а) Формы представления данных. Данные тканевой допплер-ЭхоКГ и производные параметры принципиально можно представить в двух формах: в виде кривых или в цветовой кодировке. Представление в виде кривых особенно хорошо подходит для измерений и позволяет визуально оценить общую форму кривой.
Представление скорости миокарда и скорости деформации в цветовой кодировке не подходит для непосредственного визуального анализа. Для глаза оценка цветных изображений, меняющихся в реальном масштабе времени, является чрезмерной задачей. Но если на изображение миокарда наносится произвольная линия М-режима (нелинейный, или изогнутый М-режим, «curved M-mode»), то получающееся изображение в М-режиме благодаря цветовой кодировке дает хорошую возможность визуально оценить временное и пространственное распределение соответствующего параметра миокардиальной функции. Эта форма представления обязательна для анализа данных. Поэтому большинство производителей предлагают программы для последующей обработки данных, инсталлированные непосредственно на приборе или на подключенном к нему отдельном компьютере.
Режим измерения скорости деформации (Strain Rate Imaging). Экстракция данных из изогнутого М-режима и режима измерения скорости деформации происходит так же, как это описано для тканевого допплера.
Временные интервалы можно определять, например, по «анатомическому М-режиму» створки митрального клапана.
В нелинейном, или изогнутом, М-режиме возможен хороший обзор определенных значений скорости деформации во времени применительно к их локализации.
Хорошо видны ранние и поздние диастолические волны расширения, в противоположность систоле имеющие базоапикальное временное смещение.
MVO и MVC - открытие и закрытие митрального клапана. AVO и AVC - открытие и закрытие аортального клапана.
б) Цветовые шкалы. В прошлые годы было разработано большое число форм представления параметров функций миокарда. Сегодня большинство производителей приняли за основу сине-красную цветовую кодировку для скорости миокарда и желто-синюю - для скорости деформации.
Цветовая кодировка интегрированных данных (движение, деформация) у каждого производителя различна. Некоторую значимость она получает лишь в том случае, если задается определенный временной интервал внутри сердечного цикла. Так, например, 15% укорочение миокарда имеет различное значение в зависимости от того, происходит ли оно во время систолы (норма) или во время диастолы (патология). Поэтому программы последующей обработки данных должны предлагать возможность варьировать временное начало интегрирования (точку пересечения кривой с нулевой линией) и сам рассматриваемый временной интервал (красный маркер на ЭКГ). Оба параметра изменяют цветное изображение и, если таковые есть, автоматически измеряемые значения.
Особенно важно корректно задать временной интервал в режиме изображения синхронности тканей («Tissue Synchronicity Imaging»). В этом случае временной интервал должен обязательно начинаться после фазы изоволюметрического сокращения (исключение значительных отклонений кривой в этой области) и заканчиваться в зависимости от постановки задачи.
Типичной точкой начала является момент «60 мс после окончания QRS». Как правило, разумной точкой окончания является момент закрытия аортального клапана.
Для простой визуальной оценки региональной функции миокарда был разработан специальный режим представления систолического продольного движения миокарда при помощи дискретной цветовой шкалы («изображение движения тканей», «Tissue Tracking»). Преимущество этого режима перед визуальным анализом движения стенок по обычному серому изображению до сих пор не доказано.
Параметры, производные на основании допплеровских данных, и формы их представления, а - Скорость, б - Движение (displacement, motion), скорость деформации (strain rate), в - Деформация (strain).
В верхнем ряду приведены изображения параметров с обычно используемыми цветовыми шкалами. В средней области параметры представлены в виде типичных кривых (по одной отмеченной точке в перегородке).
Кривые б и г образованы путем интегрирования кривых а и в соответственно. Открытие и закрытие митрального и аортального клапанов отмечено пунктирными линиями.
Внизу: ЭКГ. Красные «скобки» задают начало и конец временного интервала, на котором кривые скорости миокарда и скорости деформации миокарда интегрируются для цветного изображения движения и деформации.
Для получения кривых интегрирование происходит непрерывно. MVO и MVC - открытие и закрытие митрального клапана. AVO и AVC - открытие и закрытие аортального клапана.
Зависимость изображения синхронности тканей от заданного временного интервала.
На ЭКГ (внизу) желтой точкой обозначается отправная временная точка (автоматически выявленный комплекс QRS), а красными метками - временной интервал.
На этом интервале выполняется поиск положительного экстремума скорости (желтая и зеленая стрелки), и время его появления отображается в цветовой кодировке.
Ошибочное указание временного интервала может приводить к ошибочному итоговому изображению. Красные стрелки указывают на область с задержкой.
Цветокодированное изображение синхронности: в противоположность нормальной цветовой шкале (слева), кодирующей амплитуду кривой скорости, при изображении синхронности в цвете отображается время появления первого систолического положительного экстремума скорости (сверху и справа).
Началом отсчета времени, как правило, является автоматически выявленный комплекс QRS. Временной интервал цветовой шкалы задается на ЭКГ красными метками.
Однородный цвет по всему желудочку означает синхронность. Области красного цвета указывают на задержку движения миокарда в этих регионах (это ни в коем случае не равноценно задержке сокращения).
MVO и MVC - открытие и закрытие митрального клапана. AVO и AVC - открытие и закрытие аортального клапана.
в) Временные параметры. Временные параметры также можно представить в цветовой кодировке. Сегодня некоторые производители уже предлагают возможность автоматического распознавания систолического максимума скорости в допплеровском сигнале и цветокодированное изображение времени его появления (например, режим изображения синхронности тканей, «Tissue Synchronicity Imaging»). На красно-зеленой шкале появление задержанного максимума скорости миокарда отмечается красным цветом. На основании трехмерных данных можно, например, изобразить в цветовой кодировке и время появления регионального минимума объема (например, режим картирования фронта сокращения, «Contraction Front Mapping»).
г) Дрейф нулевой линии. Основанные на допплеровской методике данные скорости миокарда и скорости деформации содержат шум, что при последующем интегрировании с получением кривых движения или деформации часто вызывает выраженный дрейф. Этот дрейф возможен в положительную и отрицательную сторону и при обсчете кривых может приводить к значительным ошибкам. Поэтому всегда следует проводить коррекцию дрейфа. Поскольку причину дрейфа более точно определить не удается, возможна лишь его линейная коррекция. Для этого всегда следует записывать несколько последовательных сердечных циклов.
Некоторые производители предлагают следующую возможность: вместо того чтобы проводить линейную коррекцию всей кривой, устанавливать ее на ноль с началом каждого комплекса QRS. Поскольку это приводит к разрывам кривой со сбивающими с толку скачками, этот вариант коррекции менее подходящий. Теоретическая ошибка обоих вариантов коррекции находится на одном уровне.
Компенсация дрейфа на примере кривой деформации:
а - Интегрированные данные (движение и деформация) часто имеют дрейф нулевой линии,
б - Коррекцию можно произвести при помощи обнуления кривой в начале каждого RR-интервала без изменения формы остальной части кривой.
в - Коррекция при помощи линейной компенсации дрейфа. Следует обратить внимание на различия в конечно-систолической деформации (минимумы кривой).
Временное усреднение по сравнению со сглаживанием кривой. Кривые скорости деформации, как правило, содержат много шума (слева).
Значительного улучшения соотношения сигнал/шум можно достичь при наложении нескольких сердечных циклов. При этом отчетливо видны типичные формы кривой.
Временное разрешение кривой не изменяется (в центре). При сглаживании кривая выглядит более привлекательно. Шумы удаляются.
Однако одновременно резко ухудшается временное разрешение. Особенно короткие изгибы кривой уже не имеют своей истинной амплитуды (справа).
Следует обратить внимание на различный эффект от временного усреднения и сглаживания на длинные систолические (S, почти не отличаются) и короткие диастолические (Е, различия отчетливы) изгибы кривой.
д) Усреднение сердечных циклов. Если записано несколько сердечных циклов, то при помощи их усреднения можно значительно улучшить соотношение сигнал/шум без ущерба для временного разрешения. Эту благоприятную форму усреднения нельзя путать с усреднением нескольких точек на кривой, чего следует избегать. В последнем случае кривые лишь «сглаживаются», в результате чего ухудшается временное разрешение.
е) Глобальные временные метки. Для корректного временного сопоставления событий на кривых необходимо знать глобальные временные метки, например, такие, как открытие и закрытие клапанов сердца. Одного лишь сопоставления с ЭКГ недостаточно. Поэтому программное обеспечение некоторых производителей имеет возможность отмечать время клапанных событий относительно ЭКГ (полученных, например, при анализе спектральных допплерограмм потоков крови) и затем накладывать эту информацию на кривые параметров функции миокарда.
Если данные спектральной допплерографии потоков крови отсутствуют (например, при стресс-эхокардиографическом исследовании), время закрытия аортального клапана и время открытия митрального клапана можно вычислить на основании М-режима цветовой допплер-ЭхоКГ митрального клапана. Voigt и другие показали довольно хорошую точность этого метода.
Эхокардиограмма аортального клапана (М-режим) (вверху). Альтернативное определение времени закрытия аортального клапана (AVC) по изображению створки митрального клапана в М-режиме тканевой допплерографии (внизу).
В конце систолического движения створок митрального клапана вверх и незадолго до их ясно определяемого открытия (MVO) возникает кратковременное движение створок вниз из-за закрытия аортального клапана.
Это движение в режиме цветовой допплерографии окрашивается в синий цвет и поэтому легко обнаруживается.
Видео урок основы допплер-ЭхоКГ (допплерографии при эхокардиографии)
