Анализ функции сердца с помощью ультразвука - динамика сердечно-сосудистой системы

Звуковые волны высокой частоты от 2 до 10 МГц представляют удобный и легко регулируемый источник волновой энергии со многими подходящими для анализа функции сердечно-сосудистой системы свойствами. Некоторые примеры указаны в главе II (см. рис. 2. 11 и 2. 17). Относительно простым методом является эхокардиография, обеспечивающая непрерывную регистрацию движений структур сердца вдоль одиночного ультразвукового пучка, который может быть направлен через сердце. Этим методом можно определить величину и скорость движений стенки желудочка для оценки функции миокарда [15]. В настоящее время накапливается обширная литература об использовании отражений ультразвука с целью выявления ослабления движений стенки или патологических смещений клапанов сердца. Необходим значительный опыт для интерпретации получаемых этим способом данных, поскольку это требует точного представления об отношении ультразвукового пучка к внутренней геометрии сердца. Методы, основанные на принципе эхо-локализации, распространяются быстро, несмотря на относительную их примитивность. Разрабатываются приборы со все увеличивающимся количеством ультразвуковых датчиков, которые значительно расширяют возможность применения ультразвука, поскольку с их помощью можно будет воспроизводить динамические изображения этих внутренних структур.
Способ исследования, представленный на рис. 2.11, является ранней стадией развития этого метода и осуществляется предшественником современных приборов, которые содержат в буквальном смысле сотни крошечных датчиков. Микросхемы позволяют использовать в этих приборах стационарные пучки или даже с помощью электронного управления подавать их с высокой частотой для обеспечения большей разрешающей способности при воспроизведении изображений. Современная техника позволяет, кроме того, получить точные сведения о скоростях кровотока в любых точно определенных участках поперечного сечения сердца и сосудов. Примером одного из первых приборов такого типа является прибор, называемый двойным анализатором [16]. В настоящее время этот прибор совершенствуется с тем, чтобы он мог давать прямые данные о размерах и кровотоке в области бифуркации сонной артерии, для выявления атеросклеротических поражений в этом важном в функциональном отношении месте. Прибор состоит из вращающегося диска, содержащего три ультразвуковых датчика, которые вычерчивают изображение подкожных артерий, вен и соединительнотканных слоев в каждый момент прохождения над исследуемым участком. Дополнительно монтируется стационарный импульсный ультразвуковой допплеровский измеритель скорости так, чтобы его пучок направлялся на плоскость изображения. Локализация места, в котором производится определение скорости, указывается точкой на анализируемом изображении. При движении головки датчика над исследуемой областью внутри просвета сосуда, в котором движется кровь, может быть выстроена серия точек, как показано на рис. 10.19. В настоящее время усилия направлены на то, чтобы ускорить процесс определения изменения скорости кровотока путем увеличения количества пробных точек. Будущее таких методов легко представить.

РИС. 10.19.
В настоящее время изображения подкожных артерии и вен могут быть воспроизведены с помощыо вращающегося датчика, в то время как стационарный датчик указывает локализацию кровотока, движущегося со скоростями выше некоторого минимального уровня, в виде яркого пятнышка. Локализация кровотока может быть сопоставлена с изображением для его распределения з исследуемом сосуде (по Barber et al. [16]. Воспроизведено с разрешения).
Использование их для анализа функции желудочка в настоящее время в основном зависит от технического усовершенствования, поскольку основные требования, необходимые для создания такой системы, могут быть удовлетворены уже сейчас или в ближайшем будущем.
Методы разведения индикатора
При использовании методов разведения для определения конечнодиастолического объема в качестве индикатора употребляются красящие вещества, температура и изотопы.
Эти методы требуют регистрации неискаженных кривых вымывания индикатора из желудочка. Метод предполагает быстрое введение, полное смешивание в камере желудочков, стабильное место взятия проб и быстроту их взятия. Хорошо известно, что полного разведения в камере хранения не происходит [18, 19]. Результат изменяется, если меняется положение катетера для взятия проб. Поэтому для определения ударного объема необходимо использовать другие методы.
Сравнительное исследование показало, что объемы, измеренные методом ангиокардиографии и методами разведения, плохо согласуются между собой [9]. Спорные вопросы, связанные с использованием этого метода, детально рассмотрены в недавних обзорах Carleton и сотр. [20], Rollet и сотр. [21].

Исследование распределения коронарного кровотока с помощью радиоизотопов

Микросферы — это маленькие частицы (диаметр вЗ—5 раз больше диаметра красных клеток крови). Их можно избирательно вводить в артерии, при этом они застревают в капиллярном русле в пропорции, соответствующей распределению кровотока в участке сосудистого русла. Если же частицы содержат определенные радиоизотопы, они могут быть использованы для воспроизведения изображения с помощью сцинтилляционных счетчиков. Хорошо известно о применении этого метода при исследовании легких с целью определения локализации легочных эмболов или других нарушений легочного кровообращения. При введении таких частиц в правую или левую коронарные артерии они распределяются и застревают в миокардиальном капиллярном русле соответственно регионарному распределению кровотока в момент инъекции [22]. Белковые микрочастицы размером 20—40 мкм, меченные технецием или индием, могут быть введены во время коронарной ангиографии, и изображение распределения коронарного кровотока можно получить в любое время, прежде чем они исчезнут (в пределах нескольких часов) вследствие рассасывания эмболов.
За последние 2 года сообщено об использовании подобных методов для получения изображения миокарда более чем в 2000 случаях. Такие изображения могут помочь определить локализацию и область распространения миокардиального инфаркта, выявить изменения распределения коронарного кровотока при перегрузках или оценить эффективность обходных венозных трансплантантов.