Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы внутрисосудистого и внутрисердечного ультразвукового исследования (обзор литературы) - 6 стр.
1.1. История развития технологии катетерных датчиков и метода - 6 стр.
1.2. Исследование сердечно-сосудистой системы - 7 стр.
1.3. Навигационная роль катетерных датчиков при внутрисердечных вмешательствах- 16 стр.
1.4. Исследование желудочно-кишечного тракта - 19 стр.
1.5. Применение катетерных датчиков при фармакологических исследованиях - 21 стр.
Глава 2. Характеристика обследованных пациентов и методы исследования - 24 стр.
2.1. Характеристики внутрисосудистого датчика - 27 стр.
2.2. Интраоперационная диагностика - 29 стр.
2.3. Исследования при ангиографии - 36 стр.
2.4. Особенности метода и недостатки - 38 стр.
Глава 3. Методика применения датчика "AcuNav" - 45 стр.
3.1. Расположение датчика в магистральных венах и камерах сердца - 45 стр.
3.1.1. Сечение сердца при расположении датчика в устье нижней полой вены - 45 стр.
3.1.2. Расположение датчика в устье верхней полой вены - 46 стр.
3.1.3. Визуализация структур сердца из правого предсердия - 49 стр.
3.1.4. Визуализация структур сердца из приточного и выходного отдела правого желудочка - 64 стр.
3.2. Транспищеводное исследование с помощью катетерного датчика - 77 стр.
3.2.1. Расположение катетерного датчика в верхней трети пищевода - 77 стр.
3.2.2. Расположение датчика в средней трети пищевода - 80 стр.
3.2.3. Расположение датчика в нижней трети пищевода и кардиальном отделе желудка - 83 стр.
3.3. Алгоритм внутрисердечного исследования пациентов с сердечно сосудистой патологией - 88 стр.
Заключение - 91 стр.
Указатель литературы - 107 стр.
- Исследование сердечно-сосудистой системы
- Особенности метода и недостатки
- Визуализация структур сердца из приточного и выходного отдела правого желудочка
- Алгоритм внутрисердечного исследования пациентов с сердечно сосудистой патологией
Исследование сердечно-сосудистой системы
Уже на первоначальном этапе своего развития ВСУЗИ способствовало дальнейшему принятию решения в ходе выполнения рентгенэндоваскулярных вмешательств. Примером этого компилятивного подхода может служить сообщение Bom N.c соавт., 2000 (27) о совмещении баллона для ангиопластики с ультразвуковым датчиком в одном катетере и возможности оценки дозирования препаратов, подводимых к артериальной стенке в ходе интракоронарной брахитерапии.
Подавляющее число научных исследований такого плана (22, 32, 75) выполняли на животных (свиньи, собаки, овцы), а также на специально созданных аппаратах, имитирующих сердечно-сосудистую систему. С момента начала практического применения внутрисосудистых катетерных датчиков с высокой частотой сканирования и улучшения качества изображения в ближнем поле, объектом исследований являлось артериальное русло - периферических, коронарных и легочных артерий. В работе японских ученых Mourichi-M с соавт., 2000 (55) описан 9 - летний опыт проведения ВСУЗИ, что дало возможность оценить состояние артериальной сосудистой стенки при атеросклеротическом повреждении ее, визуализировать все слои - адвентицию, комплекс «интима-медиа», выяснить наличие, протяженность и степень выраженности атеросклеротической бляшки, ее характер, распространенность процесса в просвете сосуда, вид стеноза сосуда (центральный, эксцентрический) (8).
Так, по данным von Birgelen с соавт., 2001 (25) просвет сосуда у пациентов с разрывами бляшек был более эксцентричным, нежели в наблюдениях с интактными бляшками. Таким образом, ВСУЗИ позволило диагностировать бляшки, потенциально опасные спонтанным разрывом.
Идея изучения морфологии легочно-артериальных сосудов при легочной гипертензии с помощью ВСУЗИ принадлежит американскому ученому Pandian N., 1990 (64) и получила углубленное и разностороннее развитие в работах отечественных ученых: Иваницкого А.В., Крюкова В.А., Соболева А.В. с соавт., 1995 -1998 гг. (4, 5, 6, 10), что позволило в большинстве случаев избежать биопсии легкого. Показано, что морфологические изменения стенок легочно - артериальных сосудов субсегментарного уровня диаметром 0,2 - 0,6 см (сосуды мышечного типа с выраженным средним слоем), характерные для больных легочной гипертензией при врожденных пороках сердца, признанных по данным гемодинамики операбельными, могут быть выявлены с помощью высокочастотных катетерных датчиков (не менее 30 МГц). Эти изменения состоят в увеличении общей толщины сосудистой стенки и гипертрофии средней оболочки, в то время как критериями необратимых изменений сосудов легкого на поздних стадиях легочной гипертензии, когда операция уже не показана, является увеличение толщины сосудистой стенки с истонченным мышечным слоем, вплоть до полного исчезновения деления ее на слои.
На основе ультразвукового изучения степени гиперплазии интимы коронарных артерий, и при интракоронарном допплеровском исследовании было установлено, что коронарная эндотелиальная вазомоторная дисфункция у пациентов с трансплантированным сердцем связана с увеличением содержания эндотелина в миокарде и снижением потребления эндотелина сердцем Weis М., 1999 (78).
Оценка результатов эндоваскулярной ангиопластики посредством ВСУЗИ имеет одно из приоритетных направлений, поскольку позволяет судить о морфологических изменениях, возникающих при воздействии на сосудистую стенку. Это - разрывы интимы и бляшек, степень выраженности диссекции, визуализация свежих тромботических наложений в зоне вмешательства, динамика изменения просвета сосуда после дилатации. А также позволяет выполнять контроль за установкой коронарных стентов (Савченко А.П. и соавт, 1999) (17, 18). В 2001 году Beyer-Enke с соавт. (23) проведены исследования скоростей кровотока в периферических артериях до и в ходе ангиопластики у больных с периферическим окклюзирующим поражением артерий.
Panten R.c соавт., 2001 (67) диагностировали и идентифицировали диссекцию нисходящей аорты, которая возникла в ходе баллонной ангиопластики и стентирования по поводу коарктации аорты и под контролем ВСУЗИ была выполнена последующая установка стента на место повреждения аорты. Рассматривается применение ВСУЗИ для изучения результатов направленной коронарной атерэктомии. Так, по данным Koschyk D. и соавт., 2000 (53) выполненная под контролем ВСУЗИ направленная атерэктомия имеет большую эффективность при возможности непосредственной после процедуры оценки результатов.
Помимо непосредственных результатов ангиопластики проводится оценка отдаленных результатов стентирования артерий. С целью поиска рестеноза проводили измерение и визуализацию артерий, просветов, стентированных участков, смежных областей, соотношений максимальных и минимальных диаметров просветов пораженных стенозированных участков, оценивали степень кальциевых отложений. Так Grewal J. и соавт., 2001 (42) показали, что неясная ранее природа «размытых областей» по краям коронарных стентов является следствием кальцинированных бляшек и эксцентричности просвета артерии, а не разрывов интимы, что позволило избежать ненужного повторного стентирования подозрительных участков.
Codecasa R и соавт., 2000 (33) оценивали рельеф сосудистой стенки в области устья левой коронарной артерии после операции одномоментного протезирования аортального клапана и хирургической ангиопластики устья левой коронарной артерии по поводу критического стеноза. Используя ВСУЗИ у 82 пациентов (85 артерий) Nageh Т. с соавт., 2001 (59) проводили изучение и сравнение результатов лечения протяженных стенозов коронарных артерий, чреватых частым развитием рестенозов, в зависимости от вида установленных длинных стентов -фенестрирсванного трубчатого стента и саморасширяющегося стента. Показано, что установление удлиненных фенестрированных стентов при протяженных поражениях коронарных артерий вполне возможно и обеспечивает приемлемые результаты спустя 6 месяцев. Evard S. с соавт., 2000 (35), Gatzoulis L. с соавт., 2000 (41) доказали возможность построения трехмерных изображений артериального русла в ходе ВСУЗИ. Gatzoulis L. с соавт., 2000 (41) для получения трехмерного изображения выраженных стенозов или полностью окклюзированных сосудов разработали оригинальный «впередсмотрящий» датчик, обладающий возможностью сканировать с частотой 30 Мгц в 72 градусном секторе. Были получены конусообразные объемные изображения путем ротации катетера на 180 градусов с помощью моторизованной механической системы. Изучалось также применение похожей конструкции датчика, оснащенного допплером (так называемый «секторный впередсмотрящий допплер»), обеспечивающим цветное изображение потока и хорошую волюметрическую оценку на 5 -7 мм дистальнее кончика катетера.
Следует учитывать возможные сопутствующие ВСУЗИ осложнения. Alfonso F., 2000 г. (21) отметил, что дистальный кончик проводника катетерного ультразвукового датчика застревал в ходе интервенционных манипуляций с коронарными артериями, что сопровождалось преходящей стенокардией.
Векторные моноплановые герметичные датчики представляют собой катетер с расположенным в боковой части кончика рентгеноконтрастным сканирующим элементом, при этом ось сканирования направлена перпендикулярно оси катетера (датчик с боковым видением). Длина такого датчика варьирует (около 90 - 100 см), толщина составляет 8 - 10 Fr. Частота сканирования от 5 до 10 Мгц (технология мультичастотного сканирования «мультигерц») позволяет лоцировать структуры сердца, магистральные, коронарные и периферические сосуды и прилегающие к ним органы и ткани на глубине от 1 мм до 15 см.
Особенности метода и недостатки
1. Изучаемый датчик является моноплановым, поэтому для получения оптимального вида изображения структур в изоплоскости в ходе исследования осуществлялась ротация датчика с периодическим сгибанием концевого отдела в четырех доступных ортогональных плоскостях - что конечно, учитывая расположение сканирующего отдела в кровеносном русле на удалении сопряжено с понятными трудностями и не всегда достаточно эффективно.
2. Представляется невозможным расположить избранный стробируемый объем ближе, чем на 5 мм глубине сканирования, что ограничивает возможность исследования кровотока в режиме спектрального допплера в ближнем поле сканирования.
3. Сверхблизкое расположение датчика по отношению к изучаемому объекту или помещение его внутри объекта исследования служит скорее изучению деталей его, чем целям изображения объекта, как целого, так как способствует «сегментации» изображения камеры или структуры.
4. Определены недостатки катетерного датчика: - моноплановость сканирования датчика и связанные с этим трудности в поиске необходимых эхографических сечений в ходе внутрисердечной ЭхоКГ; катетер велик в диаметре (10 Fr), что требует использование клапансодержащих проводников диаметром llFr, желателен диаметр катетера около 8 Fr, что даст возможность применять интродьюсеры меньшего диаметра; - недостаточная длина датчика - 90 см, желательно 110 см для выполнения исследований при ангиографии; - ригидность катетера, отсугтвие механического приспособления для поворота его вокруг своей оси в ЦЄХІЯХ получения ортогональных плоскостей изображения сердца, а также отсутствие разметки длины датчика в сантиметрах затрудняет исследование. В нашей практике мы имели одно осложнение у пациента. При проведении датчика по бесклапанному проводнику возникло контролируемое кровотечение в небольшом объеме. В дальнейшем использовали только клапансодержащие проводники фирмы «Cook», исключающие подобные осложнения. Преимущества и недостатки внутрисердечной эхокардиографии представлены в таблице 3.
Визуализация структур сердца из приточного и выходного отдела правого желудочка
При расположении датчика в приточном отделе правого желудочка (рис. 24 А) полученный вид отображает в наиболее полном объеме анатомические структуры левого желудочка, включая хорды, папиллярные мышцы и створки митрального клапана - в информативном сечении желудочков сердца в сагиттальной плоскости (рис. 25).
Таким образом, при сканировании структур сердца из полости правого желудочка помимо четких изображений миокарда самого правого желудочка и его трабекул - возможно получение сечений левого желудочка (ЛЖ) по длинной оси, включающих межжелудочковую перегородку на всех уровнях, заднюю стенку левого желудочка, его верхушку. Так же при ротации датчика в области приточного отдела правого желудочка -возможно получение ряда скошенных поперечных изображений левого желудочка на разных уровнях (и соответственно его отделов).
На основании этого проводили изучение локальной систолической и диастолической функции миокарда левого и правого желудочков у ряда пациентов с ишемической болезнью сердца. Исследование локальной сократимости разных отделов левого и правого желудочков выполняли в режиме тканевого (цветного низкоскоростного) допплера (рис. 26А) с одновременным спектральным допплеровским изображением скорости движения этих участков миокарда (установкой на исследуемый участок строба импульсного допплера - и получения кривой скорости движения миокарда).
Так, например, при исследовании средне - заднего сегмента левого желудочка у пациента, страдающего ишемической болезнью сердца зарегистрирована нормальная скорость расслабления (е = 15 см/с) и растяжения (а = 7,6 см/с) миокарда. Нормальное их соотношение свидетельствовало о нормальной локальной диастолической функции (рис. 26 Б), а значит и достаточной перфузии этого сегмента, бассейна огибающей артерии, что подтверждено данными селективной коронарографии.
При внутрисердечном эхокардиографическом исследовании миокарда левого желудочка в режимах тканевого и импульсного допплера у пациента с ишемическим анамнезом, перенесшим баллонную ангиопластику и стентирование правой коронарной артерии отмечена зона снижения коронарного кровообращения в переднесептально - среднем сегменте (рис. 27). Это выражалось в уменьшении скорости раннего диастолического расслабления "е" миокарда до 7 см/с и инверсии отношения этой скорости и скорости позднесистолического растяжения миокарда левого желудочка е/а = 0,47 (в норме е/а 1,0 при сохранной локально систолической скорости 15 см/с).
Выполненная коронарография подтвердила высказанное предположение -обнаружена окклюзия в устье передней межжелудочковой артерии.
Региональная диастолическая дисфункция задне-среднего сегмента левого желудочка (рис. 28) отмечена при исследовании миокарда в режимах тканевого и импульсного догшлера у пациента со стенокардией П-Ш ф.к. Полученное в ходе внутрисердечной эхокардиографии соотношение: е/а = 0.8 свидетельствует об ишемии в этой зоне, обусловленной по данным коронарографии стенозом огибающей артерии в дистальном сегменте.
При сканировании из области выходного отдела правого желудочка отчетливо лоцируется проксимальная часть межжелудочковой перегородки и задней стенки левого желудочка, а также удается получить в ближнем поле высококачественные изображения аорты (рис. 29), что делает возможным исследование динамики стенок магистральных сосудов с помощью тканевого допплера - одно из самых сложных и малоизученных видов исследования в методике допплеровского изображения тканей (39).
При двухмерной эхокардиографии и цветном допплеровском картировании в случае сканирования из области выходного отдела правого желудочка (рис. 24 Б) визуализируются потоки в тевом и правом желз дочках, в основании аорты, а также синусы Вальсальвы с характеристикой потоков в них. Из этого доступа визуализируются патологические сбросы крови (даже незначительные) между камерами сердца (через дефекты перегородок, через синусы Вальсальвы), с возможностью изучения траектории сброса -через какие внутрисердечные структуры они осуществляются.
Поимером вышесказанного может служить клиническое наблюдение: Пациентка А., 18 лет (№ и/б 462152). Диагноз: Состояние после пластики дефекта межжелудочковой перегородки в 1998 г., реканализация дефекта межжелудочковой перегородки, прорыв синуса Вальсальвы в правый желудочек.
При проведении внутрисердечного эхокардиографического исследования катетерным датчиком в ходе зондирования правых отделов сердца была выявлена гемодинамически незначимая реканализация дефекта в верхней части межжелудочковой перегородки (визуализируется заплата, в которой четко виден дефект диаметром 0,47 :м со сбросом крови в правый желудочек - систолический мозаичный поток в правом желудочке) и подтверждено сообщение некоронарного синуса Вальсальвы с правым желудочком через дефект синуса размером 0,19 см (диастолический непротяженный, узкий мозаичный поток в правом желудочке) (рис. 30 А,Б).
Эти данные дополнили ранее полученные результаты чреспищеводной ЭхоКГ (в ходе которой обнаружить дефект межжелудочковой перегородки было невозможно, так как место формирования струи прикрывалось тенью от заплаты, также было невозможно точно установить куда направлен поток через дефект z синусе Вальсальвы).
Б-й С, (№ и/б 512311) 32 лет, диагноз: постравматический дефект межжелудочковой перегородки. Ложная аневризма передне-боковой стенки левого желудочка. Удалось четко визуализировать сам дефект -как выпадение эхосигналов на уровне базального отдела мышечной части межжелудочковой перегородки и определить его размеры (0.7-0.9 см) и оценить в режиме цветного допплеровского картирования сброс крови слева - направо через дефект (рис. 31 А): мощный турбулентный систолический поток из левого желудочка в правый - (в область его выходного отдела) - при скорости в легочной артерии - 1,97 м/с. При этом удалось диагностировать ранее не зафиксированный узкий диастолический поток (непродолжительной струей) в правый желудочек (рис. 31 Б), образовывавшийся на уровне дефекта межжелудочковой перегородки а именно, (как это было точно установлено при цветном допплеровском картировании и при более высококачественной визуализации в ближнем поле на частоте сканирования датчика 10 Мгц) -являвшийся потоком крови из септального перфоранта (коронарной артерии - ветви передней межжелудочковой артерии), очевидно вовлеченной в травматический дефект межжелудочковой перегородки и зиявшей. Диаметр септального перфоранта в месте образования этого потока - 2-3 мм. Проведенная одновременно с внутрисердечным исследованием селективная коронаровентрикулография достоверно подтвердила наличие этой коронарной фистулы - со сбросом крови узкой струей в правый желудочек в диастолу. Также в ходе проведенного исследования не был подтвержден исходный диагноз ложной аневризмы в области передне-боковой стенки левого желудочка.
Алгоритм внутрисердечного исследования пациентов с сердечно сосудистой патологией
1. Определение площади поверхности тела
2. Определение R-R-интервала
3. Оценка функции митрального клапана (по данным постоянно-волновой допплерэхокардиографии):
- определение максимального ранне-диастолического и среднего градиента давления,
- определение полезной площади митрального отверстия,
- расчет индекса площади митрального отверстия,
- оценка выраженности митральной недостаточности по данным цветного допплеровского картирования.
4. Оценка анатомических особенностей аортального клапана:
- определение количества полулуний и состояния комиссур,
- локализация устьев коронарных артерий,
- выявление кальциноза клапана, уточнение степени кальциноза,
- определение внутреннего диаметра аортального фиброзного кольца.
5. Изучение функции аортального клапана:
- расчет максимального и среднего систолического гратиента давления,
- определение максимальной и средней скорости кровотока в выходном отделе левого желудочка сразу же под аортальным фиброзным кольцом с помощью импульсной допплерэхокардиографии,
- определение диаметра выходного отдела в этом же месте,
- определение максимальной и средней скорости кровотока в основании аорты с помощью постоянно-волновой допплерэхокардиографии,
- расчет эффективной площади аортального отверстия,
- определение степени аортальной недостаточности по данным цветного допплеровского картирования.
6. Характеристика функции трикуспидального клапана:
- расчет максимального и среднего диастолического градиента давления на клапане,
- расчєі максимального систолического давления в правом желудочке,
- расчет степени легочной гипертензии по соотношению давлений в правом и левом желудочках,
- определение выраженности трикуспидальной недостаточности с помощью цветного допплеровского картирования,
7. Изучение анатомических особенностей трикуспидального клапана.
8. Идентификация внутрисердечных сбросов крови.
9. Выявление предсердножелудочковой и желудочковоартериальной дискордантности.
10. Изучение глобальной систолической и диастолической функции миокарда левого и правого желудочка с помощью одновременного использования тканевого и импульсного допплера. С расположением стробируемого объема в области митрального и трикуспидального фиброзного колец с расчетом времени изоволюмического расслабления и напряжения и определения их индексов, нормализованных на R-R интервал.
11. Изучение региональной систолической и диастолической функции лоцируемого миокарда левого и правого желудочков сердца с помощью одновременного использования тканевого и импульсного допплера.
12. Определение зоны риска коронарных артерий.
13. В случае получения изображения левого желудочка в целом определение длинной и срединной осей левого желудочка с расчетом индекса эксцентричности его. 14. Выявление осложнений течения ИБС:
а. митральная недостаточность с оценкой ее выраженности,
б. тромбоз левого желудочка,
в. фиброз папиллярных мышц,
г. аневризма левого желудочка,
д. легочная гипертензия,
е. постинфарктный дефект межжелудочковой перегородки.
Таким образом, разработана новая перспективная методика внутрисердечного эхокардиографического исследования с помощью ультразвукового катетерного датчика последнего поколения, имеющего ряд преимуществ перед традиционными трансторакальным и транспищеводным методами исследования. Детальная, высококачественная визуализация структур сердца, внутрисердечной гемодинамики, магистральных сосудов и прилежащих органов возможна благодаря как высокой разрешающей способности сканирования датчика, так и тому, что локация структур производится непосредственно из полости самих камер сердца, в условиях наиболее благоприятных для ультразвукового исследования. Это несомненно делает внутрисердечную эхокардиографию прогрессивным инвазивным методом исследования - как в диагностике, так и в лечении сердечно-сосудистой патологии, благодаря навигационным возможностям этого метода в интервенционной медицине.
