Материал: пвм

Основные физические параметры, характеризующие волновое движение: период, длина, частота и скорость.

Период колебания (Т) – время, необходимое для одной фазы сгущения и разжижения среды (в секундах). Длина волны (λ) – расстояние, на которое передвигается волна за 1 период колебания (в метрах). Частота звука (γ) – число колебаний в одну секунду (в герцах). Скорость (υ) – распространение волны за секунду (в м/с).

За единицу частоты колебаний принимается герц (Гц), соответствующий одному колебанию в секунду. Человек воспринимает диапазон частот от 16 Гц до 16000 Гц – это звуковые колебания. Звуки с частотой выше 16000 Гц – ультразвуки.

Для исследования сердца используется частота колебаний в пределах 2,25-5,0 Мгц (мегагерц – 1 млн/сек). Скорость распространения ультразвука в среде зависит от его плотности, упругости и температуры.

Глубина проникновения ультразвука в ткани определяется его поглощением и рассеиванием. Потеря энергии ультразвука при прохождении через среду увеличивается вместе с повышением частоты колебаний, вязкости среды и ее теплопроводности. Степень отражения ультразвука зависит от угла падения: чем больше угол к исследуемому объекту, тем больше отражение.

Распространение и отражение ультразвука – это основные свойства, на которых базируется ультразвуковая диагностика.

Вмедицине для ультразвукового исследования (УЗИ) используют свойство отражения ультразвуковых волн. Проходя через гомогенную среду, ультразвуковые волны представляют собой прямую линию. При прохождении ультразвуковой волны через границу раздела сред с разным акустическим сопротивлением, она частично отражается и теряет энергию. Коэффициент отражения ультразвуковой волны зависит от разницы ультразвукового сопротивления на грани раздела сред: чем больше разница, тем сильнее степень отражения.

Современные УЗИ-приборы имеют общие принципы:

• регуляция качества изображения в М- и В-режимах исследования;

•регуляция в виде часово-глубинной компенсации, позволяющая измерять чувствительность к сигналам, приходящих с разной глубины исследования.

Совокупность отраженных сигналой от различных структур среды позволяет визуализировать размещение этих структур вдоль одной выбранной линии сканирования. Такой метод исследования называется М- режимом (от англ. motіon – движение) – горизонтальная развертка изображения на экране осциллоскопа, где неподвижные точки вычерчивают прямые линии, а подвижные – волнистые. Этот способ удобен и наиболее распространен, обеспечивает наблюдение за структурами по ходу луча в реальном времени. Изображение формируется с непрерывным развертыванием во времени и по глубине.

Вслучае изменения направления ультразвуковых волн в виде веера можно получить плоское двухмерное УЗ-сечение исследуемого органа. Такой способ сканирования называется В-режимом (от англ. brightness – яр-

341

кость), или двухмерной эхоКГ – на экране воспроизводится изображение структур сердца в определенных плоскостях.

Секторное сканирование обеспечивает получение плоскостного изображения в виде сектора круга. Амплитуда отраженного сигнала определяет яркость изображения. Его используют для оценки размеров полости левого и правого желудочков, толщины их стенок, общей и регионарной сократительной способности миокарда.

При УЗИ используется эффект Допплера, заключающийся в том, что

частота УЗ-сигнала при отображении от движущегося объекта, меняется пропорционально проекции скорости движения объекта на ось распространения сигнала. При движении объекта в сторону датчика УЗИ, частота отображенного сигнала увеличивается и, напротив, при отображении сигнала от объекта, который отдаляется, частота отображенного сигнала уменьшается.

Таким образом, если ультразвуковые волны встречаются с движущимся объектом, то отображенные сигналы будут отличаться по частотному составу. Измерив частоту отображенных сигналов и зная частоту посланного сигнала, по изменению частот можно определить скорость движения исследуемого объекта. Допплеровский метод УЗИ применяют для оценки характера тока крови в сердце и кровеносных сосудах.

В кардиографической практике для одномерной эхоКГ используют датчики, генерирующие частоты ультразвука от 1 до 15 Мгц, и имеющие разнообразные диаметры (0,7-2 мм) и фокусное расстояние (3-14 см). Выбор датчика зависит от особенности проводимого обследования.Для получения двухмерной эхокардиограммы используют несколько типов датчиков: механические, электронные, секторные и линейные.

Метод эхокардиографического обследования

ЭхоКГ обследование базируется на основных свойствах ультразвука. Обследование проводят в горизонтальном положении (лицом вверх, потом на левом, а при необходимости – на правом боку).

УЗ-датчики располагают у левого края грудины в ІІІ-IV межреберных промежутках. Высота положения датчика зависит от конституции и особенностей расположения сердца. Датчик устанавливают в межреберье, где лучше всего наблюдаются движения створок митрального клапана. Основные структуры сердца визуализируют с этой позиции датчика путем изменения угла направления ультразвуковых волн. Там, например, ІІ-ІІІ

межреберье – полость правого желудочка, межжелудочковая перегородка, передняя и задняя створки митрального клапана, задняя стенка левого желудочка; IV-V – хорошо визиализируются сосковые мышцы, верхушка сердца.

Различают 5 основных стандартных позиций датчика (рис. 3.69):

342

І позиция (на уровне хорд митрального клапана) – незначительная часть правого желудочка, межжелудочковая перегородка, полость левого желудочка, митральный клапан на уровне хорд.

ІІ позиция (на уровне обеих створок митрального клапана) – часть правого желудочка, межжелудочковая перегородка, полость левого желудочка на уровне митрального клапана, задняя стенка левого желудочка.

ІІІ позиция (на уровне передней створки митрального клапана) – основание передней створки митрального клапана и часть полости левого предсердия.

ІV позиция (на уровне корня аорты) – выходной тракт правого желудочка, корень аорты, створки аортального клапана, полость левого предсердия.

V позиция (на уровне основания клапанов легочной артерии)- на практике используют редко.

Рис. 3.69. Стандартные позиции исследования сердца в М-режиме.

Характеристика эхоструктур сердца у здоровых лиц:

І позиция. Первые 2-3 см сверху экрана – регистрируется сигнал от грудной клетки. Глубже книзу наблюдаются основные структуры сердца: передняя стенка правого желудочка; полость правого желудочка; межжелудочковая перегородка; полость левого желудочка; задняя стенка левого желудочка. В полости левого желудочка ближе к задней стенке часто наблюдаются сигналы от сухожильных нитей митрального клапана (рис. 3.70).

Рис 3.70. Схема изображения ЭхоКГ в І стандартной позиции (М-режим):

ПЖ – правый желудочек, ЛЖ– левый желудочек, МЖП – межжелудочковая перегородка, ТПЖ(д) – толщина правого желудочка в диастолу, ТМ(с) и ТМ(д) – толщина межжелудочковой перегородка в систолу и диастолу, Тзс (с), Тзс (д) – толщина задней стенки лево-

343

го желудочка в систолу и диастолу, КДР и КСР – конечно-диастолический и конечносистолические размеры левого желудочка; Vdt – время сокращения задней стенки.

Вэтой позиции измеряют такие показатели:

–толщина стенки правого желудочка - ТПЖ(д);

–размер полости правого желудочка в конце диастолы – ПЖ(д);

–конечно-диастолический размер левого желудочка - КДР;

–конечно-систолический размер левого желудочка – КСР;

–толщина межжелудочковой перегородки в конце систолы и диастолы -Тм (с), Тм (д);

–толщина задней стенки левого желудочка в конце систолы и диастолы -Тзс (с), Тзс (д);

–амплитуда движения эндокарда задней стенки и межжелудочковой перегородки -Азс, Ам);

–время сокращения задней стенки (Vdt) – от начала движения до максимального смещения вперед);

–состояние миокарда, перикарда, наличие жидкости в полости перикарда.

Характер движения стенок зависит от структуры миокарда, внутрисер-

дечной гемодинамики, нарушений автоматизма и проводимости, от нагрузки на миокард.

ІІ позиция дает больше всего информации о состоянии створок митрального клапана, межжелудочковой перегородки, задней стенки левого желудочка. Движения передней и задней створок митрального клапана в диастолу имеют противофазное (дискордантное) направление и напоминает букву «М». В систолу створки смыкаются и создают общую линию. Характер движений межжелудочковой перегородки и задней стенки левого желудочка, как и в І позиции, в систолу приближаются друг к другу (сходятся), в диастолу – расходятся (рис. 3.71).

В этой позиции оцениваются основные параметры движения створок митрального клапана:

–систолическая экскурссия створок митрального клапана (норма –

5,76 мм);

–амплитуда диастолического открытия передней створки (норма –

18,42 мм);

–общая экскурссия передней створки (в норме — 24-25 мм);

–диастолическое открытие створок на высоте пика Е (норма 26,98 мм);

–скорость открытия передней створки (нормеа 276 мм/сек);

–скорость раннего диастолического открытия передней створки ( норма 141 мм/сек);

–скорость закрытия передней створки;

–длительность диастолического расхождения митрального клапана (норма 0,47 сек).

Кроме того, в этой позиции измеряют конечные систолический и

диастолический размеры левого желудочка (КСР, КДР), толщину

344

межжелудочковой перегородки (ТМЖП), толщину задней стенки левого желудочка (ТЗСЛЖ), соотношения ТМЖП/ТЗСЛЖ) (в норме менее 1), скорость сокращения левого желудочка и движений створок митрального клапана в диастолу.

ІІІ позиция характеризует переднюю створку митрального клапана и заднюю стенку левого предсердия.

ІV позиция предоставляет информацию об основании сердца: передняя стенка правого желудочка, исходная часть правого желудочка, основание аорты и створок аортального клапана, полости левого

предсердия (рис. 3.72).

Рис. 3.71. Схема изображения эхоКГ в ІІ стандартной позиции (М-режим):

МК – митральный клапан, ПСМК – передняя створка митрального клапана, ЗСМК – задняя створка мирального клапана, CD – систола желудочка; пик ЕЕ1– максимальное открытие створок в фазу быстрого наполнения желудочка; EF – период быстрого наполнения желудочка кровью; FA – период сокращения ЛП; пик АА1 – максимальное открытие створок во время систолы предсердия; АС – окончательное замыкание створок МК; точка С – закрытие клапана. ПЖ– правый желудочек, ЛЖ – левый желудочек, МЖП – межжелудочковая перегородка, ЗСЛЖ – задняя стенка левого желудочка.

Рис. 3.72.. Схема изображения эхоКГ в IV стандартной позиции (М-режим):

Ао – корень аорты, АКаортальный клапан, ЛП – левое предсердие, ПЖ – правый желудочек.

Аортальный клапан (АК) локализуется в виде двух интенсивных волнообразных параллельных линий, в просвете которых периодически фиксируются эхосигналы от замкнутых створок аортального клапана (диастола). Систолическое движение створок аортального клапана визуализируется редко.

В этой позиции определяют такие показатели:

–размер корня аорты в начале систолы – Ао (в норме 2,5-3,5 см);

–толщину стенок аорты;

345