Въведение в контрастната ехокардиография



01/05/2011

Тъй като сърцето се движи по-бързо от червата например, ехокардиографията поставя по-високи технически изисквания към апарата, отколкото абдоминалната ехография.

Поради това много хора предполагат, че ехокардиографията е открита по-късно от ехографиите на други ортани. Но не е така.

Д-р Inge Edler използва за първи път в Университетската болница в Лунд (Швеция) през 1955 година ехокардиографията за преоперативна диагностика на сърдечни заболявания (митрална стеноза), а по-късно в същия шведски център този метод е приложен и за други органи.

Аналогично е положението с контрастната ехокардиография. Нейното въвеждане предшества употребата на контрастни вещества за визуализиране на другите органи. Американският кардиолог д-р Raymond Gramiak е първият, който през 1968 година инжектира активиран солен разтвор в асцендентната аорта и сърдечните кухини.

Контрастната ехокардиография се базира на интравенозно приложение на ехоконтрастни вещества. Ултразвукът се отразява от повърхности. Използваните ехоконтрастни вещества съдържат микроскопични мехурчета, пълни с въздух или друг газ.

Преминаването на ултразвука първо от кръвта към вътрешността на мехурчето и после от вътрешността на мехурчето към кръвта води до мощно отражение. Често ултразвукът разрушава мехурчето и това причинява силен отразен ехо-сигнал.

Най-често използваното ехо-контрастно вещество е ажитиран (разбъркан) физиологичен разтвор. Той се използва за визуализиране на десните сърдечни кухини и за дясно-леви шънтове. Съдържащите се в него микромехурчета се унищожават от белия дроб и поради това не контрастират левите сърдечни кухини.

Например, когато има пациент с тромбофлебит и мозъчен инсулт, се предполага парадоксален емболизъм през персистиращ форамен овале. Тогава прилагаме венозно разбъркан физиологичен серум.

Той нормално контрастира десните, но не и левите кухини. Затова, ако в лявото предсърдие видим поява на ехо-контраст, значи има ляво-десен шънт и тезата за парадоксален емболизъм е основателна.

Технически, употребата на разбъркан физиологичен разтвор е следната:

- Вземаме трипътно кранче и две спринцовки с винт, които навиваме за кранчето

- В едната от двете спринцовки напълваме физиологичен разтвор

- Свързваме трипътното кранче с абоката на пациента

- Изтегляме капка кръв в спринцовката с физиологичен разтвор

- Завъртаме управлението на трипътното кранче, така че само двете спринцовки да са свързани помежду си

- Няколко пъти прехвърляме физиологичния разтвор (с капката кръв в него) от едната спринцовка към другата. Така в него се образуват микромехурчета въздух, като кръвта играе ролята на повърхностно активно вещество

Невъзможността на разбъркания физиологичен разтвор да контрастира левите кухини доведе до появата на нови контрастни средства, съдържащи мехурчета, които са достатъчно малки, за да преминат през белодробното кръвообръщение и да контрастират левите сърдечни кухини.

Единственото контрастно вещество, което е разрешено за употреба в Европейския съюз е SonoVue (в САЩ има и други). То съдържа микромехурчета, пълни със серен хексафлуорид (SF6) - газ, който е повече от три пъти по-малко разтворим в кръвта отколкото във въздуха.

Обикновено мехурчетата разбъркан физиологичен серум изчезват и защото въздухът в тях се разтваря в кръвта наоколо. При SonoVue мехурчетата са обвити с фосфолипиди.

Докато за работа с разбъркан физиологичен разтвор става всеки един ехокардиограф, то за използване на съвременните левостранни контрасти се изисква специфичен хардуер и софтуер в машината.

Ултразвукът, с който визуализираме мехурчетата, ги и разрушава. Това е пример за концепцията във философията, че средството, с което изучаваме структурите, ги променя.

Степента на разрушение на мехурчетата зависи от силата на ултразвука. Всички ехокардиографи имат едно копче (често голямо) наречено Gain, с което регулираме колко ярко на екрана да се визуализира отразеният ултразвук. Само някои апарати имат и друго копче, често наречено Power, с което регулираме силата на излъчвания ултразвук.

Тъй като усилването на сигнала теоретично може да е опасно, например за новородени, това копче често е скрито под капак или ако е софтуерно, e в подменю.

С намаляването на силата на излъчвания сигнал регулираме механичния индекс (MI) – това е степента, в която ултразвукът разрушава мехурчетата. За да просъществува по-дълго време контрастът, използваме по-нисък механичен индекс - обикновено под 0.2.

За контрастна ехокардиография използваме хармонично изобразяване. При него трансдюсерът излъчва една честота, например 2 MHz, а приема отразен сигнал с два пъти по-голяма честота, например - 4 МНz.

Такъв сигнал с два пъти по-голяма честота се получава от вибрирането на тъканите. Мехурчетата на контрастните средства вибрират под влияние на ултразвука, който ги облъчва, и генерират такъв хармоничен сигнал. Затова визуализирането на контрастните вещества е уместно да се прави с хармонично изобразяване.

В ехокардиографите, пригодени за работа със съвременните контрастни агенти, има софтуер, който изобразява селективно контраста на екрана. Принципът е следният. Ултразвукът представлява последователно редуване на зони с високо и ниско налягане. Мехурчетата контраст малко се свиват от високото налягане (артериалното налягане вече ги е свило), но се разширяват при ниско налягане.

Тъканите реагират еднакво и на високото, и на ниското налягане. На базата на това, контраст-специфичните програми разпознават контраста. Машината изпраща последователно два ултразвукови сигнала с обратна фаза (разменени са местата на високото и ниското налягане).

След това тя сумира двата отразени сигнала. При това сумиране отраженията от тъканите отслабват защото те са точно обратни. Отраженията от контраста остават, защото мехурчетата реагират различно на по-високото и по-ниското налягане.

В ехокардиографията съвременните левостранни контрасти, се използват с две цели. Едната цел е контрастиране на левите сърдечни кухини - Left Ventricular Opacification (LVO). Използваме я, за да визуализираме кухината на лявата камера, когато тя не се вижда добре, например при пулмопатия или затлъстяване.

Левокамерната кинетика оценяваме по движението на ендокарда, а не по движенията на перикарда. Затова, когато два или повече съседни левокамерни сегмента не се визуализират добре, пациентът е показан за LVO.

Технически това го осъществяваме по следния начин:

- Първо хващаме най-добрия образ, който можем да постигнем без контраст. Както всички знаем, при нормалната ехокардиография стените на сърцето са бели (защото отразяват ултразвука повече), а сърдечните кухини са черни (защото кръвта отразява ултразвука по-малко)

- След което намаляваме механичния индекс под 0,2. При толкова слаб сигнал целият екран става черен

- Държим трансдюсера, без да го движим, и инжектираме ехо-контраст. Вследствие на него сърдечните кухини се контрастират – стават бели, а стените остават черни

Другата цел на употребата на контрастни средства е контрастиране на миокарда – Myocardial Contrast Enhancement (MCE), което се използва за оценка на неговото кръвоснабдяване.

Въведеният венозно контраст достига до левите кухини и оттам - в аортата, откъдето постъпва в коронариите и контрастира миокарда. Ехокардиографите (които имат софтуер за МСЕ), след впръскване на ехо-контраст, изпращат мощен сигнал, който разрушава всички мехурчета едновременно навсякъде. След това следим как се контрастира миокардът - зоните с нарушено кръвоснабдяване се оцветяват по-бавно (или никога).

Контрастна ехокардиография се използва при:

- Двуразмерна ехокардиография

- Стрес-ехокардиография, понеже трябва добре да визуализираме кинетиката на ендокарда (особено полезна)

- Конвенционална Доплер-ехокардиография

При тъканна Доплер-ехокардиография контрастна ехокардиография не се използва, защото контрастът променя ехографските свойства на тъканите и резултатът става недостоверен. При трансезофагиална ехокардиография (ТЕЕ) контраст може да се използва, но няма смисъл.

Д-р Сотир Марчев, FESC

Изпълнителен директор на Университетска кардиологична клиника - Плевен, www.4xm.com

в статията са цитирани 12 източника, които са на разположение в редакцията