Спостерігаються також потовщення і деформація стулок клапана.
Залежно від глибини провисання стулок розрізняють три ступені: I - від 3 до 6 мм-II - від 6 до 9 мм-III - більше 9 мм.
Значна ступінь пролапсу супроводжується регургітацією крові з ЛШ в ЛП.
ПМК може виявлятися як у здорових людей (наприклад, в результаті вродженого подовження хорди однієї із стулок клапана), так і при різних захворюваннях серця, що супроводжуються дисфункцією клапанного апарату (при гострому інфаркті міокарда, хронічних формах ІХС, кардіоміопатії, міокардіодистрофії, артеріальної гіпертензії та ін .).
Аортальний стеноз. Діагностичними критеріями стенозу гирла аорти при М-модальному дослідженні є зменшення ступеня розбіжності стулок аортального клапана під час систоли ЛШ, а також ущільнення і неоднорідність структури клапана.
У нормі рух стулок аортального клапана записується у формі своєрідної "коробочки" під час систоли і у вигляді прямої під час діастоли, причому систолічний розкриття стулок аортального клапана зазвичай перевищує 12-18 мм. При важкого ступеня стенозу розкриття стулок стає менше 8 мм (розбіжність стулок ступеня аортального стенозу).
Двомірне дослідження в В-режимі з парастернального доступу по довгій осі серця дозволяє виявити більш достовірні ознаки аортального стенозу.
1. Систолічний прогин стулок клапана в бік аорти або розташування стулок під кутом один до одного. Ці дві ознаки свідчать про неповному розкритті аортального клапана під час систоли ЛШ.
2. Виражена гіпертрофія міокарда ЛШ при відсутності істотної дилатації його порожнини, в результаті чого КДО і КСО ЛШ протягом тривалого часу мало відрізняються від норми, але є значні збільшення товщини МЖП і аортального стенозу, коли розвивається міогенна дилатація ЛШ або виникає митрализация пороку, на Ехокардіограма визначається збільшення розмірів ЛШ.
3. постстенотіческое розширення аорти, обумовлене значним збільшенням лінійної швидкості кровотоку через звужений аортальний отвір.
4. Виражений кальциноз стулки аортального клапана і кореня аорти, що супроводжується збільшенням інтенсивності луна-сигналів від стулок клапана, а також появою в просвіті аорти безлічі інтенсивних ехосигнали, паралельних стінок судин.
Найнадійнішим способом виявлення стенозу гирла аорти та визначення його тяжкості є доплерехокардіографіческое дослідження у поєднанні з двомірної ехокардіографії. При аортальному стенозі лінійна швидкість кровотоку в аорті істотно вище, ніж в нормі, досягаючи 3-5 мс-1. Ступінь звуження клапана оцінюється за величиною градієнта тиску між ЛШ і аортою. Дослідження проводиться з апікального або супрастернального доступу в постійно-хвильовому режимі, який дозволяє вимірювати дуже високі швидкості кровотоку в аорті. Градієнт тиску по обидві сторони аортальной обструкції визначається за формулою:
ДР = 4 х V2,
де ДР - градієнт тиску між ЛШ і аортою, мм рт. ст .;
V - максимальна швидкість кровотоку дистальніше обструкції.
Аортальна недостатність. Головними ознаками аортальної регургітації при одновимірної ехокардіографії (М-режиму) є діастолічний тремтіння передньої стулки мітрального клапана, що виникає під дією зворотного турбулентного потоку крові з аорти в ЛШ.
Інша ознака - несмиканіе стулок аортального клапана в діастолу - виявляється не настільки часто. Непрямим ознакою важкої АН є також раннє змикання стулок МК в результаті значного підвищення тиску в ЛШ.
Найбільшою інформативністю володіє доплерехокардіографіі, особливо кольорове доплеровское сканування.
Недостатність тристулкового клапана. Розвивається частіше вдруге, на тлі декомпенсації ПЖ, обумовленої легеневої АГ (легеневе серце, мітральний стеноз та ін.).
Тому обмеження зміни стулок самого клапана, як правило, відсутні.
При М-модальному і двомірному ехокардіографічні дослідженні можуть бути виявлені непрямі ознаки пороку - дилатація і гіпертрофія ПШ і ПП, відповідні обсягами перевантаження цих відділів серця.
Крім того, при двомірному дослідженні виявляються парадоксальні руху МЖП і систолічна пульсація нижньої порожнистої вени. Прямі та достовірні ознаки трикуспідального регургітації можуть бути виявлені тільки при доплеровском дослідженні.
Найцікавіші новини