Badanie rentgenowskie czynności serca

U zdrowego człowieka fala wzbudzenia rozprzestrzenia się przez mięsień sercowy mniej więcej raz na sekundę - serce kurczy się, a następnie rozkurcza. Najprostszą i najbardziej dostępną metodą ich rejestracji jest fluoroskopia. Pozwala ona na wizualną ocenę skurczów i rozkurczów serca, tętnienia aorty i tętnicy płucnej. Jednocześnie, zmieniając pozycję pacjenta za ekranem, można wydobyć na konturze, czyli uczynić wszystkie przekroje serca i naczynia krwionośne krawędziokształtnymi. Jednak ostatnio, ze względu na rozwój diagnostyki ultrasonograficznej i jej powszechne wprowadzenie do praktyki klinicznej, rola fluoroskopii w badaniu czynnościowej czynności serca zauważalnie zmalała ze względu na dość wysokie obciążenie promieniowaniem, jakie z nią występuje.

Podstawową metodą badania funkcji skurczowej mięśnia sercowego jest badanie ultrasonograficzne (USG).

W kardiologii stosuje się kilka technik ultrasonograficznych: echokardiografię jednowymiarową - metodę M; echokardiografię dwuwymiarową (sonografię) - metodę B; echokardiografię jednowymiarową Dopplera; dwuwymiarowe mapowanie Dopplera kolorowego. Skuteczną metodą badania serca jest również badanie duplex - połączenie sonografii i Dopplerografii.

Jednowymiarowy echokardiogram ma wygląd grupy krzywych, z których każda odpowiada określonej strukturze serca: ścianie komory i przedsionka, przegrodzie międzyprzedsionkowej i międzykomorowej, zastawkom, osierdziu itp. Amplituda krzywej na echokardiogramie wskazuje zakres ruchów skurczowych rejestrowanej struktury anatomicznej.

Sonografia pozwala na obserwację ruchów ścian i zastawek serca na ekranie wyświetlacza w czasie rzeczywistym. Aby zbadać szereg parametrów charakteryzujących pracę serca, kontur serca jest zarysowywany na ekranie monitora na zamrożonych klatkach zarejestrowanych na szczycie fali R elektrokardiogramu i zstępującym kolanie fali T. Specjalny program komputerowy dostępny w urządzeniu ultrasonograficznym pozwala na porównanie i analizę tych dwóch obrazów oraz uzyskanie parametrów objętości skurczowej i rozkurczowej lewej komory i przedsionków, wielkości powierzchni prawej komory, wartości frakcji wyrzutowej komór, frakcji opróżniania przedsionków, objętości skurczowej i minutowej oraz grubości ścian mięśnia sercowego. Bardzo cenne jest to, że może to również dostarczyć parametrów regionalnej kurczliwości ściany lewej komory, co jest niezwykle ważne w diagnostyce choroby wieńcowej i innych uszkodzeń mięśnia sercowego.

Dopplerografia serca wykonywana jest głównie w trybie pulsacyjnym. Pozwala nie tylko badać ruch zastawek i ścian serca w dowolnej fazie cyklu sercowego, ale także mierzyć prędkość przepływu krwi, kierunek i charakter jej przepływu w wybranej objętości kontrolnej. Nowe metody dopplerografii nabrały szczególnego znaczenia w badaniu parametrów czynnościowych serca: mapowanie kolorów, energetyczny i tkankowy Doppler. Obecnie określone opcje badania ultrasonograficznego są wiodącymi metodami instrumentalnymi badania pacjentów kardiologicznych, zwłaszcza w praktyce ambulatoryjnej.

Obok diagnostyki ultrasonograficznej, ostatnio szybko rozwijają się radionuklidowe metody badania serca i naczyń krwionośnych. Spośród tych metod należy wyróżnić trzy: wentrykulografię równowagową (dynamiczną radiokardiografię), angiokardiografię radionuklidową i syntografię perfuzyjną. Dostarczają one ważnych, czasami unikalnych informacji o funkcjonowaniu serca, nie wymagają cewnikowania naczyń i mogą być wykonywane zarówno w spoczynku, jak i po obciążeniach czynnościowych. Ta ostatnia okoliczność jest najważniejsza przy ocenie pojemności rezerwowej mięśnia sercowego.

Wentrykulografia równowagowa jest jedną z najpowszechniejszych metod badania serca. Służy do określania funkcji pompowania serca i charakteru ruchu jego ścian. Przedmiotem badania jest zazwyczaj lewa komora, ale opracowano specjalne techniki do badania prawej komory serca. Zasada metody polega na zapisaniu serii obrazów w pamięci komputera gamma kamery. Obrazy te uzyskuje się z promieniowania gamma radiofarmaceutyków wprowadzonych do krwi i pozostających w krwiobiegu przez długi czas, tj. nie dyfundujących przez ścianę naczynia. Stężenie takich radiofarmaceutyków we krwi pozostaje stałe przez długi czas, dlatego zwyczajowo mówi się, że bada się pulę krwi (od angielskiego pool - kałuża, basen).

Najprostszym sposobem na utworzenie puli krwi jest wprowadzenie albuminy do krwi. Jednak białko nadal ulega rozkładowi w organizmie, a uwolniony w tym procesie radionuklid opuszcza krwiobieg, a radioaktywność krwi stopniowo spada, co zmniejsza dokładność badania. Bardziej odpowiednim sposobem na utworzenie stabilnej puli radioaktywnej było oznakowanie erytrocytów pacjenta. W tym celu najpierw wstrzykuje się dożylnie niewielką ilość pirofosforanu - około 0,5 mg. Jest on aktywnie wchłaniany przez erytrocyty. Po 30 minutach wstrzykuje się dożylnie 600 MBq 99mTc-nadtechnecjanu, który natychmiast łączy się z pirofosforanem wchłoniętym przez erytrocyty. Powoduje to silne połączenie. Należy zauważyć, że jest to pierwszy raz, kiedy zetknęliśmy się z techniką badania radionuklidów, w której RFP jest „przygotowywany” w ciele pacjenta.

Przepływ radioaktywnej krwi przez komory serca jest rejestrowany w pamięci komputera za pomocą urządzenia elektronicznego zwanego wyzwalaczem. „Łączy” on zbieranie informacji z detektora kamery gamma z sygnałami elektrycznymi elektrokardiografu. Po zebraniu informacji o 300-500 cyklach serca (po całkowitym rozcieńczeniu radiofarmaceutyku we krwi, tj. ustabilizowaniu puli krwi), komputer grupuje je w serię obrazów, z których główne to te odzwierciedlające fazę końcowoskurczową i końcoworozkurczową. Kilka pośrednich obrazów serca jest tworzonych jednocześnie w całym cyklu serca, na przykład co 0,1 s.

Taka procedura tworzenia obrazów medycznych z dużej serii jest konieczna, aby uzyskać wystarczające „statystyki zliczania”, tak aby powstałe obrazy miały wystarczająco wysoką jakość do analizy. Dotyczy to każdej analizy – zarówno wizualnej, jak i komputerowej.

W diagnostyce radionuklidowej, podobnie jak w każdej diagnostyce radiacyjnej, obowiązuje naczelna zasada „jakości niezawodności”: zebranie jak największej ilości informacji (kwantów, sygnałów elektrycznych, cykli, obrazów itp.).

Za pomocą komputera frakcja wyrzutowa, szybkość napełniania i opróżniania komory, czas trwania skurczu i rozkurczu są obliczane z krzywej całkowej skonstruowanej na podstawie wyników analizy obrazów serca. Frakcja wyrzutowa (EF) jest określana za pomocą wzoru:

Gdzie DO i CO to wartości częstości zliczeń (poziomy radioaktywności) w fazie końcoworozkurczowej i końcowoskurczowej cyklu pracy serca.

Frakcja wyrzutowa jest jednym z najczulszych wskaźników funkcji komór. Zwykle waha się w granicach 50% dla prawej komory i 60% dla lewej komory. U pacjentów z zawałem mięśnia sercowego EF jest zawsze zmniejszona proporcjonalnie do objętości zmiany, co ma znaną wartość prognostyczną. Wskaźnik ten jest również zmniejszony w przypadku szeregu zmian mięśnia sercowego: kardiosklerozy, miokardiopatii, zapalenia mięśnia sercowego itp.

Wentrykulografia równowagowa może być stosowana do wykrywania ograniczonych zaburzeń kurczliwości lewej komory: miejscowej dyskinezji, hipokinezji, akinezji. W tym celu obraz komory dzielony jest na kilka segmentów - od 8 do 40. Dla każdego segmentu badany jest ruch ściany komory podczas skurczów serca. Wentrykulografia równowagowa ma znaczną wartość w wykrywaniu pacjentów z obniżonymi rezerwami czynnościowymi mięśnia sercowego. Takie osoby stanowią grupę wysokiego ryzyka wystąpienia ostrej niewydolności serca lub zawału mięśnia sercowego. Poddawane są one badaniu w warunkach dozowanego obciążenia ergometrycznego na rowerze, aby wykryć obszary ściany komory, które nie są w stanie poradzić sobie z obciążeniem, chociaż w stanie spokoju pacjenta nie obserwuje się żadnych odchyleń. Stan ten nazywa się niedokrwieniem mięśnia sercowego wywołanym stresem.

Wentrykulografia równowagowa umożliwia obliczenie frakcji regurgitacji, czyli ilości cofającej się krwi w wadach serca z towarzyszącą niewydolnością zastawkową. Inną zaletą tej metody jest to, że badanie można prowadzić przez długi okres czasu, przez kilka godzin, badając na przykład wpływ leków na czynność serca.

Angiografia radioizotopowa to metoda polegająca na naprzemiennym pierwszym przejściu radiofarmaceutyku przez komory serca po jego szybkim dożylnym podaniu w małej objętości (bolus).

Zwykle stosuje się 99mTc-nadtechnecjan o aktywności 4-6 MBq na 1 kg masy ciała w objętości 0,5-1,0 ml. Badanie przeprowadza się na kamerze gamma wyposażonej w komputer o wysokiej wydajności. W pamięci komputera rejestruje się serię obrazów serca podczas przejścia przez nie radiofarmaceutyku (15-20 klatek przez nie dłużej niż 30 s). Następnie, po wybraniu „strefy zainteresowania” (zwykle jest to obszar korzenia płuca lub prawej komory), analizuje się intensywność promieniowania radiofarmaceutyku. Zwykle krzywe przejścia radiofarmaceutyku przez prawe komory serca i przez płuca mają wygląd jednego wysokiego, stromego piku. W stanach patologicznych krzywa spłaszcza się (gdy radiofarmaceutyk jest rozcieńczony w komorach serca) lub wydłuża się (gdy radiofarmaceutyk jest zatrzymywany w komorze).

W niektórych wrodzonych wadach serca krew tętnicza jest przetaczana z lewej komory serca do prawej. Takie przetoki (nazywane przetokami lewo-prawo) występują przy ubytkach przegrody międzykomorowej. Na angiokardiogramach radionuklidowych przetoka lewo-prawo ujawnia się jako powtarzający się wzrost krzywej w „strefie zainteresowania” płuc. W innych wrodzonych wadach serca krew żylna, jeszcze nie wzbogacona w tlen, ponownie wchodzi, omijając płuca, do krążenia systemowego (przetoki prawo-lewo). Znakiem takiego przetoku na angiokardiogramie radionuklidowym jest pojawienie się szczytu radioaktywności w lewej komorze i aorcie przed zarejestrowaniem maksymalnej radioaktywności w płucach. W nabytych wadach serca angiokardiogramy pozwalają określić stopień niedomykalności przez otwory mitralne i aortalne.

Scyntygrafia perfuzji mięśnia sercowego jest stosowana głównie do badania przepływu krwi przez mięsień sercowy i, w pewnym zakresie, do oceny poziomu metabolizmu w mięśniu sercowym. Wykonuje się ją przy użyciu leków ^99m T1-chlorku i ^99m Tc-sesamibi. Oba radiofarmaceutyki, przechodząc przez naczynia zasilające mięsień sercowy, szybko dyfundują do otaczającej tkanki mięśniowej i są włączane w procesy metaboliczne, symulując jony potasu. Zatem intensywność gromadzenia się tych radiofarmaceutyków w mięśniu sercowym odzwierciedla objętość przepływu krwi i poziom procesów metabolicznych w mięśniu sercowym.

Gromadzenie się radiofarmaceutyków w mięśniu sercowym następuje dość szybko i osiąga maksimum w ciągu 5-10 minut. Pozwala to na przeprowadzenie badania w różnych projekcjach. Normalny obraz perfuzji lewej komory na scyntygramach wygląda jak jednorodny cień w kształcie podkowy z centralnym ubytkiem odpowiadającym jamie komory. Strefy niedokrwienne, które powstają podczas zawału, będą wyświetlane jako obszary o zmniejszonej fiksacji radiofarmaceutyku. Bardziej wizualne i, co najważniejsze, wiarygodne dane w badaniu perfuzji mięśnia sercowego można uzyskać za pomocą tomografii emisyjnej pojedynczego fotonu. W ostatnich latach interesujące i ważne dane fizjologiczne dotyczące funkcjonowania mięśnia sercowego uzyskano za pomocą ultrakrótkożyciowych nuklidów emitujących pozytony jako radiofarmaceutyków, takich jak F-DG, czyli za pomocą dwufotonowej tomografii emisyjnej. Jednak jak dotąd jest to możliwe tylko w niektórych dużych ośrodkach badawczych.

Nowe możliwości oceny funkcji serca pojawiły się wraz z udoskonaleniem tomografii komputerowej, kiedy stało się możliwe wykonanie serii tomogramów z krótkimi ekspozycjami na tle wstrzyknięcia bolusa substancji radiopaque. 50-100 ml niejonowego środka kontrastowego - omnipaque lub ultravist - wstrzykuje się do żyły łokciowej za pomocą automatycznej strzykawki. Porównawcza analiza przekrojów serca za pomocą komputerowej densytometrii pozwala określić ruch krwi w jamach serca w całym cyklu pracy serca.

Tomografia komputerowa poczyniła szczególnie znaczące postępy w badaniach kardiologicznych dzięki rozwojowi tomografów komputerowych z wiązką elektronów. Takie urządzenia nie tylko umożliwiają wykonanie dużej liczby obrazów przy bardzo krótkich czasach ekspozycji, ale także umożliwiają tworzenie symulacji dynamiki skurczów serca w czasie rzeczywistym, a nawet wykonywanie trójwymiarowej rekonstrukcji poruszającego się serca.

Inną, nie mniej dynamicznie rozwijającą się metodą badania funkcji serca jest obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego. Dzięki wysokiemu natężeniu pola magnetycznego i powstaniu nowej generacji komputerów o wysokiej wydajności możliwe stało się zbieranie informacji niezbędnych do rekonstrukcji obrazu w bardzo krótkich odstępach czasu, w szczególności analizowanie faz końcowoskurczowej i końcoworozkurczowej cyklu serca w czasie rzeczywistym.

Lekarz dysponuje wieloma metodami radiologicznymi służącymi ocenie funkcji skurczowej mięśnia sercowego i przepływu krwi przez mięsień sercowy. Jednak bez względu na to, jak bardzo lekarz stara się ograniczyć do metod nieinwazyjnych, u wielu pacjentów konieczne jest zastosowanie bardziej złożonych procedur związanych z cewnikowaniem naczyń i sztucznym kontrastowaniem jam serca i naczyń wieńcowych - rentgenowskiego ventriculographitis i koronarografii.

Wentrykulografia jest konieczna, ponieważ ma wyższą czułość i dokładność w ocenie funkcji lewej komory niż inne metody. Dotyczy to zwłaszcza identyfikacji zaburzeń miejscowej kurczliwości lewej komory. Informacje na temat regionalnych zaburzeń mięśnia sercowego są niezbędne do określenia ciężkości choroby wieńcowej, oceny wskazań do interwencji chirurgicznych, angioplastyki przezprzełykowej tętnic wieńcowych, trombolizy w zawale mięśnia sercowego. Ponadto wentrykulografia umożliwia obiektywną ocenę wyników testów wysiłkowych i diagnostycznych choroby wieńcowej (test stymulacji przedsionków, test ergometryczny na rowerze itp.).

Substancję radiopaque wstrzykuje się w objętości 50 ml z szybkością 10-15 ml/s i wykonuje się filmowanie. Klatki filmu wyraźnie pokazują zmiany w cieniu substancji kontrastowej w jamie lewej komory. Po dokładnym zbadaniu klatek filmu można zauważyć wyraźne zaburzenia kurczliwości mięśnia sercowego: brak ruchu ściany w dowolnym obszarze lub ruchy paradoksalne, tj. wybrzuszenie w momencie skurczu.

Aby zidentyfikować mniej wyraźne i miejscowe zaburzenia kurczliwości, zwykle przeprowadza się oddzielną analizę 5-8 standardowych segmentów sylwetki lewej komory (dla obrazu w prawej przedniej projekcji skośnej pod kątem 30). Ryc. 111.66 przedstawia podział komory na 8 segmentów. Zaproponowano różne metody oceny kurczliwości według segmentów. Jedną z nich jest poprowadzenie 60 promieni od środka długiej osi komory do konturów cienia komory. Każdy promień jest mierzony w fazie końcoworozkurczowej i odpowiednio stopień jego skrócenia podczas skurczu komory. Na podstawie tych pomiarów wykonuje się komputerowe przetwarzanie i diagnostykę regionalnych zaburzeń kurczliwości.

Niezbędną bezpośrednią metodą badania przepływu krwi wieńcowej jest selektywna koronarografia. Poprzez cewnik wprowadzany sekwencyjnie do lewej, a następnie do prawej tętnicy wieńcowej, wstrzykuje się substancję radiopaque za pomocą automatycznego wstrzykiwacza i wykonuje się filmowanie. Uzyskane obrazy odzwierciedlają zarówno morfologię całego układu tętnic wieńcowych, jak i charakter krążenia krwi we wszystkich częściach serca.

Wskazania do koronarografii są dość szerokie. Po pierwsze, koronarografia jest wskazana we wszystkich niewystarczająco jasnych przypadkach w celu weryfikacji choroby niedokrwiennej serca, wyboru metody leczenia ostrego zawału mięśnia sercowego, diagnostyki różnicowej zawału mięśnia sercowego i kardiomiopatii. A także w połączeniu z powtarzaną biopsją serca - jeśli istnieje podejrzenie reakcji odrzucenia podczas jego przeszczepu. Po drugie, koronarografia jest stosowana w przypadkach ścisłej selekcji zawodowej, jeśli istnieje podejrzenie możliwego uszkodzenia tętnic wieńcowych u pilotów, kontrolerów ruchu lotniczego, kierowców autobusów międzymiastowych i pociągów, ponieważ rozwój ostrego zawału mięśnia sercowego u takich pracowników stwarza zagrożenie dla pasażerów i osób w ich otoczeniu.

Bezwzględnym przeciwwskazaniem do koronarografii jest nietolerancja środka kontrastowego. Przeciwwskazaniami względnymi są poważne uszkodzenia narządów wewnętrznych: wątroby, nerek itp. Koronarografia może być wykonywana wyłącznie w specjalnie wyposażonych jednostkach rentgenowskich, które są wyposażone we wszystkie środki do przywrócenia czynności serca. W niektórych przypadkach wprowadzeniu środka kontrastowego (a musi być on wprowadzany kilkakrotnie do każdej tętnicy wieńcowej, jeśli stosuje się testy czynnościowe) może towarzyszyć brachykardia, dodatkowe skurcze, a czasami przejściowy blok poprzeczny serca, a nawet migotanie. Oprócz analizy wizualnej koronarografii są one przetwarzane komputerowo. Aby przeanalizować kontury cienia tętnic, na wyświetlaczu podświetlane są tylko kontury tętnicy. W przypadku zwężenia, kreślony jest wykres zwężenia.