| начало :: поиск :: подписка :: издатели :: карта сайта | |
| Том 08/N 5/2006 | ВОПРОСЫ ДИАГНОСТИКИ |
П
ервые сообщения о возможности получений ультразвуковых трехмерных изображений сердца появились с начала 80-х годов прошлого столетия [1, 2]. Это были статичные трехмерные эхограммы, основанные на получении серии двухмерных эхокардиографических "срезов" в фиксированные фазы сердечного цикла (в систолу или диастолу), которые затем с помощью программ реконструкции и компьютерной графики преобразовывались в трехмерную картину на экране компьютера. Для получения ультразвуковых срезов использовался режим "freehand scanning" – контролируемого изменения положения датчика с помощью руки либо механических приспособлений в пределах одного и того же или разных акустических окон. Чаще всего исследование выполнялось в продольном сечении. Серьезным ограничением данного метода было крайне низкое качество изображения, связанное в первую очередь с широким шагом сканирования [3].Оценка структурно- функционального состояния левого желудочка
Еще в ранних работах, посвященных возможностям трехмерных реконструкций в
режиме "off-line", было показано преимущество этого метода перед одно- и
двухмерной ЭхоКГ (2D-ЭхоКГ) в определении объемов и фракции выброса левого
желудочка (ФВЛЖ) [8, 9]. В последующем целый ряд исследований доказал высокую
точность оценки сократительной функции левого желудочка при проведении "живой"
3D-ЭхоКГ по сравнению с результатами магнитно-резонансной томографии (МРТ),
радионуклидной вентрикулографии (РВ) и рентгеноконтрастной вентрикулографии
(КВГ) [10, 11]. По данным этих авторов, расхождение методов составляет не более
1–3%. Возможность точной и высоковоспроизводимой неинвазивной оценки
сократимости миокарда левого желудочка имеет особое значение у больных с
застойной сердечной недостаточностью, так как ФВЛЖ для этих больных является
предиктором продолжительности жизни [12]. Основным преимуществом 3D-ЭхоКГ перед
2D-ЭхоКГ является оценка не только размеров, но и формы левого желудочка во
множестве сечений (до 12). Известно, что у больных с развитием постинфарктных
аневризм сердца часто недооценивается выраженность поражения миокарда
традиционными эхокардиографическими методами, так как расчетные формулы,
используемые в М- и В-режимах, зависят от геометрии левого желудочка. 3D-ЭхоКГ
позволяет точно определить площадь аневризмы и распространение ее на различные
отделы сердца, что необходимо учитывать для выбора объема оперативного
вмешательства (рис. 5).
Количественная обработка трехмерных изображений проводится с помощью
специальных компьютерных программ QLAB 4,0 или 4D Cardio-View 1.2 "TomTec".
Рис. 1. Датчики с различными вариантами формирования сканирующих плоскостей. а – параллельные плоскости; б – веерообразные плоскости; в – вращающиеся относительно датчика плоскости; г – сканирование изображения в режиме реального времени со всего лоцируемого пирамидального объема.

Рис. 3. Режим трехмерного сканирования в полном объеме (Full-volume). Показан
процесс формирования различных срезов сердца у больной с врожденным пороком
сердца – дефектом межжелудочковой перегородки (ДМЖП). Стрелками обозначен
перимембранозный подаортальный ДМЖП.
а – сравнение с 2D-ЭхоКГ; б – апикальная позиция, вид спереди; в – срез со
стороны левого желудочка; г – разворот изображения на 90° и вид на
межжелудочковую перегородку со стороны левого желудочка.

Рис. 2. Режим реального времени (Live 3D) с углом сканирования 30°. Стрелка
указывает на вторичный дефект межпредсердной перегородки.

Рис. 4. Трехмерное цветовое допплеровское картирование (3D Color) митральной
регургитации.

Рис. 5. Количественная обработка трехмерного изображения с помощью компьютерной
программы 4D Cardio-View 1.2 "TomTec". Стрелкой показана область плоскостной
аневризмы левого желудочка.

Рис. 6. 3D-ЭхоКГ больного с множественными тромбами в полостях сердца. Стрелками
указаны тромбы в верхушке левого желудочка и в ушке левого предсердия.

При плохой ультразвуковой визуализации границ эндокарда в трехмерном режиме
качество изображения может быть улучшено во время болюсной инфузии контрастного
вещества (SonoVue, Optison, Definity) [13].
Также очень важна оценка выраженности гипертрофии миокарда левого желудочка,
особенно у пациентов с артериальной гипертензией (АГ), так как она
свидетельствует о поражении органа-мишени и позволяет выявить больных группы
высокого риска [14]. Важными параметрами степени гипертрофии левого желудочка
является индекс массы миокарда.
Нами проведена сравнительная оценка различных способов расчета массы миокарда
левого желудочка (ММЛЖ) с использованием одно-, двух- и трехмерной ЭхоКГ, а
также сопоставление полученных данных с результатами МРТ [15]. Было показано,
что средние значения ММЛЖ, по данным 3D-ЭхоКГ, достоверно не отличались от
результатов МРТ и тесно коррелировали с ними. Традиционные эхокардиографические
методы расчета ММЛЖ в одномерном режиме дают завышенные значения. Наиболее
близкими к результатам 3D-ЭхоКГ являются данные двухмерной ЭхоКГ (по формуле
"площадь-длина"). Эти выводы согласуются с результатами других исследований,
которые показали высокую точность расчетов ММЛЖ, по данным 3D-ЭхоКГ, схожую с
расчетами такого "золотого стандарта", как МРТ [16–18].
Таким образом, 3D-ЭхоКГ может быть рекомендована как оптимальный метод оценки
ФВЛЖ и ММЛЖ при проведении рутинных обследований больных со сниженной
сократительной функцией левого желудочка и у пациентов с АГ. В отличие от других
визуализирующих методов диагностики, таких как МРТ, РВ, КВГ, 3D-ЭхоКГ не
обладает вредностью и высокой стоимостью исследования.
Трехмерная стресс-эхокардиография (3D-стресс-ЭхоКГ) – еще один из методов
диагностики нарушений региональной сократимости и ишемии миокарда. Он позволяет
улавливать даже небольшие зоны патологического движения стенок сердца,
обусловленные преходящей ишемией миокарда, так как запись исследования с
последующим анализом сократимости всех сегментов производится в течение всего
6–8 с из одной проекции сердца, без необходимости частой смены различных позиций
и сечений, предусмотренных в традиционных стресс-пакетах. Преимуществом данного
метода перед стандартной стресс-ЭхоКГ является экономия времени до исчезновения
ишемической реакции, что особенно важно при выполнении нагрузки с использованием
тредмила или вертикальной велоэргометрии [19]. К недостаткам можно отнести
ухудшение качества визуализации на максимальной нагрузке, проведение записи при
задержке дыхания.
Внутрисердечный тромбоз и объемные образования сердца
Очень ценную информацию 3D-ЭхоКГ представляет в диагностике
внутрисердечных тромбов и других объемных образований как внутри, так и
внесердечного происхождения. Размеры, глубина расположения, форма, а также
структурная характеристика тромбов могут быть совсем иными при исследовании в
трехмерном пространстве по сравнению с двухмерной ЭхоКГ. Визуализация различных
отделов сердца в нестандартных сечениях и ракурсах позволяет трансторакально
выявлять некоторые тромбы в ушках предсердий и в полостях сердца, не прибегая к
проведению чреспищеводной ЭхоКГ (рис. 6). Изучение истинного пространственного
анатомического расположения различных структур сердца с помощью 3D-ЭхоКГ
помогает безошибочно определять локализацию и вовлечение этих структур в
опухолевый процесс или, например, контролировать позицию внутриполостных
электродов.
Клапанная патология
Диагностика клапанных поражений сердца подразумевает исследование как
морфологии, так и функции клапанов. Безусловно, чреспищеводная ЭхоКГ, обладая
лучшей резолюцией по сравнению с трансторакальной 2D-ЭхоКГ, расширяет
возможности изучения клапанной патологии. Однако пространственная анатомия и
восприятие глубины отсутствуют в этих изображениях. Сложная анатомия митрального
клапана в виде формы-седла не позволяет при чреспищеводном доступе полностью
визуализировать все структуры клапана. Использование разноплановых позиций при
3D-ЭхоКГ дает возможность оценки всей совокупности клапанных образований,
включая папиллярные мышцы, хорды, кольцо и сами створки, расположенные под
различными углами по отношению друг к другу. Таким образом, диагностика
поражений митрального клапана точнее представляется в режиме 3D-ЭхоКГ [20, 21].
Напротив, область аортального клапана может быть хорошо исследована при
трансэзофагеальном доступе у 88% пациентов, даже при наличии артефактов от
протезов или кальцинированных створок [22].
3D-ЦДК дает дополнительную, более объективную информацию о степени
выраженности регургитирующих и других патологических потоков. Для этого
используют не только качественные, но и количественные критерии оценки, включая
такие параметры, как объем фракции регургитации, vena contracta и др. [23,
24].
Врожденные пороки сердца
Трехмерный режим сканирования является оптимальным методом для
обследования больных с септальными дефектами, а также понимания анатомии при
врожденных пороках сердца у детей [25, 26]. Возможность проведения сечений
сердца на разных уровнях, а также ротация изображения в любом направлении
позволяют получить неожиданный ракурс визуализации. Если, например, сделать
сечение со стороны одного из желудочков сердца, а затем развернуть изображение
на 90°, то можно перед собой увидеть межжелудочковую и межпредсердную
перегородки на всем их протяжении и оценить полный размер и форму септальных
дефектов (см. рис. 3). Выявление "открытого овального окна" и других врожденных
пороков сердца, применение метода транслюминальной окклюзии дефектов
межпредсердной перегородки повышает диагностическую значимость 3D-ЭхоКГ [27].
Исследование правого желудочка
Анализ морфологии и функции правого желудочка до сих пор остается одной
из наиболее трудных задач в эхокардиографии. Это в первую очередь связано с его
неправильной геометрической формой, а также невозможностью при проведении
2D-ЭхоКГ получить разные проекции правого желудочка. С помощью 3D-ЭхоКГ можно
оценить полный объем правого желудочка, исследовать все его стенки. В ряде работ
было показано, что анализ морфологии и функции правого желудочка, по данным
3D-ЭхоКГ, высоко коррелирует с результатами МРТ [28].
Кроме того, 3D-ЭхоКГ расширяет возможности диагностики таких редких
патологий, как аритмогенная дисплазия [29], кардиомиопатия правого желудочка,
что в недавнем прошлом было исключительной прерогативой томографических
технологий.
Уникальную возможность 3D-ЭхоКГ представляет также в визуализации
трикуспидального и легочного клапанов с позиций анатомического или
хирургического взгляда со стороны правого предсердия, правого желудочка,
легочной артерии. Это позволяет изменить наработанные стереотипы о сердечной
морфологии специалистам ультразвуковой диагностики и нагляднее демонстрировать
материал хирургам.
Диссинхрония левого желудочка и бивентрикулярная кардиостимуляция
Сердечная ресинхронизирующая терапия (СРТ) с использованием
бивентрикулярной стимуляции – в настоящее время один из эффективных методов
лечения больных с застойной сердечной недостаточностью, низкой ФВЛЖ и БЛНПГ.
Отбор пациентов на СРТ является ответственной и сложной задачей. Несмотря на
наличие ряда электрокардиографических и эхокардиографических параметров оценки
диссинхронии левого и правого желудочков сердца, часть пациентов остаются
неответчиками на имплантацию бивентрикулярного кардиостимулятора. В недавних
многоцентровых исследованиях было показано, что электрическая задержка является
более слабым предиктором успешной СРТ по сравнению с механической диссинхронией.
Выявлена связь между выраженностью механической диссинхронии и потенциальным
улучшением левожелудочковой функции после СРТ [30]. С внедрением новых
ультразвуковых технологий, таких как тканевый миокардиальный допплер и
трехмерная эхокардиография, отбор пациентов стал более тщательным, а
эффективность СРТ возросла.
3D-ЭхоКГ наиболее точно оценивает динамику ФВЛЖ и объемов полостей у больных
с хронической сердечной недостаточностью, кроме того, фазовый анализ
сегментарной сократимости наглядно демонстрирует нарушение сократимости
различных участков левого и правого желудочков не только со стороны
противоположных стенок из двух сечений, но и во множестве сечений [31]. Быстрота
записи и обработки трехмерных изображений для оценки диссинхронии миокарда может
быть использована для выявления возможных кандидатов на СРТ.
Будущие перспективы
В настоящее время 3D-ЭхоКГ становится все более популярной и доступной
методикой. Совершенствование компьютерных и ультразвуковых технологий в
направлении уменьшения размеров матричных датчиков, улучшения качества
визуализации, сокращения времени обработки и количественного анализа изображений
будут способствовать дальнейшему развитию метода. Однако использование 3D-ЭхоКГ
в клинической практике будет определяться не только решением конкретных
диагностических задач у отдельных пациентов, но и на основании результатов
больших многоцентровых клинических исследований с определением риска
стратификации, прогноза и качества жизни больных. Одними из перспективных
направлений ЭхоКГ являются: трехмерный тканевый допплер, трехмерное картирование
распространения волны возбуждения и сокращения в желудочках сердца, трехмерная
визуализация коронарных артерий и т.д. Несмотря на то что на сегодняшний день
ограничением 3D-ЭхоКГ является плохое "ультразвуковое окно" (так же, как и для
2D-ЭхоКГ), эта технология имеет большой потенциал и перспективу развития.
Литература
1. Nixon JV, Saffer SI, Lipscomb K. Three-dimensional echoventriculography. Am
Heart J 1983; 106 (3): 435–43.
2. Ghosh A, Nanda N, Maurer G. Three- dimensional reconstruction of
echocardiographic images using the rotation method. Ultrasound Med Biol 1982; 6:
655–61.
3. Lange A, Palka P, Burstow DJ. Three-dimensional echocardiography: historical
development and current applications. J Am Soc Echocardiog 2001; 14 (5): 403–12.
4. Moskalik A, Roubidouz MA, Rubin JM et al. Registration of three-dimentional
compound ultrasound scans of the breast for refraction and motion correction.
Ultrasound Med Biol 1995; 21 (6): 769–78.
5. Godoy IE, Bednarz J, Sugeng L et al. Three-dimensional echoventriculography
in adult patients: comparison between transthoracic and transesophageal
reconsructions. J Am Soc Echocardiography 1999; 12 (12): 1045–52.
6. Ge S, Warner JG, Fowle KM et al. Morphology and dynamic change of discrete
subaortic stenosis can be imaged and quantified with three-dimentional
transesophageal echocardiography. J Am Soc Echocardiog 1997; 10 (7): 713–6.
7. Sheikh KH, Smith S, von Ramm OT, Kisslo J. Real time three-dimentional
echocardiography: feasibility and initial use. Echocardiography 1991; 9: 677–87.
8. Buck T, Hunold P, Wentz KU et al. Tomographic three-dimensional
echocardiographic determination of chamber size and systolic function in
patients with left ventricular aneurysm: comparison to magnetic resonance
imaging, cineventriculography, and two-dimensional echocardiography. Circulation
1997; 96: 4242–86.
9. Gopal AS, Schnellbaecher M, Akinboboye OO et al. Free-hand three-dimensional
echocardiography for measurement of left ventricular mass: in vivo anatomic
validation using explanted human hearts. J Am Coll Cardiol 1997; 30: 802–10.
10. Krenning B, Voormolen M, Roelandt J. Assessment of left ventricular function
by three-dimensional echocardiography. Cardiovasc Ultrasound 2003; 1: 1–7.
11. Zeidan Z, Erbel R, Barkhausen J et al. Analysis of global systolic and
diastolic left ventricular performance using volume-time curves by real-time
three-dimensional echocardiography. J Am Soc Echocard 2003; 16: 29–37.
12. Cohn JN, Johnson G, Lieshe S et al. The SOLVD Investigators: Effect of the
angiotensin-converting enzyme inhibitor enalapril on survival in patients with
reduced left ventricular ejection fraction and congestive heart failure. N Engl
J Med 1991; 325: 293–302.
13. Camarano G, Jones M, Freidin RZ, Panza JA. Quantitative assessment of left
ventricular perfusion defects using real-time three-dimesional myocardial
contrast echocardiography. J Am Soc Echocardiogr 2002; 15: 113–206.
14. Levy D, Garrison RJ, Savage DD et al. Prognostic implications of
echocardiographically determined left ventricular mass in the Framingham heart
study. N Eng J Med 1990; 322: 1561–6.
15. Саидова М.А., Стукалова О.В., Синицин В.Е. и др. Трехмерная эхокардиография
в оценке массы миокарда левого желудочка: сопоставление с результатами одно-,
двухмерной эхокардиографии и магнитно-резонансной томографии. Тер. арх. 2005; 4:
11–4.
16. Gopal AS, Schnellbaecher MJ, Shen Z et al. Freehand three-dimensional
echocardiography for determination of left ventricular volume and mass in
patients with abnormal ventricles: comparison with magnetic resonance imaging. J
Am Soc Echocardiogr 1997; 10: 853–61.
17. Chuang ML, Beaundin RA, Riley MF et al. Three-dimensional echocardiographic
measurement of left ventricular mass: Comparison with magnetic resonance imaging
and two-dimensional echocardiographic determinations in man. Intern. J Card
Imaging 2000; 16 (5): 347–57.
18. Altmann KA, Shen ZS, Boxt LM et al. Comparison of tree-dimensional
echocardiographic assessment of volume, mass and function in children with
functionally single left ventricles with two-dimensional echocardiography and
magnetic resonance imaging. Am J Cardiol 1997; 80: 1060–5.
19. Zwas DR, Takuma S, Mullis-Jansson S et al. Feasability of real-time
3-dimensional trdmill stress echocardiography. J Am Soc Echocardiogr 1999; 12:
285–9.
20. Kwan J, Shiota T, Agler DA et al. Real-time three-dimensional
echocardiography study. Geometric differeces of the mitral apparatus between
ischemic and dilated cardiomyopathy with significant mitral regurgitation:
real-time three-dimensional echocardiography study. Circulation 2003 (4); 107
(8): 1135–40.
21. Chauvel C, Bogino E, Clerc P et al. Usefulness of three-dimensional
echocardiography for the evaluation of mitral valve prolapse: an intraoperative
study. 2000; 9 (3): 341–9.
22. Mohr-Kahaly S, Menzel T, Kupferwasser I et al. Three-dimensional
echocardiographic evaluation of aortic and mitral valve stenosis.
Echocardiography 1999; 16: 1–9.
23. De Simone R, Glombitza G, Freidrich C et al.Three-dimentional color doppler:
a clinical study in patients with mitral regurgitation. J Am Coll Cardiol 1999;
33: 1646–54.
24. Khanna D, Vengala S, Miller AP, Nanda NC et al. Quantification of mitral
regurgitation by loive echocardiographic measurements of vena contracta area.
Echocardiography 2004; 21 (8): 737–43.
25. Merz E, Macchiella D, Weber G, Bahlmann F. Three-dimensional ultrasonography
in prenatal diagnosis. J Perinat Med 1995; 23 (3): 213–22.
26. Balestrini L, Fleishman C, Lanzoni L, Kisslo J et al. Real-time
3-dimensional echocardiography evaluation of congenital heart dissease. J Am Soc
Echocardiogr 2000; 13 (3): 171–6.
27. Suematsu Y, Takamoto S, Kaneko Y et al. Beating atrial septal defect closure
monitored by epicardial real-time three-dimensional echocardiography without
cardiopulmonary bypass. Circulation 2003; 107 (5): 785–90.
28. von Bardeleben RS, Kramm T, Schnabel R et al. Real-time three dimensional
contrast echocardiography in the assessment of asperical right ventricular
geometry and pressure load due to severe chronic thrombembolic pulmonary
hypertension: Comparison to two dimensional, invasive and MR data before and
after pulmonary thrombendarterectomy. Circulation 2003; 108: IV-596 (abstract).
29. Prakasa KR, Dalal D, Wang J et al. Feasibility and variability of three
dimensional echocardiography in arrytmogenic right ventricular
dysplasia/cardiomyopathy. Am J Cardiol 2006; 97 (5): 703–9.
30. Gras D, Leclercq C, Tang ASL et al. Cardiac resynchronization therapy in
advanced heart failure: the Multicenter InSync clinical study. J Heart Fail
2002; 4: 311–20.
31. Szili-Torok T, Krenning BJ, Voormolen MM, Roelandt J. Dynamic
three-dimensional echocardiography combined with semi-automated border detection
offers advantages for assessment of resynchronization therapy. Cardiovasc
Echocardiog 2003; 1: 1–14.
|
|
| © Издательство Media Medica, 2000. Почта :: редакция, webmaster |