stringtranslate.com

Тканевая допплеровская эхокардиография

Тканевая допплеровская эхокардиография ( TDE ) — это медицинская ультразвуковая технология, в частности форма эхокардиографии , которая измеряет скорость сердечной мышцы ( миокарда ) через фазы одного или нескольких сердечных сокращений с помощью эффекта Допплера (сдвига частоты) отраженного ультразвука . Техника та же, что и для потоковой допплеровской эхокардиографии, измеряющей скорости потока. Однако сигналы тканей имеют более высокую амплитуду и более низкие скорости, и сигналы извлекаются с использованием различных настроек фильтра и усиления. Термины тканевая допплеровская визуализация ( TDI ) и визуализация скорости ткани ( TVI ) обычно являются синонимами TDE, поскольку эхокардиография является основным применением тканевой допплерографии.

Как и допплеровский поток, тканевый допплер можно получить как с помощью спектрального анализа ( оценка спектральной плотности ) как импульсный допплер [1] , так и с помощью техники автокорреляции как цветной тканевый допплер [2] ( дуплексная ультрасонография ). В то время как импульсный допплер получает скорость только в одной точке за раз, цветной допплер может получать одновременные значения скорости пикселей по всему полю изображения. С другой стороны, импульсный допплер более устойчив к шуму, поскольку пиковые значения измеряются в верхней части спектра и не подвержены влиянию помех (стационарного реверберационного шума).

Импульсная тканевая допплеровская эхокардиография

Это стало основным эхокардиографическим инструментом для оценки как систолической, так и диастолической функции желудочков. Однако, поскольку это спектральный метод, важно понимать, что измерение пиковых значений зависит от ширины спектра, которая, в свою очередь, является функцией настройки усиления . [ необходима цитата ]

Клиническое применение

Спектральные кривые скорости ткани от митрального кольца в септальной (слева) и боковой (справа) точках. Кривые показывают множественные сердечные сокращения.

Импульсно-волновой спектральный тканевой допплер стал универсальным инструментом, который является частью общего эхокардиографического исследования. Как и любое другое эхокардиографическое измерение, измерения тканевого допплера должны интерпретироваться в контексте всего исследования. Кривые скорости в целом берутся от основания митрального кольца в месте прикрепления митральных створок, в септальной и боковой точках четырехкамерной проекции и, в конечном итоге, в передней и нижней точках двухкамерной проекции. Для правого желудочка принято использовать только латеральную точку трехстворчатого кольца. Усреднение пиковых скоростей от септальной и боковой точки стало обычным делом, хотя было показано, что усреднение всех четырех точек, упомянутых выше, дает значительно меньшую изменчивость [3]

Метод измеряет кольцевые скорости к зонду и от него во время сердечного цикла.

Кривая скорости одиночной спектральной ткани от митрального кольца. Кривая показывает скорости по направлению к зонду (положительная скорость) в систолу и от зонда (отрицательная скорость) в диастолу. Наиболее полезными мерами являются пиковые скорости в систолу S' и в раннюю диастолу (e') и позднюю диастолу во время сокращения предсердий (a').

Кольцевые скорости суммируют продольное сокращение желудочка во время систолы и удлинение во время диастолы. Обычно используются пиковые скорости. [ необходима цитата ]

Систолическая функция

Пиковая систолическая кольцевая скорость (S') левого желудочка максимально близка к показателю сократимости, который можно получить с помощью визуализации [4] (принимая во внимание, что любой метод визуализации измеряет только результат укорочения волокон, не измеряя напряжение миоцитов). S' стал надежным показателем глобальной функции [5] [6] [7] [8] Он обладает тем преимуществом кольцевого смещения, что оно также снижается в гипертрофированных сердцах с маленькими желудочками и нормальной фракцией выброса (HFNEF), что часто наблюдается при гипертонической болезни сердца , гипертрофической кардиомиопатии и аортальном стенозе . [9]

Аналогично, пиковая систолическая скорость трехстворчатого кольца стала мерой систолической функции правого желудочка [10] [11]

Диастолическая функция

По мере расслабления желудочка кольцо перемещается к основанию сердца, что означает расширение объема желудочка. Пиковая скорость митрального кольца во время раннего наполнения, e', является мерой диастолической функции левого желудочка и, как было показано, относительно независима от давления наполнения левого желудочка. [12] [13] [14] Если наблюдается нарушение релаксации ( диастолическая дисфункция ), скорость e' уменьшается. После раннего расслабления миокард желудочка пассивен, поздний пик скорости a' является функцией сокращения предсердий. Соотношение между e' и a' также является мерой диастолической функции, в дополнение к абсолютным значениям. [ необходима цитата ]

Во время двух фаз наполнения наблюдается ранний (E) и поздний (A) поток крови из предсердия в желудочек, что соответствует фазам кольцевой скорости. Поток, обусловленный разницей давления между предсердием и желудочком, эта разница давления является как функцией падения давления во время раннего расслабления, так и начального давления в предсердии. При легкой диастолической дисфункции пиковая ранняя скорость митрального потока E уменьшается пропорционально e', но если расслабление уменьшается настолько, что это вызывает увеличение давления в предсердии, E снова увеличится, в то время как e', будучи менее зависимым от нагрузки, остается низким. Таким образом, отношение E/e' связано с давлением в предсердии и может показывать повышенное давление наполнения [15] [16], хотя и с несколькими оговорками. [17] [18] В правом желудочке это не важный принцип, так как давление в правом предсердии такое же, как центральное венозное давление, которое можно легко оценить по венозному застою. [19] [20]

Связь между митральным потоком и скоростью митрального кольца. Слева: Нормальный человек с хорошей диастолической функцией; высокие E и e', нормальное E/e'. Посередине: пациент с диастолической дисфункцией без повышенного давления наполнения; низкие E и e', нормальное отношение E/e'. Слева: пациент с диастолической дисфункцией и повышенным давлением наполнения; высокий E, низкий e' и высокий E/e'. S' уменьшается пропорционально e'

Сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса (HFPEF)

Одним из главных преимуществ тканевого допплера является то, что диастолическую и систолическую функцию можно измерить одним и тем же инструментом. До появления тканевого допплера систолическая функция обычно оценивалась с помощью фракции выброса (EF), а диастолическая функция - с помощью митрального потока. Это привело к появлению концепции чистой « диастолической сердечной недостаточности ». Однако в гипертрофированных левых желудочках с малым размером полости систолическая функция снижена, хотя EF - нет, поскольку EF зависит от относительной толщины стенки. [21] Это привело к отказу от концепции «чистой диастолической сердечной недостаточности». [9] В настоящее время предпочтительным термином является сердечная недостаточность с нормальной фракцией выброса (HFNEF) или сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса (HFPEF). Это распространено и часто наблюдается при гипертонической болезни сердца , гипертрофической кардиомиопатии и аортальном стенозе и может составлять до 50% от общей популяции больных сердечной недостаточностью. [22] Прогноз при HFPEF такой же, как и при сердечной недостаточности с расширенным сердцем. [23]

Пролапс митрального клапана (ПМК)

Импульсно-волновой тканевой допплер можно использовать для оценки тяжести аритмического пролапса митрального клапана , наблюдая за пиком в середине систолы, который похож на прусский шлем Пикельхаубе , отсюда и название спайк Пикельхаубе. [24] Это один из маркеров риска злокачественных аритмий у пациентов с миксоматозным заболеванием митрального клапана (МЗМК) и пролапсом двустворчатого митрального клапана (ПБМПК). Он становится значимым, когда превышает 16 см/с. Внезапная систолическая перегрузка, выражением которой является спайк Пикельхаубе, может выступать в качестве триггера для начала желудочковых аритмий. [25]

Нормальные значения и физиология

Нормальные референтные значения для S', e' и a', зависящие от пола и возраста, были установлены в ходе масштабного исследования HUNT, включавшего 1266 субъектов, не страдающих сердечными заболеваниями, гипертонией и диабетом. [26]

Это исследование также показывает, что значения S' и e' снижаются с возрастом, в то время как a' увеличивается (рис.). Существует также значительная корреляция между S' и e', также у здоровых людей, показывающая связь между систолической и диастолической функцией. [ необходима цитата ]

Нормальные значения S', e' и a' в зависимости от возраста.

Соотношение e'/a' становится <1 примерно в возрасте 60 лет, что похоже на соотношение E/A митрального потока. У женщин скорости S' и e' немного выше, чем у мужчин, хотя с возрастом разница исчезает. Исследование также показало, что скорости были самыми высокими в боковой стенке и самыми низкими в перегородке. Таким образом, E/e' зависело от места измерения e'. Соотношение также зависело от возраста. [ необходима цитата ]

Цветной тканевой допплер

Цветные тканевые допплеровские следы от нормального субъекта Слева: следы от перегородки и митрального кольца. Сходство формы кривой со спектральным допплером очевидно. Справа: множественные следы от участков вдоль перегородки. Очевидно уменьшение скорости от основания к вершине.

В отличие от спектрального допплера, цветовой тканевой допплер измеряет скорости во всех точках сектора, последовательно подавая два импульса и вычисляя скорость из сдвига фаз между ними с помощью автокорреляции . Расчет немного отличается от истинного эффекта Допплера , но результат становится идентичным. Это приводит к одному значению скорости на объем образца. Результатом является поле скорости (почти) одновременных векторов скорости по направлению к зонду. Преимущество цветного допплера перед спектральным допплером заключается в том, что все скорости могут быть измерены одновременно. Недостатком является то, что при наличии помех (стационарных ревербераций) стационарные эхо-сигналы будут интегрированы в расчет скорости, что приведет к заниженной оценке. Поскольку импульсно-волновой допплер отображается в виде спектра, значения цветного допплера будут соответствовать среднему значению спектра (при отсутствии помех), давая немного более низкие значения. В исследовании HUNT разница в пиковых систолических значениях составляла около 1,5 см/с. [26]

Локальные скорости не являются результатом локальной функции, поскольку сегменты перемещаются под действием соседних сегментов. Таким образом, разность скоростей ( градиент скорости) является основной мерой регионального сокращения и стала наиболее важным применением цветного тканевого допплера в методе визуализации скорости деформации . [27]

Возражения

В тканевом допплере есть философские, методологические и прикладные недостатки. [28] Методология и измерение допплера подходят для потока, но не подходят для применения в тканях. В отличие от обычного допплера, который является допплером с высокой скоростью потока (HVFD), тканевой допплер лучше называть допплером с низкой скоростью потока (LVFD). [29]

Таким образом, в тканевом допплере измерения скорости ненаучны из-за недостатков в применении измерения и допплеровской методологии. Нет диагностической направленной информации, которая жизненно важна в допплеровских исследованиях. Он имеет плохое пространственное разрешение и очень чувствителен, что приводит к ложноположительным данным. Аудиовыход бесполезен. Тканевый допплер не имеет особых преимуществ в текущей форме, но может использоваться для изучения тромбогенных состояний с низким потоком, таких как спонтанные эхоконтрастные изображения. [30]

Ссылки

  1. ^ Isaaz K, Thompson A, Ethevenot G, Cloez JL, Brembilla B, Pernot C (июль 1989). «Допплеровское эхокардиографическое измерение низкоскоростного движения задней стенки левого желудочка». Американский журнал кардиологии . 64 (1): 66–75. doi :10.1016/0002-9149(89)90655-3. PMID  2741815.
  2. ^ McDicken WN, Sutherland GR , Moran CM, Gordon LN (1992). «Цветная допплеровская визуализация скорости миокарда». Ультразвук в медицине и биологии . 18 (6–7): 651–4. doi :10.1016/0301-5629(92)90080-t. PMID  1413277.
  3. ^ Thorstensen A, Dalen H, Amundsen BH, Aase SA, Stoylen A (март 2010 г.). «Воспроизводимость эхокардиографической оценки глобальной и региональной функции левого желудочка, исследование HUNT». European Journal of Echocardiography . 11 (2): 149–56. doi : 10.1093/ejechocard/jep188 . PMID  19959533.
  4. ^ Thorstensen A, Dalen H, Amundsen BH, Støylen A (декабрь 2011 г.). «Пиковые систолические индексы скорости более чувствительны, чем конечные систолические индексы при обнаружении изменений сокращения, оцениваемых с помощью эхокардиографии у молодых здоровых людей». European Journal of Echocardiography . 12 (12): 924–30. doi : 10.1093/ejechocard/jer178 . PMID  21940728.
  5. ^ Gulati VK, Katz WE, Follansbee WP, Gorcsan J (май 1996). «Скорость опускания митрального кольца по данным тканевой допплеровской эхокардиографии как индекс глобальной функции левого желудочка». Американский журнал кардиологии . 77 (11): 979–84. doi :10.1016/s0002-9149(96)00033-1. PMID  8644649.
  6. ^ Винереану Д., Ионеску А.А., Фрейзер АГ. (январь 2001 г.). «Оценка сокращения длинной оси левого желудочка может выявить раннюю дисфункцию миокарда у бессимптомных пациентов с тяжелой аортальной регургитацией». Сердце (Британское кардиологическое общество) . 85 (1): 30–6. doi :10.1136/heart.85.1.30. PMC 1729596. PMID 11119457  . 
  7. ^ Винереану Д., Флореску Н., Скулторп Н., Тведдел А.К., Стивенс М.Р., Фрейзер А.Г. (июль 2001 г.). «Дифференциация патологической и физиологической гипертрофии левого желудочка с помощью тканевой допплеровской оценки функции длинной оси у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией или системной гипертензией и у спортсменов». Американский журнал кардиологии . 88 (1): 53–8. doi :10.1016/s0002-9149(01)01585-5. PMID  11423058.
  8. ^ Støylen A, Skjaerpe T (сентябрь 2003 г.). «Систолическая функция длинной оси левого желудочка. Глобальная и региональная информация». Scandinavian Cardiovascular Journal . 37 (5): 253–8. doi :10.1080/14017430310015000. PMID  14534065. S2CID  13007825.
  9. ^ ab Yip G, Wang M, Zhang Y, Fung JW, Ho PY, Sanderson JE (февраль 2002 г.). «Функция длинной оси левого желудочка при диастолической сердечной недостаточности снижается как в диастолу, так и в систолу: пришло время для переопределения?». Сердце (Британское кардиологическое общество) . 87 (2): 121–5. doi :10.1136/heart.87.2.121. PMC 1766981. PMID  11796546 . 
  10. ^ Alam M, Wardell J, Andersson E, Samad BA, Nordlander R (август 1999). «Характеристики кольцевых скоростей митрального и трикуспидального клапанов, определяемые с помощью импульсно-волновой допплеровской визуализации тканей у здоровых субъектов». Журнал Американского общества эхокардиографии . 12 (8): 618–28. doi :10.1053/je.1999.v12.a99246. PMID  10441217.
  11. ^ Meluzín J, Spinarová L, Bakala J, Toman J, Krejcí J, Hude P, Kára T, Soucek M (февраль 2001 г.). «Импульсная допплеровская тканевая визуализация скорости систолического движения трехстворчатого кольца; новый, быстрый и неинвазивный метод оценки систолической функции правого желудочка». European Heart Journal . 22 (4): 340–8. doi : 10.1053/euhj.2000.2296 . PMID  11161953.
  12. ^ Rodriguez L, Garcia M, Ares M, Griffin BP, Nakatani S, Thomas JD (май 1996). «Оценка динамики митрального кольца во время диастолы с помощью допплеровской визуализации тканей: сравнение с митральным допплеровским притоком у субъектов без заболеваний сердца и у пациентов с гипертрофией левого желудочка». American Heart Journal . 131 (5): 982–7. doi :10.1016/s0002-8703(96)90183-0. PMID  8615320.
  13. ^ Sohn DW, Chai IH, Lee DJ, Kim HC, Kim HS, Oh BH, Lee MM, Park YB, Choi YS, Seo JD, Lee YW (август 1997 г.). «Оценка скорости митрального кольца с помощью допплеровской визуализации тканей при оценке диастолической функции левого желудочка». Журнал Американского колледжа кардиологии . 30 (2): 474–80. doi : 10.1016/s0735-1097(97)88335-0 . PMID  9247521.
  14. ^ Pelà G, Regolisti G, Coghi P, Cabassi A, Basile A, Cavatorta A, Manca C, Borghetti A (август 2004 г.). «Влияние снижения преднагрузки на скорости миокарда левого и правого желудочков, проанализированное с помощью допплеровской тканевой эхокардиографии у здоровых субъектов». European Journal of Echocardiography . 5 (4): 262–71. doi : 10.1016/j.euje.2003.10.001 . PMID  15219541.
  15. ^ Nagueh SF, Middleton KJ, Kopelen HA, Zoghbi WA, Quiñones MA (ноябрь 1997 г.). «Допплеровская тканевая визуализация: неинвазивный метод оценки релаксации левого желудочка и оценки давления наполнения». Журнал Американского колледжа кардиологии . 30 (6): 1527–33. doi : 10.1016/s0735-1097(97)00344-6 . PMID  9362412.
  16. ^ Farias CA, Rodriguez L, Garcia MJ, Sun JP, Klein AL, Thomas JD (август 1999). «Оценка диастолической функции с помощью тканевой допплеровской эхокардиографии: сравнение со стандартным трансмитральным и легочным венозным потоком». Журнал Американского общества эхокардиографии . 12 (8): 609–17. doi :10.1053/je.1999.v12.a99249. PMID  10441216.
  17. ^ Mullens W, Borowski AG, Curtin RJ, Thomas JD, Tang WH (январь 2009 г.). «Тканевая допплерография в оценке давления внутрисердечного наполнения у декомпенсированных пациентов с выраженной систолической сердечной недостаточностью». Circulation . 119 (1): 62–70. doi :10.1161/CIRCULATIONAHA.108.779223. PMC 3169300 . PMID  19075104. 
  18. ^ Park JH, Marwick TH (декабрь 2011 г.). «Использование и ограничения E/e' для оценки давления наполнения левого желудочка с помощью эхокардиографии». Журнал кардиоваскулярного ультразвука . 19 (4): 169–73. doi : 10.4250/jcu.2011.19.4.169. PMC 3259539. PMID  22259658. 
  19. ^ Skjaerpe T, Hatle L (август 1986). «Неинвазивная оценка систолического давления в правом желудочке у пациентов с регургитацией трехстворчатого клапана». European Heart Journal . 7 (8): 704–10. doi :10.1093/oxfordjournals.eurheartj.a062126. PMID  2945720.
  20. ^ Ommen SR, Nishimura RA, Hurrell DG, Klarich KW (январь 2000 г.). «Оценка давления в правом предсердии с помощью 2-мерной и допплеровской эхокардиографии: одновременное катетеризация и эхокардиографическое исследование». Mayo Clinic Proceedings . 75 (1): 24–9. doi :10.4065/75.1.24. PMID  10630753.
  21. ^ Maciver DH (март 2011 г.). «Новый метод количественной оценки систолической функции левого желудочка с использованием скорректированной фракции выброса». Европейский журнал эхокардиографии . 12 (3): 228–34. doi : 10.1093/ejechocard/jeq185 . PMID  21216767.
  22. ^ Hogg K, Swedberg K, McMurray J (февраль 2004 г.). «Сердечная недостаточность с сохраненной систолической функцией левого желудочка; эпидемиология, клинические характеристики и прогноз». Журнал Американского колледжа кардиологии . 43 (3): 317–27. doi : 10.1016/j.jacc.2003.07.046 . PMID  15013109.
  23. ^ Muntwyler J, Abetel G, Gruner C, Follath F (декабрь 2002 г.). «Смертность за один год среди невыбранных амбулаторных пациентов с сердечной недостаточностью». European Heart Journal . 23 (23): 1861–6. doi : 10.1053/euhj.2002.3282 . PMID  12445535.
  24. ^ Игнатовски Д., Швейцер М., Песек К., Джейн Р., Мутукумар Л., Хандерия Б.К., Таджик А.Дж. (май 2020 г.). «Спайк Пикельхаубе, маркер высокого риска пролапса двустворчатого миксоматозного митрального клапана: поиски сонографистом самого высокого спайка». Журнал Американского общества эхокардиографии . 33 (5): 639–640. doi : 10.1016/j.echo.2020.02.004 . PMID  32199779. S2CID  214617051.
  25. ^ Coutsoumbas GV, Di Pasquale G (октябрь 2021 г.). «Пролапс митрального клапана с желудочковыми аритмиями: несет ли он худший прогноз?». European Heart Journal Supplements . 23 (Suppl E): E77–E82. doi :10.1093/eurheartj/suab096. PMC 8503385. PMID  34650360 . 
  26. ^ ab Dalen H, Thorstensen A, Vatten LJ, Aase SA, Stoylen A (сентябрь 2010 г.). «Референтные значения и распределение обычных эхокардиографических допплеровских измерений и продольных тканевых допплеровских скоростей в популяции, свободной от сердечно-сосудистых заболеваний». Circulation: Cardiovascular Imaging . 3 (5): 614–22. doi : 10.1161/CIRCIMAGING.109.926022 . PMID  20581050. S2CID  20030498.
  27. ^ Heimdal A, Støylen A, Torp H, Skjaerpe T (ноябрь 1998 г.). «Визуализация скорости деформации левого желудочка в реальном времени с помощью ультразвука». Журнал Американского общества эхокардиографии . 11 (11): 1013–9. doi :10.1016/s0894-7317(98)70151-8. PMID  9812093.
  28. ^ Томас, Джордж (2004-08-12). "Тканевая допплеровская эхокардиография – случай правильного инструмента, неправильного использования". Cardiovascular Ultrasound . 2 (1): 12. doi : 10.1186/1476-7120-2-12 . ISSN  1476-7120. PMC 514568. PMID 15307890  . 
  29. ^ Томас, Джордж (01.08.2006). «Низкоскоростная допплеровская сонография: новое применение допплера». Журнал ультразвука в медицине . 25 (8): 1105–1107. doi :10.7863/jum.2006.25.8.1105. PMID  16870908.
  30. ^ Томас, Джордж (2022-04-11). «Низкоскоростное допплеровское усиление потока для изучения спонтанных эхо-контрастов». Журнал Индийской академии эхокардиографии и кардиоваскулярной визуализации . 6 (1): 84–85. doi : 10.4103/jiae.jiae_47_21 . ISSN  2543-1463.

Дальнейшее чтение