Ехокардіографія

англ. echocardiography

Опис Дослідженнявгору

Ехокардіографія — це неінвазивне візуалізаційне дослідження, яке включає візуалізацію структур серця та великих судин за допомогою ультразвукового методу, використовуючи явище відбиття пучка ультразвукових хвиль із частотою 1,5-10 МГц (при класичному дослідженні 2–5 МГц) від структур серця.

З огляду на повторюваність, безпеку (протипоказання практично відсутні), а також низьку вартість та доступність (включаючи дослідження біля ліжка пацієнта), ехокардіографія є основним діагностичним дослідженням в кардіології — надає ключову діагностичну та прогностичну інформацію у більшості пацієнтів із захворюваннями системи кровообігу.

Трансторакальна ехокардіографія

Трансторакальна ехокардіографія (ТТЕхоКГ) виконується через стінку грудної клітки. Інтегральним елементом дослідження є допплерівська оцінка швидкості руху тканин, а також кровотоку в серці та великих судинах.

1. Позиції (доступи)

1) парастернальні (ліві)

а) вздовж довгої осі — візуалізуються: ліве передсердя, лівий шлуночок та початковий сегмент аорти, а також вихідний тракт правого шлуночка (рис. I.B.4-57)

б) вздовж короткої осі — на рівні аортального клапана (рис. I.B.4-58), мітрального клапана (рис. I.B.4-59) і сосочкових м’язів

2) верхівкові (апікальні)

a) чотирикамерна (рис. I.B.4-60) — візуалізуються обидва шлуночки і передсердя

б) п’ятикамерна — додатково візуалізується аортальний клапан

в) трикамерна — візуалізуються: ліве передсердя, лівий шлуночок та цибулина аорти

г) двохкамерна — візуалізується ліве передсердя та лівий шлуночок

3) підгрудинні (субстернальні) — зокрема добре візуалізується міжпередсердна перегородка та нижня порожниста вена

4) надгрудинні (супрастернальні) — візуалізуються: висхідна аорта, дуга аорти, проксимальний сегмент низхідної аорти, а також відходження брахіоцефального стовбура, лівої сонної і лівої підключичної артерій, а також легеневі артерії.

Пацієнт під час дослідження — з метою оцінки серця у парастернальних проекціях — лежить на лівому боці з зігнутою у ліктьовому суглобі верхньою кінцівкою, закинутою за голову. Ультразвуковий датчик (зонд) потрібно розмістити зазвичай в 3-му або 4-му міжреберному проміжку по лівій парастернальній лінії.

Потім пацієнт лягає більшою мірою на спину, а зонд розміщується у 5-му міжреберному проміжку (ділянка верхівки серця) з метою отримання верхівкової позиції.

Дослідження у підгрудинній позиції виконується у пацієнта, який лежить на спині, а датчик розміщується нижче мечоподібного відростка грудини і спрямовується у напрямку до лівої ключиці.

Під час дослідження у надгрудинній позиції пацієнт лежить на спині з відхиленою назад головою, а датчик розміщується в яремній вирізці грудини та спрямовується вниз.

Під час дослідження необхідно реєструвати запис ЕКГ (3 відведення), а іноді також запис ритму дихання.

2. Режими візуалізації

1) одновимірне дослідження (M-режим) дозволяє відобразити рух структур серця (напр. клапанів або стінок шлуночка) в дуже добрій часовій роздільній здатності, але вздовж 1-ї лінії зображення (рис. I.B.4-61). Ультразвуковий пучок повинен бути спрямований перпендикулярно до досліджуваної структури, щоб вимірювання було точним.

2) двовимірне дослідження (2D; найпопулярніший режим) дозволяє оцінити рухомі перерізи через структури серця (рис. I.B.4-57, I.B.4-58, I.B.4-59, I.B.4-60) і виконати лінійні вимірювання, вимірювання площі та об’єму, включаючи об’єм шлуночків, що дає змогу оцінити фракцію викиду.

Відповідне програмне забезпечення (напр. автоматичне визначення межі ендокарду) полегшує виконувати швидкі вимірювання.

3) тривимірне дослідження (3D) дозволяє оцінювати структури серця з анатомічної перспективи (рис. I.B.4-62), що є корисним особливо при вроджених і набутих вадах серця, при плануванні кардіохірургічних операцій і в ситуаціях, які вимагають точних вимірювань об’єму.

3. Допплерівське дослідження

Полягає у вимірюванні швидкості руху елементів, які відбивають ультразвук (потік крові або рухомий міокард ([тканинний доплер]) на основі ефекту Доплера. Основні методи:

1) спектральний доплер (рис. I.B.4-63) — графік швидкості кровотоку у вибраній ділянці серця; дослідження виконується методом безперервної (continuous wave — CW) та імпульсної (pulsed wave — PW) хвилі.

2) кольоровий доплер (рис. I.B.4-64) — кольорове картування швидкості потоків, накладене на рухоме двохвимірне зображення.

Доплерівське дослідження дозволяє провести комплексну гемодинамічну оцінку серця, включаючи показники серцевого викиду, показники діастолічної функції серця, швидкості кровотоку і градієнтів тисків (максимальних та середніх), оцінку регургітаційних потоків та шунтуючих вад серця, а також оцінку тисків у правих камерах серця та лівому передсерді.

При оцінці гемодинаміки застосовується, зазвичай, спрощене рівняння Бернуллі:

ΔP = 4V2

P — градієнт тисків на клапані (у мм рт. ст.), V — лінійна швидкість кровотоку в точці вимірювання постклапанного тиску (у м/с).

Об’ємна оцінка полягає в розрахунку об’єму потоку і вимагає вимірювання середньої швидкості під час потоку, а також площі поверхні кровотоку на основі рівняння:

V = A × VTI

V — об’єм протікаючої крові (у см3), A — площа отвору (у см2), VTI (velocity time integral) — інтеграл швидкості кровотоку в часі (відповідає тракту з середньою швидкістю кровотоку, одиниця — см).

Черезстравохідна ехокардіографія

Черезстравохідна (трансезофагеальна) ехокардіографія (ЧСЕхоКГ; англ. transesophageal echocardiography [TEE]) можлива завдяки спеціальному зонду діаметром ≈1 см (рис. I.B.4-65), який нагадує гастроскоп та закінчується ультразвуковим датчиком (одноплощинним, двоплощинним, або зазвичай багатоплощинним — з регульованим налаштуванням ротаційного перетворювача). Дослідження необхідно виконати в ехокардіографічній лабораторії, оснащеній реанімаційним набором з дефібрилятором. Зонд повинен бути продезінфікованим згідно з вимогами, як при гастроскопії (розд. III.B.4).

Зонд вводиться у стравохід пацієнта, який лежить на лівому боці з лівою верхньою кінцівкою під головою, з підборіддям, приведенимю до грудної клітки. Близьке розміщення лівого передсердя та стравоходу, а також шлунка з лівим шлуночком дає можливість отримати зображення високої якості. Зонд можна ввести у шлунок. Після максимального згинання вперед кінця зонду, він знаходиться близько верхівки серця, що дає можливість отримати зображення, схожі на зображення в класичній парастернальній позиції вздовж довгої або короткої осі. Дослідження є безпечним і добре переноситься, триває зазвичай 15-20 хв, а зонд вдається ввести у стравохід ≈99% пацієнтам.

Доступи при ЧСЕхоКГ:

1) нижньо-стравохідний — на глибині ≈35 см нижче молярів

2) середньо-стравохідний — на глибині ≈30 см нижче молярів (схожа на чотирикамерну)

3) верхньо-стравохідний — на глибині ≈25 см нижче молярів (структури основи серця, аорта, легеневий стовбур)

4) аортальний

5) трансгастральні доступи вздовж короткої та довгої осі (лівий шлуночок, мітральний клапан).

ЧСЕхоКГ виконується також інтраопераційно, найчастіше з метою оцінки причин гемодинамічної нестабільності або результатів операції на серці, особливо при вадах серця або гіпертрофічній кардіоміопатії з обструкцією вихідного тракту лівого шлуночка. 

Стрес-ехокардіографія

Стрес ехокардіографія (англ. stress echocardiography) слугує для виявлення порушень скоротливості міокарда лівого шлуночка, викликаних ішемією, що вимагає отримання двовимірного зображення високої якості (корисним може бути контрастування камери лівого шлуночка). Метод полягає в оцінці змін сегментарної скоротливості лівого шлуночка:

1) під час проби з фізичним навантаженням (на тредмілі або велоергометрі) — ехокардіографія з фізичним навантаження

2) під час введення лікарських засобів, які можуть викликати ішемію міокарда, найчастіше в/в інфузія:

а) добутаміну в наростаючих дозах 10, 20, 30, 40 мкг/кг/хв

б) дипіридамолу 0,84 мг/кг/хв протягом 4–10 хв

в) рідше аденозину

3) під час тесту швидкої стимуляції серця за допомогою черезстравохідного електроду або постійного кардіостимулятора — частота імпульсів зростає до 85 % максимальної частоти ритму для віку; максимальна стимуляція триває 3–5 хв.

У випадку відсутності зростання ЧСС додатково вводиться атропін в/в, розділений на декілька доз (до 2 мг), або використовується швидка стимуляція серця черезстравохідним або імплантованим на постійно (у пацієнтів з кардіостимулятором) електродом.

Інтраопераційна ехокардіографія

Дослідження виконується епікардіальним зондом; застосовується під час кардіохірургічних операцій.

Контрастна ехокардіографія

Контрастна ехокардіографія (англ. contrast echocardiography) доповнює ехокардіографію, що характеризувалась незадовільною якістю допплерівського сигналу або недостатньою візуалізацією контуру ендокарда (рис. I.B.4-66). Полягає у введенні в/в контрастної речовини — збовтаного 0,9% розчину NaCl з мікробульбашками повітря (з метою посилення сигналу з правих камер серця) або комерційних контрастних речовин, що містять стабілізовані (желатинове або ліпідне покриття) мікробульбашки газу (напр. Optison, Sonovue, Levovist); ці речовини також контрастують ліві камери серця після проходження через легеневий кровообіг, а також дають можливість оцінити перфузію міокарда в спокої або під час стрес-тестування.

Ехокардіографічні контрастні речовини добре переносяться. Їх слід застосовувати з обережністю у гемодинамічно нестабільних пацієнтів або в 1-й тиж. після гострої коронарної події (протипоказання для препарату Sonovue), а також у випадку ускладненого алергологічного анамнезу.

Тканинна доплер-ехокардіографія (тканинний доплер)

Тканинний доплер (англ. tissue Doppler echocardiography) — це метод вимірювання швидкості руху міокарда, заснований на явищі Доплера (рис. I.B.4-67). Отримані швидкості можуть слугувати для розрахунку деформації, швидкості деформації, переміщення тканин і показників синхронії руху міокарда — представлених у вигляді спектральних записів або параметричного кольорового картування, аналогічно як при кольоровому доплері. Метод використовується для кількісної оцінки регіонарної функції міокарда, що може полегшити діагностику ішемії та життєздатності.

Підготовка пацієнта

Лікар, який скеровує на дослідження, повинен чітко визначити, що дослідження має встановити, а також описати супутні захворювання та використовувані лікарські засоби, які можуть мати вплив на результат дослідження.

Підготовка до ЧСЕхоКГ включає отримання свідомої згоди пацієнта та ретельне пояснення ходу процедури — аналогічної гастроскопії. Потрібно зібрати анамнез для виявлення: захворювань стравоходу, які можуть перешкоджати введенню зонду (пухлини, дивертикули), геморагічних діатезів, вірусних інфекцій (віруси гепатиту і ВІЛ), а також алергії на анестетики (дослідження виконується після анестезії стінки горла лідокаїном у формі спрею). Обов’язковим є видалення знімних зубних протезів та забезпечення доступу до периферичної вени (постановка катетеру), що дає можливість введення лікарських засобів з метою премедикації (найчастіше мідазоламу 0,05 мг/кг або діазепаму 0,1 мг/кг). Під час дослідження необхідно моніторувати сатурацію крові за допомогою пульсоксиметра, а також ЕКГ з одного відведення. У випадку гіпоксемії або задишки необхідно застосувати кисень інтраназально.

 Пацієнт не повинен вживати їжу та напоїв за >4 год перед дослідженням та 2 год після дослідження. Дослідження не вимагає рутинної профілактики інфекційного ендокардиту.

Підготовка до стрес-ехокардіографії включає отримання свідомої згоди пацієнта та ретельне пояснення ходу процедури — аналогічної, як ЕКГ з фізичним навантаженням (розд. I.B.5.2) і перфузійної стрес-сцинтиграфії (розд. I.B.4.5). Перед фармакологічною пробою обов’язковим є збір детального анамнезу відносно протипоказань до застосування конкретних лікарських засобів, а також постановка катетера в периферичну вену.

Показаннявгору

Застосування ехокардіографії — табл. I.B.4-5.

1) діагностика та моніторинг вад серця та ендокардиту, включаючи діагностику серцевих шумів

2) оцінка та моніторинг функції серця у пацієнтів із підозрою або підтвердженням діагнозу серцева недостатність

3) оцінка серця у пацієнтів із болем у грудній клітці, особливо при гострому коронарному синдромі

4) підозра на захворювання перикарда

5) підозра на пухлину серця або наявність в серці патологічного утворення

6) підозра на захворювання грудної аорти

7) оцінка функції серця в осіб із тромбоемболією легеневої артерії або легеневою гіпертензією

8) перед кардіоверсією з метою виключення наявності тромбів у камерах серця

9) діагностика пацієнтів після зомління або з загрозою розвитку аритмій, якщо є підозра на структурну хворобу серця

10) оцінка функції серця в окремих пацієнтів з артеріальною гіпертензією

11) діагностика пацієнтів після епізоду ішемії головного мозку — пошук джерел кардіогенної емболії

12) скринінгове дослідження в осіб із ускладненим сімейним анамнезом щодо генетично обумовлених захворювань серцево-судинної системи; оцінка серця у пацієнтів із фенотипічними ознаками синдрому Марфана

13) оцінка серця у пацієнтів, які отримували кардіотоксичні лікарські засоби

14) оцінка серця у пацієнтів у тяжкому стані або після тяжкої травми

Детальніше показання обговорені у відповідних розділах.

Показання до черезстравохідної ехокардіографії

1) недостатня якість зображень при трансторакальному дослідженні

2) інфекційний ендокардит

3) пошук джерела кардіогенної емболії

4) оцінка клапанних вад, особливо мітрального клапана

5) оцінка дисфункції штучних клапанів серця

6) підозра на розшарування аорти

7) вроджені вади, особливо з внутрішньосерцевим шунтуванням

8) моніторинг кардіохірургічних операцій та перкутанних втручань

9) оцінка проксимальних сегментів коронарних артерій

10) оцінка легеневих артерій (напр. при тромбоемболії легеневої артерії)

Показання до стрес-ехокардіографії

1) оцінка ішемії (наявності, локалізації і поширеності) міокарда в осіб із ІХС, зазвичай з проміжною вірогідністю захворювання — аналогічно як для перфузійної сцинтиграфії (розд. I.B.4.5)

2) оцінка життєздатності міокарда перед плановою реваскуляризацією (в основному добутаміновий тест)

Пацієнти, у яких стрес-ехокардіографія, як і перфузійна сцинтиграфія, може бути першим неінвазивним дослідженням при діагностиці ІХС, це особи:

1) з блокадою лівої ніжки пучка Гіса

2) з імплантованим кардіостимулятором

3) з депресією ST >1 мм у спокої

4) після реваскуляризаційних операцій

5) нездатні досягнути відповідного рівня фізичного навантаження (85% належної ЧСС для статі та віку) —у даному випадку показаний фармакологічний стрес-тест.

Протипоказаннявгору

Протипоказання до трансторакальної ехокардіографії

Відсутні.

Протипоказання до черезстравохідної ехокардіографії

1) відсутність співпраці або згоди пацієнта

2) варикозно розширені вени стравоходу

3) перфорація стравоходу

4) дивертикули стравоходу (відносне)

5) езофагіт або грижа стравоходу (відносне)

6) запущені дегенеративні зміни шийного відділу хребта, що обмежують його рухливість

Протипоказання до виконання стрес-тесту

Ідентичні, як при електрокардіографічній пробі з фізичним навантаженням (розд. I.B.5.2).

Протипоказання до застосування лікарських засобів при фармакологічних тестах:

1) для добутаміну — наявність в анамнезі загрозливих для життя аритмій

2) для дипіридамолу та аденозину — астма та загрозливі для життя брадиаритмії (особливо АВ-блокади в анамнезі) та гіпотензія

3) для атропіну — глаукома, порушення відтоку сечі (напр. при доброякісній гіперплазії простати) або стеноз шлунково-кишкового тракту (напр. стеноз пілоруса).

Ускладненнявгору

Ускладнення ЧСЕхоКГ спостерігаються рідко (тимчасове порушення ковтання, нудота, кашель, посилене серцебиття).

Безпека стрес-ехокардіографії схожа, як при електрокардіографічній пробі з фізичним навантаженням (дещо гірша у випадку добутамінової проби), а ускладнення (у ≈20% обстежених) включають головний біль, посилене серцебиття, парестезії, задишку, загострення стенокардії, інфаркт міокарда, загрозливі для життя аритмії, підвищення або падіння артеріального тиску, зупинку серця та специфічні ускладнення лікарських засобів (напр. бронхоспазм або АВ-блокада, викликані дипіридамолом або аденозином). Ризик смерті становить ≤1:10 000 і є у декілька разів вищим у випадку застосування добутаміну, ніж дипіридамолу.

Результативгору

Нормальні результати

Норми основних розмірів серця і швидкості кровотоку у дорослих осіб — табл. I.B.4-6.

Інтерпретація

Відхилення, які стосуються розмірів серця, а також будови і функції клапанів, обговорено у відповідних розділах.

На наступних етапах дослідження інтерпретація включає також зміни сегментарної скоротливості (найчастіше розрізняють 16–18 сегментів лівого шлуночка). Скоротливість серця описують за 4-ступеневою шкалою:

1) нормокінезія — нормальні систолічне потовщення та рухливість сегмента міокарда

2) гіпокінезія — знижені потовщення та рухливість (типова для ішемії або нетрансмурального некрозу)

3) акінезія — відсутність потовщення сегменту (типова для рубця або тяжкої трансмуральної ішемії)

4) дискінезія — парадоксальне, пасивне випинання стінки серця, спостерігається при постінфарктному рубці і аневризмах (рис. I.B.4-66).

Коронарна хвороба — внаслідок порушення кровотоку — призводить до погіршення сегментарної скоротливості під час навантаження. Якщо погіршення спостерігається у ≥2-х сегментах, діагностується ішемія. Поліпшення функції початково гіпокінетичних або акінетичних сегментів після введення низької дози лікарського засобу (найчастіше добутаміну) вказує на життєздатність міокарда. Іншими показниками, які можна оцінювати під час навантажувальної проби, є трансклапанний кровотік (напр. у пацієнтів зі стенозом гирла аорти з низьким градієнтом [дослідження з добутаміном]) та кровотік у вінцевих артеріях (дослідження коронарного резерву [з аденозином або дипіридамолом]).

Стрес-ехокардіографія має велику діагностичну та прогностичну цінність при ІХС, включаючи також пацієнтів із підозрою на гострий коронарний синдром. Є особливо корисною у пацієнтів, ЕКГ-картину у яких неможливо інтерпретувати під час електрокардіографічної проби з фізичним навантаженням, а також в осіб після реваскуляризації міокарда, у яких вона використовується з метою локалізації ділянки ішемії.

Чутливість дослідження при діагностиці ІХС становить 80–85 %, а специфічність — 85 % (наближена до сцинтиграфії).

Життєздатність міокарда, виявлена під час ехокардіографії, добре корелює з поліпшенням його функції під час лікування завдяки добрій чутливості та специфічності методу. Обмеженням ехокардіографії є залежність діагностичної точності від якості візуалізації лівого шлуночка та суб’єктивізму інтерпретації.