Röntgenové vyšetrenie funkcie srdca

U zdravého človeka sa excitačná vlna šíri myokardom približne raz za sekundu - srdce sa stiahne a potom uvoľní. Najjednoduchšou a najdostupnejšou metódou ich zaznamenávania je fluoroskopia. Umožňuje vizuálne posúdiť kontrakcie a relaxáciu srdca, pulzáciu aorty a pľúcnej tepny. Zároveň zmenou polohy pacienta za obrazovkou je možné vykresliť kontúru, t. j. dosiahnuť, aby všetky časti srdca a ciev tvorili okraje. V poslednej dobe sa však vďaka rozvoju ultrazvukovej diagnostiky a jej širokému zavedeniu do klinickej praxe úloha fluoroskopie pri štúdiu funkčnej aktivity srdca výrazne znížila v dôsledku pomerne vysokej radiačnej záťaže, ktorá s ňou súvisí.

Hlavnou metódou na štúdium kontraktilnej funkcie srdcového svalu je ultrazvukové vyšetrenie (ultrazvuk).

V kardiológii sa používa niekoľko ultrazvukových techník: jednorozmerná echokardiografia - M-metóda; dvojrozmerná echokardiografia (sonografia) - B-metóda; jednorozmerná Dopplerova echokardiografia; dvojrozmerné farebné Dopplerovské mapovanie. Účinnou metódou na štúdium srdca je aj duplexné vyšetrenie - kombinácia sonografie a Dopplerografie.

Jednorozmerný echokardiogram má vzhľad skupiny kriviek, z ktorých každá zodpovedá špecifickej štruktúre srdca: stene komory a predsiene, medzipredsieňovej a medzikomorovej priehradke, chlopniam, perikardu atď. Amplitúda krivky na echokardiograme udáva rozsah systolických pohybov zaznamenanej anatomickej štruktúry.

Sonografia umožňuje pozorovať pohyby srdcových stien a chlopní na obrazovke v reálnom čase. Na štúdium viacerých parametrov charakterizujúcich funkciu srdca sa na obrazovke monitora na zmrazených snímkach zaznamenaných na vrchole vlny R elektrokardiogramu a zostupnom kolene vlny T znázorňuje obrys srdca. Špeciálny počítačový program dostupný v ultrazvukovom prístroji umožňuje porovnať a analyzovať tieto dva obrazy a získať parametre end-systolického a end-diastolického objemu ľavej komory a predsiení, veľkosť povrchu pravej komory, hodnotu ejekčnej frakcie komôr, vyprázdňovacej frakcie predsiení, systolický a minútový objem a hrúbku stien myokardu. Veľmi cenné je, že to môže poskytnúť aj parametre regionálnej kontraktility steny ľavej komory, čo je mimoriadne dôležité pri diagnostike ischemickej choroby srdca a iných lézií srdcového svalu.

Dopplerografia srdca sa vykonáva prevažne v pulznom režime. Umožňuje nielen študovať pohyb chlopní a stien srdca v akejkoľvek fáze srdcového cyklu, ale aj merať rýchlosť prietoku krvi, smer a charakter jej prietoku vo zvolenom kontrolnom objeme. Osobitný význam pri štúdiu funkčných parametrov srdca nadobudli nové metódy dopplerografie: farebné mapovanie, energetický a tkanivový Doppler. V súčasnosti sú uvedené možnosti ultrazvukového vyšetrenia poprednými inštrumentálnymi metódami na vyšetrovanie kardiologických pacientov, najmä v ambulantnej praxi.

Spolu s ultrazvukovou diagnostikou sa v poslednom čase rýchlo rozvíjajú aj rádionuklidové metódy vyšetrovania srdca a ciev. Medzi týmito metódami treba zdôrazniť tri: rovnovážnu ventrikulografiu (dynamickú rádiokardiografiu), rádionuklidovú angiokardiografiu a perfúznu syntigrafiu. Poskytujú dôležité, niekedy jedinečné informácie o funkcii srdca, nevyžadujú cievnu katetrizáciu a možno ich vykonávať v pokoji aj po funkčnej záťaži. Táto okolnosť je najdôležitejšia pri hodnotení rezervnej kapacity srdcového svalu.

Rovnovážna ventrikulografia je jednou z najbežnejších metód vyšetrovania srdca. Používa sa na určenie čerpacej funkcie srdca a charakteru pohybu jeho stien. Predmetom štúdia je zvyčajne ľavá komora, ale boli vyvinuté špeciálne techniky na štúdium pravej komory srdca. Princípom metódy je zaznamenanie série snímok do pamäte počítača s gama kamerou. Tieto snímky sa získavajú z gama žiarenia rádiofarmák zavedených do krvi a dlhodobo zostávajúcich v krvnom obehu, teda nedifundujúcich cez cievnu stenu. Koncentrácia takýchto rádiofarmák v krvnom obehu zostáva dlhodobo konštantná, preto sa zvykne hovoriť, že sa skúma krvný pool (z anglického pool - mláka, kaluž).

Najjednoduchší spôsob, ako vytvoriť krvný pool, je zaviesť albumín do krvi. Bielkovina sa však v tele stále rozkladá a rádionuklid uvoľnený v tomto procese opúšťa krvný obeh a rádioaktivita krvi postupne klesá, čo znižuje presnosť štúdie. Vhodnejším spôsobom, ako vytvoriť stabilný rádioaktívny pool, bolo označenie erytrocytov pacienta. Na tento účel sa najskôr intravenózne vstrekne malé množstvo pyrofosfátu - približne 0,5 mg. Erytrocyty ho aktívne absorbujú. Po 30 minútach sa intravenózne vstrekne 600 MBq 99mTc-pertechnetátu, ktorý sa okamžite spojí s pyrofosfátom absorbovaným erytrocytmi. Výsledkom je silné spojenie. Treba poznamenať, že toto je prvýkrát, čo sme sa stretli s technikou rádionuklidovej štúdie, pri ktorej sa RFP „pripravuje“ v tele pacienta.

Prechod rádioaktívnej krvi cez srdcové komory sa zaznamenáva do pamäte počítača pomocou elektronického zariadenia nazývaného spúšťač. Ten „prepája“ zber informácií z detektora gama kamery s elektrickými signálmi elektrokardiografu. Po zozbieraní informácií o 300 – 500 srdcových cykloch (po úplnom zriedení rádiofarmaka v krvi, t. j. po stabilizácii krvného obehu) ich počítač zoskupí do série snímok, z ktorých hlavné sú tie, ktoré odrážajú koncovú systolickú a koncovú diastolickú fázu. Počas celého srdcového cyklu sa súčasne vytvára niekoľko medziľahlých snímok srdca, napríklad každých 0,1 s.

Takýto postup formovania medicínskych snímok z veľkej série je nevyhnutný na získanie dostatočnej „štatistiky počítania“, aby výsledné snímky mali dostatočne vysokú kvalitu na analýzu. To platí pre akúkoľvek analýzu – vizuálnu aj počítačovú.

V rádionuklidovej diagnostike, rovnako ako vo všetkých radiačných diagnostických metódach, platí hlavné pravidlo „kvality spoľahlivosti“: zhromažďovanie čo najväčšieho množstva informácií (kvánt, elektrických signálov, cyklov, obrazov atď.).

Pomocou počítača sa z integrálnej krivky zostrojenej na základe výsledkov analýzy srdcových snímok vypočíta ejekčná frakcia, rýchlosť plnenia a vyprázdňovania komory, trvanie systoly a diastoly. Ejekčná frakcia (EF) sa určí podľa vzorca:

Kde DO a CO sú hodnoty rýchlosti impulzov (hladiny rádioaktivity) v koncovej diastolickej a koncovej systolickej fáze srdcového cyklu.

Ejekčná frakcia je jedným z najcitlivejších indikátorov funkcie komôr. Normálne kolíše okolo 50 % pre pravú komoru a 60 % pre ľavú komoru. U pacientov s infarktom myokardu je ejekčná frakcia (EF) vždy znížená úmerne k objemu lézie, čo má známu prognostickú hodnotu. Tento indikátor je tiež znížený pri rade lézií srdcového svalu: kardioskleróza, myokardiopatia, myokarditída atď.

Rovnovážna ventrikulografia sa môže použiť na detekciu obmedzených porúch kontraktility ľavej komory: lokálna dyskinéza, hypokinéza, akinéza. Na tento účel sa obraz komory rozdelí na niekoľko segmentov - od 8 do 40. Pre každý segment sa skúma pohyb steny komory počas srdcových kontrakcií. Rovnovážna ventrikulografia má značnú hodnotu pre detekciu pacientov so zníženými funkčnými rezervami srdcového svalu. Takíto ľudia tvoria skupinu s vysokým rizikom vzniku akútneho srdcového zlyhania alebo infarktu myokardu. Podstupujú toto vyšetrenie za podmienok dávkovaného bicyklového ergometrického zaťaženia, aby sa odhalili oblasti steny komory, ktoré si so záťažou nedokážu poradiť, hoci v pokojnom stave pacienta sa nepozorujú žiadne odchýlky. Tento stav sa nazýva stresom indukovaná ischémia myokardu.

Rovnovážna ventrikulografia umožňuje vypočítať regurgitačnú frakciu, teda množstvo spätného toku krvi pri srdcových chybách sprevádzaných chlopňovou insuficienciou. Ďalšou výhodou metódy je, že štúdiu je možné vykonávať dlhodobo, niekoľko hodín, pričom sa napríklad skúma vplyv liekov na srdcovú činnosť.

Rádionuklidová angiokardiografia je metóda striedania prvého prechodu rádiofarmaka srdcovými komorami po jeho rýchlom intravenóznom podaní v malom objeme (bolus).

Zvyčajne sa používa 99mTc-pertechnetát s aktivitou 4-6 MBq na 1 kg telesnej hmotnosti v objeme 0,5-1,0 ml. Štúdia sa vykonáva na gama kamere vybavenej vysokovýkonným počítačom. Do pamäte počítača sa zaznamená séria snímok srdca počas prechodu rádiofarmaka cez neho (15-20 snímok po dobu maximálne 30 s). Potom sa po výbere „zóny záujmu“ (zvyčajne ide o oblasť koreňa pľúc alebo pravej komory) analyzuje intenzita žiarenia rádiofarmaka. Krivky prechodu rádiofarmaka cez pravé komory srdca a cez pľúca majú zvyčajne vzhľad jedného vysokého strmého vrcholu. V patologických stavoch sa krivka splošťuje (keď je rádiofarmakum zriedené v srdcových komorách) alebo sa predlžuje (keď je rádiofarmakum zadržané v komore).

Pri niektorých vrodených srdcových chybách je arteriálna krv posunutá z ľavých srdcových komôr doprava. Takéto skraty (nazývané ľavo-pravé skraty) sa vyskytujú pri defektoch srdcovej priehradky. Na rádionuklidových angiokardiogramoch sa ľavo-pravý skrat prejaví ako opakovaný stúpajúci krivka v „zóne záujmu“ pľúc. Pri iných vrodených srdcových chybách sa venózna krv, ktorá ešte nie je obohatená kyslíkom, opäť dostáva, obchádza pľúca, do systémového obehu (pravo-ľavé skraty). Znakom takéhoto skratu na rádionuklidovom angiokardiograme je výskyt vrcholu rádioaktivity v ľavej komore a aorte predtým, ako sa maximálna rádioaktivita zaregistruje v pľúcach. Pri získaných srdcových chybách umožňujú angiokardiogramy určiť stupeň regurgitácie cez mitrálny a aortálny otvor.

Perfúzna scintigrafia myokardu sa používa hlavne na štúdium prietoku krvi myokardiom a do istej miery na posúdenie úrovne metabolizmu v srdcovom svale. Vykonáva sa s liekmi ^99m T1-chlorid a ^99m Tc-sesamibi. Obe rádiofarmáka, prechádzajúce cievami, ktoré vyživujú srdcový sval, rýchlo difundujú do okolitého svalového tkaniva a sú zapojené do metabolických procesov, simulujúc ióny draslíka. Intenzita akumulácie týchto rádiofarmák v srdcovom svale teda odráža objem prietoku krvi a úroveň metabolických procesov v srdcovom svale.

K akumulácii rádiofarmák v myokarde dochádza pomerne rýchlo a dosahuje maximum za 5 – 10 minút. To umožňuje vykonávať štúdiu v rôznych projekciách. Normálny perfúzny obraz ľavej komory na scintigramoch vyzerá ako homogénny tieň v tvare podkovy s centrálnym defektom, ktorý zodpovedá komorovej dutine. Ischemické zóny, ktoré vznikajú počas infarktu, sa zobrazia ako oblasti so zníženou fixáciou rádiofarmák. Vizuálnejšie a predovšetkým spoľahlivejšie údaje pri štúdiu perfúzie myokardu možno získať pomocou jednofotónovej emisnej tomografie. V posledných rokoch sa zaujímavé a dôležité fyziologické údaje o fungovaní srdcového svalu získali pomocou ultrakrátkodobých pozitrónových emitujúcich nuklidov ako rádiofarmák, ako je napríklad F-DG, teda pomocou dvojfotónovej emisnej tomografie. Zatiaľ je to však možné len v určitých veľkých výskumných centrách.

Nové možnosti v hodnotení srdcovej funkcie sa objavili so zlepšením počítačovej tomografie, keď bolo možné vykonať sériu tomogramov s krátkymi expozíciami na pozadí bolusovej injekcie rádiopaknej látky. Do žily lakťa sa pomocou automatickej striekačky vstrekne 50 – 100 ml neiónovej kontrastnej látky – omnipak alebo ultravist. Porovnávacia analýza rezov srdca pomocou počítačovej denzitometrie umožňuje určiť pohyb krvi v dutinách srdca počas celého srdcového cyklu.

Počítačová tomografia dosiahla obzvlášť významný pokrok vo výskume srdca s vývojom počítačových tomografov s elektrónovým lúčom. Takéto zariadenia umožňujú nielen zhotovenie veľkého množstva snímok s veľmi krátkymi expozičnými časmi, ale aj vytvorenie simulácie dynamiky srdcovej kontrakcie v reálnom čase a dokonca aj vykonanie trojrozmernej rekonštrukcie pohybujúceho sa srdca.

Ďalšou nemenej dynamicky sa rozvíjajúcou metódou štúdia srdcovej funkcie je magnetická rezonancia. Vďaka vysokej intenzite magnetického poľa a vytvoreniu novej generácie vysokovýkonných počítačov bolo možné zhromaždiť informácie potrebné na rekonštrukciu obrazu vo veľmi krátkom čase, najmä analyzovať koncovú systolickú a koncovú diastolickú fázu srdcového cyklu v reálnom čase.

Lekár má k dispozícii mnoho rádiologických metód na posúdenie kontraktilnej funkcie srdcového svalu a prietoku krvi myokardiom. Avšak bez ohľadu na to, ako veľmi sa lekár snaží obmedziť na neinvazívne metódy, u mnohých pacientov je potrebné použiť zložitejšie postupy spojené s vaskulárnou katetrizáciou a umelým kontrastom srdcových dutín a koronárnych ciev - röntgenovú ventrikulografiu a koronárnu angiografiu.

Ventrikulografia je nevyhnutná, pretože má vyššiu citlivosť a presnosť pri hodnotení funkcie ľavej komory ako iné metódy. Platí to najmä pre identifikáciu porúch lokálnej kontraktility ľavej komory. Informácie o regionálnych poruchách myokardu sú potrebné na určenie závažnosti ischemickej choroby srdca, posúdenie indikácií pre chirurgické zákroky, transluminálnu angioplastiku koronárnych artérií, trombolýzu pri infarkte myokardu. Okrem toho ventrikulografia umožňuje objektívne posúdenie výsledkov záťažových a diagnostických testov na ischemickú chorobu srdca (test stimulácie predsiení, bicyklový ergometrický test atď.).

Röntgenkontrastná látka sa vstrekne v objeme 50 ml rýchlosťou 10-15 ml/s a vykoná sa filmovanie. Filmové snímky jasne ukazujú zmeny v tieni kontrastnej látky v dutine ľavej komory. Pri dôkladnom vyšetrení filmových snímok je možné pozorovať výrazné poruchy kontraktility myokardu: nedostatok pohybu steny v akejkoľvek oblasti alebo paradoxné pohyby, teda vydutie v momente systoly.

Na identifikáciu menej výrazných a lokálnych porúch kontraktility sa bežne vykonáva samostatná analýza 5-8 štandardných segmentov siluety ľavej komory (pre snímku v pravej prednej šikmej projekcii pod uhlom 30). Obr. 111.66 znázorňuje rozdelenie komory na 8 segmentov. Na posúdenie kontraktility podľa segmentov boli navrhnuté rôzne metódy. Jednou z nich je, že sa od stredu dlhej osi komory ku kontúram tieňa komory nakreslí 60 polomerov. Každý polomer sa meria v koncovej diastolickej fáze a podľa toho sa meria stupeň jeho skrátenia počas kontrakcie komory. Na základe týchto meraní sa vykonáva počítačové spracovanie a diagnostika regionálnych porúch kontraktility.

Nevyhnutnou priamou metódou na štúdium prietoku krvi koronárnymi tepnami je selektívna koronárna angiografia. Prostredníctvom katétra zavedeného postupne do ľavej a potom do pravej koronárnej tepny sa automatickým injektorom vstrekne rádiopakná látka a vykoná sa filmovanie. Výsledné snímky odrážajú morfológiu celého systému koronárnych tepien aj charakter krvného obehu vo všetkých častiach srdca.

Indikácie pre koronárnu angiografiu sú pomerne široké. Po prvé, koronárna angiografia je indikovaná vo všetkých nedostatočne jasných prípadoch na overenie ischemickej choroby srdca, výber liečebnej metódy akútneho infarktu myokardu, diferenciálnu diagnostiku infarktu myokardu a kardiomyopatie. Ako aj v kombinácii s opakovanou biopsiou srdca - ak existuje podozrenie na rejekčnú reakciu počas jeho transplantácie. Po druhé, koronárna angiografia sa používa v prípadoch prísneho profesionálneho výberu, ak existuje podozrenie na možné poškodenie koronárnych artérií u pilotov, riadiacich letovej prevádzky, vodičov medzimestských autobusov a vlakov, pretože rozvoj akútneho infarktu myokardu u takýchto pracovníkov predstavuje hrozbu pre cestujúcich a ľudí v ich okolí.

Absolútnou kontraindikáciou koronárnej angiografie je intolerancia kontrastnej látky. Medzi relatívne kontraindikácie patrí závažné poškodenie vnútorných orgánov: pečene, obličiek atď. Koronárna angiografia sa môže vykonávať iba na špeciálne vybavených röntgenových operačných jednotkách, ktoré sú vybavené všetkými prostriedkami na obnovenie srdcovej činnosti. V niektorých prípadoch môže byť zavedenie kontrastnej látky (a ak sa používajú funkčné testy, musí sa zaviesť niekoľkokrát do každej koronárnej artérie) sprevádzané brachykardiou, extrasystolou a niekedy aj dočasnou transverzálnou srdcovou blokádou a dokonca aj fibriláciou. Okrem vizuálnej analýzy koronárnych angiogramov sa spracovávajú aj počítačom. Na analýzu kontúr tieňa artérií sa na displeji zvýraznia iba obrysy artérie. V prípade stenózy sa vykreslí graf stenózy.