Неинвазивный метод исследования сосудов сердца. Методы исследования деятельности сердечно - сосудистой системы

Рентгенография, фонокардиография, эхокардиография, радиоизотопные методы, ядерный магнитный резонанс

Патриция К. Ком, Джошуа Уинни, Евгений Браунвальд (Patricia С. Come, Joshua Wynne, Eugene Braunwald)

Рентгенография грудной клетки позволяет получить информацию об ана­томических деформациях, т. е. об изменении размеров и конфигурации сердца и крупных сосудов, а также информацию о физиологических нарушениях арте­риального и венозного легочного кровотока и давления в сосудах легких. Рас­ширение камер сердца, как правило, вызывает изменение его размеров и конту­ров. Гипертрофия миокарда, напротив, часто приводит к утолщению стенки же­лудочка за счет уменьшения объема его полости. При этом заметно лишь незна­чительное изменение тени сердца. Хотя в повседневной практике обычно выпол­няют стандартную рентгенографию грудной клетки в шестифутовых заднепередней и боковой проекциях, более полные сведения о размерах камер и их очер­таниях можно получить, делая серии снимков сердца (179-1). Для выявле­ния кальцификации структур сердца, визуализации перикардиального выпота или утолщения перикарда при наличии эпикардиального жира целесообразно использование интенсификационной флюороскопии, позволяющей получить бо­лее четкое изображение, а также зарегистрировать движения рентгеноконтраст­ных протезов клапанов, определить размеры и движения камер сердца и крупных сосудов.

Тень сердца. Труднее всего поддается исследованию правое предсер­дие. Расширение его, однако, может вызывать появление выпячивания вправо и усиление кривизны правой границы сердца в заднепередней и в левой передней косой проекциях. Правый желудочек лучше всего виден в боковой про­екции, при этом его передняя стенка располагается сразу позади нижней трети грудины. По мере расширения правый желудочек оттесняет ткань легких, заполняя и верхнюю часть ретростернального пространства. Дальнейшая дилатация правого желудочка приводит к пассивному смещению остальных камер сердца, в частности левого желудочка.

179-1. Переднезадняя (а, б), боковая (в, г), правая передняя косая (д, е) и левая передняя косая (ж, з) проекции сердца, позволяющие определить расположение камер сердца, клапанов и межпредсердной и межжелудочковой перегородок. Обозначения: HB - непарная вена; ВПВ - верхняя полая вена; ПП - правое предсердие; НПВ - нижняя полая вена; ТК - правый предсердно-желудочковый клапан (трехстворчатый клапан); ПЖ-правый желудочек; ОСЛА-основной ствол легочной артерии; ПЛА- правая легочная артерия; ЛЛА - левая легочная артерия; АО-аорта; ЛП-левое предсердие; ПЛП-придаток левого предсердия (ушко); ЛЖ-левый желудочек; МК-левый предсердно-желудочковый клапан (митральный клапан); МЖП-меж­желудочковая перегородка; МПП - межпредсердная перегородка; ППП - придаток правого предсердия (ушко). [Из: Р. С. Come (Ed.) Diagnostic Cardiology, сразре­шенияR. Е. Dinsmore, M. D., and J. В. Lippincot Company.]

Расширение придатка левого предсердия (ушка) может быть заподозрено при регистрации в заднепередней проекции выпячивания, располо­женного под легочной артерией. Увеличение просвета левого предсер­дия лучше всего демонстрируется при получении снимков в боковой или правой передней косой проекции. В этом случае можно увидеть смещение кзади запол­ненного барием пищевода. Дальнейшее расширение полости левого предсердия сопровождается формированием его второй границы, или «двойной плотности», предлежащей к стенке правого предсердия, образующейся в результате сращи­вания правой задней границы левого предсердия с правым легким. Следствием этого может быть смещение кзади и вверх левого бронха. Левый желудо­чек расширяется, как правило, книзу, кзади и влево, что приводит нередко к увеличению кардиоторакального отношения: максимальный диаметр сердца/мак­симальный внутренний торакальный диаметр, которое в норме не превышает 0,5. Рентгенография грудной клетки является ценным скрининг-методом, или методом первичного обследования больных. В то же время существуют другие способы получения изображения, позволяющие более подробно исследовать отдельные камеры сердца, например эхокардиография.

Сосудистое русло легких. Поскольку диаметр сосудов легких пропорциона­лен интенсивности кровотока в них, то в нормальных условиях сосуды утонча­ются по направлению от центра к периферии и от участков легких с богатой сосудистой системой к участкам с меньшим кровенаполнением. Усиление крово­тока, как, например, при сбросе крови «слева направо», приводит к расширению сосудов, они становятся извитыми. Регионарное или общее снижение кровотока вследствие эмболии сосудов легких, лобарной эмфиземы или сбросе крови спра­ва налево сопровождается уменьшением калибра сосудов.

Повышение венозного легочного давления сопровождается периваскуляр­ным отеком в участках легких с богатым кровоснабжением, вызывая нарушение структурной прочности сосудистой стенки и перераспределение кровотока в об­ласти легких с исходно незначительным кровотоком. В результате дальнейшего повышения давления развивается интерстициальный отек с появлением пери-бронхиальных манжеток, затемнения прикорневых и периферических отделов легких. Наряду с этим при рентгенологическом обследовании обнаруживается формирование плотных линий (линий Керли Б), располагающихся перпендику­лярно плевре и отражающих накопление жидкости в соответствующих междо­левых перегородках. В конечном счете может развиться альвеолярный отек лег­ких. Однако промежуток времени между гемодинамическими изменениями и появлением рентгенографических признаков может быть значительным.

Легочная артериальная гипертензия вызывает расширение основного ствола легочной артерии и ее центральных ветвей. Если повышение артериального дав­ления в легочной артерии сочетается с повышением легочного артериолярного сопротивления, как, например, в случае первичной легочной гипертензии, то дистальные отделы легочных артерий часто оказываются укороченными («обре­занными») .

Специальные рентгенографические методы. Цифровая вычитательная ангиография (ЦВА) предлагает компьютерную обработку материала, что позволяет получить изображения высокого разрешения и качества. Изобра­жение интересующей области легкого вычленяется («вычитается») из обзорного снимка после внутривенного, внутердечного или внутриаортального введения контрастного вещества. «Вычитание» рентгеноконтрастных теней из мягких тка­ней и костей позволяет, используя значительно меньшие, чем при обычной ангио­графии, дозы контрастного вещества, добиться получения четкого изображения сосудистых структур. Контрастирование сосудистого русла используется при диагностике сосудистых опухолей, эмболии сосудов легких, патологии аорты или периферических, церебральных и почечных артерий. Исследуя сердце, можно оценить желудочковую функцию, выявить наличие внутердечных шунтов, врожденных пороков сердца, контролировать проходимость коронарных транс­плантатов.

Компьютерная томография позволяет получить последователь­ные изображения той или иной области тела в виде тонких поперечных срезов. Рентгеновские лучи, генерируемые вращающимся источником, регистрируются несколькими расположенными последовательно вокруг пациента детекторами. Толщина срезов контролируется путем измерения затухания рентгеновских лу­чей, проходящих через ткани. Первично зарегистрированная информация может быть усилена путем отражения лучей от смежных горизонтальных плоскостей, после чего ее можно использовать для построения множества двухмерных про­екций. Дополнительное введение контрастного вещества и использование метода электронного накопления позволяют получить изображения сокращающегося сердца с высоким разрешением. При этом отчетливо видны зоны инфаркта и ишемии, аневризмы желудочка, внутердечные тромбы, изменения аорты и перикарда, проходимость сосудистых трансплантатов.

Несмотря на то что методы получения изображения в значительной степени вытеснили фонокардиографию и регистрацию кривых пульса, эти методы иссле­дования не утратили полностью своего значения для определения причины и времени появления патологических признаков, которые были зарегистрированы при аускультации и пальпации. Использование этих методов особенно целесо­образно в сочетании с М-эхокардиографией. Кривые яремного, каротидного и верхушечного пульса, зарегистрированные этими непрямыми методами, в значи­тельной степени напоминают кривые изменения давления в правом предсердии, аорте и левом желудочке соответственно. С помощью фонокардиограммы можно провести графическую запись тонов и шумов сердца.

179-2. Схематическое сопоставление кривых внутердечного и аортального давления с электрокардиограммой (ЭКГ) и фонокардиограммой (Фоно). Заштрихованные области, обозначенные «ИзоВ», соответствуют изоволюметрическим фазам сокращения и расслабления левого и правого желудочков соответственно; m i , T I , А II и Л II -тоны сердца, возникающие при закрытии левого предсердно-желудочко­вого (митрального), правого предсердно-желудочкового (трехстворчатого) клапанов, клапанов аорты и легочного ствола соответственно. ОТ и ОМ - звуки, возникающие при открытии правого и левого предсердно-желудочкового клапана. Интервал Q - S 2 включает в себя период предызгнания (ППИ) и время изгнания из левого желудочка (ВИЛЖ). Все эти показатели могут быть измерены неинвазивным путем (текст).

Анализ формы кривой каротидного пульса и расчет на его основе систолических временных интервалов позволяет полу­чить важную информацию о состоянии и функции левого желудочка. Систоли­ческие временные интервалы включают в себя следующие показатели: электро­механическая систола (QA 2) - период времени от начала комплекса QRS до аортального компонента A 2 ; время выброса левого желудочка (ВВЛЖ) - ин­тервал, начинающийся от точки подъема каротидной волны до дикротической впадины; преэжекционный период (ПЭП)-ПЭП=QА 2 -ВВЛЖ (179-2). При левожелудочковой недостаточности ПЭП удлиняется, отражая прежде всего уменьшение скорости нарастания давления в желудочки, а ВВЛЖ укорачива­ется, что свидетельствует об уменьшении ударного объема. Вследствие этого отношение ПЭП/ВВЛЖ увеличивается. При затрудненном оттоке крови из ле­вого желудочка вследствие фиксированной обструкции (например, при стенозе устья аорты) кривая каротидного пульса поднимается медленно, в то время как в случае динамической обструкции (гипертрофическая обструктивная кардио­миопатия) подъем кривой происходит быстро, поскольку в раннюю систолу отток не нарушен. Если при этом нет сопутствующей сердечной недостаточности, то ВВЛЖ, как правило, увеличивается независимо от типа обструкции кровотоку.

Эхокардиография - это метод получения изображения сердца и крупных сосудов, в основе которого лежит использование ультразвука. Датчик, содержа­щий пьезоэлектрический керамический кталл, способный трансформировать электрическую энергию в механическую (звук) и обратно, выступает одновре­менно и в качестве источника звука, и приемника отраженных волн. Существует три типа эхокардиографических исследований: М-эхокардиография, двухмерная эхокардиография и допплеровское исследование. При М-эхокардиографии один датчик излучает звук с частотой 100Ф-2000 импульсов в 1 с вдоль одной какой-либо оси. В результате создается изображение сердца как бы «с вершины горы». Этот тип эхокардиографии позволяет получить качественное изображе­ние во времени. Изменяя направление луча, можно сканировать сердце от желудочков до аорты и левого предсердия (179-3). При двухмерной эхокардиографии, направляя ультразвуковой луч по дуге в 90°с часто­той около 30 раз в 1 с, получают изображение в двух плоскостях. Используя различные точки расположения датчика, можно получить качественное прост­ранственное изображение, позволяющее анализировать движения структур серд­ца в реальном времени.

С помощью допплеровской эхокардиографии можно опреде­лять скорость кровотока и его турбулентность. Когда звук сталкивается с дви­жущимися эритроцитами, частота отраженного сигнала изменяется. Величина этого изменения (допплеровский сдвиг) указывает на скорость кро­вотока (V), которую можно рассчитать, учитывая следующие характетики звукового луча:

где С - скорость звука в тканях, Q - угол между допплеровским лучом и сред­ней осью кровотока.

Направление сдвига вверх (увеличение частоты отраженного звука) указы­вает на то, что ток крови направлен к датчику; направление сдвига вниз - от датчика. При прохождении крови через стенозированные отверстия клапанов ее скорость увеличивается, что также может быть зарегистрировано с помощью допплеровской эхокардиографии. Используя затем модифицированное уравнение Бернулли, можно рассчитать чресклапанный градиент давлений (P):P=4V 2 . Регистрация сигналов в отдельных небольших областях позволяет определить пространственную локализацию турбулентности, характерную для стеноза, не­достаточности клапанов или шунтирования крови. Сочетание допплеровского исследования с методами получения изображения позволяет рассчитать сердеч­ный выброс. К сожалению, не у всех больных эхокардиография может быть вы­полнена успешно. Проникновение звука в ткани может затрудняться у многих лиц пожилого возраста, страдающих ожирением и эмфиземой.

Поражение, клапанов сердца. Эхокардиографические методы получения изображения помогают выявлять изменения толщины и нарушения движений клапанов, приводящие к их стенозу или недостаточности. Кроме того, с помощью эхокардиографических методов можно оценить реакцию сердца на нагрузку давлением или объемом, измеряя расширение полостей сердца, гипертрофию его стенок и изменение их движения. Допплеровские варианты эхокардиографии позволяют подтвердить диагноз недостаточности клапанов или стеноза (также гл. 187).

179-3. Схематическое изображение нормального сердца, получаемое с по­мощью М-эхокардиографии. а - разрез сердца вдоль длинной оси; б - эхокардиографическая картина движения соответствующих анатомических структур сердца. Обозначения: ГК - грудная клетка; Д - эхокардиографический датчик; Г - грудина; ПЖ - правый желудочек; ЛЖ - левый желудочек; КА - корень аорты; ПСМК - передняя створка левого пред­сердно-желудочкового (митрального) клапана; ЗСМК - задняя створка левого пред­сердно-желудочкового (митрального) клапана; ЛП - левое предсердие; СПЖ - стенка правого желудочка; КАо - клапан аорты; ЗСМ - задняя сосочковая мышца; СЛЖ - стенка левого желудочка. [Из: Р. С. Come. Echocardiography in diagnosis and manage­ment of cardiovascular disease. - Compr. Ther, 1980, 6 (5), 58.]

Стеноз левого атриовентрикулярного отверстия (митральный стеноз). Выявление при эхокардиографии ограниченного открытия клапана вследствие утолщения его створок и образования спаек, а также укорочения и утолщения хорд позволяет диагностировать митральный стеноз (179-4). Планиметрическое исследование зоны левого предсердно-желудочкового (митрального) клапана по короткой диастолической оси и изме­рение скорости снижения трансмитрального градиента диастолического давления с помощью допплеровского метода позволяет довольно точно определить пло­щадь просвета клапана. Эхокардиография облегчает диагностику и других при­чин нарушения притока крови, таких как миксома или тромб левого предсердия, массивная аннулярная кальцификация, надклапанное кольцо, наличие дополни­тельного третьего предсердия, изменение левого предсердно-желудочкового (митрального) клапана в виде парашюта.

Недостаточность левого предсердно-желудочкового клапана (митральная недостаточность). Полнота закрытия левого предсердно-желудочкового (митрального) клапана в систолу зависит от нормальной функции его створок и поддерживающих их структур, включая фиб­розное кольцо клапана, сухожильные хорды, сосочковые мышцы и окружающий миокард. При выявлении причины митральной недостаточности предпочтение следует отдавать двухмерным методикам, а не М-эхокардиографии. Митральная недостаточность может быть следствием ревматического поражения сердца, пролапса клапана, флотации одной из створок при разрыве хорды или сосочковой мышцы, аннулярной кальцификации, повреждения атриовентрикулярного кана­ла, миксомы, эндокардита, гипертрофической кардиомиопатии, дисфункции ле­вого желудочка. Картирование отверстия митрального клапана с помощью доп­плеровского исследования позволяет оценить выраженность систолической турбу­лентности в полости левого предсердия, что дает возможность определить сте­пень регургитации.

Стеноз устья аорты (аортальный стеноз). Для выявления подклапанной, клапанной и надклапанной обструкции лучше всего использовать двухмерную эхокардиографию. На врожденный характер заболевания указывают такие признаки, как куполообразное выпячивание створок клапана в систолу и необычное число или размеры створок (две в двухстворчатом клапане). При­обретенный фиброз или кальцификация вызывают утолщение клапана. Нормаль­ное расхождение створок исключает приобретенный характер критического сте­ноза аорты, однако неполное расхождение еще не является специфическим при­знаком стеноза. В то же время обнаружение высокой скорости прохождения крови через устье аорты при допплеровском исследовании свидетельствует в пользу стеноза. Небольшая скорость кровотока тем не менее не исключает нали­чие стеноза, поскольку как сниженный объем, так и невозможность направить допплеровский луч параллельно кровотоку могут привести к существенному зани­жению регистрируемых скоростей.

Недостаточность клапана аорты (аортальная недо­статочность). Следует отличать расширение корня аорты и ее расслоение от поражений клапана, вызывающих регургитацию крови. К ним относятся врож­денные болезни, склерозирование, эндокардит, пролапс и флотирование створок. Для выявления структурной патологии лучше всего использовать двухмерную эхокардиографию. В то же время М-эхокардиография позволяет с высокой точ­ностью диагностировать как диастолическую вибрацию передней створки левого предсердно-желудочкового (митрального) клапана, так и преждевременное за­крытие клапана в результате значительного повышения диастолического давления в левом желудочке в случаях тяжелой острой аортальной регургитации. Очень чувствительным признаком недостаточности клапана аорты может служить диа­столическое дрожание.

Поражение правого предсердно-желудочкового (трехстворчатого) клапана и клапана легочного ствола.

179-4. Изображения сердца в диастолу. Получены с помощью двухмерной эхокардиографии, выполненной вдоль длинной и короткой осей сердца у больных с заметным уменьшением эффективного просвета левого предсердно-желудочкового (митрального) клапана (ПМК) вследствие стеноза левого атриовентрикулярного отверстия (митрального стеноза, МС) и миксомы левого предсердия. У больного с митральным стенозом створки клапана, в особенности если их концевые части утолщены, заметно ограничено расхождение передней и задней створок в диастолу. Левое предсердие расширено. У больного с миксомой левого предсердия во время диастолы происходит пролабирование миксомы в ПМК, вызывая его обструкцию. Обозначения: ПЖ - правый желудочек; ЛЖ - левый желудочек, АоК - клапан аорты.

Внедрение двухмерного сканирования повысило качество визуализации клапанов правых отделов сердца. Обнаружение изменений структуры и движения створок способствует диагностике ревматических деформаций, аномалии Эбштейна, про­лапса, флотирования створок, эндокардита, врожденной дисплазии и утолщения клапанов вследствие карциноида, амилоидоза, эндокардита Леффлера или эндокардиального фиброза. Характерным признаком стеноза легочного ствола явля­ется парашютообразное выбухание клапана легочного ствола в систолу.

Протезы клапанов. Эхокардиографическое исследование механи­ческих протезов нередко бывает затруднено, что обусловлено пущей протезам высокой эхогенностью, затрудняющей распознавание патологического разрас­тания ткани и тромбов. Для выявления нарушения периодичности открытия и закрытия протезов клапанов целесообразно использовать сочетание фонокардиографии и М- эхокардиографии. Отклонение данных допплеровской эхокар­диографии от нормальных показателей может указывать на функциональные расстройства. Тем не менее для получения полной информации о работе протезов клапанов необходимо выполнить развернутое ангиографическое и гемодинами­ческое обследование. Диагностика таких поражений биопротезов, как фиброз, кальцификация, патологическое разрастание ткани или их разрывы, как правило, более проста.

Эндокардит. Более чем у 50 % больных с эндокардитом при обследо­вании можно обнаружить эхогенные массы с неровными очертаниями. Это тром­ботические наложения на эндокарде. Несмотря на то что эти образования со­провождаются повышенным ком развития различных осложнений, многие больные благополучно выздоравливают, получая лишь антибактериальную тера­пию (также гл. 188).

Левый желудочек. Для измерения размеров левого желудочка, тол­щины его стенок и оценки функционального состояния широко используют М-эхокардиографию. О состоянии диастолической функции позволяет судить такой показатель, как скорость утончения стенки желудочка в диастолу. Определяя процент укорочения малой оси, который у здорового человека превышает 28 %, и среднюю скорость укорочения циркулярных волокон можно контролировать систолическую работу желудочка. Эти показатели, однако, во многом зависят от величины пред- и постнагрузки, а также от сократимости миокарда. Анализ соотношений конечно-систолических величин давления и размеров, которые не зависят от преднагрузки и учитывают особенности постнагрузки, позволяет по­лучить более глубокую информацию о сократительной способности миокарда. Однако М-эхокардиография помогает определить глобальную желудочковую функцию только при условии сохранения нормальной конфигурации желудочка и относительной симметричности амплитуды и периодичности систолических дви­жений. Двухмерная эхокардиография, позволяя получить изображения желудоч­ка в целом ряде проекций, делает возможным определение размеров желудочка и его функции, в частности, у больных с асимметричным сокращением миокарда вследствие ишемической болезни сердца. Кроме того, только двухмерная эхокар­диография способна адекватно визуализировать верхушку левого желудочка, которая представляет собой область наиболее частой локализации нарушений движений миокарда и формирования тромбов.

С помощью эхокардиографии можно диагностировать кардиомиопатию и идентифицировать ее тип - дилатационная, гипертрофическая и рестриктивно-облитерирующая (179-5). Для дилатационной кардиомиопатии характерно расширение и плохая сократимость обоих желудочков. Толщина стенок нормаль­на или слегка увеличена. Гипертрофической кардиомиопатии, напротив, свой­ственны заметная гипертрофия левого желудочка, захватывающая обычно часть межжелудочковой перегородки, небольшая полость желудочка, усиление систо­лической функции и нарушение расслабления миокарда в диастолу. Признаками динамической обструкции являются движение вперед левого предсердно-желу­дочкового (митрального) клапана в систолу, вследствие чего он приближается к межжелудочковой перегородке, и частичное мидсистолическое закрытие кла­пана аорты. Утолщение стенок желудочка встречается также и при инфильтра­тивных расстройствах. При амилоидозе утолщенные стенки часто имеют «пест­рый» вид, что сопровождается снижением вольтажа на электрокардиограмме (ЭКГ).

Перикардиальный выпот. Эхокардиография позволяет выявить даже небольшой, не превышающий 15-20 мл, перикардиальный выпот. Несмот­ря на то что некоторые эхокардиографические данные могут указывать на на­личие диастолического сдавления правых предсердий и желудочка, давая осно­вание заподозрить тампонаду, решение о лечении следует принимать только с учетом клинических и гемодинамических показателей.

Новообразования сердца. Диагностика большинства опухолей, захватывающих сердце и перикард, не вызывает затруднений. К новообразова­ниям сердца относят прежде всего миксомы (179-4), другие первичные и вторичные опухоли, а также тромбы.

Врожденные пороки сердца. Двухмерная эхокардиография по­зволяет без труда выявить поражение клапанов, нарушения взаимоотношений предсердий, клапанов, желудочков и крупных сосудов. Вследствие этого внедре­ние данного метода поистине революционизировало диагностику врожденных заболеваний сердца. Контрастная и допплеровская эхокардиография также об­легчают распознавание внутердечных шунтов, стенозов и недостаточности клапанов.

179-5. Парастернальные проекции вдоль длинной оси левого желудочка в диастолу и систолу у здорового человека и у пациентов с дилатационной (ДКМП) и гипертрофической кардиомиопатиями (ГКМП). Слева показаны нормальная толщина стенки желудочка в диастолу и ее нормальное утолщение в систолу, а также ее экскурсии. У больного с ДКМП диаметр левого желудочка (ЛЖ) и левого предсердия (ЛП) увеличен. Кроме того, утолщение стенки в систолу значительно меньше выражено, а движения межжелудочковой перегородки (МЖП) и задней стенки желудочка (ЗСЖ) ограничены. У больного с ГКМП меж­желудочковая перегородка патологически утолщена и обладает высокой эхогенностью, Диастолические размеры полости ЛЖ уменьшены; во время систолического сокращения она почти полностью исчезает. Обозначения: ПЖ-правый желудочек; МК - левый предсердно-желудочковый (митральный) клапан; АоК - клапан аорты.

Основными показаниями для выполнения радиоизотопных исследований сердца являются клинические ситуации, при которых имеется необходимость исследования систолической и диастолической желудочковой функции - для этого проводят радиоизотопную вентрикулографию; идентификации и количест­венной оценки внутердечных шунтов - с помощью радиоангиокардиографии; изучения перфузии миокарда - с применением меченых ионов, главным образом таллия-201; диагностики острого инфаркта миокарда, используя радиоизотопы, тропные к некротизированным тканям.

Желудочковая функция. Для визуализации контуров полостей сердца и крупных сосудов во время радиоизотопной вентрикулографии (РИВГ) исполь­зуют технеций-99м - радиоактивный индикатор, вводимый в какой-либо сосуд (179-6) и связывающийся с эритроцитами крови. Существует два различных метода выполнения РИВГ. В первом случае-метод первого прохождения всей дозы - изотоп вводится внутривенно, и его прохождение по правым отделам сердца, через легкие в левые отделы сердца регистрируют с помощью сцинтилляционной камеры. Во втором случае - метод достижения равновесия, или по­строения решетки, - распределение индикатора контролируют на протяжении нескольких сотен сердечных циклов после однородного распределения, т. е. пол­ного разведения, индикатора в крови. Сцинтиграфическая информация, полу­ченная на протяжении одного сердечного цикла, делится на множество фрагмен­тов (часто 30 и более). При этом радиоизотопную информацию регистрируют синхронно с записью ЭКГ. Изображения отдельных фрагментов сердечного цик­ла затем суммируются компьютером, что позволяет получить картину простран­ственного и временного распределения изотопов. Изображения получают в двух проекциях: передней и левой передней косой. Серию последовательных изобра­жений (решетка) нередко составляют на основе данных, полученных методом первого прохождения всей дозы, поскольку для построения решетки не требуется дополнительного введения изотопа. Поскольку после вычитания фонового излучения зарегистрированное количество импульсов прямо пропорционально объему крови, то исследования, основанные на методе достижения равновесия концент­рации индикатора, позволяют определить объемы полостей сердца, рассчитать фракции выброса левого и правого желудочков, отношение величин ударных объемом обоих желудочков, а также скорости опорожнения и заполнения полос­тей желудочков. Результаты этих исследований и стандартных катетеризационных методик совпадают. Повторные изображения сердца и его полостей можно получать на протяжении 20 ч после введения препарата, что позволяет контро­лировать влияние на функции желудочков различных процедур, таких как тест с физической нагрузкой или прием лекарственных препаратов.

179-6. Радиоизотопные изображения сердца в конце диастолы и в конце систолы у здорового человека (фракции выброса левого и правого желудочков составляют, соответственно, 69 и 45 %) и у больного с идиопатической дилата­ционной кардиомиопатией, сопровождающейся заметным снижением общей систо­лической функции левого желудочка (фракция выброса левого желудочка 23%). В случае кардиомиопатии происходит небольшое изменение полости левого желудочка и плотности накопления изотопов от диастолы к систоле. Функция правого желудочка, однако, нормальная- фракция выброса составляет 57%. Обозначения: ПЖ - правый желудочек; ЛЖ левый желудочек.

РИВГ может быть использована для выявления больных с хронической ишемической болезнью сердца. Поскольку в покое все показатели могут оста­ваться в пределах нормы, для провокации ишемических изменений часто прибе­гают к проведению тестов с физической нагрузкой. Изображения полостей серд­ца получают в условиях покоя и при максимальной физической нагрузке. Отсут­ствие при этом увеличения фракции выброса как минимум на 5 % и появление одного или более участков нарушения колебания стенки желудочка позволяет заподозрить существенное поражение коронарных сосудов. Чувствительность и специфичность указанных показателей достигает 90 и 60 % соответственно. Про­ведение теста наиболее целесообразно у тех больных, у которых в состоянии по­коя не удалось получить убедительных данных, подтверждающих наличие забо­левания. Была показана прямая связь между сохранением низких величин фрак­ции выброса после острого инфаркта миокарда и ближайшей и отдаленной смерт­ностью и инвалидизацией больных. Этот метод позволяет также диагностировать недостаточность левого предсердно-желудочкового клапана (митральную недо­статочность), разрыв межжелудочковой перегородки, постинфарктные аневриз­мы, а также оценить систолическую и диастолическую функцию у больных с кардиомиопатией (179-6) или объемной перегрузкой. Снижение фракции выброса в покое свидетельствует о неблагоприятном прогнозе у больных с недо­статочностью левого предсердно-желудочкового клапана или клапана аорты даже после замены клапана. Вопрос о целесообразности проведения РИВГ во время физической нагрузки для выявления сниженного резерва вследствие объемной перегрузки остается нерешенным. С помощью РИВГ можно обнаружить внутри­сердечные тромбы и другие объемные образования, хотя в этом случае ее чувст­вительность уступает эхокардиографии.

Сцинтиграфия шунта. Диагностика шунтов «слева направо» основывается на использовании модифицированного метода первого пассажа индикатора. При этом интересующая область миокарда проецируется на фоне легочного поля. После быстрого введения радиоизотопа в вену большого диаметра, обычно на­ружную яремную вену, компьютерная система g-камеры строит кривую зависимости распределения активности изотопа в легких от времени. Обычно количество импульсов резко возрастает как только болюс введенного препарата достигает участка легких, находящегося непосредственно под регистрирующим детектором. После пика активности следует постепенное снижение ее, а затем вновь небольшое повышение, отражающее нормальную рециркуляцию изотопа и возвращение его в легкие из системного кровообращения. Наличие сброса крови «слева направо» проявляется преждевременным прерыванием пологого нисходящего колена вследствие раннего возвращения радиоизотопа в легкие. Компьютерный анализ находящейся под кривой зоны позволяет количественно оценить отношение легочного кровотока к системному. Таким же образом можно выявить и рассчитать величину сброса крови «справа налево».

Получение изображения перфузии миокарда. Некоторые изотопы моновалент­ных катионов, в особенности аналог калия таллий-201, период полураспада которого составляет 72 ч, широко используют для исследования перфузии мио­карда, так как их активный захват нормальными клетками миокарда прямо про­порционален интенсивности регионарного кровотока. На изображениях миокарда, получаемых вскоре после введения изотопа, области некроза, фиброза и ишемии выделяются сниженным накоплением таллия («холодные пятна»). Однако после первичного накопления внутри клеток таллий-201 продолжает участвовать в обмене с изотопом, находящимся в системной циркуляции. Вследствие этого через несколько часов все жизнеспособные клетки миокарда с сохраненной функцией мембран будут содержать приблизительно одинаковое количество изотопа.

179-7. Серия сцинтиграмм с таллием-201, выполненных в левой передней косой проекции под углом 45° у больного с жалобами на загрудинные боли, выполняющего тест с нагрузкой.

Изображение, полученное непосредственно после физической нагрузки (слева), указы­вает на снижение перфузии перегородки. На изображениях, полученных спустя 1 и 2 ч (в центре и справа), виден дефект наполнения, отражающий феномен перераспределения. Построенные с помощью компьютера кривые распределения активности во времени (внизу) подтверждают существенное снижение первичного накопления изотопа в пере­городке по отношению к задней стенке. Через 2 ч происходит приблизительное уравни­вание активности. Обозначения: П - перегородка; ЗБС - заднебоковая стенка [С разрешения из: Р. С. Come (Ed.) Diagnostic Cardiology.]

Сцинтиграфия с таллием-201 чаще всего используется для выявления ише­мии, провоцируемой физической нагрузкой (179-7). Таллий вводят внутри­венно при максимальной нагрузке, и через 5-10 мин получают изображение миокарда в нескольких проекциях. При здоровом миокарде на изображениях видно относительно гомогенное распределение активности изотопа. В то же вре­мя у больных с инфарктом или ишемией миокарда, как правило, можно обнару­жить одно или несколько «холодных пятен». Вследствие продолжающегося об­мена таллия между жизнеспособными клетками и системным кровотоком первич­ные дефекты, вызванные ишемией, в течение нескольких часов «заполняются», что и отмечается при регистрации повторных изображений. Однако зоны инфарк­та характеризуются сохраняющимся снижением накопления изотопа. По сравне­нию с обычной нагрузочной электрокардиографией чувствительность сцинтигра­фии с таллием, проводимой во время физической нагрузки, превышает 60 и 80 % соответственно. Немного повышается и специфичность выявления коронарной болезни сердца - от 80 до 90 %. Выполнение сцинтиграфии миокарда с таллием во время физической нагрузки наиболее целесообразно у больных с атипичными загрудинными болями, у которых результаты нагрузочной ЭКГ неинформативны или не могут быть интерпретированы вследствие блокады левой ножки пред­сердно-желудочкового пучка (Гиса), гипертрофии желудочка, приема лекарствен­ных препаратов или введения электролитов. Кроме того, этот метод следует ис­пользовать для обследования больных, не способных достичь во время выпол­нения теста с нагрузкой 85 % величины максимальной предсказанной частоты сердечных сокращений, а также тех, у кого высока вероятность получения лож­ноположительных результатов электрокардиографического исследования. Скани­рование миокарда с таллием позволяет уточнить локализацию зоны ишемии, а также получить прогностически важную информацию, поскольку наличие и число дефектов перераспределения изотопа коррелирует с частотой развития сердечных птупов в будущем. Сцинтиграфию миокарда с таллием можно также использовать для диагностики ишемии во время электрической стимуля­ции миокарда, коронарной вазодилатации, вызванной введением дипиридамола, или в момент спонтанных болей.

В то же время сканирование миокарда с таллием не позволяет дифферен­цировать новые и старые очаги инфаркта. Кроме того, точность диагностики острого некроза при использовании этого метода ниже, чем при исследовании активности ферментов сыворотки. Между тем изучение перфузии миокарда дает возможность получить информацию, важную для определения прогноза заболе­вания. Выживаемость больных с небольшими дефектами накопления выше, чем у лиц с большими дефектами. Выявление при проведении исследования с тал­лием во время теста с нагрузкой множественных дефектов накопления или пере­распределения, или повышенного содержания изотопа в легких, отражающего транссудацию жидкости в легких вследствие высокого легочного капиллярного давления, позволяет идентифицировать больных с высоким ком постинфаркт­ных осложнений и смертности,

Компьютерная томография с использованием позитрониспускающих изотопов калиевого ряда дает возможность количественно оценить захват изотопа. Короткие периоды полураспада этих изотопов позволяют проводить повторные исследования в течение небольшого промежутка времени, что необходимо для регистрации изменений перфузии миокарда, вызванных лечебными мероприя­тиями.

Сцинтиграфия при остром инфаркте миокарда. Установлено, что в необра­тимо поврежденных клетках миокарда пирофосфат способен связываться с иона­ми кальция и органическими макромолекулами. Если интенсивность коронарного кровотока достаточна для доставки пирофосфата, меченного технецием-99м (для этого необходимо сохранение 10-40 % от нормального коронарного кровотока), то, связываясь с некротизированными тканями миокарда, изотоп вызывает фор­мирование очагов повышенного накопления («горячих пятен»). Получаемые изображения, как правило, наиболее информативны, если исследования проводят через 48-72 ч после предполагаемого инфаркта. В это время активность креатинкиназы обычно возвращается к нормальным уровням. Это исследование рекомендуется назначать с целью выявления острого инфаркта в тех случаях, когда результаты традиционных методов диагностики не могут быть однозначно интерпретированы. Чувствительность и специфичность этого метода при диагнос­тике трансмуральных инфарктов миокарда достигают 90 %. В то же время при субэндокардиальных инфарктах захват изотопа слабее, что затрудняет опреде­ление локализации очага. С другой стороны, положительные результаты скани­рования могут быть получены при повреждениях миокарда, вызванных причи­нами, не связанными с коронарной болезнью сердца.

Ядра некоторых атомов, обладающие нечетным количеством протонов или нейтронов, или тех и других частиц, при помещении в сильное магнитное поле поглощают, а затем вновь испускают электромагнитную энергию. При этом воз­действие извне радиочастотного импульса приводит к отклонению их собственного магнитного вектора. Сигналы, возникающие в момент возвращения магнитного вектора в исходное состояние равновесия, можно подвергнуть анализу, позво­ляющему получить информацию о спектре этих сигналов и представить ее в виде изображения. Поскольку кровь, движущаяся с нормальной скоростью, практи­чески не обладает магнитно-резонансным сигналом, то возникает существенный естественный контраст между стенками сердца и крупных сосудов, с одной сто­роны, и циркулирующей кровью - с другой. Электрокардиографическая реги­страция сигналов, испускаемых позитроном 1 Н, позволяет получить точную ин­формацию о структуре миокарда, перикарда, крупных сосудов, о наличии врожденных аномалий сердца. Преимущество магнитного резонанса перед компьютер­ной томографией заключается в отсутствии ионизирующего излучения и необ­ходимости введения контрастных веществ. В отличие от эхокардиографии маг­нитный резонанс позволяет получить изображение сердца в любой проекции при этом сигнал проникает через костную ткань и воздух. В результате обеспечивается широкое поле зрения и высокое пространственное разрешение. К недо­статкам магнитного резонанса относятся сравнительно большая продолжитель­ность получения изображения, фиксирование любых движений тела вследствие высокой чувствительности исследования, высокая стоимость и невозможность портативного исполнения необходимого оборудования. Изображение, получае­мое при испускании позитрона, позволяет судить о состоянии исследуемой ткани Как показано в эксперименте на животных и в клинических условиях у человека зоны острой ишемии или инфаркта миокарда представляют собой участки с высокой интенсивностью сигнала по сравнению со здоровым миокардом. Возможно это усиление сигнала обусловлено накоплением ядер водорода в области отека миокарда. Напротив, участки фиброза характеризуются ослаблением сигнала Магниторезонансная спектроскопия с 31 Р позволяет количественно оценить содержание высокоэнергетических фосфатов и внутриклеточных рН. Это делает магнитный резонанс мощным исследовательским инструментом для изучения внутриклеточного метаболизма.