Радионуклидные исследования сердца
Радионуклидные исследования (РИ)производятся только в специальных радиологических центрах, что ограничивает их доступность. РИ ценно как метод визуализации сердца при клапанных пороках, главным образом приобретенных, оценки малого круга кровообращения и распознавания внутрисердечных обызвествлений.
Эхокардиография (эхо-КГ) – УЗИ сердца – высокоинформативный неинвазивный радиационно безопасный и относительно недорогой метод визуализации; может выполняться у постели больного. Обеспечивая морфологическую и гемодинамическую информацию, применяется как первичный при широком круге болезней сердца. В отличие от рентгенографии позволяет раздельно визуализировать камеры сердца, дифференцированно отображает кровоток в полостях сердца и их стенки, морфологию сердечных клапанов и подклапанных структур и др. Это дает возможность оценить размеры полостей, толщину и массу миокарда и распознать его гипертрофию или истончение стенок, судить о соотношении давления в предсердиях по положению межпредсердной перегородки. Выявляются утолщение перикарда при констриктивном перикардите, жидкость в полости перикарда и ее гемодинамические эффекты, тромбы в полостях сердца и опухоли сердца и т. д. Эхо-КГ принадлежит главная роль в распознавании непенетрирующих ранений сердца, а при пенетрирующих ранениях с ее помощью распознаются инородные тела в полости сердца. В М-режиме с высоким временным разрешением регистрируются быстрые движения створок клапанов, их нарушенные смыкание и раскрытие.
Допплероэхо-КГ позволяет оценить скорость и направление внутрисердечного кровотока посредством спектрального анализа, выявить стенотический тип кровотока и клапанную регургитацию, а ЦДК прямо визуализирует кровоток и наглядно демонстрирует эти и другие функциональные феномены. Важное достоинство – определение максимального систолического давления в легочной артерии (на основе измерения максимальной скорости потока трикуспидальной регургитации) и оценка степени легочной гипертензии.
Эхо-КГ позволяет рассчитать показатели как систолической (ударный и минутный объемы, фракцию выброса и др.), так и – с помощью спектрального анализа трансмитрального кровотока – диастолической функции (кровенаполнение в диастолу) миокарда левого желудочка и различить типы нарушения последней. Эхокардиографическая оценка правого желудочка, особенно количественная, труднее, чем левого.
Чреспищеводная эхо-КГ предпочтительна там, где важны улучшенная видимость и тонкие детали, например при распознавании тромбов в левом предсердии или вегетаций на клапанах при бактериальном эндокардите, и обеспечивает более точные расчеты объемов левого желудочка и фракции выброса. Визуализация сердца – одна из наиболее перспективных областей применения трехмерной эхо-КГ, которая должна облегчить понимание динамической морфологии сердца и уточнить объемные измерения.
Выявляемые при эхо-КГ морфологические изменения клапанов и нарушения кровотока удостоверяют диагноз клапанного порока, дают возможность определить на основании вторичных (косвенных) симптомов его гемодинамическое значение и оценить количественно тяжесть стеноза (расчет площади отверстий) и регургитации. Большие дефекты межпредсердной и межжелудочковой перегородки прямо визуализируются при эхо-КГ, с уменьшением объема шунтирования возрастает роль допплерографии. Для визуализации низкоскоростных потоков через шунты используют внутривенное контрастирование эховистом или перекисью водорода: выявляется сброс справа налево (иногда и слева направо). Благодаря перечисленным возможностям эхо-КГ вместе с допплерографией и РИ нередко позволяет обойтись без ангиокардиографии. Она играет главную роль в отборе больных для кардиохирургических вмешательств по поводу клапанных пороков и врожденных заболеваний сердца и в визуализации протезов клапанов. Этим методом также определяют снижение сократимости миокарда в участках преходящей ишемии, инфаркта миокарда, постинфарктных рубцов и аневризм или гибернирующего миокарда и подтверждают диагноз стенокардии (во время приступа) или инфаркта миокарда. В период между приступами с этой целью прибегают к стресс-эхо-КГ с провокацией повышенной нагрузкой (например посредством велоэргометрии или добутаминовой пробы), которая дешевле и безопаснее, чем перфузионная сцинтиграфия с нагрузкой. Однако обратимые нарушения сократимости миокарда определяются только у 2/3 пациентов с обратимыми дефектами перфузии. Новые эхо-контрастные средства, по-видимому, предоставят возможность эхокардиографических исследований перфузии миокарда. С помощью эхо-КГ распознаются также осложнения инфаркта миокарда, а после лечебных вмешательств оценивается эффективность реперфузии. Эффективный метод выявления нарушений перфузии миокарда в зонах, кровоснабжаемых стенозированными коронарными артериями, определения лечебной тактики и прогноза – сцинтиграфия с 201ТI. Нарушения перфузии отображаются в виде «холодных» очагов на фоне накопления РФП миокардом уже через 5-10 мин. Подтверждая ишемическую природу болей в грудной клетке и других симптомов, метод так же, как эхо-КГ, неинформативен в диагностике ИБС вне ишемических приступов. В качестве скринингового метода используют сцинтиграфию с провокацией ишемии повышенной функциональной нагрузкой на миокард. Посредством фармакопробы с дипиридамолом определяют отставание обусловленного нагрузкой роста перфузии миокарда в зонах коронаростеноза по сравнению с нормально кровоснабжаемым миокардом.
Уже с первых часов можно подтвердить или исключить диагноз инфаркта миокарда, локализовать его и определить размеры «горячего» очага с помощью сцинтиграфии с меченными 99mТс пирофосфатом и сестамиби; однако между введением РФП и получением изображений проходит не менее 12 ч. Поэтому в повседневной практике используется эхо-КГ, которая доступнее и может быть выполнена у постели больного.
Рисунок:
Вверху: парастернальная позиция длинной оси левого желудочка; датчик для М-модального исследования приставлен к грудной клетке, ультразвуковой луч направлен перпендикулярно к ее поверхности и проходит через стенку грудной клетки (CW), переднюю стенку правого желудочка (RVW), межжелудочковую перегородку (Sept), переднюю створку митрального клапана (AML), заднюю створку митрального клапана (PMV), заднюю стенку левого желудочка (LVW). Эффект раздела фаз на границе этих структур с кровью вызывает отражение ультразвукового луча, регистрируемое датчиком в период, когда он работает в качестве приемника сигналов. Давление, оказываемое ультразвуком на пьезоэлектрический элемент датчика, преобразуется в электрические сигналы, регистрируемые на экране осциллоскопа (экране эхокардиографа) по мере их поступления. В А-модальном режиме (A-mode) интенсивность принятых эхо-сигналов представлена в виде электрических импульсов различной амплитуды. В В-модальном режиме интенсивность эхо-сигналов представлена в виде яркости свечения отдельных точек. А-модальный и В-модальный режимы представляют интенсивность эхо-сигналов в реальном времени. Развертка В-модального режима по времени превращается в М-модальный режим.
Внизу: различные способы получения двумерного изображения сердца. Ультразвуковой луч перемещается (сканирует) в пределах сектора, создавая изображение сердца в реальном времени. Режим двумерного изображения сердца является развитием В-модального режима: интенсивность принятых эхо-сигналов соответствует яркости точек. В датчике с фазово-кристаллической решеткой (Phased Array) сканирование достигается последовательным возбуждением кристаллов, имеющих относительно малый диаметр. В механическом датчике (Mechanical Rotation) электрический мотор вращает три или четыре датчика для М-модального исследования мимо окна, граничащего с поверхностью грудной клетки. Работа осциллирующих датчиков (Oscillation) основана на колебании одного пьезоэлектрического элемента. В линейных датчиках (Multicristal) пьезоэлектрические элементы выстроены в один ряд и посылают параллельно направленные ультразвуковые лучи, поэтому изображение и исследуемые объекты имеют одинаковые размеры.
Ангиокардиография – визуализация камер сердца посредством серийной рентгеновской съемки или рентгенокинематографии после заполнения их КС – неразрывно связана с его катетеризацией и применяется в специализированных хирургических учреждениях. Ангиокардиография остается золотым стандартом визуализации сердца, детально отображая морфологию сердечных камер и клапанов и движения последних, позволяя измерить функциональные параметры сердечной деятельности, визуализируя функциональные нарушения. Коронарная ангиография – окончательный метод выявления коронаростеноза, определения его локализации и степени тяжести у больных стенокардией или инфарктом миокарда.
Главные показания к ангиокардиографии: расхождения между результатами эхо-КГ и клиникой; некоторые пороки, например трехстворчатого клапана (рентгенодиагностика и эхокардиографическая оценка труднее, чем митрального, тогда как ангиокардиография информативна даже при ее выполнении на обычных рентгенодиагностических аппаратах и с внутривенным контрастированием); выяснение состояния коронарных артерий; распознавание сочетанных и многоклапанных, а также врожденных пороков сердца, при которых важен комплексный анализ клинических симптомов, результатов всех методов визуализации и измерения давления в полостях сердца.Роль нативной КТ в диагностике болезней сердца ограничена главным образом уточнением обызвествлений в сердце и распознаванием болезней перикарда. При КТ с болюсным контрастированием дифференцированно отображаются полости сердца, сердечная мышца и клапаны. Применяется главным образом для распознавания морфологических изменений: аневризм сердца, тромбов в его полостях, пара– и интракардиальных опухолей размером не меньше 1 см, аномалий развития крупных сосудов и аневризм аорты. КТ и МРТ приобретают дополнительные возможности при использовании новых томографов с высоким быстродействием, которое важно при визуализации сердца, как ни в какой другой области. Важное применение скоростной КТ при скрининге ИБС – выявление обызвествлений коронарных артерий как признака их атеросклероза. Для подсчета индекса коронарной кальцификации, позволяющего с большой вероятностью отвергнуть тяжелый коронаростеноз и, по-видимому, выделить группы высокого риска, наиболее пригодны многослойная и электронно-лучевая КТ. Скоростная КТ в режиме кино также может предоставить информацию о быстротекущих гемодинамических процессах, включая оценку систолической функции и перфузии миокарда.
Магнитно-резонансная томография
Из всех альтернатив эхо-КГ только МРТ лишена радиационной вредности и не требует введения в организм йодсодержащих КС или РФП, отображая кровоток в полостях сердца без искусственного контрастирования и в любой плоскости. Поэтому МРТ претендует на роль метода визуализации сердца второй очереди. Обычная МРТ, помимо показаний общих с КТ, полезна в диагностике врожденных пороков сердца, позволяет лучше, чем эхо-КГ, оценить морфологию и функцию правого желудочка и используется в ограниченном объеме при инфарктах миокарда для определения размеров зоны инфаркта и в диагностике его осложнений (отличительное распознавание истинных аневризм от ложных, тромбов в полостях сердца от опухолей и острого тромбоза от хронического).При МРТ возможно получение изображения всего сердца, слой за слоем, в одной и той же фазе сердечного цикла; либо одного и того же слоя в последовательные фазы сердечного цикла с выведением на экран в режиме кино, что дает возможность рассчитать параметры систолической функции более точно, чем при эхо-КГ.Появление новых томографов высокого класса, обеспечивающих изображение за дыхательную паузу, повысило точность всех измерений при МРТ и открыло новые возможности, обеспечив всестороннюю оценку морфологии и функции сердца за одно исследование. Однако применение высокоскоростных КТ и МРТ в практике ограничено из-за их высокой стоимости. Они неприменимы, в отличие от эхо-КГ, у постели больного и в кабинетах кардиологов, а МРТ непригодна для исследования тяжело больных из-за того, что в магнитном поле нарушается функционирование систем жизнеобеспечения. Эти ограничения часто определяют выбор метода изображения в кардиологии в пользу эхо-КГ.
Для морфологической оценки проксимальных отделов коронарных артерий используются малоинвазивные КТА(компьютерна томографическая ангиография) и КМРА( компьютерна магнитно-резонансной ангиографи). Хотя они пока не заменяют коронарографию, чувствительность многослойной КТА в определении гемодинамически значимого коронаростеноза достигает 89 %, специфичность – 91 %. Оба метода перспективны как скрининговые у пациентов с болями в грудной клетке, для мониторинга прогрессирования ИБС при установленном диагнозе и для выбора метода лечения. Посредством МРА можно измерять коронарный кровоток и его резерв.Последние достижения МРТ, реализованные в новых томографах, обеспечивают широкий диапазон возможностей при ИБС и инфаркте миокарда: исследования сократительной функции миокарда, после внутривенного контрастирования – его перфузии, функциональную оценку коронарного кровотока с дипиридамоловой пробой, определение жизнеспособности миокарда.