Ультразвуковая диагностика сосудов (ангиосканирование и допплерография).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ В КАРДИОЛОГИИ НА БАЗЕ «VIRTUAL LAB»

1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Целью лабораторной работы является изучение методов исследования в кардиологии и ознакомление с нормой и патологией при сердечно-сосудистых заболеваниях.

В результате выполнения лабораторной работы студенты должны:

1) изучить основные методы исследований в кардиологии;

2) изучить необходимый перечень методов исследований при различных вариантах сердечно-сосудистой патологии;

1.2. Используемые программно-аппаратные средства: ПЭВМ класса IBM PC 486 стандартной конфигурации, «The physiological origins of heart sounds and murmurs».

1.3. Перед выполнением лабораторной работы каждый студент должен:

1) изучить правила техники безопасности и пожарной безопасности при работе с ПЭВМ в лаборатории кафедры;

2) ознакомиться с теоретическим введением каждой из лабораторных работ.

 

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ №3.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ В КАРДИОЛОГИИ НА БАЗЕ «VIRTUAL LAB»

2.1.Теоретическое введение

Оценить состояние сердечно-сосудистой системы возможно с помощью следующих методик:

Пальпацией уточняют положение и силу верхушечного толчка. Большое диагностическое значение имеет пальпация пульса.

Перкуссией определяют границы сердца - по небольшому притуплению перкуторного звука в местах, где сердце прикрыто легкими (относительная сердечная тупость), и границы абсолютной сердечной тупости, т. е. участка передней поверхности сердца, не прикрытого легкими.

Аускультация сердца имеет важное диагностическое значение. С ее помощью оценивают особенности тонов сердца, наличие и характер дополнительных тонов и шумов сердца, сердечный ритм и его нарушения. Для выявления непостоянных шумов или патол. тонов выслушивают сердце после небольшой физической нагрузки (напр., 10 приседаний). Аускультативным методом определяют артериальное давление.

Рентгенологическое исследование позволяет выявить форму сердца, его размеры, особенности положения в грудной клетке, гипертрофию или расширение полостей сердца Рентгенокимография дает возможность установить особенности движения контуров сердца. Для диагностики стенозов коронарных артерий применяются коронароангиография, сложные пороки сердца уточняют с помощью ангиокардиографии, обычно требующей катетеризации сердца для введения в его полости рентгеноконтрастного вещества.

Ультразвуковая диагностика сосудов (ангиосканирование и допплерография).

Для ультразвукового ангиосканирования используют ультразвуковые приборы, работающие в В-режиме реального масштаба времени. Применение ультразвука различной частоты на одном приборе позволяет выполнять эхолокацию одной или нескольких систем сосудов, имеющих различную глубину расположения. При ультразвуковом исследовании сосудов возможно применение линейного и секторного типов сканирования.

Одновременно со сканированием имеется возможность выполнять допплерографию кровотока в сосуде. Метод допплерографии основан на том, что при отражении от движущихся клеток крови изменяется частота звукового сигнала. Полученный кровоток может быть подвергнут аускультативному и спектральному анализу. Регистрация полученных данных осуществляется на фотопленку, термобумагу, возможна фиксация на видеопленку.

При исследовании сосудов грудной полости, брюшной полости и забрюшинного пространства, сосудов шеи, верхних и нижних конечностей пациент располагается в положении на спине. Исследование подколенных сосудов проводят в положении на животе. Датчик располагают в анатомической проекции сосудов.

Рис. 1. Проведение УЗДГ сосудов нижних конечностей.

 

В грудной полости исследуют грудную часть аорты с отходящими от нее подключичными, общими сонными артериями, плечеголовным стволом, также легочный ствол, правую и левую плечеголовные вены.

В брюшной полости и забрюшинном пространстве исследуют брюшную часть аорты с ее ветвями (подвздошные артерии, висцеральные артерии - верхняя и нижняя брыжеечные артерии, почечные артерии), магистральные вены брюшной полости и забрюшинного пространства (нижняя полая вена, подвздошные вены, печеночные, почечные вены, воротная вена и ее основные притоки).

В области шеи, верхних и нижних конечностей исследуют: дугу аорты, общие сонные артерии, подключичные, подмышечные, плечевые артерии и вены, внутренние яремные вены, бедренные, подколенные артерии, общую бедренную вену, глубокие и поверхностные вены бедра, подколенную вену.

Норма. Артерии имеют светлые, ровные, хорошо различимые стенки на сканограмме. Отчетливо видна синхронная с сердечными сокращениями пульсация. При допплерографии регистрируется ритмичный ламинарный артериальный кровоток.

Вены имеют тонкие стенки на сканограмме. Они расширяются на выдохе, спадаются при вдохе. В просвете вен бедра определяются створки клапанов, колеблющихся синхронно с дыханием. Допплерография вен: регистрируется венозный кровоток, усиливающийся на вдохе, ослабевающий на выдохе.

Сфигмограмму (СФГ) регистрируют с помощью плотных датчиков или приемников, воронок с воздушной трансмиссией, накладываемых на места, где обычно хорошо прощупывается пульсация сосудов. Для регистрации кривой применяют полиграфы (в том числе электрокардиографы) в комплексе со сфигмографическими приставками. При регистрации ЭКГ больной лежит на спине.

Норма. Различают СФГ центрального и периферического пульса. Кривые пульса сонной и подключичной артерий - центральный пульс, кривые пульса лучевой, бедренной артерий стопы и др. - периферический пульс.

При анализе СФГ учитывают их форму, длительность анакротического подъема, соотношение амплитуды основной и дикротической волны составляют около половины максимальной высоты кривой.

а - сфигмограмма сонной артерии:

1 - небольшая пресистолическая волна соответствует
изометрическому сокращению левого желудочка;

2 - анакрота, соответствует поступлению крови из левого желудочка в центральные артерии;

3 - катакрота, соответстует окончанию систолы левого желудочка;

4 - инцизурия, отражает закрытие полулунных клапанов;

5 - волна, отражающая собственное колебание артерии.

б, в - сфигмограмма бедренной артерии и артерии стопы

1 - основная волна;

2 - дикротическая волна.

Диагностическое значение.

Нарушение проходимости аорты, центральных и периферических артерий проявляется на СФГ бедренной артерии отсутствием дикротической волны.

При стенозе устья аорты на СФГ сонной артерию появляется медленный подъем главной волны, на восходящем колене которой регистрируются дополнительные колебания, обусловленные вибрацией стенок аорты в результате поступления крови через суженное отверстие. Эти дополнительные колебания получили название "петушиного гребня" При подклапанном стенозе дополнительные колебания располагаются в верхней части катакроты.

Объемная сегментарная сфигмография (ОСФГ) суммарно отражает изменения объема участка конечности, происходящие под влиянием пульсовых колебаний сосудов, находящихся под манжетой.

Методика исследования. Для регистрации ОСФГ используют сфигмографы типа СГ2-01, сфигмографические приставки ЭМПД-2. К регистрации ОСФГ приступают после 10-15 мин. отдыха пациентов, в положении лежа при спокойном дыхании. Для исследования используют пневматические манжеты шириной не менее 10 см, которые накладывают на определенные участки конечностей, на верхних конечностях регистрацию ОСФГ проводят с четырех уровней: нижняя треть плеча, верхняя и нижняя треть предплечья, кисть. На нижних конечностях запись производят с нижней трети бедра, верхней и нижней трети голени, стопы. С каждого участка записывают не менее 5 циклов при постоянном давлении в манжете 30-40 мм рт. ст.

Норма. При анализе ОСФГ учитывают форму пульсовых волн, их амплитуду, а также соотношение амплитуд пульсовых волн на различных участках конечности (амплитудный градиент пульса). За 100 % принимается амплитуда пульсовых волн на нижней трети бедра. На верхних конечностях амплитуда пульсовых волн в нижней трети плеча принимается за 100%.

Диагностическое значение. ОСФГ позволяет получить данные о характере поражения артериальной системы конечностей, оценить эффективность проводимой терапии. Для определения степени функциональных и органических изменений исследование повторяют после приема больными нитроглицерина.

Катетеризация сердца. При помощи катетеризации сердца возможно:

1) выявить размеры полостей сердца их взаиморасположение и варианты впадения крупных венозных стволов в сердце;

2) получить прямые указания на аномальные сообщения между полостями сердца и сосудами;

3) измерить давление в полостях сердца и сосудах, включая сосудистое русло легких;

4) изучить газовый состав крови на всем пути прохождения катетера;

5) провести запись внутрисердечного отведения ЭКГ и внутри сердечной ФКГ;

6) осуществить избирательное контрастирование различных отделов сердца;

7) провести селективное введение краски для определения сбросов крови методом разведения красителя или радиоактивных изотопов.

Катетеризация правых отделов сердца и системы легочной артерии проводится через одну из периферических вен, чаще всего через основную вену плеча. Кончик катетера проводят в полость правого предсердия, правый желудочек, легочную артерию и, далее в одну из ее периферических ветвей.

Для катетеризации левых отделов сердца применяют метод транс септальной пункции левого предсердия с катетеризацией левого желудочка и аорты, прямую чрескожную пункцию левого желудочка с катетеризацией аорты и ретроградную катетеризацию аорты и левого желудочка через одну из периферических артерий.

Катетеризация позволяет провести так называемую селективную (избирательную) ангиокардиографию путем введения контрастного вещества непосредственно в изучаемый отдел сердечно-сосудистой системы, что значительно улучшает результаты исследования и, кроме то го, позволяет значительно уменьшить количество вводимого контрастного вещества.

Для проведения кардиоангиографического исследования пользуются контрастными веществами. В настоящее время наиболее широко применяются трийодирование соединения бензойной кислоты. Среди них урографин, уротраст, вазографин.

Нормальные цифры давления в полостях сердца и крупных сосудах составляют: левое предсердие - 25/10 мм рт. ст.; левый желудочек - 120/5 мм рт. ст.; аорта - 120/80 мм рт. ст.; легочная артерия- 25/10 мм рт. ст., правое предсердие - 5/0 мм рт. ст.; правый желудочек - 25/0 мм рт. ст.

Диагностическое значение. Ангиокардиография показана для уточнения клапанной патологии сердца при врожденных и приобретенных пороках. Для решение вопроса о возможности и объеме оперативного лечения селективная коронарография показана у больных с инфарктом миокарда, постинфарктной аневризмой левого желудочка.

Селективная коронарография (СК) - контрастное ангиографическое исследование коронарных артерий после введения в них контрастного вещества (отдельно - левую и отдельно - в правую) с помощью специальных катетеров (в устье коронарных сосудов) с помощью артериотомии через плечевую или бедренную артерии. Введение контрастного вещества производится непосредственно через аорту.

Рис. 3. Коронарография

Введением контрастного вещества в коронарные артерии обеспечивается наблюдение за состоянием коронарных артерий в момент киноангиографической съемки. Селективная коронарная ангиокардиография чаще всего используется:

• при диагностике ИБС с целью определения степени атеросклеротических изменений коронарных артерий и показаний к кардиохирургическому лечению инфаркта миокарда и нестабильной стенокардии;

• при выборе дальнейшего лечения постинфарктной аневризмы левого желудочка;

• для определения функциональной сохранности миокарда при ИБС;

• для определения врожденных аномалий коронарных артерий.

Интерпретация результатов СК прежде всего включает в себя идентификацию коронарных артерий, т.е. основной коронарной артерии и ее ответвлений, просветов в коронарных артериях вплоть до сосудов диаметром 0,1-0,2 мм, дифференциальную диагностику функциональных (спазмы) и органических изменений коронарного русла и детальное рассмотрение обнаруженных патологических изменений. Но, несмотря на то, что коронарная ангиография относится к объективным методам подтверждения стенотических и окклюзивных изменений проксимальных коронарных артерий, с ее помощью нельзя выявить подобные изменения в других звеньях коронарного кровотока, которые являются причиной развития ИБС.

Флебография. Для исследования венозной системы используют методику рентгеноконтрастной флебографии.

Методика исследования. При поражении той или иной локализации венозной системы используют конкретную методику или последовательное применение нескольких из них. При заболеваниях глубокой венозной системы нижних конечностей используют дистальную вертикальную функциональную флебографию. Пунктируют вену начала стопы, вводят 50 % контрастный раствор трижды и производят снимки голени, коленного сустава, при расслаблении и в момент сокращения мускулатуры голени.

Для выявления состояния бедренной вены и ее клапанов флебографию производят путем чрескожной пункции или катетеризации бедренной вены, для контрастирования подвздошных вен и нижней полой вены применяют проксимальную тазовую флебографию также пунктируют бедренную вену. Данные о проходимости глубокой венозной системы нижних конечностей, подвздошных и нижней полой вен можно получить путем изотопной флебографии с помощью g-камеры.

Учитывая трудоемкости и инвазивность флебографии, данная методика используется реже.

Диагностическое значение. Основными задачами флебографии являются выяснение состояния глубокой венозной системы и магистральных вен, определение характера кровотока в них и направление кровотока в перфорантных венах.

Югулярная флебография используется для определения центрального венного пульса. В венах давление повышается крайне незначительно, и поэтому венный пульс отражает в основном изменения кровенаполнения вен или, что равнозначно, объемные процессы. Поэтому при регистрации венного пульса нельзя оказывать значительного давления на вены во избежание искажений флебограммы.

Запись югулярной флебограммы производится в положении пациента лежа на спине с приподнятой верхней половиной тела при задержке дыхания в фазе умеренного выдоха. Датчик накладывается в правой надключичной области у наружного края грудино-ключично-сосцевидной мышцы. При этом используют различные датчики (воронки или капсулы, затянутые тонкой резиной, бесконтактные емкостные, пьезоэлектрические, фотоэлектрические датчики и др.). Учитывая легкую сжимаемость вен, выбор следует сделать в пользу бесконтактного емкостного датчика. При использовании других датчиков необходимо накладывать их так, чтобы давление на стенку вены было минимальным. В качестве регистрирующего устройства могут быть использованы многоканальные электрокардиографы.

Югулярную флебограмму лучше записывать одновременно с ЭКГ, ФКГ и сфигмофаммой сонной артерии при скорости движения бумаги 50 или 100 мм/с.

Нормальная югулярная флебофамма здорового взрослого человека состоит из ряда волн, отражающих в основном работу правого предсердия.

 

Рис. 4. Нормальная флебограмма

 

Радиоизотопная ангиография. Среди предварительных методов исследования аорты и магистральных артерий большое место отводят радиоизотопным методам с применением g-камеры и короткоживущих изотопов.

Методика исследования. Исследование проводят с помощью g-камеры. В качестве индикатора используют 99m Тс-пертехненат в количестве 10-15 мКИ в объеме до 1,5 мл. Его вводят в локтевую вену. Наряду со сцинтиграммами с помощью "окон интереса" регистрируются кривые разведения индикатора с определенных участков аорты и магистральных артерий с целью выявления нарушения кровотока.

В норме через 3-5 с после введения изотопа в поле зрения детектора определяется брюшная аорта на всем протяжении с гомогенным распределением радиоактивности и ровными контурами. С по мощью радиоизотопной ангиографии можно получить изображение и магистральных артерий: общих подвздошных, бедренных, поверхностных бедренных. Визуализация наступает через 15-20 с после введения изотопа.

 

 

Рис. 5. Схема накопления изотопа и визуализация объекта

Радиоактивные импульсы от изотопов, поступающих в орган в течение определенного времени, улавливаются одним или несколькими счетчиками радиоактивности. Сигналы передаются на компьютерное устройство, и на экране дисплея рисуется кривая накопления изотопа в органе, максимального его количества и постепенного выведения. Таким образом, оценивается функция органа по захвату и выведению определенных веществ. Такого рода подход применяется для оценки, например, функции щитовидной железы, когда вводится радиоактивный йод и по кривым его накопления и выведения судят о повышенной, нормальной или пониженной функции железы. Таким же образом оценивается функция печени по обезвреживанию ряда веществ. Применяется краска бенгалроз, также меченная радиоактивными йодом или технецием.

Диагностическое значение. Окклюзия брюшной аорты характеризуется отсутствием визуализации нижних отделов аорты. Сужение просвета артерий нижних конечностей приводит к снижению радиоактивности ниже пораженного сегмента.

Реовазография (РВГ) - метод оценки состояния периферического кровообращения.

Методика исследований. Метод основан на пропускании тока (10мА) высокой частоты (20-40 кГц) через исследуемую область и графической регистрации комплексного электрического сопротивления, которое изменяется в зависимости от кровенаполнения ткани.

Регистрируют РВГ различных участков верхних конечностей (плечей, предплечий, кистей, пальцев кистей) и нижних конечностей (бедер, голеней, стоп, пальцев стоп) одновременно с помощью многоканальных реографов и электрокардиографов. Прямоугольные или циркулярные электроды накладывают на проксимальный и дистальный участки исследуемого отдела конечности. Исследование проводят в строго симметричных зонах. Используют функциональные пробы (нитроглицериновую) для дифференциации спазма сосудов от органического поражения.

Норма. РВГ имеет крутой подъем систолической волны, слегка закругленную вершину, пологий спуск; инцизура, диастолическая волна, нередко наблюдаемые дополнительные волны выражены хорошо. Пресистолическая волна небольшая, часто отсутствует. РВГ верхних и нижних конечностей несколько отличаются. РВГ верхних конечностей характеризуется более крутым подъемом систолической волны, заостренной вершиной, хорошо выраженной инцизурой, диастолической волной, 2-3 дополнительными волнами на катакроте.

Диагностическое значение. РВГ применяют для определения интенсивности периферического кровообращения, состояния сосудистого тонуса, степени развития коллатерального кровообращения. Использование функциональной РВГ позволяет выявить несостоятельность клапанов поверхностных и глубоких вен нижних конечностей. Для патологии вен характерно появление дыхательных волн на РВГ. При тромбооблитерирующих поражениях артерий снижается амплитуда РВГ, подъем восходящей части становится пологим, уплощается вер шина, исчезают дополнительные волны.

Эхокардиография (ЭХО-КГ) - этот метод позволяет рассмотреть размеры сердца и его камер, внутрисердечные структуры (клапаны, крупные сосуды). Оценить сократительную способность, увидеть зоны инфаркта миокарда, выявить дефекты в перегородках, внутриполостные тромбы, жидкость в полости перикарда. С помощью допплер-эхокардиографии определяют направление и скорость движения крови в полостях сердца и крупных сосудах.

Рис. 6. Электрокардиограф

 

Варианты эхокардиографического исследования

1. Двухмерная эхокардиография - изображение сердца по длинной или короткой оси в реальном времени. Двухмерная эхокардиография (В - режим) позволяет в реальном времени оценить размеры полостей сердца, толщину стенок желудочков, состояние клапанного аппарата, подклапанных структур, глобальную и локальную сократимость желудочков, наличие тромбоза полостей и т. д.

2. М - режим - графическое изображение движения стенок сердца и створок клапанов во времени. М- режим позволил впервые в реальном времени оценить размеры сердца и систолическую функцию желудочков. В настоящее время применяется как вспомогательный режим при проведении эхокардиографического исследования преимущественно для измерений. В том случае, когда в парастернальной позиции курсор М-режима располагается строго перпендикулярно изображению сердца, измерения могут быть проведены с большой точностью. Если изображение сердца и курсор расположены под углом, все размеры камер сердца будут значительно завышены и могут быть неправильно истолкованы. Эта ошибка встречается у специалистов с небольшим стажем работы. Поэтому следует проводить измерения в В- режиме в конце диастолы в том случае, если М-режим не может быть применен. В настоящее время ряд фирм предложили использовать анатомический М-режим, позволяющий изменить угол курсора.

На графике М-разверстки по вертикали откладывается расстояние, по горизонтали - время. В зависимости от положения курсора на экране, можно получить график колебания серии точек, расположенных вдоль курсора, вытянутый во времени, т.е. проследить за их колебанием в систолу и в диастолу.

3. Допплер - эхокардиография - импульсный, непрерывно - волновой, цветовой, цветовой М - режим, энергетический, тканевой цветовой, тканевой импульсный, тканевой С - режим и т. д. - метод, позволяющий неинвазивно оценить параметры центральной гемодинамики.

Чреспищеводная эхокардиография (моно-, би-, и мультиплановая). Исследование сердца через пищевод с использованием специальных датчиков. Информативность метода очень высокая. Позволяет выявить внутрисердечные тромбы и другие образования, а так же детально оценить работу клапанов сердца.

Противопоказанием служит наличие стриктуры пищевода.

Элекрофизиологическое исследование сердца чреспищеводная стимуляция сердца (ЭФИ-ЧПЭКС). Метод относится к неинвазивным методикам (в отличие от эндокардиального ЭФИ) и стал возможным благодаря наличию анатомической близости левого предсердия к пищеводу с возможностью осуществления его стимуляции для оценки электрофизиологических свойств пейсмекерно-проводящей системы сердца.

Перед чреспищеводной стимуляцией сердца проводится запись чреспищеводной ЭКГ, которая позволяет более точно, чем поверхностная, вычислять продолжительность интервалов и диагностировать нарушения, не видимые на обычной ЭКГ.

Трехмерное и четырехмерное моделирование сердца -компьютерный анализ изображения и построение объемного изображения камер сердца, створок клапанов, кровотока и т. д.

Внутрисосуд истый ультразвук - исследование коронарных артерий с использованием специального внутрисосудистого датчика малого диаметра. Инвазивный ультразвуковой метод. Используется параллельно с коронарографией.

Контрастная эхокардиография - применяется для контрастирования правых камер сердца при подозрении на дефект, или левых камер сердца для исследования перфузии миокарда. Информативность метода контрастирования левых камер сердца сопоставима со сцинтиграфией миокарда. Положительным фактором является отсутствие лучевой нагрузки на больного. Отрицательными факторами являются инвазивный характер метода и высокая цена препарата (левовист, альбунекс и т.д.).

Нагрузочные тесты (тредмил, велоэргометр) -позволяют определить реакцию сердца на физическую нагрузку и помогают выявить скрыто протекающие формы ишемической болезни сердца; оценить адекватность проводимого лечения, а так же эффект хирургических операций на сердце.

Дозированная физическая нагрузка - та нагрузка, мощность которой можно изменять согласно определенным задачам исследователя. Дозирование физической нагрузки стало возможным благодаря появлению специальных аппаратов, позволяющих изменять интенсивность физической нагрузки в определенных стандартных значениях. К ним относятся велоэргометры и беговые дорожки (тредмил).

Велоэргометр - позволяет дозировать физическую нагрузку, выраженную в Ваттах (Вт). Существует 2 типа велоэргометров: с электромагнитным и ременным механизмами дозирования нагрузки.

Тредмил - позволяет дозировать физическую нагрузку путем изменения скорости движения и угла наклона движущегося полотна. Дозируется нагрузка при проведении тредмилэргометрии в метаболических эквивалентах (МЕТ), которая отражает энерготраты организма при выполнении работы, при этом 1 МЕТ = 1,2 кал/мин или 3,5-4,0 мл потребленного кислорода в минуту на 1 кг массы тела.

Велоэргометры и тредмилы обеспечивают так называемую изотоническую нагрузку, т.е. ту нагрузку, при выполнении которой задействуется большая группа мышц.

 

Рис. 7. Тредмил и велоэргометр