Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВАI Обзор литературы 11
1.1. Фетальное кровообращение и допплегографические методы его оценки 11
1.2. Значение методов допплерографии в пренатальнои диагностике врождённых пороков сердца 20
1.3. Диагностические возможности импульсной допплерографии в оценке нарушений сердечного ритма у плода 26
1.4. Роль допплерографии в изучении функциональных изменений сердечно-сосудистой системы плода 30
Глава II Материал и методы исследования 33
2.1. Клиническая характеристика материала 33
2.2. Методологический алгоритм допплерэхокардиографического исследования сердца плода 39
2.3. Характеристика использованных статистических методов и технических средств 61
Глава III Результаты исследования 62
3.1. Динамика показателей импульсной допплерэхокардиографии плода при физиологическом течении беременности 62
3.2. Качественная и количественная оценка гемодинамики плода при врождённых пороках сердца с использованием допплерографии 74
3.3. Результаты использования импульсной допплерографии в диагностике нарушений сердечного ритма у плода 141
3.4. Динамика показателей импульсной допплерэхокардиографии при вторичных, функциональных изменениях со стороны сердечнососудистой системы плода 152
3.5. Значение методов комплексной эходопплеркардиографии для оценки выраженности сердечной недостаточности плода 165
Глава IV Обсуждение 170
Заключение 187
Выводы 190
Практические рекомендации 192
Указатель литературы
- Значение методов допплерографии в пренатальнои диагностике врождённых пороков сердца
- Методологический алгоритм допплерэхокардиографического исследования сердца плода
- Качественная и количественная оценка гемодинамики плода при врождённых пороках сердца с использованием допплерографии
- Динамика показателей импульсной допплерэхокардиографии при вторичных, функциональных изменениях со стороны сердечнососудистой системы плода
Значение методов допплерографии в пренатальнои диагностике врождённых пороков сердца
Современная пренатальная кардиология нуждается не только в детальном изучении анатомии сердца плода, но и в достоверных методах оценки его гемодинамики. Внутриутробная ЭхоДКГ - это комплексная оценка сердечно-сосудистой системы плода. Допплерография стала неотъемлемой частью функциональной оценки фетального кровообращения, однако, её диагностические возможности при различных вариантах сердечнососудистой патологии плода по-прежнему остаются предметом дискуссий.
Кровообращение плода имеет ряд отличительных особенностей [9,37,64]. Регуляция фетальной гемодинамики осуществляется за счет трёх физиологических шунтов: венозного протока (ВП), артериального протока (АП) и овального окна (ОО) [141]. ВП представляет собой узкую вену, которая является прямой коммуникацией между веной пуповины и центральной венозной системой. Через ВП формируется поток хорошо оксигенированной крови, который в обход печеночной циркуляции направляется через НПВ и ОО к левым отделам сердца и в конечном итоге к жизненно важным органам. Таким образом, венозный проток играет центральную роль в венозном возврате, направляя приблизительно 50-60% крови из пупочной вены непосредственно к сердцу [1,140]. ВП не является пассивным сосудом, его диаметр контролируется сфинктером. В норме венозный проток находится в частично сокращенном состоянии. При наличии гипоксии или повышенной постнагрузки ВП значительно дилатируется, что позволяет увеличить объём шунтирования в обход печеночной перфузии [1,136]. Это приводит к удвоению кислородного насыщения крови в нижней полой вене и повышенному снабжению кислородом миокарда и головного мозга. Овальное окно и артериальный (боталлов) проток действуют как обходные шунты, позволяющие крови из полых вен, минуя лёгкие, поступать в систему большого круга кровообращения [10]. Антенатально лёгочный кровоток составляет всего лишь 12-13% выброса из ПЖ. Основной объём крови из правого желудочка через АП поступает в нисходящую аорту.
Таким образом, основная особенность деятельности сердца плода состоит в том, что оба желудочка нагнетают кровь в аорту, то есть в большой круг кровообращения. Следует особо подчеркнуть что, левая и правая половины сердца у плода соединяются параллельно, а не последовательно как у взрослых [9,212]. Постнагрузка ПЖ, главным образом, обусловлена сосудистым сопротивлением лёгочного ствола, артериального протока, нисходящей аорты и её висцеральных ветвей, а также суммарным сопротивление сосудов плаценты. Сосудистое сопротивление восходящего отдела аорты и брахеоцефальных артерий в большей степени определяют постнагрузку ЛЖ. На преднагрузку правого и левого желудочков также влияют разные сосудистые бассейны. КДО ПЖ зависит от объёма кровотока в полых венах, а ЛЖ - от кровотока в лёгочных венах, венозном протоке и левой печёночной вене [46,54,212].
Особенности фетального кровообращения отражаются и на показателях внутрисердечной гемодинамики. Незначительный объём лёгочного кровотока и высокие величины легочного сосудистого сопротивления способствуют высоким цифрам давления в ПЖ и ЛА, а также повышению давления в 1111. Величина давления в правых отделах сердца превышает аналогичный показатель в левом желудочке и аорте на 10-20 мм.рт.ст. и находится в пределах 75-80 мм.рт.ст [37]. У плода показатель общепериферического сопротивления ниже общелёгочного приблизительно в 4-5 раз. Около 67-70% ударного объема сердца приходится на долю ПЖ [64].
Знание нормальной гемодинамики плода естественным образом ставит перед клиницистами задачу чёткой визуализации сердца и сосудов с оценкой возможных нарушений. Прошло более 30 лет с момента, когда D. Robinson и соавт. впервые продемонстрировали возможность визуализации некоторых структур сердца плода с идентификацией межжелудочковой перегородки при помощи ЭхоКГ. Благодаря совершенствованию ультразвуковой аппаратуры и внедрению в акушерскую практику допплеровского метода стало возможным оценивать внутрисердечную гемодинамику плода. Первые сообщения о возможности использования метода импульсного допплера для исследования чрезклапанного кровотока у плода были сделаны D. Maulik и соавт. в 1984 г. Первые эхокардиографические исследования плода с использованием цветового допплеровского картирования были проведены G. DeVore и соавт. в 1985 году и D, Maulik и соавт. в 1986 году. Важным событием в развитии метода допплерографии и его популяризации в акушерской практике стало использование в 1987 г. трансвагинального цветового допплеровского картирования, пионером которого по праву считается A. Kurjak. В последующем, проведенные в этом направлении многочисленные исследования позволили детально разработать методику допплерэхокардиографии плода [3,4,9,22,42,47,56,120,158].
Основным преимуществом допплерэхокардиографии перед обычной визуальной оценкой сердца плода является возможность с ее помощью определить характер и степень тяжести нарушений внутрисердечной гемодинамики [72,75,146]. Выявление измененного спектра кривых скоростей чресклапанного кровотока, а также аномальных шунтов позволяет диагностировать и/или подтвердить структурные нарушения сердца плода [83,88,97,161,181].
С помощью импульсной допплерографии можно зарегистрировать спектр кривых скоростей кровотока (КСК) практически в любой точке сердечно-сосудистой системы плода: в магистральных артериях, системных венах, на атриовентрикулярных клапанах, в выводных отделах желудочков, а также в фетальных коммуникациях. На морфологию КСК в той или иной степени влияют различные факторы, такие как преднагрузка, постнагрузка, сократимость и растяжимость (комплаенс) миокарда желудочков и частота сердечных сокращений (ЧСС) [43,54,212]. На качество получаемого изображения влияет положение плода, его двигательная и дыхательная активность, срок гестации, особенности строения передней брюшной стенки матери и т.п [4,22,42,210].
Методологический алгоритм допплерэхокардиографического исследования сердца плода
Исследование проводилось в положении беременной лежа на спине, под контролем ее самочувствия. Первично уточнялся срок гестации по бипариетальному размеру головки (БПР), длине бедра (ДБ) и по первому дню последнего менструального цикла. В 3-м триместре определялось предлежание плода с целью уточнения места оптимальной видимости фетального сердца.
Исследование сердца плода начинали с двухмерной эхокардиографии. Для постановки точного топического диагноза использовали алгоритм эхокардиографического исследования сердечно-сосудистой системы плода, разработанный на базе перинатального кардиологического центра НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. Данный алгоритм основан на сегментарном подходе Van Praagh в модификации Becher А.Е. и его основными моментами являются: - определение висцерального ситуса; - идентификация камер сердца; - определение предсердно-желудочкового соответствия; - определение желудочково-сосудистого соответствия; - функциональное состояние камер и клапанного аппарата сердца плода. Допплеркардиографическое исследование плода проводили в режиме импульсной допплерографии, а также в режиме цветового и энергетического допплеровского картирования.
Для получения и анализа кривых скоростей кровотока (КСК) при исследовании сердечно-сосудистой системы плода применяли импульсную допплерографию. Поскольку импульсно-волновой допплер позволяет оценить кровоток в любой точке, стандартное допплеровское исследование в режиме импульсно-волнового допплера включало в себя прежде всего оценку кровотока в приточном и выводном отделах левого и правого желудочков, в фетальных коммуникациях, а также магистральных артериях и венах плода.
Первоначально выбирали оптимальные сечения для исследования. Для изучения кровотока через атриовентрикулярные клапаны оптимален четырехкамерный срез; для оценки кровотока на уровне выводных отделов желудочков сердца и магистральных сосудов оптимальны сечение пяти камер сердца с визуализацией восходящего отдела аорты, сечение на уровне клапана Ао по короткой оси и проекция ВОПЖ по длинной оси. Затем курсор располагали максимально параллельно исследуемому потоку крови. Для адекватной регистрации кривых скоростей чрезклапанного кровотока необходимо добиваться такого сечения, при котором угол между допплеровским лучом и направлением кровотока составлял не более 30. Поток крови может быть охарактеризован в масштабе контрольного объёма. Для регистрации чрезклапанного кровотока при допплерэхо-кардиографическом исследовании плода использовали контрольный объём размером 2-3 мм. Для точной регистрации и получения оптимального спектра кривых скоростей чрезклапанного кровотока не менее важным является место локации контрольного объёма. Для исследования АВ клапанов контрольный объем помещали непосредственно под ними в желудочки сердца, ближе к их стенкам, для регистрации кривых скоростей кровотока через клапаны главных артерий - в центре сосуда над клапаном.
Тональность получаемых аудиосигналов также помогает убедиться в правильности регистрации изучаемых кривых скоростей кровотока. Возникающие помехи и шумы от стенок желудочков или сосудов могут быть устранены путем использования частотного фильтра. Для исследования внутрисердечного кровотока у плода использовали фильтр 100 Гц. Необходимо учитывать, что незначительное изменение угла сканирования приводит к изменению регистрируемой максимальной скорости кровотока.
Оценку кривых скоростей кровотока производили после получения 3-5 последовательных сокращений с наивысшей скоростью. Долплерэхокардио-графическое исследование проводили в период апноэ и двигательного покоя плода для устранения влияния поведенческих реакций на состояние внутрисердечного кровотока.
Спектрограмма диастолического кровотока через трикуспидальный и митральный клапаны характеризуется наличием идентичных двухфазных кривых. Первый пик (Е) - ранний диастолический - отражает пассивное наполнение желудочков; второй пик (А) - поздний диастолический -соответствует активному сокращению предсердий и завершает наполнение желудочков сердца (рис.3,4,5).
В отличие от атриовентрикулярных клапанов систолический кровоток через клапаны аорты и легочного ствола характеризуется однофазной кривой с относительно коротким временем акцелерации по отношению ко времени изгнания из желудочков. Характер кровотока одинаков как для клапана аорты, так и для легочного ствола (рис.6,7,8,9).
Качественная и количественная оценка гемодинамики плода при врождённых пороках сердца с использованием допплерографии
На первом этапе исследования проводился анализ характерных изменений гемодинамики плода при неосложнённом течении беременности. Изучение нормального сердца плода было необходимо для дальнейшего сравнительного анализа количественных параметров, характеризующих внутрисердечную гемодинамику при различной сердечной патологии, и выявления наиболее важных, в диагностическом и прогностическом аспектах, показателей.
С этой целью фетальная эходопплеркардиогафия была проведена в динамике 173 женщинам с физиологическим течением беременности в 16-20, 21-25, 26-30, 31-35 и 36-40 недель гестации.
В таблице 7 представлено общее количество наблюдений в каждый гестационный период и возможность регистрации чётких кривых скоростей кровотока в зависимости от места расположения контрольного объёма и срока беременности.
Средние значения основных показателей внутрисердечной гемодинамики плода в зависимости от срока гестации при физиологическом течении беременности представлены в таблицах 8-13.
Скоростные характеристики, такие как максимальная, средняя линейная и объёмная скорости кровотока через AV-клапаны увеличивались прямо пропорционально сроку беременности. Обращает на себя внимание, что скоростные показатели трикуспидального клапана превышали аналогичные значения для митрального клапана во всех исследуемых подгруппах. Отношение максимальной скорости кровотока через трикуспидальный клапан к митральному было больше 1,0 на всём протяжении беременности, что свидетельствует о функциональном преобладании правых отделов сердца плода над левыми.
При сопоставлении максимальных скоростей кровотока в фазу ранней и поздней диастолы через AV-клапаны установлено, что у плода в отличие от детей и взрослых, наблюдается преобладание скорости кровотока при активном наполнении желудочков. Соотношение пиков Е/А постепенно возрастает и приближается к 1,0 ближе к доношенному сроку преимущественно за счёт увеличения кровотока в фазу ранней диастолы.
Анализ кривых скоростей кровотока через клапаны аорты и лёгочного ствола выявил постепенное увеличение чрезклапанного кровотока в этих сосудах пропорционально сроку беременности. Значения скоростных показателей кровотока в аорте были достоверно выше, чем в лёгочном стволе. Однако степень этого превалирования постепенно снижалась на протяжении 3 триместра и в доношенном сроке соотношение Vmax лд/ Vmax Ло составило 0,91±0,01. Преобладание максимальной и средней линейной скоростей кровотока через клапан аорты не противоречит полученным данным для атриовентрикулярных клапанов, поскольку диаметр клапанного отверстия лёгочного ствола достоверно больше аортального и, следовательно, объёмный кровоток также больше в лёгочном стволе.
Время ускорения потока в аорте и лёгочной артерии достоверно увеличивалось со сроком гестации. При этом время изгнания практически не изменялось на протяжении всей беременности. По нашим данным AT в лёгочной артерии было достоверно меньше чем в аорте в сроки 16-30 недель, что объясняется более высоким средним давлением в ЛА. Было выявлено постепенное увеличение отношения времени ускорения ко времени изгнания через клапаны аорты и лёгочной артерии, что свидетельствует о снижении периферического сосудистого сопротивления по мере приближения к доношенному сроку беременности.
Данные об изменении показателей кровотока в артериальном протоке и нисходящей аорте плода представлены в таблице 10.
Конечно-диастолическая скорость кровотока в АП и нисходящей Ао может быть зарегистрирована начиная с 15 недель гестации. Максимальная скорость систолического и диастолического кровотока в этих сосудах увеличивалась прямо пропорционально сроку беременности.
Нами не отмечено существенных изменений индексов пульсации, сосудистого сопротивления и систолодиастолического отношения в аорте и артериальном протоке на протяжении неосложнённой беременности. Однако значение PI в АП было достоверно выше, чем в Ао и составило 2,46±0,52 против 1,85±0,47 (р 0,05). PI в нисходящей аорте прогрессивно снижался между 16 и 20 неделями и в последствии оставался неизменным вплоть до родов.
Следует отметить, что при не осложненном течении беременности не наблюдается нулевых и отрицательных значений диастолического кровотока в аорте плода, что отражает непрерывное поступательное движение крови через этот сосуд на протяжении всего сердечного цикла.
Лёгочные вены. Было обнаружено достоверное возрастание максимальных скоростей волн S, D и А, а также средней скорости кровотока Татх с увеличением срока беременности. Причём пиковая диастолическая скорость и Татх существенно возрастали лишь до 30-31 недели, а затем их значения достоверно не изменялись вплоть до родов. Особенностью кровотока в лёгочных венах плода по сравнению с новорожденным является наличие антеградного потока к ЛП на протяжении всего сердечного цикла, так как давление в ЛВ сохраняется достаточно высоким даже во время систолы предсердий. Все рассчитанные нами уголнезависимые отношения и индексы линейно уменьшались с увеличением гестационного срока. Что свидетельствует о постепенном улучшении эластических свойств миокарда ЛЖ и его диастолическои функции, а также возрастании преднагрузки.
Полые вены. При анализе спектра кровотока в нижней и верхней полых венах было выявлено достоверное увеличение максимальной систолической, максимальной диастолическои и средневременнои скоростей со сроком беременности. Максимальная скорость реверсного кровотока в течение предсердного сокращения (А) достоверно снижалась, что по всей вероятности было результатом уменьшения мышечной нагрузки на ПЖ в связи с увеличением его эластичности. Процент реверсного кровотока также достоверно снижался на протяжении II и Ш-его триместра беременности. Снижение остаточного объёма и соответственно желудочкового конечно-диастолического давления изменяет градиент давления между ПЖ и ПП в конце диастолы, что и определяет процент реверсного кровотока. Отсюда следует, что процент реверсного кровотока в нижней полой вене плода является важным функциональным показателем для обоих желудочков.
Динамика показателей импульсной допплерэхокардиографии при вторичных, функциональных изменениях со стороны сердечнососудистой системы плода
Для изучения характерных изменений гемодинамики при хронической гипоксии плода, динамическое допплерэхокардиографическое исследование было проведено 126 женщинам, у которых беременность протекала на фоне острых или хронических заболеваний (табл.72).
При анализе течения настоящей беременности в данной группе обследованных выявлена высокая частота осложнений беременности. Так, ранний токсикоз наблюдался у 43 (34,1%) пациенток, причем, у 1 - тяжелая форма, сопровождавшаяся выраженной потерей веса. Клинические проявления угрозы прерывания беременности в I и II триместрах отмечались у 57 (45,2%) женщин; 29 (23,0%) пациенток находились на стационарном лечении по поводу угрожающих преждевременных родов.
Острые респираторные заболевания и грипп, сопровождавшиеся умеренной и высокой лихорадочной реакцией, отмечены в течение I триместра беременности у 16 (12,7%) обследованных. Одна женщина перенесла гнойный остеомиелит с последующим оперативным лечением в стационаре и антибиотикотерапией. Течение второй половины беременности осложнилось нефропатией у 2 (1,6%) женщин.
Беременность закончилась своевременными родами в сроке 38-40 недель у 62 (49,2%) женщин. Преждевременные роды произошли у 64 (50,8%) пациенток, в том числе в 30 недель у 1, в 32 - у 6, в 33 - у 13, в 34 - у 22, в 35 - у 16, в 36 - у 6, и в 37 недель - у 1 беременной. Операция кесарева сечения произведена 40 (31,7%) пациенткам.
Анализируя результаты эходопплеркардиографического исследования плодов, мы пришли к заключению, что изменения кровотока носили сходный характер для всех подгрупп с осложнённым течением беременности и экстрагенитальной патологией матери. Средние значения основных показателей артериального, венозного и внутрисердечного кровотоков в зависимости от срока гестации при хронической гипоксии плода представлены в таблицах 73-78.
Максимальная скорость кровотока в раннюю диастолу, была достоверно снижена как для митрального так и для трикуспидального клапанов для всех изучаемых подгрупп. Максимальная скорость кровотока в фазу поздней диастолы достоверно увеличивалась в 53,9% случаев, снижалась - в 33,4% и не отличалась от гестационной нормы в 12,7% наблюдений. Были выявлены, достоверно более низкие численные значения отношения максимальных скоростей кровотока в фазу ранней и поздней диастолы Е/А для обоих АВ-клапанов по сравнению с гестационной нормой. Кроме того, нами установлено, что у плодов с хронической гипоксией, отношение Е/А для митрального клапана было снижено в большей степени, чем для трикуспидального. Отношение Атк/Амк в большинстве случаев достоверно не отличалось от гестационной нормы, однако в 22% наблюдений было меньше 1,0 что свидетельствовало о функциональном превалировании левых отделов сердца. Показатели объёмной и средней линейной скоростей кровотока достоверно не отличались от нормальных значений (табл. 73, схема 2).
У плодов без признаков ЗВРП максимальная и средняя линейная скорости кровотока значительно увеличивались как в аорте, так и в лёгочной артерии. При этом объёмный кровоток в аорте превалировал над лёгочным. Во всех случаях задержки внутриутробного развития плода выявлено достоверное снижение максимальных скоростей кровотока через клапаны главных артерий, причём в большей степени через клапан аорты. Время ускорения потока было достоверно больше для аортального клапана и напротив достоверно меньше для клапана лёгочного ствола во всех гестационных подгруппах.
Таким образом, нами выявлена обратная зависимость между степенью гипоксии и значениями максимальных скоростей чрезклапанного кровотока. Увеличение максимальных скоростей кровотока для всех клапанов сердца при начальных признаках гипоксии является компенсаторной реакцией в условиях высокого периферического сопротивления, а уменьшение этих показателей при нарастании внутриутробного страдания плода следует рассматривать как снижение компенсаторных возможностей сердечнососудистой системы (схема 2).
Изучая состояние кровотока в грудном отделе нисходящей аорты плода при хронической гипоксии, было обнаружено снижение средней линейной и объёмной скорости кровотока, а также повышение индексов периферического сопротивления в этом сосуде, которое происходит за счёт снижения диастолической скорости кровотока. Аналогичные изменения были зарегистрированы при анализе кривых скоростей кровотока в АЛ.
У 5 плодов было выявлено критическое нарушение гемодинимики, которое характеризовалось нулевым (3 случая) или реверсным (2 случая) диастолическим кровотоком в аорте.
