Эхокардиография

Эхокардиография — это метод получения изображения сердца и крупных сосудов, в основе которого лежит использование ультразвука. Датчик, содержа­щий пьезоэлектрический керамический кристалл, способный трансформировать электрическую энергию в механическую (звук) и обратно, выступает одновре­менно и в качестве источника звука, и приемника отраженных волн. Существует три типа эхокардиографических исследований: М-эхокардиография, двухмерная эхокардиография и допплеровское исследование. При М-эхокардиографии один датчик излучает звук с частотой 100Ф—2000 импульсов в 1 с вдоль одной какой-либо оси. В результате создается изображение сердца как бы «с вершины горы». Этот тип эхокардиографии позволяет получить качественное изображе­ние во времени. Изменяя направление луча, можно сканировать сердце от желудочков до аорты и левого предсердия (рис. 179-3). При двухмерной эхокардиографии, направляя ультразвуковой луч по дуге в 90° с часто­той около 30 раз в 1 с, получают изображение в двух плоскостях. Используя различные точки расположения датчика, можно получить качественное прост­ранственное изображение, позволяющее анализировать движения структур серд­ца в реальном времени.

С помощью допплеровской эхокардиографии можно опреде­лять скорость кровотока и его турбулентность. Когда звук сталкивается с дви­жущимися эритроцитами, частота отраженного сигнала изменяется. Величина этого изменения (допплеровский сдвиг) указывает на скорость кро­вотока (V), которую можно рассчитать, учитывая следующие характеристики звукового луча:

где С — скорость звука в тканях, Q — угол между допплеровским лучом и сред­ней осью кровотока.

Направление сдвига вверх (увеличение частоты отраженного звука) указы­вает на то, что ток крови направлен к датчику; направление сдвига вниз — от датчика. При прохождении крови через стенозированные отверстия клапанов ее скорость увеличивается, что также может быть зарегистрировано с помощью допплеровской эхокардиографии. Используя затем модифицированное уравнение Бернулли, можно рассчитать чресклапанный градиент давлений (P):P=4V². Регистрация сигналов в отдельных небольших областях позволяет определить пространственную локализацию турбулентности, характерную для стеноза, не­достаточности клапанов или шунтирования крови. Сочетание допплеровского исследования с методами получения изображения позволяет рассчитать сердеч­ный выброс. К сожалению, не у всех больных эхокардиография может быть вы­полнена успешно. Проникновение звука в ткани может затрудняться у многих лиц пожилого возраста, страдающих ожирением и эмфиземой.

Поражение, клапанов сердца. Эхокардиографические методы получения изображения помогают выявлять изменения толщины и нарушения движений клапанов, приводящие к их стенозу или недостаточности. Кроме того, с помощью эхокардиографических методов можно оценить реакцию сердца на нагрузку давлением или объемом, измеряя расширение полостей сердца, гипертрофию его стенок и изменение их движения. Допплеровские варианты эхокардиографии позволяют подтвердить диагноз недостаточности клапанов или стеноза (см. также гл. 187).

Рис. 179-3. Схематическое изображение нормального сердца, получаемое с по­мощью М-эхокардиографии. а — разрез сердца вдоль длинной оси; б — эхокардиографическая картина движения соответствующих анатомических структур сердца. Обозначения: ГК — грудная клетка; Д — эхокардиографический датчик; Г — грудина; ПЖ — правый желудочек; ЛЖ — левый желудочек; КА — корень аорты; ПСМК — передняя створка левого пред­сердно-желудочкового (митрального) клапана; ЗСМК — задняя створка левого пред­сердно-желудочкового (митрального) клапана; ЛП — левое предсердие; СПЖ — стенка правого желудочка; КАо — клапан аорты; ЗСМ — задняя сосочковая мышца; СЛЖ — стенка левого желудочка. [Из: Р. С. Come. Echocardiography in diagnosis and manage­ment of cardiovascular disease. — Compr. Ther, 1980, 6 (5), 58.]

Стеноз левого атриовентрикулярного отверстия (митральный стеноз). Выявление при эхокардиографии ограниченного открытия клапана вследствие утолщения его створок и образования спаек, а также укорочения и утолщения хорд позволяет диагностировать митральный стеноз (рис. 179-4). Планиметрическое исследование зоны левого предсердно-желудочкового (митрального) клапана по короткой диастолической оси и изме­рение скорости снижения трансмитрального градиента диастолического давления с помощью допплеровского метода позволяет довольно точно определить пло­щадь просвета клапана. Эхокардиография облегчает диагностику и других при­чин нарушения притока крови, таких как миксома или тромб левого предсердия, массивная аннулярная кальцификация, надклапанное кольцо, наличие дополни­тельного третьего предсердия, изменение левого предсердно-желудочкового (митрального) клапана в виде парашюта.

Недостаточность левого предсердно-желудочкового клапана (митральная недостаточность). Полнота закрытия левого предсердно-желудочкового (митрального) клапана в систолу зависит от нормальной функции его створок и поддерживающих их структур, включая фиб­розное кольцо клапана, сухожильные хорды, сосочковые мышцы и окружающий миокард. При выявлении причины митральной недостаточности предпочтение следует отдавать двухмерным методикам, а не М-эхокардиографии. Митральная недостаточность может быть следствием ревматического поражения сердца, пролапса клапана, флотации одной из створок при разрыве хорды или сосочковой мышцы, аннулярной кальцификации, повреждения атриовентрикулярного кана­ла, миксомы, эндокардита, гипертрофической кардиомиопатии, дисфункции ле­вого желудочка. Картирование отверстия митрального клапана с помощью доп­плеровского исследования позволяет оценить выраженность систолической турбу­лентности в полости левого предсердия, что дает возможность определить сте­пень регургитации.

Стеноз устья аорты (аортальный стеноз). Для выявления подклапанной, клапанной и надклапанной обструкции лучше всего использовать двухмерную эхокардиографию. На врожденный характер заболевания указывают такие признаки, как куполообразное выпячивание створок клапана в систолу и необычное число или размеры створок (две в двухстворчатом клапане). При­обретенный фиброз или кальцификация вызывают утолщение клапана. Нормаль­ное расхождение створок исключает приобретенный характер критического сте­ноза аорты, однако неполное расхождение еще не является специфическим при­знаком стеноза. В то же время обнаружение высокой скорости прохождения крови через устье аорты при допплеровском исследовании свидетельствует в пользу стеноза. Небольшая скорость кровотока тем не менее не исключает нали­чие стеноза, поскольку как сниженный объем, так и невозможность направить допплеровский луч параллельно кровотоку могут привести к существенному зани­жению регистрируемых скоростей.

Недостаточность клапана аорты (аортальная недо­статочность). Следует отличать расширение корня аорты и ее расслоение от поражений клапана, вызывающих регургитацию крови. К ним относятся врож­денные болезни, склерозирование, эндокардит, пролапс и флотирование створок. Для выявления структурной патологии лучше всего использовать двухмерную эхокардиографию. В то же время М-эхокардиография позволяет с высокой точ­ностью диагностировать как диастолическую вибрацию передней створки левого предсердно-желудочкового (митрального) клапана, так и преждевременное за­крытие клапана в результате значительного повышения диастолического давления в левом желудочке в случаях тяжелой острой аортальной регургитации. Очень чувствительным признаком недостаточности клапана аорты может служить диа­столическое дрожание.

Поражение правого предсердно-желудочкового (трехстворчатого) клапана и клапана легочного ствола.

Рис. 179-4. Изображения сердца в диастолу. Получены с помощью двухмерной эхокардиографии, выполненной вдоль длинной и короткой осей сердца у больных с заметным уменьшением эффективного просвета левого предсердно-желудочкового (митрального) клапана (ПМК) вследствие стеноза левого атриовентрикулярного отверстия (митрального стеноза, МС) и миксомы левого предсердия. У больного с митральным стенозом створки клапана, в особенности если их концевые части утолщены, заметно ограничено расхождение передней и задней створок в диастолу. Левое предсердие расширено. У больного с миксомой левого предсердия во время диастолы происходит пролабирование миксомы в ПМК, вызывая его обструкцию. Обозначения: ПЖ — правый желудочек; ЛЖ — левый желудочек, АоК — клапан аорты.

Внедрение двухмерного сканирования повысило качество визуализации клапанов правых отделов сердца. Обнаружение изменений структуры и движения створок способствует диагностике ревматических деформаций, аномалии Эбштейна, про­лапса, флотирования створок, эндокардита, врожденной дисплазии и утолщения клапанов вследствие карциноида, амилоидоза, эндокардита Леффлера или эндокардиального фиброза. Характерным признаком стеноза легочного ствола явля­ется парашютообразное выбухание клапана легочного ствола в систолу.

Протезы клапанов. Эхокардиографическое исследование механи­ческих протезов нередко бывает затруднено, что обусловлено присущей протезам высокой эхогенностью, затрудняющей распознавание патологического разрас­тания ткани и тромбов. Для выявления нарушения периодичности открытия и закрытия протезов клапанов целесообразно использовать сочетание фонокардиографии и М- эхокардиографии. Отклонение данных допплеровской эхокар­диографии от нормальных показателей может указывать на функциональные расстройства. Тем не менее для получения полной информации о работе протезов клапанов необходимо выполнить развернутое ангиографическое и гемодинами­ческое обследование. Диагностика таких поражений биопротезов, как фиброз, кальцификация, патологическое разрастание ткани или их разрывы, как правило, более проста.

Эндокардит. Более чем у 50 % больных с эндокардитом при обследо­вании можно обнаружить эхогенные массы с неровными очертаниями. Это тром­ботические наложения на эндокарде. Несмотря на то что эти образования со­провождаются повышенным риском развития различных осложнений, многие больные благополучно выздоравливают, получая лишь антибактериальную тера­пию (см. также гл. 188).

Левый желудочек. Для измерения размеров левого желудочка, тол­щины его стенок и оценки функционального состояния широко используют М-эхокардиографию. О состоянии диастолической функции позволяет судить такой показатель, как скорость утончения стенки желудочка в диастолу. Определяя процент укорочения малой оси, который у здорового человека превышает 28 %, и среднюю скорость укорочения циркулярных волокон можно контролировать систолическую работу желудочка. Эти показатели, однако, во многом зависят от величины пред- и постнагрузки, а также от сократимости миокарда. Анализ соотношений конечно-систолических величин давления и размеров, которые не зависят от преднагрузки и учитывают особенности постнагрузки, позволяет по­лучить более глубокую информацию о сократительной способности миокарда. Однако М-эхокардиография помогает определить глобальную желудочковую функцию только при условии сохранения нормальной конфигурации желудочка и относительной симметричности амплитуды и периодичности систолических дви­жений. Двухмерная эхокардиография, позволяя получить изображения желудоч­ка в целом ряде проекций, делает возможным определение размеров желудочка и его функции, в частности, у больных с асимметричным сокращением миокарда вследствие ишемической болезни сердца. Кроме того, только двухмерная эхокар­диография способна адекватно визуализировать верхушку левого желудочка, которая представляет собой область наиболее частой локализации нарушений движений миокарда и формирования тромбов.

С помощью эхокардиографии можно диагностировать кардиомиопатию и идентифицировать ее тип — дилатационная, гипертрофическая и рестриктивно-облитерирующая (рис. 179-5). Для дилатационной кардиомиопатии характерно расширение и плохая сократимость обоих желудочков. Толщина стенок нормаль­на или слегка увеличена. Гипертрофической кардиомиопатии, напротив, свой­ственны заметная гипертрофия левого желудочка, захватывающая обычно часть межжелудочковой перегородки, небольшая полость желудочка, усиление систо­лической функции и нарушение расслабления миокарда в диастолу. Признаками динамической обструкции являются движение вперед левого предсердно-желу­дочкового (митрального) клапана в систолу, вследствие чего он приближается к межжелудочковой перегородке, и частичное мидсистолическое закрытие кла­пана аорты. Утолщение стенок желудочка встречается также и при инфильтра­тивных расстройствах. При амилоидозе утолщенные стенки часто имеют «пест­рый» вид, что сопровождается снижением вольтажа на электрокардиограмме (ЭКГ).

Перикардиальный выпот. Эхокардиография позволяет выявить даже небольшой, не превышающий 15—20 мл, перикардиальный выпот. Несмот­ря на то что некоторые эхокардиографические данные могут указывать на на­личие диастолического сдавления правых предсердий и желудочка, давая осно­вание заподозрить тампонаду, решение о лечении следует принимать только с учетом клинических и гемодинамических показателей.

Новообразования сердца. Диагностика большинства опухолей, захватывающих сердце и перикард, не вызывает затруднений. К новообразова­ниям сердца относят прежде всего миксомы (см. рис. 179-4), другие первичные и вторичные опухоли, а также тромбы.

Врожденные пороки сердца. Двухмерная эхокардиография по­зволяет без труда выявить поражение клапанов, нарушения взаимоотношений предсердий, клапанов, желудочков и крупных сосудов. Вследствие этого внедре­ние данного метода поистине революционизировало диагностику врожденных заболеваний сердца. Контрастная и допплеровская эхокардиография также об­легчают распознавание внутрисердечных шунтов, стенозов и недостаточности клапанов.

Рис. 179-5. Парастернальные проекции вдоль длинной оси левого желудочка в диастолу и систолу у здорового человека и у пациентов с дилатационной (ДКМП) и гипертрофической кардиомиопатиями (ГКМП). Слева показаны нормальная толщина стенки желудочка в диастолу и ее нормальное утолщение в систолу, а также ее экскурсии. У больного с ДКМП диаметр левого желудочка (ЛЖ) и левого предсердия (ЛП) увеличен. Кроме того, утолщение стенки в систолу значительно меньше выражено, а движения межжелудочковой перегородки (МЖП) и задней стенки желудочка (ЗСЖ) ограничены. У больного с ГКМП меж­желудочковая перегородка патологически утолщена и обладает высокой эхогенностью, Диастолические размеры полости ЛЖ уменьшены; во время систолического сокращения она почти полностью исчезает. Обозначения: ПЖ—правый желудочек; МК — левый предсердно-желудочковый (митральный) клапан; АоК — клапан аорты.