Что такое градиент давления в эхокардиографии

17.04.202227.04.2022 admin 0 Comments

Что такое градиент давления в эхокардиографии

В местах сужения поперечного сечения потока крови возникает перепад давления, который в клинической практике обозначается как «градиент давления». Уменьшающаяся на протяжении сужения энергия давления преобразуется в кинетическую энергию, ускоряющую движение жидкости в области сужения до более высоких скоростей. Поэтому по разнице скоростей (до и в месте сужения) можно сделать вывод о величине падения давления, т.е. о «градиенте давления».

а) Уравнение Бернулли. С физической точки зрения эта взаимосвязь точно описывается (для идеальных, «ньютоновских» жидкостей) математической формулировкой закона сохранения энергии, известной как уравнение Бернулли и представляющей собой частный случай общего уравнения Эйлера или уравнения Навье-Стокса:

б) Упрощения. Для практического использования в повседневной кардиологической практике это общее уравнение можно значительно упростить до квадратичной связи между давлением и скоростью движения жидкости:

Поток через место сужения (стеноз).
Применение уравнения Бернулли представлено в тексте. Следует обратить внимание на возникновение турбулентностей (Т) непосредственно за местом стеноза.
До стеноза и вплоть до клиновидного ядра потока после стеноза течение жидкости ламинарно, пока не «уничтожается» множеством завихрений.

в) Исключения. Следует помнить, что упрощенное уравнение Бернулли (В) применимо лишь тогда, когда можно пренебречь проксимальной скоростью перед стенозом (1 м/с или меньше). Но, например, в случае одновременной выраженной недостаточности аортального клапана это не так; тогда следует учесть проксимальную скорость и использовать уравнение (А). Кроме того, по физическим причинам (низкие) скорости в области нормальных или лишь слегка стенозированных просветов клапанов нельзя просто пересчитать в градиенты по уравнению (В). В таких случаях в заключении вместо указания на градиент давления предпочтительнее указывать максимальную скорость движения крови.

Описание феномена восстановления давления («pressure recovery») см. в статьях на сайте об аортальном клапане и о клапанных протезах.

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 17.12.2019

Источник

Архив

Radhakrishnan Ramaraj, Vincent L. Sorrell

Дегенеративный аортальный стеноз (АС) — наиболее распространенная патология клапанов сердца в Европе и Северной Америке. Преимущественно он проявляется в виде кальциноза аортального клапана (АК), который встречается у 2–7% представителей популяции старше 65 лет. Около 80% взрослых пациентов с симптомным АС — мужчины. Поскольку 1–2% общей популяции рождается с двустворчатым АК, к тому же наблюдается старение населения, АС выявляется все чаще и чаще. Предполагается, что к 2020 году в Англии у 3,5 млн. человек будет АС, при этом у 150 тысяч диагностируют тяжелый аортальный стеноз. В данной статье представлены основы диагностики и лечения больных с АС и его последствиями. Большинство действующих рекомендаций основано на результатах рандомизированных контролированных исследований. Представлены также данные обзорных исследований и согласованные рекомендации Американской ассоциации сердца (АНА), Американской коллегии кардиологов (АСС) и Европейского общества кардиологов (ESC), что позволяет более полноценно осветить аспекты, не являющиеся предметом данной публикации.

Причины аортального стеноза

Наиболее распространенная причина АС — кальцификация нормального трехстворчатого аортального клапана (рис. 1). Считается, что кальцифицирующий АС — это дегенеративный процесс, имеющий много общих признаков с заболеваниями коронарных артерий, таких как липидные скопления, воспаление и кальциноз. Изменения структуры двух- или одностворчатого АК обусловливают уязвимость створок к гемодинамической нагрузке. Это приводит к утолщению створок, их кальцификации, повышению ригидности и сужению аортального отверстия.

Аортальный стеноз может также быть вторичным, — т. е. формироваться после ревматического воспаления створок клапанов. Исследователи выявили общие гистологические признаки повреждений при АС и атероматозном поражении коронарных артерий. Удалось также доказать связь между традиционными факторами риска атеросклероза и развитием кальциноза АК. Установлено, что гиперхолестеринемия может индуцировать пролиферацию клеток и экспрессию фенотипа остеобластов, что обусловливает прогрессирующее поражение АК.

Классификация гемодинамической тяжести аортального стеноза

В 2006 году AHA и ACC опубликовали общие рекомендации по оценке степени тяжести АС (табл. 1), в которых выделен АС легкой, средней и тяжелой степени (рис. 2 и 3). Недавно были также опубликованы рекомендации ESC (2007).

Таблица 1. Классификация аортального стеноза
по степени тяжести (АНА/АСС, 2006)

Степень тяжести АС	Площадь АК	Средний градиент давления на АК	Скорость аортального потока
Легкой степени АС	>1,5 см 2	2	25–40 мм рт. ст.	3–4 м/с
Тяжелой степени АС	2	>40 мм рт. ст.	>4 м/с

Рисунок 1. Трехмерное чреспищеводное эхокардиографическое изображение области на уровне трехстворчатого АК с перспективы корня аорты (визуализация в направлении полости левого желудочка) в момент полного открытия трехстворчатого АК (слева — фаза диастолы, справа — фаза систолы).

Рисунок 2. Допплеровское исследование в импульсном режиме: двухмерная трансторакальная ЭхоКГ (пятикамерное изображение сердца с верхушечного подхода). Пробный объем импульсного допплера расположен проксимальнее стенозированного АК в выносящем тракте левого желудочка. Скорость кровотока в выносящем тракте левого желудочка 1,0 м/с эквивалентна градиенту давления 4 мм рт. ст.

Рисунок 3. Исследование в режиме непрерывного (постоянного) допплера у пациента с тяжелым аортальным стенозом (тот же пациент, что и на рисунке 2). Двухмерная трансторакальная ЭхоКГ (пятикамерное изображение сердца с верхушечного подхода). С помощью постоянного допплера регистрируется максимальная скорость в точке наибольшего сужения стенозированного аортального отверстия. Соотношение скорости кровотока в выносящем тракте левого желудочка (1,0 м/с) и скорости кровотока на уровне суженного клапана (4,5 м/с) меньше 0,25, что свидетельствует о тяжелом аортальном стенозе.

Аортальный стеноз обусловливает систолический градиент давления между выносящим трактом левого желудочка и аортой. Аортальный стеноз необходимо отличать от склероза аортального клапана, при котором утолщение и кальциноз клапана не сопровождаются обструкцией (высоким градиентом давления) (рис. 1). Однако на протяжении 7 лет у 16% пациентов со склерозом аортального клапана наблюдается прогрессирование до АС.

Как диагностировать аортальный стеноз?

Ключевыми элементами диагностики АС являются анамнез и физикальное исследование. Для дальнейшего подбора оптимального лечения важно обращать внимание на такие симптомы, как ощущение нехватки воздуха при нагрузке, стенокардия, головокружение или синкопе. Характерный систолический шум свидетельствует о необходимости более углубленной диагностики. Шум с ранним пиком, как правило, ассоциируется с менее выраженным стенозом клапана, тогда как наличие позднего пика — с более тяжелой степенью стеноза. Объяснением этого служит более длительный период, необходимый для достижения в желудочке давления, которое обеспечит выброс крови с возможностью ее прохождения через стенозированный клапан. Иногда выслушивается шум слабой интенсивности, первичным проявлением при этом может стать сердечная недостаточность неизвестного происхождения. Исчезновение аортального компонента второго тона является специфическим признаком тяжелого АС, хотя и недостаточно чувствительным. У многих пациентов шум АС не выслушивается (или не распознается), особенно при наличии ожирения или обструктивного заболевания легких (при которых шум приглушен) либо дисфункции левого желудочка (когда интенсивность шума существенно снижена).

Естественное течение аортального стеноза

Необходимость поддержания адекватного сердечного выброса на фоне градиента давления, обусловленного аортальным стенозом, приводит к гипертрофии левого желудочка. Увеличение массы миокарда левого желудочка сопровождается повышением потребления им кислорода. При тяжелом АС, даже при отсутствии сужения коронарных артерий, увеличивается нагрузка на левый желудочек и потребность миокарда в артериальной крови для обеспечения работы сердца. Кроме того, при повышенном диастолическом давлении в желудочке происходит непосредственное сдавливание коронарных артерий в период диастолы. Если это давление превышает уровень, необходимый для адекватной перфузии коронарных артерий, могут развиваться ишемия миокарда и стенокардия. В типичных случаях выявляют выраженную диастолическую дисфункцию левого желудочка. В то же время, систолическая дисфункция также не является редкостью. Оба указанных состояния способствуют развитию симптомов застойной сердечной недостаточности.

Средняя выживаемость пациентов с момента возникновения симптомов составляет всего два-три года. На основании данных, полученных при вскрытии, у пациентов, не лечившихся оперативным путем, были установлены следующие средние сроки до наступления смерти после манифестации симптоматики: стенокардия — три года, синкопе — три года, одышка — два года, застойная сердечная недостаточность — полтора-два года. И наоборот, у бессимптомных пациентов, даже при наличии тяжелого АС, прогноз отличный без протезирования АК. При этом продолжительность бессимптомного периода может быть различной. К сожалению, как минимум, 1–2% бессимптомных пациентов умирает внезапно или же у них наблюдается быстрое прогрессирование до клинической симптоматики с последующей внезапной смертью. У пациентов с врожденным или дегенеративным пороком необходимость в протезировании клапана ранее всего возникает при одностворчатом клапане, затем — при двустворчатом и позже всего — при трехстворчатом АК.

Существуют ли методы медикаментозного лечения аортального стеноза?

При появлении симптоматики резко возрастает смертность, поэтому в согласованных стандартах рекомендуется хирургическое лечение. Эффективных средств медикаментозного лечения тяжелого АС не существует, и только некоторые препараты способны облегчить клинические симптомы. У пациентов с признаками застоя в легких полезным может быть осторожное назначение дигоксина или диуретиков либо их комбинации. Недавно завершилось обсервационное, одностороннее слепое исследование с отменой препарата и проведением рандомизации в порядке тестирования. Удалось засвидетельствовать безопасность применения ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента (ИАПФ) и краткосрочную эффективность указанных препаратов у пациентов с АС. При наличии АС снижение постнагрузки на фоне ИАПФ частично ослабляется вследствие параллельного увеличения градиента давления на клапане. В то же время, ИАПФ благоприятно влияют на гемодинамические показатели на фоне стресса у большинства пациентов с сопутствующей артериальной гипертензией. В односторонне слепом исследовании, проводившемся в Кливленде, было установлено, что у пациентов с острым отеком легких, систолической дисфункцией левого желудочка и АС инфузия нитропруссида позволяет уменьшить признаки застоя и сгладить клинические проявления. Неблагоприятное влияние на насосную функцию предсердий и частоту сердечных сокращений оказывает мерцательная аритмия; в таком случае полезным является немедленное проведение кардиоверсии. Профилактика эндокардита показана всем пациентам с аортальным стенозом.

Не существует средств медикаментозного лечения, способных предотвратить или отсрочить прогрессирующее поражение створок АК. Ассоциативная связь АС с клиническими признаками атеросклероза позволила сформулировать гипотезу о возможности замедления или предотвращения прогрессирующего поражения створок АК на фоне интенсивной коррекции факторов риска ИБС. Несмотря на появившиеся надежды, в недавних исследованиях с применением статинов были получены неоднородные результаты. В одном из исследований не удалось засвидетельствовать благоприятные эффекты, тогда как в другом применение розувастатина сопровождалось замедлением гемодинамического прогрессирования АС.

Какое лечение является наиболее эффективным?

Аортальный стеноз вызван механической обструкцией, и поэтому требуется механическая коррекция. С момента возникновения симптомов, если не проводится протезирование АК, предполагаемая продолжительность жизни значительно уменьшается. При этом корригированные по возрасту показатели 10-летней выживаемости пациентов с протезом АК приближаются к таковым в общей популяции. Учитывая это, при отсутствии серьезных сопутствующих заболеваний протезирование АК показано практически всем пациентам с симптоматикой тяжелого АС, даже лицам старческого возраста. Баллонная вальвулопластика не рекомендуется взрослым, но может использоваться как мостик к хирургическому лечению при гемодинамической нестабильности с высокой степенью операционного риска или у пациентов с бессимптомным тяжелым АС, нуждающихся в ургентном обширном некардиальном оперативном вмешательстве.

Большинству пациентов старше 40–45 лет перед протезированием АК показана коронарная ангиография с целью исключения сопутствующего атеросклероза коронарных артерий. Если после эхокардиографии все же не удается точно подтвердить диагноз, ангиографическое исследование поможет определить наличие и оценить степень тяжести АС. Приблизительно у 40% пациентов, которым осуществляется протезирование АК, обнаруживаются признаки тяжелого атеросклероза коронарных артерий. В подобных случаях показано одновременное аортокоронарное шунтирование. Чрескожное протезирование АК возможно, но проводится нечасто. Для установления его потенциальной эффективности необходимы последующие исследования. У бессимптомных пациентов с тяжелым АС прогноз отличный без протезирования АК. У пациентов с дисфункцией левого желудочка и тяжелым АС прогноз после протезирования АК является благоприятным, несмотря на снижение фракции выброса до операции. Дисфункция левого желудочка может быть частично связана с повышением постнагрузки. В данном случае после устранения обструкции систолическая функция левого желудочка часто восстанавливается до нормы.

Является ли возраст противопоказанием для протезирования аортального клапана?

Проспективные и обсервационные исследования свидетельствуют, что протезирование АК уменьшает симптоматику и повышает выживаемость больных с тяжелым АС. Возраст не является противопоказанием для хирургического вмешательства. Прогноз подобен таковому у здоровых лиц соответствующего возраста. Риск операции можно рассчитать с помощью доступного онлайн и проверенного калькулятора риска — European System for Cardiac Operative Risk Evaluation (www.euroscore.org). Показания к протезированию АК приведены в рекомендациях АНА/АСС (2006) (табл. 2, рис. 4) и ESC (2007). Для исходной оценки состояния пациентов с подозрением на АС следует провести допплерэхокардиографию. Данный метод исследования показан также больным с ранее установленным диагнозом при появлении симптоматики или изменении физикальных признаков.

Рекомендации ESC (2007) по наблюдению за пациентами с аортальным стенозом:

Рисунок 4. Алгоритм лечения аортального стеноза, основанный на рекомендациях АНА/АСС (2006).

Как спрогнозировать скорость прогрессирования аортального стеноза?

Скорость прогрессирования аортального стеноза у конкретного пациента рассчитать невозможно. Однако АС быстрее прогрессирует при дегенеративном кальцинозе клапана, нежели при врожденном или ревматическом пороке. Результаты ряда исследований позволили предположить, что скорость нарастания гемодинамических нарушений увеличивается у лиц старше 50 лет, при выраженном кальцинозе клапана или сопутствующей ИБС. Имеются предварительные доказательства возможности прогнозирования бессимптомной выживаемости при аортальном стенозе по уровню натрийуретических пептидов в крови. В таблице 3 приведены факторы прогрессирования АС и неблагоприятного исхода у бессимптомных пациентов.

Таблица 3. Факторы прогрессирования аортального стеноза (ESC, 2007)

Клинические	Пожилой возраст Факторы риска атеросклероза
Эхокардиографические	Кальциноз клапанов Возрастание пиковой скорости потока через аортальное отверстие на 0,3 м/с в год Снижение фракции выброса левого желудочка Прогрессирование гемодинамических нарушений Повышение градиента давления на АК на фоне нагрузки
Нагрузочные пробы	Манифестация симптоматики на фоне нагрузки Патологический ответ артериального давления Депрессия сегмента ST Снижение сердечного выброса может приводить к неправильной оценке клиницистами тяжести АС. Как правило, у пациентов с низким сердечным выбросом наблюдается уменьшение площади аортального отверстия (что позволяет заподозрить тяжелый АС) в сочетании с низким градиентом давления на АК (характерным для АС легкой или средней степени тяжести). Данное несоответствие можно выявить путем пересчета площади АК после увеличения сократимости миокарда на фоне изотропной стимуляции (введение добутамина). При истинном тяжелом АС площадь отверстия изменяется незначительно (увеличение менее чем на 0,2 см 2 ), но существенно возрастает скорость потока крови через АК и существенно увеличивается градиент давления через АК (средний градиент — более 50 мм рт. ст.). При «псевдотяжелом» АС наблюдается выраженное увеличение площади аортального отверстия при незначительных изменениях градиентов. Пациентам с истинно тяжелым АС протезирование АК показано, тогда как при «псевдотяжелом» АС оно не принесет пользы и даже может навредить. Снижение контрактильного ответа левого желудочка (менее 20% ударного объема) в ответ на инотропную стимуляцию указывает на неблагоприятный исход и высокую смертность. Клиницисты должны стремиться диагностировать АС на ранних этапах при помощи физикального обследования, определять его тяжесть путем эхокардиографического исследования на этапе отсутствия симптоматики, а также пытаться прогнозировать вероятность возникновения симптоматики. Хирургическое вмешательство с целью коррекции порока сердца необходимо планировать сразу после манифестации симптомов. Поэтому необходимо тщательное клиническое наблюдение. Если анамнез не вполне информативен, а также если пациент ведет малоподвижный образ жизни, с целью раннего выявления кардинальных симптомов необходимы нагрузочные пробы под тщательным контролем. Возраст не является противопоказанием для протезирования АК. Источник Что такое градиент давления в эхокардиографии 2. Другие параметры. Наряду с эхокардиографическим определением площади отверстия аортального клапана для оценки степени стеноза предложено определять и целый ряд других эхокардиографических параметров. Приведенные в таблице ниже граничные значения для тяжелого стеноза (стеноза высокой степени) можно использовать лишь как ориентировочные и в комплексе с другими параметрами, которые мы обсудим в следующем разделе. а) Сепарация створок аортального клапана. С помощью ЭхоКГ в М-режиме и двумерной ЭхоКГ можно выяснить, как происходит сепарация полулунных заслонок аортального клапана. Уже в самом начале внедрения этих методов их стали использовать для количественной оценки аортального стеноза. Если при открытии аортального клапана движение одной заслонки не ограничено, значительный аортальный стеноз можно исключить. Допуская, что конфигурация аортального клапана при открытии круглая, можно по сепарации заслонок рассчитать площадь отверстия аортального клапана: Если конфигурация аортального клапана при открытии утрачивает круглую форму, то при определении площади отверстия аортального клапана она в зависимости от направления ультразвукового луча получается завышенной или заниженной. Наконец, при сильном обызвествлении клапана можно получить заниженные значения сепарации и тем самым завышенную степень стеноза. Тем не менее несмотря на го, что с помощью ЭхоКГ в М-режиме и двумерной ЭхоКГ можно достоверно определить сепарацию заслонок аортального клапана и на основании этого параметра исключить аортальный стеноз, основываться на одном лишь этом параметре при определении степени стеноза аортального клапана не следует. б) Максимальная скорость кровотока. При аортальном стенозе ток крови через стенозированный клапан ускоряется и струя сужается. Будучи вначале ламинарной, она на расстоянии нескольких миллиметров от стенозированного отверстия максимально сужается («сжатая вена»). Именно на этом уровне она достигает максимальной скорости, далее из-за появления нарастающей турбуленции струя постепенно расширяется. Максимальная скорость струи является простым параметром для оценки степени аортального стеноза. В статье Otto и соавт. показано прогностическое значение данного параметра у больных с аортальным стенозом. 1. Расположение датчика. Для правильного определения максимальной скорости кровотока ультразвуковой луч следует направить коаксиально струе крови. Поскольку направление ультразвукового луча зависит от морфологических особенностей клапана и изменений в нем, а также положения плоскости аортального клапана, которое неодинаково у разных пациентов, при определении максимальной скорости кровотока следует подбирать оптимальную позицию ультразвукового датчика. Наиболее часто аортальный клапан лоцируют со стороны верхушки сердца, в других случаях прибегают к лоцированию из левой парастернальной, правой парастернальной, супрастернальной и, редко, субкостальной позиции датчика. 2. Настройка эхокардиографа. Поскольку при аортальном стенозе скорость стенотической струи крови высокая, необходимо допплеровское исследование в непрерывноволновом режиме. В некоторых случаях облегчить поиск аортальной струи крови можно с помощью цветового допплеровского картирования. Определенную роль играет пальпация грудной стенки, так как ощущение дрожания, характерного для аортального стеноза, помогает подобрать нужную позицию датчика, т.е. в том месте, где дрожание ощущается особенно отчетливо. В отдельных случаях имеет смысл применять допплеровские датчики с автономной системой («слепые», или карандашного типа), у которых по сравнению с датчиками для исследования в М- и В-режимах и обычными допплеровскими датчиками отношение сигнал/шум более высокое. Современные ультразвуковые аппараты последнего поколения позволяют определить максимальную скорость кровотока примерно у 90% больных. Лишь при регистрации профиля скоростей с отчетливой огибающей можно достичь адекватной регистрации струи кровотока. Это является необходимым условием для определения скорости кровотока. 3. Эхоконтрастные растворы. Если качество сигнала плохое из-за его ослабления (например, у пациентов с ожирением или эмфиземой легких) или отклонения допплеровского курсора от центрального положения (например, при деформации грудной клетки), то можно усилить сигнал, вводя больному эхоконтрастный раствор, который проходит через легочное капиллярное русло. Введение эхоконтрастного раствора Левовист, Оптизон, Соновью или Альбунекс позволяет увеличить отношение сигнал/шум, сделать допплеровский профиль скоростей более отчетливым, не вызывая рассеяния сигнала, и, следовательно, избежать получения завышенного значения. В сравнительных исследованиях удалось показать, что точность измерения градиента давления при введении эхоконтрастного раствора повышается. Следует подчеркнуть, что введение контрастного вещества оправданно тогда, когда качество сигнала из-за плохих условий лоцирования, например у больных с эмфиземой легких или ожирением, недостаточно для отграничения максимальной скорости кровотока от артефактов. Компенсировать низкое качество акустического сигнала, связанное с неоптимальным углом между ультразвуковым лучом и направлением струи крови, путем введения эхоконтрастного вещества невозможно! в) Максимальный и средний градиент давления. Зная скорость кровотока до стенозированного аортального клапана (V₁) и максимальную скорость стенотической струи крови (V₂), можно по уравнению Бернулли определить градиент давления на аортальном клапане: Если скорость кровотока до места стеноза низкая (V₁ 2 2 ), уравнение Бернулли можно в упрощенном виде записать так: По максимальному значению скорости кровотока, которое достигается во время систолы, рассчитывают максимальное мгновенное значение градиента давления на клапане. Среднее значение градиента давления (ΔP m ) определяют по соответствующему градиенту давления для каждого значения скорости в каждый момент систолы на основании приведенной выше формулы: При ручном или автоматическом контурировании спектральной кривой скорости кровотока указанные расчеты в имеющихся на сегодняшний день аппаратах осуществляются автоматически. Определение максимального и среднего градиента давления по упрощенному уравнению Бернулли в настоящее время является общепризнанным методом. В ряде сравнительных исследований (как клинических, так и экспериментальных) выявлена корреляция между значениями градиента давления, рассчитанного по уравнению Бернулли на основании результатов допплеровской оценки скорости кровотока, и значениями, полученными при измерении датчиками давления, вводимыми при зондировании полостей сердца. Градиент давления, рассчитанный по значениям допплеровской скорости кровотока, не несет существенной дополнительной информации по сравнению со значениями самой скорости кровотока (исключение составляют случаи, при которых престенотическая скорость V₁ высокая и должна учитываться в уравнении Бернулли). Тем не менее этот градиент сравним с градиентом, измеренным инвазивно при катетеризации полостей сердца, что облегчает врачу интерпретацию полученных при измерениях значений. 1. Нерегистрируемая максимальная скорость струи. Иногда при регистрации потока крови через стенозированный аортальный клапан исследователь не учитывает скорость узкой высокочастотной струи кровотока, что, как правило, является следствием неоптимальных условий регистрации ЭхоКГ или недостаточного опыта врача-сонолога. Так, престенотическую скорость струи крови можно ошибочно принять за постстенотическую, в результате расчетный градиент давления оказывается значительно заниженным. Ошибку можно исключить тогда, когда в «профиле струи» содержится еще второй низкочастотный профиль, который соответствует престенотической скорости V₁. 4. Допплеровское определение «ложной» струи. Если у больного имеется эксцентрическая струя митральной недостаточности, то при допплеровском исследовании можно ошибочно принять эту струю за струю, проходящую через стенозированный аортальный клапан. Значения скорости потока крови при этом, как правило, оказываются существенно завышенными. Об этом следует помнить, если при регистрации кровотока через аортальный клапан скорость кровотока оказывается неожиданно высокой. Ошибку можно выявить, переключив режим работы ультразвукового сканера, в частности выполняя двумерную ЭхоКГ или цветовое допплеровское картирование. Дифференциальная диагностика возможна и по динамике профиля струи, характерной для аортального стеноза и митральной недостаточности: струя митральной регургитации возникает раньше и длится дольше, чем стенотический поток крови при аортальном стенозе. Сравнение кривых межпикового градиента давления (Peak-to-Peak), определяемого при катетеризации полостей сердца, и мгновенного пикового градиента давления (ΔP_max), рассчитываемого по максимальной скорости потока V_max (допплеровский градиент). Пример вариабельности градиента давления от сокращения к сокращению при мерцании предсердий. 5. Различия между межпиковым (Peak-to-Peak) и мгновенным пиковым градиентом давления. Методологические различия между определением межпикового и максимального мгновенного пикового градиента давления могут стать причиной завышенных значений градиента. Следует учесть, что максимальное значение допплеровской кривой, так называемый максимальный допплеровский градиент давления, вполне соответствует мгновенному максимальному градиенту, определенному при катетеризации полостей сердца и аорты. Тем не менее при катетеризации обычно измеряют разницу между пиками кривой давления в аорте и в левом желудочке, т.е. так называемый «межпиковый градиент давления» (Peak-to-Peak) с помощью имеющихся на зонде датчиков давления. Поскольку максимальные (пиковые) значения давления в левом желудочке и в аорте достигаются не одновременно, то о межпиковом градиенте давления говорят лишь условно; определить его с помощью допплерографии невозможно. Мгновенный пиковый градиент давления, как правило, больше межпикового. Поданным одного исследования, он превышал межпиковый градиент в среднем на 20 мм рт.ст. 6. Выбор нерепрезентативного сердечного сокращения. При выраженной вариабельности интервала R—R, например при фибрилляции предсердий или при экстрасистолии, максимальное значение скорости кровотока при различных сердечных циклах может существенно различаться. Если для определения градиента давления выбрать постэкстрасистолическое сердечное сокращение или сокращение, которое происходит после длительного R-R интервала (при мерцательной аритмии), то значение градиента давления может оказаться завышенным. 8. Клиническое значение феномена восстановления давления. Клиническое значение феномена восстановления давления как причины несоответствия градиентов давления, рассчитанных с помощью допплерографии и измеренных при зондировании полостей сердца, состоит в том, что в первом случае максимальную скорость потока определяют сразу дистальнее клапана на уровне «vena contracta», где давление достигает минимума, а во втором случае, т.е. при зондировании сердца, давление измеряют дистальнее уровня его восстановления, т.е. существенно дистальнее стенозированного клапана вне стенотической струи. Таким образом, в отличие от допплерографии, при зондировании полостей сердца указывается градиент давления между желудочком и аортой, в котором уже учтено повторное повышение давления (т.е. феномен восстановления давления). Клиническое значение феномена восстановления давления и необходимость учитывать его в отдельных случаях при сравнении значений градиентов давления, рассчитанных с помощью допплерографии и измеренных при зондировании полостей сердца, показаны в ряде исследований. Кроме того, оказалось, что степень восстановления давления зависит от степени аортального стеноза и диаметра аорты. В исследовании Baumgartner и соавт. у 7 из 23 больных с аортальным стенозом восстановление давления составило более чем 20 мм рт.ст. По данным этих авторов, расхождение в значении градиентов давления, рассчитанных с помощью допплерографии и измеренных при зондировании полостей сердца, превышало более 20 мм рт.ст. лишь у больных, у которых диаметр аорты был менее 3 см. У одного больного с гипоплазией аорты (диаметр аорты 1,7 см) восстановление давления достигало 75 мм рт.ст. Восстановление давления в аорте в процентном отношении можно рассчитать по эффективной площади отверстия аортального клапана (AVA_X) и площади поперечного сечения восходящей аорты А_A. Согласно формуле, выведенной из законов сохранения массы и импульса, отношение восстановления давления к максимальному градиенту давления на клапане пропорционально площади стенозированного клапана AVA_X и обратно пропорционально площади поперечного сечения аорты А_A: Ниже приводим два примера, поясняющих значение данного феномена: — У больного с гемодинамически значимым аортальным стенозом (AVA_X 0,5 см 2 ) и диаметром аорты 4 см (площадь поперечного сечения аорты 12,6 см 2 ) восстановление давления составляет 8%. — При умеренном аортальном стенозе (AVA_X 1,2 см 2 ) и узкой аорте (диаметр 2,5 см, площадь поперечного сечения аорты 4,9 см 2 ) восстановление давления составляет 37%. Таким образом, феномен восстановления давления у больных с высокой степенью аортального стеноза не влияет на принятие тактических решений. Однако он может быть причиной расхождения между значениями градиента давления, рассчитанного по данным допплерографии и измеренного при катетеризации полостей сердца и аорты, что следует учитывать у больных с легким и умеренным аортальным стенозом в сочетании с узкой аортой. д) Площадь отверстия аортального клапана. Как известно, градиент давления на стенозированном клапане зависит от потока крови через него, поэтому для определения степени стеноза клапана градиент давления подходит лишь условно. На рисунке ниже показано ограниченное значение градиента давления на клапане при определении степени стеноза клапана: у больных с аортальным стенозом зависимость между градиентом давления и площадью отверстия аортального клапана более слабая. Поэтому диагностическая ценность одного лишь определения градиента давления для распознавания гемодинамически значимого аортального стеноза ограничена. Умеренный градиент, превышающий 50 мм рт.ст., хотя и более специфичный признак (84%), но менее чувствителен (66%) в диагностике гемодинамически значимого аортального стеноза (AVA_X 2 ). Существует два различных способа эхокардиографического определения площади отверстия аортального клапана. По одному из них площадь отверстия аортального клапана рассчитывают из уравнения непрерывности потока. По второму ее определяют планиметрически на основании изображения аортального клапана, полученного с помощью трансторакальной или чреспищеводной ЭхоКГ. Расчет площади отверстия аортального клапана по формуле Горлина на основании данных допплеровского исследования нецелесообразен, так как формула Горлина получена из уравнения непрерывности потока. Это было бы неоправданным увеличением вычислений, так как полученные с помощью ЭхоКГ значения скорости надо будет сначала преобразовать в градиент давления, а затем значение градиента давления вставить в формулу Горлина. 1. Планиметрия. При ЧПЭ плоскость аортального клапана можно лоцировать вертикально вдоль короткой оси на уровне середины пищевода (при угле поворота датчика от 30 до 70°). Планиметрическое определение площади отверстия клапана осуществляют не менее трех раз, беря за основу отверстие вдоль внутреннего края клапана при максимальном его открытии. По данным некоторых авторов, между значениями площади отверстия аортального клапана, измеренной при ЭхоКГ и при зондировании сердца по формуле Горлина, имеется тесная корреляция. Определять площадь отверстия аортального клапана планиметрическим методом в настоящее время можно и при трансторакальной ЭхоКГ. Однако даже при удовлетворительных условиях выполнения этого исследования все же возможна значительная погрешность результатов. Часто не удается четко различить края отверстия аортального клапана и, следовательно, достоверно определить степень стеноза, особенно если имеются значительные морфологические изменения в клапане и выраженный его кальциноз. Завышенные значения площади отверстия аортального клапана при планиметрии можно получить в том случае, если рассматривать аортальный клапан в плоскости, соответствующей уровню не заслонок, а основания. Чреспищеводная ЭхоКГ при планиметрическом определении площади отверстия аортального клапана, несомненно, более предпочтительна по сравнению с трансторакальной. При умеренном стенозе аортального клапана и отсутствии его кальциноза измерение площади его отверстия обычно не представляет трудностей. При кальцинозе клапана и сложном изменении его геометрии возможности ЧПЭ столь же ограничены, как и трансторакальной. Иногда отверстие открытого аортального клапана из-за артефактов «повторного эха» и очагов обызвествления видно нечетко. Кроме того, следует отметить, что обызвествленный и фиброзно-измененный стенозированный аортальный клапан бывает настолько деформирован, что применение лишь одного метода визуализации для измерений оказывается недостаточным. Какое место может занять трехмерная ЭхоКГ с ее более сильным пространственным разрешением в исследовании сложной геометрии стеноза аортального клапана, предстоит еще выяснить. 2. Уравнение непрерывности потока. Согласно уравнению непрерывности потока, выведенному из закона сохранения масс, объемная скорость тока жидкости Q в замкнутой системе трубок постоянна при любом поперечном сечении трубки. В применении к аортальному стенозу это означает, что престенотическая объемная скорость кровотока и объемная скорость ее через стенозированный участок равны, причем она равна произведению площади поперечного сечения (А) на линейную скорость кровотока (V). Наибольшие трудности при расчете площади отверстия аортального клапана с помощью уравнения непрерывности потока отмечаются при определении диаметра выносящего тракта левого желудочка, особенно при неудовлетворительных условиях проведения УЗИ. Поскольку в формуле для определения площади отверстия клапана фигурирует квадрат диаметра, то при завышении его значения на 2 мм (например, при подстановке в формулу 22 мм вместо 20 мм) значение площади получается завышенным на 21% (например, она оказывается равной 1,0 см 2 вместо 0,8 см 2 ). Есть и другая трудность: допущение о том, что сечение выносящего тракта левого желудочка является круглым, а профиль потока крови уплощенным, часто не выполняется. Поэтому в некоторых случаях, в частности у больных с неудовлетворительными условиями для УЗИ из парастернальной позиции датчика, следует воздержаться от эхокардиографического определения площади выносящего тракта левого желудочка и воспользоваться данными определения ударного объема крови методом термодилюции при зондировании правых отделов сердца. При определении площади отверстия аортального клапана в таком случае уже используют значение ударного объема, полученное при катетеризации полостей сердца, и значение интеграла линейной скорости кровотока по времени. Такой «гибридный» способ определения площади отверстия клапана на сегодняшний день является наиболее точным и особенно целесообразен в тех случаях, когда больному и без того планируется выполнить катетеризацию правых отделов сердца. 4. Функциональная площадь отверстия аортального клапана. В то время как при расчете эффективной площади отверстия аортального клапана (AVA_X) из уравнения непрерывности потока описываются престенотические и стенотические динамические соотношения, для оценки функциональной значимости стеноза в целом необходимо принимать во внимание также возникновение постстенотической турбуленции потока и феномен восстановления давления. Для этого рассчитывают функциональную площадь отверстия аортального клапана (так называемый коэффициент потери энергии), т.е. дополнительно учитывают также диаметр принимающей камеры, а именно восходящей аорты (A_A). Функциональную площадь отверстия аортального клапана (AVA_F), которую выводят из закона сохранения импульса и массы, рассчитывают следующим образом: Это означает, например, что: В таблице ниже отражена зависимость между эффективной и функциональной площадью отверстия аортального клапана при различных диаметрах аорты. Среднее значение диаметра аорты выведено на основании результатов клинических исследований трех авторов, проведенных в общей сложности на 175 больных: Schobel и соавт.: 3,7±0,8 см; Baumgartner и соавт.: 3,1±0,6 см; Treat и соавт.: 3,55±0,4 см. Зная наряду с эффективной площадью отверстия аортального клапана также диаметр аорты, можно определить энергию, теряемую при прохождении струи крови через стенозированный аортальный клапан, и нагрузку на левый желудочек. Эти параметры лучше объясняют появление клинических симптомов, чем эффективная площадь отверстия аортального клапана. Так, прогрессирующее расширение аорты даже при отсутствии изменений в аортальном клапане и постоянной анатомической, или эффективной, площади отверстия аортального клапана приводит к уменьшению функциональной площади отверстия аортального клапана. Еще одним преимуществом определения функциональной площади отверстия аортального клапана является то, что этот показатель сопоставим с площадью отверстия аортального клапана, определенной по формуле Горлина, в которой также учитываются условия кровотока и гемодинамика дистальнее стеноза. е) Дополнительные допплеровские параметры: 1. Сопротивление аортального клапана («valvular resistance»). Сопротивление аортального клапана представляет собой отношение максимального градиента давления к объемной скорости потока через клапан и основывается, в отличие от уравнения Бернулли и выведенной из него формулы Горлина, на допущении о линейной зависимости между градиентом и объемной скоростью потока. Сопротивление клапанов сердца R можно определить с помощью допплерографии, используя в случае аортального клапана формулу: Оказалось, что этот параметр лучше описывает гемодинамику при аортальном стенозе, чем площадь отверстия аортального клапана. Однако в ряде работ было показано, что сопротивление аортального клапана не является параметром, не зависящим от потока крови, и поэтому не имеет каких-либо преимуществ перед традиционными параметрами, которые количественно характеризуют аортальный стеноз (площадь отверстия аортального клапана, градиент давления на клапане, скорость потока). 2. Дополнительная систолическая работа. Дополнительная систолическая работа (SWL от англ, stroke work loss) представляет собой параметр, предложенный для количественной характеристики аортального стеноза. Рассчитывают SWL по представленной ниже формуле, в которой не фигурируют характеристики потока крови: Дополнительная систолическая работа, превышающая 25%, указывает на гемодинамически значимый аортальный стеноз и неблагоприятный прогноз. При расчете этого параметра особенности потока крови не учитываются, и в этом смысле SWL, конечно, уступает традиционному определению площади отверстия аортального клапана. 3. Отношение скоростей. Отношение скорости движения крови в выносящем тракте левого желудочка к скорости движения стенотической струи V₁/V₂ представляет собой упрощение уравнения непрерывности потока. Его определяют в дополнение к измерению площади отверстия аортального клапана, особенно при неудовлетворительных условиях лоцирования аорты из парастернальной позиции датчика. Значение V₁/V₂ меньше 0,25 указывает на гемодинамически значимый аортальный стеноз. Определение этого параметра особенно оправданно при наблюдении за больным в динамике, так как, полагая, что диаметр клапанного кольца остается постоянным, можно по соотношению скорости кровотока в выносящем тракте левого желудочка и через стенозированный клапан оценить изменение степени стеноза и гемодинамики. В то время как Karpuz и соавт. для граничного значения этого параметра 0,8 показали довольно высокую чувствительность (97%) и специфичность (78%) в распознавании аортального стеноза (AVA≤0,53 см 2 /м 2 ) Otto и соавт., исследовавшие 382 больных с аортальным стенозом, выявили лишь весьма слабую корреляцию с результатами определения площади отверстия аортального клапана, рассчитанной по формуле Горлина. Фракция укорочения FS, как известно, при локальном нарушении сократительной функции миокарда желудочка бывает снижена, и, кроме того, нет тесной корреляции между фракцией укорочения FS, или глобальной сократительной функцией левого желудочка, и минутным объемом сердца, т.е. потоком крови через аортальный клапан. Этим можно объяснить слабую корреляцию с площадью отверстия аортального клапана, определенной по формуле Горлина при зондировании полостей сердца. Учитывая перечисленные ограничения, Antonini-Canterin и соавт. предложили пользоваться модифицированным параметром, который представляет собой отношение фракции выброса левого желудочка, определенной при двумерной ЭхоКГ, к максимальной скорости кровотока. Этот параметр отражает тесную корреляцию с площадью отверстия аортального клапана, определенной при инвазивном исследовании. Однако у больных с аортальным стенозом, у которых имеется также митральная или аортальная недостаточность либо гипертрофия левого желудочка и связанное с ней уменьшение его размеров, предсказательная ценность этого параметра ограничена, так как хотя фракция выброса левого желудочка в этих случаях может быть в пределах нормы, ударный объем его снижен. 5. Отношение времени нарастания давления к периоду изгнания. Отношение времени нарастания давления в левом желудочке (АТ) к периоду изгнания (ЕТ)-АТ/ЕТ представляет собой параметр, который учитывает давно известный в клинике феномен, состоящий в том, что давление в левом желудочке при гемодинамически значимом аортальном стенозе, медленно повышаясь, достигает своего максимума лишь во второй половине систолы. При ЭхоКГ значение АТ/ЕТ, равное 0,3, является граничным; более высокие значения указывают на гемодинамически значимый аортальный стеноз. Поскольку как время нарастания давления в левом желудочке АТ, так и период изгнания зависят от функции желудочка, диагностическая ценность параметра АТ/ЕТ в отношении аортального стеноза ограничена. ж) Значение допплер-эхокардиографии. Обобщая материал, изложенный выше, следует отметить, что ни один из названных дополнительных допплеровских параметров, предложенных для количественной оценки аортального стеноза, не имеет особого значения и по своей предсказательной ценности не превосходит традиционно определяемые параметры, в частности максимальную скорость, градиент давления и площадь отверстия аортального клапана. В некоторых случаях более предпочтительным может оказаться использование в расчетах отношения скоростей V₁/V₂. 2. Эффективная площадь отверстия аортального клапана. Если диаметр восходящей аорты точно измерить из лево- или правосторонней парастернальной позиции датчика бывает невозможно, то следует рассчитать эффективную площадь отверстия аортального клапана с помощью уравнения непрерывности потока. 3. Отношение скоростей V₁/V₂. Если условия сканирования из парастернальной позиции оказываются неудовлетворительными и в связи с этим невозможно точно измерить размер аортального клапанного кольца, при расчетах ограничиваются отношением скорости движения крови в выносящем тракте левого желудочка к скорости движения стенотической струи V₁/V₂. 4. Скорость стенотической струи (V₂) и градиент давления. Если невозможно точно измерить скорость кровотока в выносящем тракте левого желудочка, ограничиваются лишь определением скорости стенотической струи V₂ и на ее основании рассчитывают градиент давления. 5. Качественная оценка. Если при допплерографии не удается отчетливо лоцировать стенотическую струю, независимо от того, вводится эхоконтрастный раствор или нет, то следует ограничиться лишь описанием особенностей аортального клапана (обызвествление, сепарация заслонок), левого желудочка (гипертрофия), а также результатов планиметрического определения площади отверстия аортального клапана по данным ЧПЭ. Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 29.1.2021 Источник ← Что такое градиент давления в скважине Что такое градиент давления на клапане → Вам также понравится Что такое геронтология в медицине определение 17.04.202226.04.2022 admin 0 Что такое демография история 18.04.202229.04.2022 admin 0 Что случилось с ронни коулменом 16.04.202219.04.2022 admin 0 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. Сможешь выиграть у ИИ? Ваш ход Свежие записи Как помыть автомобильные сиденья в домашних условиях: советы и рекомендации Как помыть автомобиль на мойке самообслуживания: советы и рекомендации Как подготовить автомобиль к продаже: советы и рекомендации Как подготовить автомобиль к дальней поездке: советы и рекомендации Как подготовить автомобиль к покраске: основные этапы и рекомендации Свежие комментарии Мандзик Ирина к записи Что такое башкортостан стихотворение автор вячеслав лентяев к записи Что такое долбиться в задницу Вера к записи Что такое банзай с японского Аля к записи Что такое банзай с японского Джулия к записи Динамо что означает это слово про девушек Контакты для Роскомнадзора - informationforweb2023@gmail.com Все права сохранены. © 2025 Интернет-портал linguist-school.ru Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению. Материалы могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет. 18+.

Клинические

Пожилой возраст

Факторы риска атеросклероза

Эхокардиографические

Кальциноз клапанов

Возрастание пиковой скорости потока через аортальное отверстие на 0,3 м/с в год

Снижение фракции выброса левого желудочка

Прогрессирование гемодинамических нарушений

Повышение градиента давления на АК на фоне нагрузки

Нагрузочные пробы

Манифестация симптоматики на фоне нагрузки

Патологический ответ артериального давления

Депрессия сегмента ST

Снижение сердечного выброса может приводить к неправильной оценке клиницистами тяжести АС. Как правило, у пациентов с низким сердечным выбросом наблюдается уменьшение площади аортального отверстия (что позволяет заподозрить тяжелый АС) в сочетании с низким градиентом давления на АК (характерным для АС легкой или средней степени тяжести). Данное несоответствие можно выявить путем пересчета площади АК после увеличения сократимости миокарда на фоне изотропной стимуляции (введение добутамина). При истинном тяжелом АС площадь отверстия изменяется незначительно (увеличение менее чем на 0,2 см 2 ), но существенно возрастает скорость потока крови через АК и существенно увеличивается градиент давления через АК (средний градиент — более 50 мм рт. ст.). При «псевдотяжелом» АС наблюдается выраженное увеличение площади аортального отверстия при незначительных изменениях градиентов. Пациентам с истинно тяжелым АС протезирование АК показано, тогда как при «псевдотяжелом» АС оно не принесет пользы и даже может навредить. Снижение контрактильного ответа левого желудочка (менее 20% ударного объема) в ответ на инотропную стимуляцию указывает на неблагоприятный исход и высокую смертность.

Клиницисты должны стремиться диагностировать АС на ранних этапах при помощи физикального обследования, определять его тяжесть путем эхокардиографического исследования на этапе отсутствия симптоматики, а также пытаться прогнозировать вероятность возникновения симптоматики. Хирургическое вмешательство с целью коррекции порока сердца необходимо планировать сразу после манифестации симптомов. Поэтому необходимо тщательное клиническое наблюдение. Если анамнез не вполне информативен, а также если пациент ведет малоподвижный образ жизни, с целью раннего выявления кардинальных симптомов необходимы нагрузочные пробы под тщательным контролем. Возраст не является противопоказанием для протезирования АК.

Источник

Что такое градиент давления в эхокардиографии

2. Другие параметры. Наряду с эхокардиографическим определением площади отверстия аортального клапана для оценки степени стеноза предложено определять и целый ряд других эхокардиографических параметров. Приведенные в таблице ниже граничные значения для тяжелого стеноза (стеноза высокой степени) можно использовать лишь как ориентировочные и в комплексе с другими параметрами, которые мы обсудим в следующем разделе.

а) Сепарация створок аортального клапана. С помощью ЭхоКГ в М-режиме и двумерной ЭхоКГ можно выяснить, как происходит сепарация полулунных заслонок аортального клапана. Уже в самом начале внедрения этих методов их стали использовать для количественной оценки аортального стеноза. Если при открытии аортального клапана движение одной заслонки не ограничено, значительный аортальный стеноз можно исключить. Допуская, что конфигурация аортального клапана при открытии круглая, можно по сепарации заслонок рассчитать площадь отверстия аортального клапана:

Если конфигурация аортального клапана при открытии утрачивает круглую форму, то при определении площади отверстия аортального клапана она в зависимости от направления ультразвукового луча получается завышенной или заниженной. Наконец, при сильном обызвествлении клапана можно получить заниженные значения сепарации и тем самым завышенную степень стеноза. Тем не менее несмотря на го, что с помощью ЭхоКГ в М-режиме и двумерной ЭхоКГ можно достоверно определить сепарацию заслонок аортального клапана и на основании этого параметра исключить аортальный стеноз, основываться на одном лишь этом параметре при определении степени стеноза аортального клапана не следует.

б) Максимальная скорость кровотока. При аортальном стенозе ток крови через стенозированный клапан ускоряется и струя сужается. Будучи вначале ламинарной, она на расстоянии нескольких миллиметров от стенозированного отверстия максимально сужается («сжатая вена»). Именно на этом уровне она достигает максимальной скорости, далее из-за появления нарастающей турбуленции струя постепенно расширяется.

Максимальная скорость струи является простым параметром для оценки степени аортального стеноза. В статье Otto и соавт. показано прогностическое значение данного параметра у больных с аортальным стенозом.

1. Расположение датчика. Для правильного определения максимальной скорости кровотока ультразвуковой луч следует направить коаксиально струе крови. Поскольку направление ультразвукового луча зависит от морфологических особенностей клапана и изменений в нем, а также положения плоскости аортального клапана, которое неодинаково у разных пациентов, при определении максимальной скорости кровотока следует подбирать оптимальную позицию ультразвукового датчика. Наиболее часто аортальный клапан лоцируют со стороны верхушки сердца, в других случаях прибегают к лоцированию из левой парастернальной, правой парастернальной, супрастернальной и, редко, субкостальной позиции датчика.

2. Настройка эхокардиографа. Поскольку при аортальном стенозе скорость стенотической струи крови высокая, необходимо допплеровское исследование в непрерывноволновом режиме. В некоторых случаях облегчить поиск аортальной струи крови можно с помощью цветового допплеровского картирования. Определенную роль играет пальпация грудной стенки, так как ощущение дрожания, характерного для аортального стеноза, помогает подобрать нужную позицию датчика, т.е. в том месте, где дрожание ощущается особенно отчетливо. В отдельных случаях имеет смысл применять допплеровские датчики с автономной системой («слепые», или карандашного типа), у которых по сравнению с датчиками для исследования в М- и В-режимах и обычными допплеровскими датчиками отношение сигнал/шум более высокое.

Современные ультразвуковые аппараты последнего поколения позволяют определить максимальную скорость кровотока примерно у 90% больных. Лишь при регистрации профиля скоростей с отчетливой огибающей можно достичь адекватной регистрации струи кровотока. Это является необходимым условием для определения скорости кровотока.

3. Эхоконтрастные растворы. Если качество сигнала плохое из-за его ослабления (например, у пациентов с ожирением или эмфиземой легких) или отклонения допплеровского курсора от центрального положения (например, при деформации грудной клетки), то можно усилить сигнал, вводя больному эхоконтрастный раствор, который проходит через легочное капиллярное русло. Введение эхоконтрастного раствора Левовист, Оптизон, Соновью или Альбунекс позволяет увеличить отношение сигнал/шум, сделать допплеровский профиль скоростей более отчетливым, не вызывая рассеяния сигнала, и, следовательно, избежать получения завышенного значения. В сравнительных исследованиях удалось показать, что точность измерения градиента давления при введении эхоконтрастного раствора повышается. Следует подчеркнуть, что введение контрастного вещества оправданно тогда, когда качество сигнала из-за плохих условий лоцирования, например у больных с эмфиземой легких или ожирением, недостаточно для отграничения максимальной скорости кровотока от артефактов. Компенсировать низкое качество акустического сигнала, связанное с неоптимальным углом между ультразвуковым лучом и направлением струи крови, путем введения эхоконтрастного вещества невозможно!

в) Максимальный и средний градиент давления. Зная скорость кровотока до стенозированного аортального клапана (V₁) и максимальную скорость стенотической струи крови (V₂), можно по уравнению Бернулли определить градиент давления на аортальном клапане:

Если скорость кровотока до места стеноза низкая (V₁ 2 2 ), уравнение Бернулли можно в упрощенном виде записать так:

По максимальному значению скорости кровотока, которое достигается во время систолы, рассчитывают максимальное мгновенное значение градиента давления на клапане.

Среднее значение градиента давления (ΔP m ) определяют по соответствующему градиенту давления для каждого значения скорости в каждый момент систолы на основании приведенной выше формулы:

При ручном или автоматическом контурировании спектральной кривой скорости кровотока указанные расчеты в имеющихся на сегодняшний день аппаратах осуществляются автоматически.

Определение максимального и среднего градиента давления по упрощенному уравнению Бернулли в настоящее время является общепризнанным методом. В ряде сравнительных исследований (как клинических, так и экспериментальных) выявлена корреляция между значениями градиента давления, рассчитанного по уравнению Бернулли на основании результатов допплеровской оценки скорости кровотока, и значениями, полученными при измерении датчиками давления, вводимыми при зондировании полостей сердца.

Градиент давления, рассчитанный по значениям допплеровской скорости кровотока, не несет существенной дополнительной информации по сравнению со значениями самой скорости кровотока (исключение составляют случаи, при которых престенотическая скорость V₁ высокая и должна учитываться в уравнении Бернулли). Тем не менее этот градиент сравним с градиентом, измеренным инвазивно при катетеризации полостей сердца, что облегчает врачу интерпретацию полученных при измерениях значений.

1. Нерегистрируемая максимальная скорость струи. Иногда при регистрации потока крови через стенозированный аортальный клапан исследователь не учитывает скорость узкой высокочастотной струи кровотока, что, как правило, является следствием неоптимальных условий регистрации ЭхоКГ или недостаточного опыта врача-сонолога. Так, престенотическую скорость струи крови можно ошибочно принять за постстенотическую, в результате расчетный градиент давления оказывается значительно заниженным. Ошибку можно исключить тогда, когда в «профиле струи» содержится еще второй низкочастотный профиль, который соответствует престенотической скорости V₁.

4. Допплеровское определение «ложной» струи. Если у больного имеется эксцентрическая струя митральной недостаточности, то при допплеровском исследовании можно ошибочно принять эту струю за струю, проходящую через стенозированный аортальный клапан. Значения скорости потока крови при этом, как правило, оказываются существенно завышенными. Об этом следует помнить, если при регистрации кровотока через аортальный клапан скорость кровотока оказывается неожиданно высокой. Ошибку можно выявить, переключив режим работы ультразвукового сканера, в частности выполняя двумерную ЭхоКГ или цветовое допплеровское картирование. Дифференциальная диагностика возможна и по динамике профиля струи, характерной для аортального стеноза и митральной недостаточности: струя митральной регургитации возникает раньше и длится дольше, чем стенотический поток крови при аортальном стенозе.

Сравнение кривых межпикового градиента давления (Peak-to-Peak), определяемого при катетеризации полостей сердца, и мгновенного пикового градиента давления (ΔP_max), рассчитываемого по максимальной скорости потока V_max (допплеровский градиент). Пример вариабельности градиента давления от сокращения к сокращению при мерцании предсердий.

5. Различия между межпиковым (Peak-to-Peak) и мгновенным пиковым градиентом давления. Методологические различия между определением межпикового и максимального мгновенного пикового градиента давления могут стать причиной завышенных значений градиента. Следует учесть, что максимальное значение допплеровской кривой, так называемый максимальный допплеровский градиент давления, вполне соответствует мгновенному максимальному градиенту, определенному при катетеризации полостей сердца и аорты. Тем не менее при катетеризации обычно измеряют разницу между пиками кривой давления в аорте и в левом желудочке, т.е. так называемый «межпиковый градиент давления» (Peak-to-Peak) с помощью имеющихся на зонде датчиков давления.

Поскольку максимальные (пиковые) значения давления в левом желудочке и в аорте достигаются не одновременно, то о межпиковом градиенте давления говорят лишь условно; определить его с помощью допплерографии невозможно. Мгновенный пиковый градиент давления, как правило, больше межпикового. Поданным одного исследования, он превышал межпиковый градиент в среднем на 20 мм рт.ст.

6. Выбор нерепрезентативного сердечного сокращения. При выраженной вариабельности интервала R—R, например при фибрилляции предсердий или при экстрасистолии, максимальное значение скорости кровотока при различных сердечных циклах может существенно различаться. Если для определения градиента давления выбрать постэкстрасистолическое сердечное сокращение или сокращение, которое происходит после длительного R-R интервала (при мерцательной аритмии), то значение градиента давления может оказаться завышенным.

8. Клиническое значение феномена восстановления давления. Клиническое значение феномена восстановления давления как причины несоответствия градиентов давления, рассчитанных с помощью допплерографии и измеренных при зондировании полостей сердца, состоит в том, что в первом случае максимальную скорость потока определяют сразу дистальнее клапана на уровне «vena contracta», где давление достигает минимума, а во втором случае, т.е. при зондировании сердца, давление измеряют дистальнее уровня его восстановления, т.е. существенно дистальнее стенозированного клапана вне стенотической струи. Таким образом, в отличие от допплерографии, при зондировании полостей сердца указывается градиент давления между желудочком и аортой, в котором уже учтено повторное повышение давления (т.е. феномен восстановления давления).

Клиническое значение феномена восстановления давления и необходимость учитывать его в отдельных случаях при сравнении значений градиентов давления, рассчитанных с помощью допплерографии и измеренных при зондировании полостей сердца, показаны в ряде исследований. Кроме того, оказалось, что степень восстановления давления зависит от степени аортального стеноза и диаметра аорты. В исследовании Baumgartner и соавт. у 7 из 23 больных с аортальным стенозом восстановление давления составило более чем 20 мм рт.ст. По данным этих авторов, расхождение в значении градиентов давления, рассчитанных с помощью допплерографии и измеренных при зондировании полостей сердца, превышало более 20 мм рт.ст. лишь у больных, у которых диаметр аорты был менее 3 см. У одного больного с гипоплазией аорты (диаметр аорты 1,7 см) восстановление давления достигало 75 мм рт.ст.

Восстановление давления в аорте в процентном отношении можно рассчитать по эффективной площади отверстия аортального клапана (AVA_X) и площади поперечного сечения восходящей аорты А_A. Согласно формуле, выведенной из законов сохранения массы и импульса, отношение восстановления давления к максимальному градиенту давления на клапане пропорционально площади стенозированного клапана AVA_X и обратно пропорционально площади поперечного сечения аорты А_A:

Ниже приводим два примера, поясняющих значение данного феномена:

— У больного с гемодинамически значимым аортальным стенозом (AVA_X 0,5 см 2 ) и диаметром аорты 4 см (площадь поперечного сечения аорты 12,6 см 2 ) восстановление давления составляет 8%.

— При умеренном аортальном стенозе (AVA_X 1,2 см 2 ) и узкой аорте (диаметр 2,5 см, площадь поперечного сечения аорты 4,9 см 2 ) восстановление давления составляет 37%.

Таким образом, феномен восстановления давления у больных с высокой степенью аортального стеноза не влияет на принятие тактических решений. Однако он может быть причиной расхождения между значениями градиента давления, рассчитанного по данным допплерографии и измеренного при катетеризации полостей сердца и аорты, что следует учитывать у больных с легким и умеренным аортальным стенозом в сочетании с узкой аортой.

д) Площадь отверстия аортального клапана. Как известно, градиент давления на стенозированном клапане зависит от потока крови через него, поэтому для определения степени стеноза клапана градиент давления подходит лишь условно. На рисунке ниже показано ограниченное значение градиента давления на клапане при определении степени стеноза клапана: у больных с аортальным стенозом зависимость между градиентом давления и площадью отверстия аортального клапана более слабая. Поэтому диагностическая ценность одного лишь определения градиента давления для распознавания гемодинамически значимого аортального стеноза ограничена. Умеренный градиент, превышающий 50 мм рт.ст., хотя и более специфичный признак (84%), но менее чувствителен (66%) в диагностике гемодинамически значимого аортального стеноза (AVA_X 2 ).

Существует два различных способа эхокардиографического определения площади отверстия аортального клапана. По одному из них площадь отверстия аортального клапана рассчитывают из уравнения непрерывности потока. По второму ее определяют планиметрически на основании изображения аортального клапана, полученного с помощью трансторакальной или чреспищеводной ЭхоКГ. Расчет площади отверстия аортального клапана по формуле Горлина на основании данных допплеровского исследования нецелесообразен, так как формула Горлина получена из уравнения непрерывности потока. Это было бы неоправданным увеличением вычислений, так как полученные с помощью ЭхоКГ значения скорости надо будет сначала преобразовать в градиент давления, а затем значение градиента давления вставить в формулу Горлина.

1. Планиметрия. При ЧПЭ плоскость аортального клапана можно лоцировать вертикально вдоль короткой оси на уровне середины пищевода (при угле поворота датчика от 30 до 70°). Планиметрическое определение площади отверстия клапана осуществляют не менее трех раз, беря за основу отверстие вдоль внутреннего края клапана при максимальном его открытии. По данным некоторых авторов, между значениями площади отверстия аортального клапана, измеренной при ЭхоКГ и при зондировании сердца по формуле Горлина, имеется тесная корреляция. Определять площадь отверстия аортального клапана планиметрическим методом в настоящее время можно и при трансторакальной ЭхоКГ. Однако даже при удовлетворительных условиях выполнения этого исследования все же возможна значительная погрешность результатов. Часто не удается четко различить края отверстия аортального клапана и, следовательно, достоверно определить степень стеноза, особенно если имеются значительные морфологические изменения в клапане и выраженный его кальциноз. Завышенные значения площади отверстия аортального клапана при планиметрии можно получить в том случае, если рассматривать аортальный клапан в плоскости, соответствующей уровню не заслонок, а основания.

Чреспищеводная ЭхоКГ при планиметрическом определении площади отверстия аортального клапана, несомненно, более предпочтительна по сравнению с трансторакальной. При умеренном стенозе аортального клапана и отсутствии его кальциноза измерение площади его отверстия обычно не представляет трудностей. При кальцинозе клапана и сложном изменении его геометрии возможности ЧПЭ столь же ограничены, как и трансторакальной. Иногда отверстие открытого аортального клапана из-за артефактов «повторного эха» и очагов обызвествления видно нечетко. Кроме того, следует отметить, что обызвествленный и фиброзно-измененный стенозированный аортальный клапан бывает настолько деформирован, что применение лишь одного метода визуализации для измерений оказывается недостаточным. Какое место может занять трехмерная ЭхоКГ с ее более сильным пространственным разрешением в исследовании сложной геометрии стеноза аортального клапана, предстоит еще выяснить.

2. Уравнение непрерывности потока. Согласно уравнению непрерывности потока, выведенному из закона сохранения масс, объемная скорость тока жидкости Q в замкнутой системе трубок постоянна при любом поперечном сечении трубки. В применении к аортальному стенозу это означает, что престенотическая объемная скорость кровотока и объемная скорость ее через стенозированный участок равны, причем она равна произведению площади поперечного сечения (А) на линейную скорость кровотока (V).

Наибольшие трудности при расчете площади отверстия аортального клапана с помощью уравнения непрерывности потока отмечаются при определении диаметра выносящего тракта левого желудочка, особенно при неудовлетворительных условиях проведения УЗИ. Поскольку в формуле для определения площади отверстия клапана фигурирует квадрат диаметра, то при завышении его значения на 2 мм (например, при подстановке в формулу 22 мм вместо 20 мм) значение площади получается завышенным на 21% (например, она оказывается равной 1,0 см 2 вместо 0,8 см 2 ). Есть и другая трудность: допущение о том, что сечение выносящего тракта левого желудочка является круглым, а профиль потока крови уплощенным, часто не выполняется. Поэтому в некоторых случаях, в частности у больных с неудовлетворительными условиями для УЗИ из парастернальной позиции датчика, следует воздержаться от эхокардиографического определения площади выносящего тракта левого желудочка и воспользоваться данными определения ударного объема крови методом термодилюции при зондировании правых отделов сердца.

При определении площади отверстия аортального клапана в таком случае уже используют значение ударного объема, полученное при катетеризации полостей сердца, и значение интеграла линейной скорости кровотока по времени. Такой «гибридный» способ определения площади отверстия клапана на сегодняшний день является наиболее точным и особенно целесообразен в тех случаях, когда больному и без того планируется выполнить катетеризацию правых отделов сердца.

4. Функциональная площадь отверстия аортального клапана. В то время как при расчете эффективной площади отверстия аортального клапана (AVA_X) из уравнения непрерывности потока описываются престенотические и стенотические динамические соотношения, для оценки функциональной значимости стеноза в целом необходимо принимать во внимание также возникновение постстенотической турбуленции потока и феномен восстановления давления. Для этого рассчитывают функциональную площадь отверстия аортального клапана (так называемый коэффициент потери энергии), т.е. дополнительно учитывают также диаметр принимающей камеры, а именно восходящей аорты (A_A). Функциональную площадь отверстия аортального клапана (AVA_F), которую выводят из закона сохранения импульса и массы, рассчитывают следующим образом:

Это означает, например, что:

В таблице ниже отражена зависимость между эффективной и функциональной площадью отверстия аортального клапана при различных диаметрах аорты. Среднее значение диаметра аорты выведено на основании результатов клинических исследований трех авторов, проведенных в общей сложности на 175 больных: Schobel и соавт.: 3,7±0,8 см; Baumgartner и соавт.: 3,1±0,6 см; Treat и соавт.: 3,55±0,4 см.

Зная наряду с эффективной площадью отверстия аортального клапана также диаметр аорты, можно определить энергию, теряемую при прохождении струи крови через стенозированный аортальный клапан, и нагрузку на левый желудочек. Эти параметры лучше объясняют появление клинических симптомов, чем эффективная площадь отверстия аортального клапана. Так, прогрессирующее расширение аорты даже при отсутствии изменений в аортальном клапане и постоянной анатомической, или эффективной, площади отверстия аортального клапана приводит к уменьшению функциональной площади отверстия аортального клапана. Еще одним преимуществом определения функциональной площади отверстия аортального клапана является то, что этот показатель сопоставим с площадью отверстия аортального клапана, определенной по формуле Горлина, в которой также учитываются условия кровотока и гемодинамика дистальнее стеноза.

е) Дополнительные допплеровские параметры:

1. Сопротивление аортального клапана («valvular resistance»). Сопротивление аортального клапана представляет собой отношение максимального градиента давления к объемной скорости потока через клапан и основывается, в отличие от уравнения Бернулли и выведенной из него формулы Горлина, на допущении о линейной зависимости между градиентом и объемной скоростью потока. Сопротивление клапанов сердца R можно определить с помощью допплерографии, используя в случае аортального клапана формулу:

Оказалось, что этот параметр лучше описывает гемодинамику при аортальном стенозе, чем площадь отверстия аортального клапана. Однако в ряде работ было показано, что сопротивление аортального клапана не является параметром, не зависящим от потока крови, и поэтому не имеет каких-либо преимуществ перед традиционными параметрами, которые количественно характеризуют аортальный стеноз (площадь отверстия аортального клапана, градиент давления на клапане, скорость потока).

2. Дополнительная систолическая работа. Дополнительная систолическая работа (SWL от англ, stroke work loss) представляет собой параметр, предложенный для количественной характеристики аортального стеноза. Рассчитывают SWL по представленной ниже формуле, в которой не фигурируют характеристики потока крови:

Дополнительная систолическая работа, превышающая 25%, указывает на гемодинамически значимый аортальный стеноз и неблагоприятный прогноз. При расчете этого параметра особенности потока крови не учитываются, и в этом смысле SWL, конечно, уступает традиционному определению площади отверстия аортального клапана.

3. Отношение скоростей. Отношение скорости движения крови в выносящем тракте левого желудочка к скорости движения стенотической струи V₁/V₂ представляет собой упрощение уравнения непрерывности потока. Его определяют в дополнение к измерению площади отверстия аортального клапана, особенно при неудовлетворительных условиях лоцирования аорты из парастернальной позиции датчика. Значение V₁/V₂ меньше 0,25 указывает на гемодинамически значимый аортальный стеноз. Определение этого параметра особенно оправданно при наблюдении за больным в динамике, так как, полагая, что диаметр клапанного кольца остается постоянным, можно по соотношению скорости кровотока в выносящем тракте левого желудочка и через стенозированный клапан оценить изменение степени стеноза и гемодинамики.

В то время как Karpuz и соавт. для граничного значения этого параметра 0,8 показали довольно высокую чувствительность (97%) и специфичность (78%) в распознавании аортального стеноза (AVA≤0,53 см 2 /м 2 ) Otto и соавт., исследовавшие 382 больных с аортальным стенозом, выявили лишь весьма слабую корреляцию с результатами определения площади отверстия аортального клапана, рассчитанной по формуле Горлина. Фракция укорочения FS, как известно, при локальном нарушении сократительной функции миокарда желудочка бывает снижена, и, кроме того, нет тесной корреляции между фракцией укорочения FS, или глобальной сократительной функцией левого желудочка, и минутным объемом сердца, т.е. потоком крови через аортальный клапан. Этим можно объяснить слабую корреляцию с площадью отверстия аортального клапана, определенной по формуле Горлина при зондировании полостей сердца.

Учитывая перечисленные ограничения, Antonini-Canterin и соавт. предложили пользоваться модифицированным параметром, который представляет собой отношение фракции выброса левого желудочка, определенной при двумерной ЭхоКГ, к максимальной скорости кровотока. Этот параметр отражает тесную корреляцию с площадью отверстия аортального клапана, определенной при инвазивном исследовании. Однако у больных с аортальным стенозом, у которых имеется также митральная или аортальная недостаточность либо гипертрофия левого желудочка и связанное с ней уменьшение его размеров, предсказательная ценность этого параметра ограничена, так как хотя фракция выброса левого желудочка в этих случаях может быть в пределах нормы, ударный объем его снижен.

5. Отношение времени нарастания давления к периоду изгнания. Отношение времени нарастания давления в левом желудочке (АТ) к периоду изгнания (ЕТ)-АТ/ЕТ представляет собой параметр, который учитывает давно известный в клинике феномен, состоящий в том, что давление в левом желудочке при гемодинамически значимом аортальном стенозе, медленно повышаясь, достигает своего максимума лишь во второй половине систолы. При ЭхоКГ значение АТ/ЕТ, равное 0,3, является граничным; более высокие значения указывают на гемодинамически значимый аортальный стеноз. Поскольку как время нарастания давления в левом желудочке АТ, так и период изгнания зависят от функции желудочка, диагностическая ценность параметра АТ/ЕТ в отношении аортального стеноза ограничена.

ж) Значение допплер-эхокардиографии. Обобщая материал, изложенный выше, следует отметить, что ни один из названных дополнительных допплеровских параметров, предложенных для количественной оценки аортального стеноза, не имеет особого значения и по своей предсказательной ценности не превосходит традиционно определяемые параметры, в частности максимальную скорость, градиент давления и площадь отверстия аортального клапана. В некоторых случаях более предпочтительным может оказаться использование в расчетах отношения скоростей V₁/V₂.

2. Эффективная площадь отверстия аортального клапана. Если диаметр восходящей аорты точно измерить из лево- или правосторонней парастернальной позиции датчика бывает невозможно, то следует рассчитать эффективную площадь отверстия аортального клапана с помощью уравнения непрерывности потока.

3. Отношение скоростей V₁/V₂. Если условия сканирования из парастернальной позиции оказываются неудовлетворительными и в связи с этим невозможно точно измерить размер аортального клапанного кольца, при расчетах ограничиваются отношением скорости движения крови в выносящем тракте левого желудочка к скорости движения стенотической струи V₁/V₂.

4. Скорость стенотической струи (V₂) и градиент давления. Если невозможно точно измерить скорость кровотока в выносящем тракте левого желудочка, ограничиваются лишь определением скорости стенотической струи V₂ и на ее основании рассчитывают градиент давления.

5. Качественная оценка. Если при допплерографии не удается отчетливо лоцировать стенотическую струю, независимо от того, вводится эхоконтрастный раствор или нет, то следует ограничиться лишь описанием особенностей аортального клапана (обызвествление, сепарация заслонок), левого желудочка (гипертрофия), а также результатов планиметрического определения площади отверстия аортального клапана по данным ЧПЭ.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 29.1.2021

Источник

Что такое градиент давления в эхокардиографии

Архив

Что такое градиент давления в эхокардиографии

Вам также понравится

Что такое геронтология в медицине определение

Что такое демография история

Что случилось с ронни коулменом

Добавить комментарий Отменить ответ