Возможности допплерэхокардиографии при заболеваниях сердца

Полный текст

Допплерэхокардиографическое исследование позволяет определять направление потока, его характер (ламинарный или турбулентный) и скорость практически в проекции всех клапанов сердца. Параллельное применение допплерэхокардиографии восполняет недостатки одно- и двухмерного методов при выявлении клапанной регургитации, способствует обнаружению признаков межжелудочкового и межпредсердного шунтирования при подозрении на врожденные пороки сердца, позволяет неинвазивно рассчитывать чресклапанные градиенты давления при пороках сердца [2, 6]. Правильная оценка гемодинамики и клапанного аппарата сердца, точная локализация исследуемого потока способствуют объективизации оценки патологического процесса. При комбинированных пороках сердца допплерэхокардиография является более информативным методом, чем рентгенография и одно- и двухмерная ЭхоКГ, и может быть методом выбора при решении вопроса о показаниях и характере хирургической коррекции порока [7].

Допплерэхокардиограмма при митральном стенозе

При стенозе левого атриовентрикулярного отверстия кровоток из левого предсердия в желудочек в диастолу приобретает более равномерный характер в результате постоянного градиента давления между ними. Это приводит к изменению характера и формы кривой Д-ЭхоКГ. Появляется турбулентность в виде усиления и увеличения количества сигналов внутри профиля потока, деформируется нормальное двухпиковое изображение потока: пик Е становится пологим и уменьшается его амплитуда, увеличивается амплитуда пика А; оба пика могут сливаться, и при выраженном стенозе поток может приобретать куполообразную форму.

На рис. 1 приведена допплерэхокардиограмма при выраженном митральном стенозе. Митральный поток в диастолу (см. синхронизацию с ЭКГ внизу рисунка) патологически изменен — вместо двухпиковой имеется куполообразная форма, характер потока турбулентный — множество сигналов внутри контура в связи с хаотическим движением частиц крови в определенном участке кровотока. На рисунке видны также щелчки открытия и закрытия митрального клапана — вертикальные осцилляции до и после диастолического потока (продолжительность фаз систолы и диастолы допплерэхокардиограммы в данном случае в разных циклах сердечной деятельности неодинакова в связи с фибрилляцией предсердий).

 

Рис. 1. Допплерэхокардиограмма при митральном стенозе.

 

Оценка выраженности митрального стеноза всегда была и остается до сих пор проблемой, имеющей важное значение как для прогноза заболевания, так и для выбора вида лечения. Количественная оценка степени стеноза для решения вопроса о возможности оперативного вмешательства до внедрения ультразвуковых методов проводилась на основании данных, полученных при катетеризации сердца. С этой целью вычислялся диастолический градиент давления между левыми предсердием и желудочком, затем по формуле Горлина — площадь митрального отверстия. Было показано, что величину снижения давления через суженное митральное отверстие можно вычислить при допплеровском исследовании скорости крови в митральном кровотоке [16]. Описано применение модифицированного уравнения Бернулли для расчета величины снижения давления в клапане [13]: ∆P = 4V², где ∆P — градиент давления (в мм рт. ст.), V — максимальная скорость кровотока, измеренная ультразвуком (в м/с). Максимальную скорость в струе можно вычислить по величине максимального частотного сдвига в допплеровском сигнале по формуле:

$V=\frac{fd·C}{2f_0·\cos \alpha }$, где fd — определяемый допплеровский частотный сдвиг (в кгц), C — скорость ультразвука в тканях (1530 м/с); f_o — частота датчика (в кГц); α — угол между вектором максимальной скорости и направлением ультразвукового луча (cos равен 1, если угол α равен 0, то есть соблюдается один из основных принципов допплеровского исследования — параллельность хода ультразвукового луча и вектора скорости кровотока). Современные приборы дают возможность осуществлять коррекцию угла и автоматически определять максимальную скорость кровотока в зависимости от направления ультразвукового луча.

В 1966 г. Либанов и соавт. [цит. по I] предложили определять у больных с митральным стенозом длительность периода, необходимого для удлинения вдвое значения максимального исходного диастолического градиента давления. Эта величина была названа полупериодом атриовентрикулярного давления — T ½, и она оказалась мало зависимой от частоты сердечного ритма и митральной регургитации. У здоровых людей T ½ составляет 25—60 мс, у больных с умеренным митральным стенозом — 100 мс, средним стенозом — 90—200 мс, тяжелым — более 300 мс [15]. T ½ можно вычислить из кривой скорости по формуле $T ½=\frac{V}{\sqrt{2}}$ [16]; он коррелирует с площадью митрального отверстия. Авторами [13] была предложена формула для расчета размеров левого атриовентрикулярного отверстия: $S=\frac{220}{T ½}$, где S — площадь митрального отверстия в см², 220 — константа.

Следовательно, для определения площади митрального отверстия вначале необходимо измерить скорость кровотока, а затем найти T ¹/₂. С помощью программ, заложенных в современных приборах типа Алока-650, Алока-870, СИМ-5000, можно установить все эти параметры автоматически. Для этого закрепляют калипер на верхней точке профиля кривой скорости, затем отмечают появление горизонтальной пунктирной линии. Пересечение этой линии с профилем кривой скорости дает значение T ¹/₂, а затем и величину площади митрального отверстия по приведенной выше формуле. По мнению исследователей, данная формула не только хорошо коррелирует, но и у большинства больных точно соответствует данным, полученным при катетеризации сердца [1]. Вместе с тем наличие аортальной недостаточности и замедления атриовентрикулярной проводимости вносят существенные искажения в величину площади митрального отверстия, поэтому у больных с аортальными пороками и удлинением PQ более 0,2 с данной формулой пользоваться не рекомендуется [16].

Допплерэхокардиограмма при митральной недостаточности

Известно, что в норме на допплерэхокардиограмме в систолу в проекции митрального отверстия поток не определяется. При возникновении недостаточности митрального клапана в результате несмыкания створок в систолу левого желудочка струя крови попадает в левое предсердие, поэтому на допплерэхокардиограмме регистрируется патологический систолический поток, который к тому же имеет турбулентный характер. На рис. 2 приведено дуплексное изображение: в верхней части — секторальная эхокардиограмма в апикальном двухкамерном сечении с положением контрольного объема над митральными створками в полости левого предсердия; в средней части — допплерэхокардиограмма, в нижней — ЭКГ. Видно, что диастолический поток (до зубца R ЭКГ) имеет ламинарный характер и двухпиковую форму, расположенную выше изолинии. В систолу, то есть после зубца R ЭКГ, регистрируется выраженный патологический поток турбулентного характера, который занимает полностью всю систолу и располагается не только ниже изолинии, но и выше ее, что связано с хаотическими завихрениями тока крови.

 

Рис. 2. Допплерэхокардиограмма при митральной недостаточности.

 

Применение одновременно с Д-ЭхоКГ секторального сканирования позволяет полуколичественно оценивать степень митральной регургитации. Для этого на экране монитора измеряют расстояние от митрального клапана до наиболее удаленной точки в левом предсердии, где при синхронной регистрации Д-ЭхоКГ определяют систолическую турбулентность. При этом левое предсердие условно делят на 4 уровня (через 1,5 см от точки систолического смыкания створок клапана), с помощью которых можно оценивать степень митральной недостаточности: I степень — 0—1,5 см; II — 1,5—3,0 см; III — 3,0—4,5 см; IV — более 4,5 [10].

Следует отметить, что допплерэхокардиографическая диагностика митральной недостаточности имеет явное преимущество перед другими ультразвуковыми методами (одно-, двухмерный режимы), поскольку при использовании последних диагностику строят преимущественно на косвенных признаках объемной перегрузки левых отделов сердца и отдельных характеристиках движения митрального клапана. Поэтому регистрация на допплерэхокардиограмме прямого признака митральной недостаточности — струи регургитации в левом предсердии — является ценным дополнением в ультразвуковой диагностике этого порока [3].

Д-ЭхоКГ позволяет определять место возникновения систолического шума у больных, что приобретает исключительно важное значение в дифференциальной диагностике аускультативно сходных с митральной недостаточностью заболеваний (трикуспидальная недостаточность, дефект межжелудочковой перегородки, стеноз устья аорты, субаортальный стеноз и т. д.). Обнаружение на допплерэхокардиограмме струи регургитации в левом предсердии относят к высокоинформативному признаку митральной недостаточности, достигающему специфичности до 96% [4]. Установление митральной недостаточности и ее полуколичественная оценка имеют важное значение в определении прогноза болезни и возможности хирургической коррекции порока.

При трикуспидальном стенозе и трикуспидальной недостаточности механизмы возникновения, характеры и формы допплеровских потоков аналогичны потокам при митральном стенозе и недостаточности.

Допплерэхокардиограмма при аортальной недостаточности

В норме при исследовании кровотока через аортальное отверстие на допплерэхокардиограмме в диастолу поток не определяется. При развитии недостаточности клапана аорты в результате несмыкания его створок происходит заброс крови из аорты обратно в полость левого желудочка. Д-ЭгоКГ позволяет с высокой достоверностью обнаружить даже незначительный диастолический поток крови в выходном тракте левого желудочка. При сравнении с данными ангиографии чувствительность Д-ЭхоКГ при аортальной недостаточности составляет 96%, специфичность— 100% [17].

На рис. 3 приведено дуплексное изображение: в верхней части — секторальная эхокардиограмма в сечении по длинной оси с расположением контрольного объема под аортальными створками, в средней части — допплерэхокардиограмма, в нижней — ЭКГ. Видно, что в диастолу (до зубца R ЭКГ) вместо «чистой» изолинии регистрируется выраженный турбулентный диастолический поток, который по «форме» можно сравнить с «музыкальным» шумом фонокардиограммы.

Использование одновременно с Д-ЭхоКГ секторального сканирования позволяет также оценивать полуколичественно степень аортальной регургитации. Так, Кон (1984) предлагает выделять три степени аортальной недостаточности: I — при определении обратной струи крови под створками аортального клапана до кончика передней створки митрального клапана; II — при ее определении до уровня прикрепления папиллярных мышц; III — при ее регистрации на всем протяжении от створок аортального клапана до верхушки левого желудочка [цит. по 5].

 

Рис. 3. Допплерэхокардиограмма при аортальной недостаточности и аортальном стенозе.

 

Допплерэхокардиографическая диагностика аортальной недостаточности имеет явное преимущество перед одно- и двухмерной эхокардиографией. При использовании последних диагностика базируется преимущественно на косвенных признаках (фибрилляция передней створки митрального клапана, дилатация полости левого желудочка, гиперкинез стенок и т. д.). Поэтому регистрация на Д-ЭхоКГ прямого признака аортальной недостаточности — струи регургитации в выходном отделе левого желудочка — является весьма существенным дополнением в диагностике этого порока. Кроме того, Д-ЭхоКГ позволяет точно определять место возникновения диастолического шума у больных, что имеет важное значение в дифференциальной диагностике недостаточности клапана легочной артерии, аускультативно сходного с аортальной недостаточностью. Так, в нашей практике были случаи, когда допплеровское исследование позволяло отвергнуть диагноз митрально-аортального порока сердца и констатировать изолированный митральный стеноз с наличием относительной недостаточности клапана легочной артерии в результате высокой легочной гипертензии.

При полуколичественном определении степени аортальной недостаточности следует учитывать, что выраженность регургитации зависит от ряда факторов (направление струи, сократимость левого желудочка и т. д.). Вместе с тем ориентировочная оценка аортальной недостаточности и, особенно, ее диагностика имеют важное значение, причем в первую очередь для выявления показаний к своевременной хирургической коррекции порока.

Допплерэхокардиограмма при аортальном стенозе

В норме при допплеровском исследовании аортальный поток ламинарный и регистрируется в систолу в виде асимметричной параболы с просветом внутри контура. При клапанном аортальном стенозе возникает препятствие нормальному кровотоку, что сказывается на характере потока и его форме: поток становится турбулентным, контуры его нечеткими. На рис. 3 наряду с диастолическим турбулентным потоком в систолу (после зубца R ЭКГ) регистрируется поток с нечеткими контурами со множеством сигналов внутри, возникновение которых связано с хаотическим движением частиц в контрольном объеме крови (то есть турбулентность систолического потока).

С помощью метода непрерывного допплеровского исследования можно ориентировочно оценивать аортальный чресклапанный градиент давления по формуле Бернулли: ∆P = 4V², где ∆P — градиент давления, V — максимальная скорость потока в данном контрольном объеме. Аналогичным образом по формуле Бернулли определяют градиент давления при гипертрофической кардиомиопатии между левым желудочком и аортой. Проведенные исследования [11, 18] показали высокую корреляцию между неинвазивным способом определения градиента давления и данными катетеризации.

При стенозе устья легочной артерии и недостаточности клапана легочной артерии механизмы возникновения, характеры и формы допплеровских потоков аналогичны потокам при аортальном стенозе и аортальной недостаточности.

Завершая обсуждение вопроса о применении Д-ЭхоКГ при приобретенных пороках сердца, следует остановиться на факте обнаружения клапанной регургитации у здоровых людей. В проекции трехстворчатого клапана поток регургитации с помощью Д-ЭхоКГ при интактном клапанном аппарате выявляется в 49,4% случаев, в проекции клапана легочной артерии — в 20%, в проекции митрального клапана — в 14,5%, аортального клапана — в 0,8% [19]. Этими фактами авторы предлагают объяснять причину неорганических шумов в сердце.

Более информативным в плане обнаружения клапанных регургитаций является цветное допплеровское исследование потоков, которое повышает чувствительность, а прежде всего специфичность своей способностью прямого изображения коротких, узких, асимметричных или множественных регургитирующих струй [14]. Авторами было проведено обследование значительной группы добровольцев с помощью метода цветного допплеровского изображения кровотока: регургитация на легочном клапане была выявлена в 67,4% случаев, на 3-створчатом — в 54%, митральная регургитация— в 39,3%, аортальная регургитация — в 1,3%. Сопоставление с данными аускультации и фонокардиографии показало, что легочная и аортальная регургитации не сопровождались шумом, при митральной же регургитации в 24,6% случаев определялся шум. Исследователями приводятся критерии оценки физиологической регургитации, что имеет важное практическое значение.

В настоящее время в связи с развитием кардиохирургии, созданием новых, более совершенных искусственных клапанов сердца и широким внедрением протезирования встает вопрос о контроле состояния клапанных протезов и оценке их функции. По мнению специалистов, среди всех инструментальных методов Д-ЭхоКГ является наиболее информативным, безопасным и простым способом оценки клапанных протезов [17], а также наиболее информативным по сравнению с одно- и двухмерной ЭхоКГ методом диагностики парапротезных фистул и позволяет диагностировать их изолированно в митральной, аортальной и трикуспидальной позициях, что особенно важно при многоклапанном протезировании [9].

С помощью Д-ЭхоКГ можно выявлять небольшие дефекты межжелудочковой перегородки, которые не визуализируются при обычной ЭхоКГ, диагностировать дефекты межпредсердной перегородки и открытый артериальный проток [17], не только устанавливать наличие открытого артериального протока, но и выбирать необходимый по размерам окклюдер без проведения ангиографии, контролировать эффективность лечения в ближайшем и отдаленном периодах после окклюзии открытого артериального протока [8]. Д-ЭхоКГ дополняет и расширяет возможности эхокардиографии и может давать высоко достоверные данные лишь в сочетании с ней. Разумеется, исследование требует определенного навыка и опыта врача, поскольку поиск и дифференциация потоков затруднены и на кровоток в данной конкретной области могут влиять различные факторы, связанные как с анатомическими особенностями сердца (ротация), так и с функциональными (сниженный ударный выброс). Существенное влияние на характер исследуемого потока оказывает угол между ультразвуковым лучом и вектором потока: чем больше этот угол, тем менее достоверен результат. Так, несоблюдение условия параллельности ультразвукового луча и кровотока в аорте часто дает ложную турбулентность систолического аортального потока. В связи с этим необходимо добиваться уменьшения угла между лучом и кровотоком (оптимально — менее 20°), выбирая соответствующее сечение сердца в двухмерном режиме.

В последние годы Д-ЭхоКГ все шире применяют в качестве основного неинвазивного метода оценки функции сердца в норме и патологии — ударного объема, сердечного выброса, объема клапанной регургитации и т. д. [12]. Сведения о внутрисердечной гемодинамике, которые можно получить при допплерэхокардиографии, считаются достаточно надежными и поэтому во многих случаях применение Д-ЭхоКГ делает ненужным катетеризацию сердца [17].

Об авторах

А. С. Галявич

Казанский орден Трудового Красного Знамени медицинского института имени С. В. Курашова

Автор, ответственный за переписку.
Email: info@eco-vector.com

Кафедра пропедевтики внутренних болезней

Россия, Казань

В. Н. Ослопов

Казанский орден Трудового Красного Знамени медицинского института имени С. В. Курашова

Email: info@eco-vector.com

зав.— доц., кафедра пропедевтики внутренних болезней

Россия, Казань

Список литературы

Дополнительные файлы