ЭхоКГ глобальной систолической функции левого желудочка
а) Объемы и фракция выброса. Вероятно, самой частой задачей, стоящей перед эхокардиографическим исследованием, является оценка «функции левого желудочка». При этом понятие «функция» имеет несколько значений. Прежде всего, оно описывает глобальную насосную функцию как способность поддерживать минутный объем, соответствующий потребностям организма. Для этого сердце должно выбрасывать достаточный ударный объем (= разница между конечным диастолическим и конечным систолическим объемом).
1. Фракция выброса. Классическим параметром этой «систолической насосной функции» является фракция выброса (ФВ):
ФВ = (КДО ЛЖ - КСО ЛЖ) / КДО ЛЖ,
где КДО ЛЖ обозначает конечный диастолический, а КСО ЛЖ - конечный систолический объем левого желудочка.
Методики расчета объемов и фракции выброса: двухплоскостная методика дисков (вверху) и одноплоскостная методика «площадь-длина» (внизу).
Укорочение полости левого желудочка из-за слишком высокого расположения плоскости исследования и усечения верхушки.
2. Объемы. Абсолютные величины объемов дополнительно могут быть критериями, свидетельствующими о:
- увеличении преднагрузки, особенно о наличии нагрузки объемом или проявлении закона Франка-Старлинга при сердечной недостаточности (повышение КДО);
- увеличении постнагрузки или снижении сократимости миокарда (повышение КСО).
Объемы левого желудочка можно определять различными эхокардиографическими методиками. От определения объемов на основании измеренных в М-режиме диаметров (что во многих аппаратах происходит при помощи встроенной «формулы Тейхольца») настоятельно рекомендуется отказаться, поскольку как раз там, где это важнее всего (а именно у пациентов со снижением функции левого желудочка на фоне КБС), она может приводить к совершенно ошибочным результатам, так как опирается исключительно на диаметр желудочка в базальной области. В то же время как двумерная, так и, в особенной степени, трехмерная ЭхоКГ позволяет надежно рассчитывать объемы и фракцию выброса.
3. Метод дисков. Эхокардиографические сообщества рекомендуют использовать метод дисков («модифицированный метод Симпсона»), опирающийся как на одноплоскостное (апикальная четырехкамерная позиция), так и на двухплоскостное (апикальная четырех- и двухкамерная позиции) исследование. Как правило, производится деление на 20 «дисков».
При определении этого важнейшего кардиологического параметра возникают следующие типичные проблемы:
- В четырехкамерной позиции часто «срезается» верхушка и, тем самым, вычисляются объемы меньше истинных. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы для определения объемов датчик устанавливался в самое нижнее межреберье, где еще можно получить четырехкамерное изображение. Следует отметить, что эта ошибка менее значима для расчета фракции выброса, поскольку уменьшению подвергается как систолический, так и диастолический объем.
- Наихудшая видимость контура эндокарда в апикальной четырехкамерной позиции отмечается в верхушечно-боковой области, а в двухкамерной позиции - в передневерхушечной. Улучшения визуализации контура эндокарда можно добиться при использовании высокочастотных датчиков, режима гармонического изображения или контрастных средств для левых отделов сердца.
4. Метод «площадь-длина». При худшем контурировании эндокарда в области верхушки можно воспользоваться методом «площадь-длина», основанным на площади желудочка на уровне папиллярных мышц в парастернальном сечении по короткой оси (А) и размере длинной оси левого желудочка от плоскости митрального кольца до верхушки в четырехкамерной позиции (L):
Объем = 5•А•L/6.
Об измерении объемов при помощи трехмерной ЭхоКГ см. статьи по трехмерной эхокардиографии на этом сайте.
5. Пороки сердца с регургитацией. Объемы желудочка зависят как от пред- и постнагрузки, так и от сократимости миокарда. Поэтому часто нельзя судить о сократимости миокарда по одному только параметру фракции выброса. Особенно это справедливо для пациентов с клапанной регургитацией. Тогда как конечный систолический объем определяется в первую очередь сократимостью и постнагрузкой, конечный диастолический объем сильно зависит от преднагрузки. Как аортальная, так и митральная недостаточность могут существенно влиять на все эти 3 фактора. На практике для оценки функции левого желудочка у пациентов с клапанной регургитацией наряду с фракцией выброса преимущественно используется показатель конечного систолического объема (или конечного систолического размера ЛЖ), в меньшей степени зависящий от объема регургитации, чем конечный диастолический объем; при этом повышение КСР (например, более 45 мм при митральной недостаточности и более 50 мм - при аортальной) расценивается как признак начинающейся дисфункции миокарда.
б) Циркулярная фракция укорочения. К важнейшим классическим «линейным» параметрам функции желудочка относится циркулярная фракция укорочения:
V = (КДР ЛЖ - КСР ЛЖ)/КДР ЛЖ,
где КДР ЛЖ обозначает конечный диастолический, а КСР - конечный систолический размер левого желудочка (в М-режиме или в парастернальном доступе по длинной оси). Конечно, такой «одномерный» параметр может лишь в том случае служить критерием оценки глобальной функции, если не имеется существенных региональных нарушений сократимости.
Было показано, что в случае наличия значительной гипертрофии стенки более качественную оценку сократимости миокарда дает расчет фракции укорочения воображаемой плоскости миокардиальных волокон в середине толщины стенки желудочка (midwall fractional shortening, MWFS - фракция укорочения средних слоев), чем вышеописанная классическая фракция укорочения. Но ее расчет более сложен:
ВП = [(КДР ЛЖ + ТМЖП/2 + ТЗСЛЖ/2)3 -КДР ЛЖ3 + КСР ЛЖ3]1/3 - КСР ЛЖ,
где ТМЖП - толщина межжелудочковой перегородки, ТЗСЛЖ - толщина задней стенки левого желудочка, ВП - внутренняя поверхность.
Расчет скорости нарастания давления в левом желудочке dp/dt на основании непрерывноволнового допплеровского сигнала из области митральной регургитации. В приведенном примере dp/dt находится на уровне 701 мм рт.ст./с, что существенно ниже нормы (>1000 мм рт.ст./с).
Схематическое изображение расчета индекса глобальной функции желудочка («myocardial performance index», MPI, индекс Tei) на основании профиля входящего митрального и выходящего аортального потока, а также их взаимосвязь с физиологическими интервалами. ICT -время изоволюмического сокращения, IRT - время изоволюмического расслабления, ЕТ - время изгнания. На практике достаточно измерить лишь интервал между двумя профилями митрального входящего потока (а) и время изгнания (b).
в) Вычисление скоростей нарастания и снижения давления в левом желудочке (dp/dt). Профиль митральной регургитации, регистрируемый в режиме непрерывноволновой спектральной допплерографии, позволяет приближенно оценить скорости раннесистолического нарастания давления и позднесистолического снижения давления в левом желудочке. Для этого, как правило, используется временной интервал между точкой максимальной моментной скорости регургитации 1 м/с (соответствует желудочковопредсердному градиенту давлений на уровне 4 мм рт.ст.) и точкой максимальной моментной скорости регургитации 3 м/с (соответствует желудочково-предсердному градиенту давлений на уровне 36 мм рт.ст.). Коэффициент «(36 мм рт.ст. - 4 мм рт.ст.)/длительность интервала» отражает скорость раннесистолического нарастания давления и, соответственно, позднесистолического снижения давления в левом желудочке, что хорошо коррелирует с максимальным показателем dp/dt. Следует помнить, что расчет строится не на истинном давлении в желудочке, а на градиенте давлений между левым желудочком и левым предсердием, и кроме того, рассчитанный показатель dp/dt не обязательно соответствует максимальному dp/dt. Однако при помощи этой методики можно произвести приближенную оценку положительного и отрицательного экстремумов кривой dp/dt.
г) Индекс Tei (myocardial performance index, индекс глобальной функции желудочка*). *В отечественной литературе также встречается обозначение этого индекса как «систолодиастолического индекса миокарда».
Этот индекс, предложенный С.Tei, является попыткой количественной оценки систолической и диастолической функции левого желудочка на основании технически несложных измерений. Допплеровский сигнал трансмитрального входящего потока и трансаортального выходящего используется для определения интервала от конца входящего митрального потока первого сердечного цикла до начала входящего митрального потока следующего цикла, а также для определения длительности фазы изгнания. Расчет индекса показан на рисунке ниже. Заболевания миокарда, особенно КБС, обычно приводят к увеличению как времени изоволюмического сокращения, так и времени изоволюмического расслабления, что отражается в нарастании этого безразмерного индекса, в норме не превышающего 0,49. Хотя была показана диагностическая и прогностическая ценность этого показателя как раз при легких степенях сердечной недостаточности, но индекс имеет ограничения, аналогичные ограничениям, известным для положенных в его основу систолических интервалов (особенно зависимость от пред- и постнагрузки), что делает его похожим на параметр IVRT (время изоволюмического расслабления).
Тканевая допплерография базальных отделов перегородки из апикального доступа. Слева - нормальная скорость Е' в нормальном желудочке, справа - сниженная скорость Е' в желудочке с выраженной дисфункцией.
д) Параметры тканевой допплерографии. Тканевая допплерография позволяет получить важные и клинически значимые параметры для оценки глобальной систолической функции. Во время систолы наряду с укорочением поперечника (в норме примерно на 25%), т.е. «циркулярным» сокращением левого желудочка, происходит также в процентном отношении менее значительное (около 12%) продольное укорочение длинной оси, причем преимущественно за счет базальных двух третей этой оси. Такое укорочение придает левому желудочку в конце систолы конусовидную форму, менее округлую, чем в конце диастолы. Уже давно было отмечено, что продольное укорочение, распознаваемое по смещению митрального кольца в сторону верхушки, вносит важный вклад в изгнание крови, что не учитывается при классическом анализе поперечника желудочка, например, на основании показателя фракции укорочения.
Было показано, что амплитуда и скорость движения митрального кольца позволяют хорошо оценить фракцию выброса левого желудочка, причем как раз в том случае, когда верхушка плохо визуализируется. Нормальное значение находится в диапазоне 12±2 мм. Измерение скорости продольного движения митрального кольца (максимальной в области базального бокового сегмента) при помощи тканевой допплерографии, наряду с определением пиковой систолической скорости (S), позволяет оценить глобальное систолическое укорочение, прежде всего означенной стенки, но также и всего желудочка (см. также статьи по эхокардиографической оценке тканей на данном сайте), В то время как скорости движения базальных сегментов (благодаря физической непрерывности зон миокарда) позволяют оценивать глобальную функцию желудочка, измерение параметров деформации (strain и strain rate) вносит вклад в количественную оценку региональной деформации.
е) Минутный объем. Относительно простая возможность оценки насосной функции заключается в расчете ударного объема: это произведение интеграла линейной скорости движения крови в выносящем тракте левого желудочка или в области клапана легочной артерии, вычисляемого на основании импульсно-волнового допплеровского исследования, и площади поперечного сечения соответствующей зоны.
