Рисунок 5.1. ЭхоКГ в одномерном режиме. В одномерном режиме измеряется переднезаднее укорочение полости левого желудочка. Оно равно отношению разности конечно-систолического (LVESD) и конечно-диастолического (LVEDD) размеров к конечно-диастолическому размеру в процентах. Кроме того, в этом режиме можно измерить толщину задней стенки левого желудочка и межжелудочковой перегородки, а также выявить нарушения подвижности последней. Скорость развертки во времени 100 мм/с. Калибровочные метки соответствуют расстоянию 5 мм.
Двумерная ЭхоКГ позволяет увидеть срез сердца и оценить пространственное соотношение его структур. Поскольку одновременно можно исследовать сердце только в одной плоскости, полное эхокардиографическое исследование сердца проводится в нескольких позициях. При трансторакальной ЭхоКГ эти позиции получаются из нескольких эхокардиографических доступов: парастернального, апикального, субкостального (под мечевидным отростком) и супрастернального (из яремной вырезки). Только при изучении сердца из всех позиций можно надежно представить себе его трехмерную картину (рис. 5.2, 5.3, 5.4, 5.5). Двумерный режим дает представления об анатомических соотношениях, но не дает достаточной информации о внутрисердечной гемодинамике. Он не позволяет выявить мелких дефектов, легкой недостаточности клапанов и других нарушений кровотока.
Рисунок 5.2. ЭхоКГ, парастернальный доступ. А. Длинная ось левого желудочка у здорового ребенка, доступ из четвертого межреберья слева. Спереди правый желудочек (RV), за ним левый желудочек (LV), аорта (АО) и левое предсердие (LA). Между желудочками — межжелудочковая перегородка. Б. Тот же ребенок, короткая ось аортального клапана (АО), доступ из третьего межреберья. Между правым предсердием (RA) и правым желудочком (RV) видно трехстворчатый клапан. Между правым желудочком и легочным стволом (РА) — клапан легочной артерии. Видны створки аортального клапана. В. Очень высокий парастернапьный доступ справа (из подключичной ямки) позволяет увидеть легочный ствол (МРА), правую (RPA) и левую (LPA) легочные артерии. Хорошо видно взаиморасположение правой легочной артерии и восходящей аорты (ААО). THYMUS — тимус.
Исследовать кровоток позволяет допплеровское исследование. Кристиан Допплер (1803—1853) — австрийский физик, впервые показавший, что, когда наблюдатель движется относительно источника звука, воспринимаемая частота отличается от испускаемой. Наблюдатель, движущийся к источнику звука, воспринимает более высокую частоту, чем неподвижный наблюдатель. Это явление носит название эффекта Допплера, а разница между испускаемой и воспринимаемой частотами называется допплеровским сдвигом частоты.
При допплеровском исследовании определяют скорость кровотока в сердце и крупных сосудах. Кровоток оценивается при спектральном и цветном допплеровском исследовании. При спектральном допплеровском исследовании скорость кровотока откладывается по вертикали как функция от времени (рис. 5.6). Если ток крови направлен к датчику, ему присваивают положительные значения, если от датчика — отрицательные. Спектральное допплеровское исследование может проводиться в импульсном или постоянно-волновом режиме. Импульсный режим позволяет точно локализовать место измерения кровотока, однако максимально измеримая скорость при этом ограничена. Его используют для выявления источника патологического кровотока, например регургитации через клапаны, и направления тока крови. В постоянно-волновом режиме можно определять любую скорость кровотока, однако локализовать кровоток при этом нельзя: одновременно определяются все скорости кровотока вдоль ультразвукового луча. Поэтому обычно в импульсном режиме определяют точную локализацию и направление кровотока в разные фазы цикла, а в постоянно-волновом режиме более точно определяют его скорость.
Рисунок 5.3. ЭхоКГ, апикальная четырехкамерная позиция. А. В четырехкамерной позиции видно сердце от верхушки до основания. Сверху видны правое (RA) и левое (LA) предсердия, между которыми еле заметна межпредсердная перегородка. Между предсердиями и желудочками видны открытые митральный и трехстворчатый клапаны, а между левым (LV) и правым (RV) желудочками — межжелудочковая перегородка. Б. При смещении плоскости сканирования вперед становится виден корень аорты (АО), отходящей от левого желудочка.
ЭхоКГ, субкостапьный доступ. А. Плоскость сканирования проходит слегка отклонившись назад от фронтальной плоскости. Видны правое предсердие (RA), межпредсердная перегородка (IS), легочные вены (PV), впадающие в левое предсердие (LA). Б. При прохождении плоскости сканирования несколько впереди предыдущей становится виден выносящий тракт левого желудочка. На снимке между правым предсердием (RA) и желудочком (RV) виден трехстворчатый клапан. Кроме того, виден аортальный клапан (AV) и правая легочная артерия (RPA), проходящая за восходящей аортой.
Рисунок 5.5. ЭхоКГ, сагиттальные позиции. А. Субкостальный доступ. Плоскость сканирования проходит несколько слева от срединной плоскости. Видно поперечное сечение левого желудочка (LV), правый желудочек (RV) и легочный ствол (РА), огибающий левый желудочек. Б. Субкостальный доступ. Плоскость сканирования проходит несколько справа от срединной плоскости. Видна верхняя полая вена (SVC), впадающая в правое предсердие (RA); левое предсердие (LP), а также поперечное сечение правой легочной артерии (RPA), проходящей за верхней полой веной. В. Супрастернальная позиция длинной оси дуги аорты (из яремной ямки), здоровый грудной ребенок. Сверху видна левая плечеголовная вена (IV), лежащая впереди восходящей аорты (ААО). Хорошо видна также дуга аорты и нисходящая аорта (DAO). Видно место отхождения левой сонной артерии (LCA) от дуги аорты. Под дугой аорты видно поперечное сечение правой легочной артерии (RPA).
Рисунок 5.6. Постоянно-волновое допплеровское исследование при коарктации аорты, су- прастернальный доступ. Скорость кровотока определяется в нисходящей аорте. Метки на вертикальной оси соответствуют 1 м/с, на шкале отложены скорости от 0 до 3 м/с в обе стороны. Поскольку кровоток направлен отдатчика, его скорость откладывается ниже изолинии. Максимальная скорость кровотока развивается в систолу и достигает 2,6 м/с, что соответствует градиенту давления 27 мм рт. ст.
Цветное допплеровское исследование — важный этап ЭхоКГ. При этом исследовании информация о скорости кровотока в разных участках обрабатывается, преобразуется в цвет и накладывается на изображение, полученное в двумерном режиме. Кровоток, направленный к датчику, отображается красными тонами, а отдатчика — синими (при этом чем выше скорость, тем ярче цвет). Турбулентный кровоток изображается смесью цветов, на некоторых аппаратах с добавлением зеленого. Изображение обновляется несколько раз в секунду и дает представление о распределении кровотока в реальном времени. При цветном допплеровском исследовании можно оценить направление, скорость и турбулентность кровотока, что позволяет легко распознать нарушения внутрисердечной гемодинамики (рис. 5.7). Скорость кровотока при цветном допплеровском исследовании определяется качественно, его нельзя использовать для точного определения скорости. Оно позволяет выявить участки патологического кровотока и направить ультразвуковой луч для спектрального исследования. Одномерный и двумерный режимы ЭхоКГ и спектральное и цветное допплеровское исследование с разных сторон освещают анатомию и физиологию сердца, поэтому полное эхокардиографическое исследование должно проводиться во всех этих режимах.
ЭхоКГ позволяет измерить основные размеры сердца, оценить его функцию, рассчитать градиенты давления и величину сброса. Размеры камер и сосудов, полученные в одномерном или двумерном режиме, сравнивают с нормальными значениями. Эти данные позволяют оценить нарушения, возникающие при патологическом токе крови: например, оценить дилатацию левого желудочка при аортальной недостаточности. Для детей существуют специальные таблицы нормальных размеров камер сердца, крупных сосудов и отверстий клапанов в зависимости от площади поверхности тела и веса или возраста и роста.
Функцию левого желудочка оценивают в одномерном режиме по переднезаднему укорочению (относительное уменьшение переднезаднего размера левого желудочка в систолу). В норме переднезаднее укорочение левого желудочка в детском возрасте остается постоянным и лежит в диапазоне 28—44%. Переднезаднее укорочение левого желудочка определяется очень просто, но оно не учитывает пред- и посленагрузки, поэтому не позволяет однозначно судить о сократимости. Так, при тяжелой артериальной гипертонии сократимость может быть нормальной, а переднезаднее укорочение сниженным. Кроме того, переднезаднее укорочение может служить показателем функции левого желудочка только при нормальной его форме. Если межжелудочковая перегородка не сокращается или движется парадоксально, переднезаднее укорочение перестает отражать функцию левого желудочка. При нарушении формы левого желудочка его объем и фракция выброса оценивают в двумерном режиме. Один из способов расчета фракции выброса — метод дисков. При расчете по этому методу левый желудочек условно разбивается на диски равной толщины, объемы которых рассчитываются и складываются. Для этого в двумерном режиме вручную очерчивается полость левого желудочка в систолу и диастолу, после чего компьютер сам разбивает ее на диски и считает объемы. Фракция выброса считается как отношение разности между конечно-диастолическим и конечно-систолическим объемами к конечно-диастолическому объему. В норме фракция выброса составляет 56—78%. Этот метод работает даже при неправильной форме левого желудочка. Однако фракция выброса все равно зависит от пред- и посленагрузки. Несмотря на это ограничение, это очень полезный показатель функции левого желудочка.
Количественную оценку кровотока в сердце и крупных сосудах проводят при помощи спектрального допплеровского исследования. Скорость кровотока позволяет рассчитать градиент давления вдоль него. Зависимость градиента давления от максимальной скорости кровотока описывается модифицированным уравнением Бернулли:
Градиент давления, мм рт. ст. = 4 х (Скорость, м/с)2.
Так, при максимальной скорости кровотока 3 м/с градиент давления получается равным 4 х З2 = 36 мм рт. ст. Очень быстрый кровоток может возникать при дефектах межжелудочковой перегородки, открытом артериальном протоке, стенозе и недостаточности клапанов, а также при коарктации аорты и после хирургического сужения легочной артерии (рис. 5.7). По градиенту давления можно судить о давлении в камере сердца или сосуде, а также о тяжести стеноза. Помимо градиентов давления рассчитывают потоки, например сердечный выброс. Ударный объем можно рассчитать, измерив площадь под кривой скорости кровотока в зависимости от времени и поперечное сечение клапана в двумерном режиме. Поток получается умножением поперечного сечения кровотока на площадь под кривой скорости (полученной спектральным допплеровским исследованием) за один сердечный цикл. Полученная величина — это объем, протекающий через исследованное сечение за один сердечный цикл. В случае аортального клапана это будет ударный объем, который при умножении на ЧСС даст сердечный выброс.
ЭхоКГ плода надежно выявляет многие пороки сердца уже на 16-й неделе внутриутробного развития. Высокое разрешение ЭхоКГ в двумерном режиме и качественное цветное допплеровское исследование дают возможность диагностировать внутриутробно большинство пороков сердца, за исключением незначительных поражений клапанов и мелких дефектов межжелудочковой и межпредсердной перегородок. Чаще всего ЭхоКГ плода проводят при отягощенной наследственности по порокам сердца, патологии сердца, выявленной при УЗИ плода, таких факторах риска у матери, как сахарный диабет, и при подозрении на аритмии у плода. При обнаружении тяжелых и плохо поддающихся лечению пороков сердца предлагают прерывание беременности или родоразрешение в специализированном стационаре, где новорожденному сразу может быть оказана надлежащая помощь. ЭхоКГ плода позволяет диагностировать аритмии и принимать решение о лечении. Так, при полной АВ-блокаде следят за развитием водянки и при появлении ее признаков проводят родоразрешение. При многоплодной беременности с помощью ЭхоКГ следят за сердечно-сосудистыми осложнениями и развитием внутриутробной гипоксии. Ведением многоплодных беременностей должны заниматься врачи сразу нескольких специальностей: пе- ринатологи, неонатологи, акушеры и детские кардиологи. Они следят за любыми отклонениями и принимают решение о лечении, в том числе о времени и способе родоразрешения.
Чреспищеводная Эхо КГ применялась у детей весом всего лишь 2,3 кг; фазированный ультразвуковой датчик помещался при этом на кончике гастроскопа диаметром 6 мм. Этот метод позволяет увидеть сердце из пищевода или желудка, если трансторакальная ЭхоКГ дает изображения плохого качества или ее проведение невозможно (например, во время операции, когда грудная клетка вскрыта, или после операции, когда на нее наложены повязки). Чаще всего чреспищеводная ЭхоКГ показана детям во время операции на сердце. Интраоперационная чреспищеводная ЭхоКГ играет очень важную роль: она может изменить ход уже начавшейся операции, выявить послеоперационные нарушения, требующие дополнительного вмешательства, пока больной еще на операционном столе, и помогает определиться с медикаментозным лечением сразу после снятия с искусственного кровообращения. Кроме того, ее используют при установке стентов и других эндоваскулярных вмешательствах, в том числе для контроля за положением катетеров при транссептальной катетеризации сердца и при катетерной деструкции.
Стресс-ЭхоКГ чаще проводят взрослым, но сейчас начинают шире использовать и у детей. В отличие от обычной ЭхоКГ, при стресс-ЭхоКГ сердце исследуют в состоянии повышенной сократимости за счет физической нагрузки или введения добута- мина. При стресс-ЭхоКГ удается выявить нарушения функции желудочков, которые не видны в состоянии покоя. У детей стресс- ЭхоКГ проводят для оценки переносимости нагрузки после операций на сердце, а также при болезни Кавасаки.
ЭхоКГ с контрастированием в двумерном или одномерном режиме используют для выявления сброса крови справа налево, а также для лучшей визуализации структур сердца. Контрастирование достигается введением в периферическую вену или центральный венозный катетер 1—2 мл взболтанного физиологического раствора, раствора глюкозы или другой инфузионной жидкости, перемешанной с небольшим количеством крови. Образующиеся при введении такого контраста мелкие пузырьки определяются ультразвуковым датчиком. Из-за своего размера (от 30 до 200 мкм) они застревают в капиллярном русле легких и в норме не проходят в сосуды большого круга. Однако при сбросе крови справа налево пузырьки вместе с током крови попадают в левые отделы сердца и тем самым позволяют увидеть даже незначительный сброс, не выявляемый при рентгеноконтрастном исследовании сердца и методом Фика. Эта методика особенно полезна для выявления сброса крови справа налево на уровне предсердий (рис. 5.8).
Телеметрическую ЭхоКГ используют, если специалиста по детской ЭхоКГ поблизости нет, а для выбора тактики лечения необходима его срочная консультация. В этом случае эхокардиографическое изображение передают по электронным сетям в ближайший специализированный стационар, где детский кардиолог может посмотреть его в режиме реального времени или сразу по выполнении исследования. Врач, проводящий ЭхоКГ, часто связывается с детским кардиологом по телефону и прямо во время исследования получает от него указания. Показано, что телеметрическая ЭхоКГ надежна и экономически эффективна при обследовании больных в отдаленных местностях; так, она позволяет избежать большого числа ненужных транспортировок новорожденных в специализированные стационары.
В эпоху платной медицинской помощи врач общей практики вынужден с особым вниманием относиться к экономической целесообразности применения диагностических методов. Тем не менее многие врачи заблуждаются относительно стоимости и показаний к ЭхоКГ. Больным с шумами часто проводят ЭхоКГ вместо того, чтобы направить их к кардиологу. Bensky с соавт. показали, что причина такой практики — значительная недооценка большинством врачей стоимости ЭхоКГ; врачи считают, что стоимость ЭхоКГ и консультации кардиолога примерно одинаковы. Кроме того, они думают, что кардиолог все равно направит ребенка с шумом на ЭхоКГ, несмотря на обилие публикаций о том, что одной лишь консультации кардиолога часто достаточно для определения причины шума в сердце и что экономически это более выгодно. Тем не менее использование ЭхоКГ при подозрении на пороки сердца врачами первичной помощи продолжает расти.
Влияние опыта и умения врача на результаты ЭхоКГ часто недооценивают. При проведении ЭхоКГ нужно принимать множество решений: подбирать правильные установки аппаратуры, выбирать подходящие датчики, выводить позиции с хорошим обзором, а при обследовании детей еще и находить с ними контакт. Для того чтобы подбодрить и развлечь ребенка, нужен опыт. Опытному и терпеливому врачу для проведения ЭхоКГ редко приходится прибегать к транквилизаторам. Результаты исследования и их надежность очень сильно зависят от того, кто их получает; недавно было показано, что при обследовании детей во взрослых эхокардиографических лабораториях очень высока частота серьезных диагностических ошибок. С учетом всего вышесказанного мы считаем, что направлять ребенка на ЭхоКГ должен врач-кардиолог, а выполнять ее должны в специализированной детской лаборатории.