способ диагностики дефекта межпредсердной перегородки

Формула изобретения

Способ диагностики дефекта межпредсердной перегородки при эхоконтрастировании правых камер сердца, основанный на регистрации в правом предсердии феномена эхонегативного контрастирования, отличающийся тем, что двухмерное изображение области правого предсердия, прилежащей к межпредсердной перегородке, получают в момент, соответствующий началу открытия митрального клапана, установленному по одномерной эхокардиограмме данного пациента, затем применяют режим, предусматривающий суммирование на экране аппарата серии изображений исследуемого участка путем накопления наиболее ярких эхографических точек объекта, после завершения формирования наиболее яркого изображения по нему проводят анализ ультразвуковой плотности сердечных структур, при котором за нулевой уровень диапазона измерений плотности принимают ультразвуковую плотность крови в средней трети левого предсердия, а за максимальный уровень - плотность контраста, расположенного на уровне средней трети полости правого предсердия вблизи его латеральной стенки, далее, используя режим линейной зависимости функции "плотность тканей - яркость изображения", на полученном изображении удаляют участки, ультразвуковая плотность которых, начиная от нулевого уровня, составляет менее 24 - 29% всего диапазона измерений, если в этом случае в правом предсердии возле межпредсердной перегородки обнаруживают эхонегативную зону, то устанавливают диагноз дефекта межпредсердной перегородки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности к кардиологии.

Основными методиками диагностики дефекта межпредсердной перегородки (ДМПП) являются зондирование сердца с рентгенконтрастированием его полостей и эхокардиография (ЭхоКГ) [2,3].

Зондирование сердца с контрастированием его полостей относится к высокоинвазивным процедурам и выполняется в условиях малой операционной. Это существенно снижает возможности его применения в широкой врачебной практике.

При одномерной эхокардиографии отсутствует возможность непосредственного наблюдения межпредсердного дефекта.

Двухмерная трансторакальная эхокардиография, позволяя в принципе наблюдать сердечные перегородки, тем не менее, очень часто не дает качественного изображения межпредсердной перегородки, создавая предпосылки к значительным ошибкам в оценке состояния.

Чрезпищеводная двухмерная ЭхоКГ, предоставляя возможности для получения хорошего качества изображения, является технически сложной процедурой, требующей дорогостоящей аппаратуры, особой подготовки больного, специального помещения для эндоскопической техники, расширения штата медперсонала.

При исследовании в импульсном доплер-эхокардиографическом режиме кровотока в правом предсердии, с одной стороны, при небольшом межпредсердном шунте аномальный поток крови может не регистрироваться, с другой стороны, существует возможность спутать поток из нижней полой вены с патологическим сбросом в правое предсердие через дефект перегородки.

Более точным в диагностике ДМПП является метод цветного доплеровского сканирования, который позволяет выявить сброс крови даже через небольшие отверстия. Однако это исследование наиболее эффективно лишь при условии значительного увеличения левого предсердия по сравнению с правым, а также при увеличении обоих предсердий.

В связи с этим в современной эхокардиографической диагностике ДМПП сформулирован принцип: независимо от результатов цветного сканирования проводить контрастное исследование (К-ЭхоКГ), которое обладает дополнительными возможностями в выявлении межпредсердных сообщений [1].

В качестве контрастных веществ используются биологически совместимые жидкости (физиологический раствор, 5% раствор глюкозы, 0,3% раствор перекиси водорода и др.), а также специально производимые эхоконтрастные препараты, такие как альбунекс, эховист и пр.

При контрастной ЭхоКГ о наличии дефекта перегородки судят на основании феноменов позитивного и/или негативного контрастирования.

Наибольшей специфичностью обладает феномен позитивного контрастирования, то есть обнаружение заброса контраста через дефект из правого предсердия в левое предсердие. Однако этот феномен обладает низкой чувствительностью. Для его получения во время контрастирования правых камер сердца требуется проведение дополнительных функциональных и фармакологических тестов. Этот феномен практически отсутствует при малых ДМПП в условиях покоя пациента. Кроме того, он не всегда регистрируется и при достаточно крупных дефектах в связи с тем, что давление в левом предсердии, как правило, больше, чем в правом.

Феномен негативного контрастирования связан с поступлением крови из левого предсердия в правое через дефект межпредсердной перегородки. Это приводит к размыванию контраста в правом предсердии вблизи дефекта. Негативное контрастирование значительно более чувствительно, чем позитивное. Однако его обнаружение часто затруднено в связи с небольшой скоростью шунтирующего размывающего потока, поступающего из левого предсердия. В то же время возможны ложноположительные результаты, возникающие за счет размывания контраста кровью, движущейся из полых вен.

Известен метод диагностики ДМПП при К-ЭхоКГ [1], основанный на обнаружении феномена негативного контрастирования в правом предсердии, наблюдаемого на эхокардиографическом изображении четырехкамерного сечения сердца в апикальной позиции. Струя крови из левого предсердия попадает в правое и оттесняет контраст от межпредсердной перегородки. На эхокардиограмме это выглядит как отсутствие контраста в правом предсердии в виде эхонегативной зоны вблизи перегородки.

Однако известный метод имеет ряд недостатков.

Меняющаяся степень контрастирования правого предсердия в различные фазы сердечного цикла, неравномерное или быстрое прохождение контраста, особенности эхолокации сердца у конкретного пациента нередко приводят к ложноотрицательным результатам, так как в этом случае эхонегативная зона возле межпредсердной перегородки не визуализируется. В то же время возможны ложноположительные результаты, когда в случае неплотного контрастирования поток из нижней полой вены принимается за феномен эхонегативного контрастирования.

С целью повышения точности обнаружения межпредсердного дефекта при выполнении К-ЭхоКГ предлагается способ диагностики ДМПП, предусматривающий регистрацию эхокардиографического изображения в определенную сердечную фазу и его оценку с учетом ультразвуковой плотности (эходенситометрии) внутрисердечной крови и контраста.

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят контрастирование правых камер сердца. Прохождение контраста на двухмерной ЭхоКГ оценивают, используя эхокардиографические сечения, позволяющие наблюдать межпредсердную перегородку со стороны правого предсердия в зоне предполагаемого дефекта. Во время наблюдения движения контраста по правому предсердию производят регулировку ультразвукового аппарата таким образом, что на экране получают двухмерное изображение области правого предсердия, прилежащей к межпредсердной перегородке, в момент, соответствующий началу открытия митрального клапана, установленному по одномерной эхокардиограмме данного пациента. Затем применяют режим, предусматривающий суммирование на экране аппарата серии изображений изучаемого участка путем накопления наиболее ярких эхографических точек исследуемого объекта. После завершения формирования наиболее яркого изображения его подвергают эходенситометрии, при которой за нулевой уровень диапазона измерений плотности принимают ультразвуковую плотность крови в средней трети левого предсердия, а за максимальный уровень плотности - плотность контраста, расположенного на уровне средней трети правого предсердия в зоне, находящейся вдоль латеральной стенки предсердия. Далее, используя режим линейной зависимости функции "плотность тканей - яркость изображения", на полученном изображении удаляют участки, ультразвуковая плотность которых, начиная от нулевого уровня, составляет менее 24-29% всего диапазона измерений. Если в этом случае в правом предсердии возле межпредсердной перегородки обнаруживается эхонегативная зона, то устанавливается диагноз ДМПП.

Пример N 1.

Больной К., 7 лет, весом 25 кг, ростом 134 см, с наличием систолического шума во втором межреберье слева от грудины и признаками неполной блокады правой ножки пучка Гиса на ЭКГ, обследован в клинике с подозрением на ДМПП и стеноз легочной артерии.

Первоначально больному выполнена К-ЭхоКГ со струйным введением в локтевую вену 0,1% раствора перекиси водорода в количестве 10,0 мл. При этом, как непосредственно во время обследования, так и при последующем покадровом анализе видеозаписи двухмерного изображения процесса контрастирования правых камер сердца убедительных данных, свидетельствующих о наличии лево-правого межпредсердного сброса в виде эхонегативного контрастирования, не получено. Это не позволило поставить диагноз ДМПП.

Затем по одномерной эхокардиограмме установили момент, соответствующий началу открытия митрального клапана, который составил 0,38 секунды от начала комплекса QRS (при ЧСС 75 ударов в 1 минуту) одновременно регистрируемой электрокардиограммы. Далее получили четырехкамерное апикальное сечение сердца, позволив наблюдать участок правого предсердия, прилежащий к межпредсердной перегородке.

В последующем во время контрастирования, выполненного ранее описанным образом, применили режим, предусматривающий суммирование на экране аппарата серии изображений изучаемого участка путем накопления наиболее ярких эхографических точек исследуемого объекта. Для чего применили удовлетворяющий этим условиям штатный режим Frame-2(Peak) использованного аппарата Sonolayer SSH-40A ("TOSHIBA").

Вслед за его включением на экране аппарата началось формирование наиболее яркого изображения внутрисердечных структур и контраста в момент, соответствующий началу открытия митрального клапана. Этот процесс завершился через 40 секунд.

Полученное изображение подвергли эходенситометрии, используя штатный режим Window-3(Form-2) данного аппарата, имеющего интервал измерений, состоящий из 31 равномерно распределенной по шкале измерений градации яркости серой шкалы, линейно соответствующей определенной ультразвуковой плотности исследуемых тканей. За нулевой уровень диапазона измерений плотности приняли ультразвуковую плотность крови в средней трети левого предсердия, составившую 3 единицы шкалы, а за максимальный уровень плотности (100% диапазона измерений = 31 единице) - плотность контраста, расположенного на уровне средней трети правого предсердия в зоне, находящейся вдоль латеральной стенки предсердия.

Таким образом, диапазон измерений (от 0 до 100%) располагался в пределах от 4 до 31 единицы градаций яркости серой шкалы. В этом случае 1 единице градации серой шкалы соответствовало 3,6% диапазона измерений (31 единица интервала измерений - 3 единицы плотности крови в левом предсердии = 28 единиц диапазона измерений; 100% : 28 единиц диапазона измерений = 3,6% на единицу диапазона измерений).

Далее, используя указанный штатный режим Window-3(Form-2) с линейной зависимостью функции "плотность тканей - яркость изображения", на полученном изображении удалили участки, ультразвуковая плотность которых составила менее 26% от начала диапазона измерений, то есть 10 единиц от начала интервала измерений данного аппарата (так как 26% от начала диапазона измерений составляет 7 единиц серой шкалы + 3 единицы шкалы измерений, соответствующих нулевому уровню диапазона измерений).

При этом на полученном изображении в правом предсердии на уровне средней трети межпредсердной перегородки была четко обнаружена эхонегативная зона.

Таким образом, был поставлен диагноз дефекта межпредсердной перегородки, который впоследствии был подтвержден при зондировании полостей сердца.

Пример N 2.

Больная Д., 28 лет, весом 68 кг, ростом 162 см, с жалобами на одышку, с наличием систолического шума во втором межреберье слева от грудины, поступила в клинику с подозрением на дефект межпредсердной перегородки.

При обследовании у больной на ЭКГ обнаружена гипертрофия правого предсердия. При двухмерной ЭхоКГ выявлено увеличение правого предсердия, а при Доплер-ЭхоКГ отмечен дополнительный поток по правому краю межпредсердной перегородки.

В связи с высказанным предположением о наличии ДМПП больной проведена пролонгированная инфузионная контрастная эхокардиография путем внутривенного капельного введения со скоростью 2-3 капли в секунду 0,3% раствора перекиси водорода в общем количестве 136 мл (2 мл на 1 кг веса больного), что обеспечило плотное контрастирование правых камер сердца в течение 15 минут. За это время больной были проведены функциональные и медикаментозные пробы, в частности, проба с нитроглицерином (больной были даны 2 капсулы препарата по 0,0005 г под язык). Убедительных данных в виде эхонегативного контрастирования в правом предсердии, как проявления лево-правого сброса, не получено. Последующий покадровый просмотр видеозаписи двухмерного изображения контрастного исследования правых камер сердца также не позволил четко обнаружить указанный феномен.

Затем в процессе аналогично выполненного эхоконтрастирования получили одномерную эхокардиограмму, по которой установили момент, соответствующий началу открытия митрального клапана, составивший 0,4 секунды от начала комплекса QRS (при ЧСС 70 ударов в 1 минуту) одновременно регистрируемой ЭКГ. Потом получили четырехкамерное апикальное сечение сердца, позволившее наблюдать участок правого предсердия, прилежащий к межпредсердной перегородке.

Далее во время контрастирования применили режим, предусматривающий суммирование на экране аппарата серии изображений изучаемого участка путем накопления наиболее ярких эхографических точек исследуемого объекта. Исследование проводили на аппарате Sonolayer SSH-40A ("TOSHIBA"). В данном аппарате имеется соответствующий этим условиям штатный режим Frame-2(PEAK). После его включения на экране аппарата началось формирование наиболее яркого изображения внутрисердечных структур и контраста в момент, соответствующий началу открытия митрального клапана. Этот процесс завершился через 45 секунд.

Полученное изображение подвергли эходенситометрии, для чего использовали штатный режим Window-3(Form-2) данного аппарата, имеющего интервал измерений, состоящий из 31 равномерно распределенной по линейной шкале измерений градации яркости серой шкалы, соответствующей определенной ультразвуковой плотности исследуемых тканей. За нулевой уровень диапазона измерений плотности приняли ультразвуковую плотность крови в средней трети левого предсердия, составившую 6 единиц шкалы, а за максимальный уровень плотности (100% диапазона измерений = 31 единице) - плотность контраста, расположенного на уровне средней трети правого предсердия в зоне, находящейся вдоль латеральной стенки предсердия.

Таким образом, диапазон измерений (от 0 до 100%) располагался в пределах от 7 до 31 единицы градаций яркости серой шкалы. В этом случае 1 единице градации серой шкалы соответствовало 4% диапазона измерений (31 единица интервала измерений - 6 единиц плотности крови в левом предсердии = 25 единиц диапазона измерений; 100% : 25 единиц диапазона измерений = 4% на единицу диапазона измерений).

Далее, используя вышеуказанный штатный режим аппарата с линейной зависимостью функции "плотность тканей - яркость изображения", на полученном изображении удалили участки, ультразвуковая плотность которых составила менее 29% от начала диапазона измерений, то есть 13 единиц от начала интервала измерений данного аппарата (так как 29% от начала диапазона измерений составляет 7 единиц серой шкалы + 6 единиц шкалы измерений, соответствующих нулевому уровню диапазона измерений). При этом на полученном изображении в правом предсердии на уровне средней трети межпредсердной перегородки четко была обнаружена эхонегативная зона.

Был поставлен диагноз: дефект межпредсердной перегородки. Впоследствии этот диагноз подтвердился на операции.

Пример N 3.

Больная М. , 10 лет, весом 36 кг, ростом 142 см, поступила в клинику с систолическим шумом во втором межреберье слева от грудины. При Доплер-ЭхоКГ был обнаружен дополнительный поток по правому краю межпредсердной перегородки на уровне овальной ямки.

С целью диагностики ДМПП больной первоначально проведена контрастная ЭхоКГ путем введения в локтевую вену 4 мл физиологического раствора, содержащего пузырьки воздуха. Для появления пузырьков воздуха физиологический раствор перед введением быстро перекачивали из шприца в шприц. Одновременно с введением физиологического раствора регистрировали двухмерное изображение четырехкамерного сечения сердца в апикальной позиции. Исследование проводили на аппарате Sonolayer SSH-40А ("TOSHIBA"). Сброса контраста в левое предсердие, то есть феномена позитивного контрастирования, а также размывания контраста в правом предсердии, то есть феномена негативного контрастирования, не выявлено. Диагноз ДМПП был отвергнут.

Затем по одномерной эхокардиограмме установили момент, соответствующий началу открытия митрального клапана, который составил 0,38 секунды от начала комплекса QRS (при ЧСС 75 ударов в 1 минуту) одновременно регистрируемой ЭКГ. Потом получили четырехкамерное апикальное сечение сердца, позволившее наблюдать участок правого предсердия, прилежащий к межпредсердной перегородке.

Далее во время контрастирования, проводимого по вышеописанному методу, применили режим, предусматривающий суммирование на экране аппарата серии изображений изучаемого участка путем накопления наиболее ярких эхографических точек исследуемого объекта. Для чего воспользовались имеющимся в использованном аппарате соответствующим этим условиям штатным режимом Frame-2(Peak). После его включения на экране аппарата началось формирование наиболее яркого изображения внутрисердечных структур и контраста в момент, соответствующий началу открытия митрального клапана. На этот процесс потребовалось приблизительно 35 секунд.

Полученное изображение подвергли эходенситометрии, используя штатный режим Window-3(Form-2) данного аппарата, имеющего интервал измерений, состоящий из 31 равномерно распределенной по линейной шкале измерений градации яркости серой шкалы, соответствующей определенной ультразвуковой плотности исследуемых тканей. За нулевой уровень диапазона измерений плотности приняли ультразвуковую плотность крови в средней трети левого предсердия, составившую 4 единицы шкалы, а за максимальный уровень плотности (100% диапазона измерений = 31 единице) - плотность контраста, расположенного на уровне средней трети правого предсердия в зоне, находящейся вдоль латеральной стенки предсердия.

Таким образом, диапазон измерений (от 0 до 100%) располагался в пределах от 5 до 31 единицы градаций яркости серой шкалы. В этом случае 1 единице градации серой шкалы соответствовало 3,7% диапазона измерений (31 единица интервала измерений - 4 единицы плотности крови в левом предсердии = 27 единиц диапазона измерений; 100% : 27 единиц диапазона измерений = 3,7% на единицу диапазона измерений).

Далее, используя указанный штатный режим линейной зависимости функции "плотность тканей - яркость изображения", на полученном изображении удалили участки, ультразвуковая плотность которых составила менее 24% от начала диапазона измерений, то есть 10 единиц от начала интервала измерений данного аппарата (так как 24% от начала диапазона измерений составляет 6 единиц серой шкалы + 4 единицы шкалы измерений, соответствующих нулевому уровню диапазона измерений). При этом на полученном изображении в правом предсердии на уровне средней трети межпредсердной перегородки в проекции овальной ямки четко была обнаружена эхонегативная зона.

Был выставлен диагноз "открытое овальное окно", который в последующем подтвердился при зондировании полостей сердца.

Пример N 4.

Больной Н., 16 лет, весом 70 кг, ростом 172 см, с систолическим шумом во втором - третьем межреберьях по левому краю грудины и частичной блокадой правой ножки пучка Гиса на электрокардиограмме, поступил для обследования с подозрением на дефект межпредсердной перегородки.

Больному первоначально была проведена контрастная эхокардиография путем капельного введения в локтевую вену 0,3% раствора перекиси водорода в общем количестве 140 мл (2 мл на 1 кг веса больного) со скоростью 2-3 капли в секунду, что обеспечило плотное контрастирование правых камер сердца в течение 15 минут. За это время больному провели комплекс функциональных и медикаментозных проб. Убедительных данных за дефект межпредсердной перегородки в виде эхонегативного контрастирования в правом предсердии, как проявления лево-правого сброса, не получено.

Затем по одномерной эхокардиограмме установили момент, соответствующий началу открытия митрального клапана, который составил 0,4 секунды от начала комплекса QRS (при ЧСС 72 удара в 1 минуту) одновременно регистрируемой электрокардиограммы. Потом получили четырехкамерное апикальное сечение сердца, позволившее наблюдать участок правого предсердия, прилежащий к межпредсердной перегородке.

Далее во время контрастирования применили режим, предусматривающий суммирование на экране аппарата серии изображений изучаемого участка путем накопления наиболее ярких эхографических точек исследуемого объекта. В использованном аппарате Sonolayer SSH-40A ("TOSHIBA") имеется соответствующий этим условиям штатный режим Frame-2(Peak). Вслед за его включением на экране аппарата началось формирование наиболее яркого изображения внутрисердечных структур и контраста в момент, соответствующий началу открытия митрального клапана. Этот процесс происходил в течение 35 секунд.

Полученное изображение подвергли эходенситометрии, используя штатный режим Window-3(Form-2) данного аппарата, имеющего интервал измерений, состоящий из 31 равномерно распределенной по линейной шкале измерений градации яркости серой шкалы, соответствующей определенной ультразвуковой плотности исследуемых тканей. За нулевой уровень диапазона измерений плотности приняли ультразвуковую плотность крови в средней трети левого предсердия, составившую 7 единиц шкалы, а за максимальный уровень плотности (100% диапазона измерений = 31 единице) - плотность контраста, расположенного на уровне средней трети правого предсердия в зоне, находящейся вдоль латеральной стенки предсердия.

Таким образом, диапазон измерений (от 0 до 100%) располагался в пределах от 8 до 31 единицы градаций яркости серой шкалы. В этом случае 1 единице градации серой шкалы соответствовало 5% диапазона измерений (31 единица интервала измерений - 7 единиц плотности крови в левом предсердии = 24 единицы диапазона измерений; 100% : 24 единицы диапазона измерений = 5% на единицу измерений).

Далее, используя режим линейной зависимости функции "плотность тканей - яркость изображения", на полученном изображении удалили участки, ультразвуковая плотность которых составила менее 24% от начала диапазона измерений, то есть 12 единиц от начала интервала измерений данного аппарата (так как 24% от начала диапазона измерений составляют 5 единиц серой шкалы + 7 единиц шкалы измерений, соответствующих нулевому уровню диапазона измерений). При этом на полученном изображении в правом предсердии эхонегативная зона не была обнаружена.

Предположительный диагноз - дефект межпредсердной перегородки - был отвергнут, что впоследствие подтвердилось при зондировании полостей сердца.

Клинические испытания предлагаемого способа были выполнены при обследовании 147 пациентов. Из них без порока сердца - 58 пациентов, с дефектом межпредсердной перегородки - 47 пациентов, с открытым овальным окном - 42 человека. Все пациенты подвергались комплексному клинико-инструментальному обследованию с применением эхокардиографии, зондирования сердца, рентгенконтрастной вентрикулографии.

В обследованной группе с помощью известного метода диагноз был поставлен у 57 пациентов, то есть в 38,7% случаев. При этом ложноположительные результаты были получены у 16 человек из 58, что составило 27,6%, а ложноотрицательные результаты были получены у 23 человек из 89, что составило 25,8%.

С применением предлагаемого способа правильный диагноз был поставлен у 112 больных, то есть в 76,2% случаев. При этом ложноположительные результаты были получены у 3 человек из 58, что составило 5,2%, а ложноотрицательные результаты были получены у 5 больных из 89, что в свою очередь составило 5,6%.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить точность диагностики на 37,5%.

Клинические испытания способа показали его высокую диагностическую ценность и надежность как при выявлении крупных дефектов межпредсердной перегородки, так и небольших межпредсердных дефектов вследствие открытого овального окна, отсутствие необходимости в сложном дополнительном оборудовании, возможность неоднократного повторения.

Предлагаемый способ может быть рекомендован для применения в широкой врачебной практике как в госпитальных, так и в амбулаторных условиях.

Использованная литература

1. Шиллер Н. , Осипов М.А. Клиническая эхокардиография. - М., 1993, с. 218-219 (прототип).

2. Сидельников В.М., Кривченя Ю.Ю., Бабко С.А. Оценка состояния сердечно сосудистой системы по данным инструментальных методов исследования. Кардиология детского возраста (Под ред. П.С.Мошича, В.М.Сидельникова, Д.Ю.Кривчени). - Киев, 1986, с. 42-50.

3. Мухарлямов Н.М., Беленков Ю.Н. Ультразвуковая диагностика в кардиологии. - М., 1981, с. 46-47.