6 курс / Кардиология / Карпов_Р_С_,_Дудко_В_А_Атеросклероз_патогенез,_клиника,_функциональная
.pdf
3.2.2. Ультразвуковое исследование (УЗИ) сосудов |
211 |
зи этим, вполне очевидно, что в длительном послеоперационном на блюдении за такими пациентами методом выбора является качествен ное дуплексное УЗИ сонных артерий.
УЗИ брюшной аорты и магистральных артерий нижних конечнос тей позволяет определять уровень сегментарной окклюзии, тяжесть сте нозирующего поражения сосудов и выраженность нарушений регионар
А
Б |
|
Р и с . |
3 . 3 4 . |
У л ь т р а з в у к о в о е а н г и о с к а н и р о в а н и е брюш7но й аорт ы (АО) здоровог о человек а в продольно й (А ) и поперечно й (Б) проекциях.
ного кровообращения у больных ОАНК.
В ангиохирургической практике наиболее распространенной является УЗ допплерогра фия (флуометрия), которая дает возможность оценить пульсовой кровоток, систолическое давление (рис. 3.32) и скорость кровотока по артериям. При ОААНК важным диагностичес ким показателем является уровень регионарно го систолического давления в разных сегмен тах конеч ностей по сравнению с величиной АД в плечевой артерии.
Исследование выполняют при горизонталь ном положении больного. Манжету сфигмома нометра шириной 18 см накладывают на иссле дуемый участок конечности (бедро, голень); УЗ датчик устанавливают в проекции артерии под углом 450 в сторону притока крови; появ ление первого сигнала при выпускании возду ха из манжеты указывает величину систоличес кого АД в данном сегменте. Аналогично изме ряют давление в плечевых артериях, после чего вычисляют индекс регионарного систоличес кого давления, как отношение давления в сег менте ноги к величине давления в брахиальной артерии. У здоровых людей этот индекс, как правило, превышает 1,0.
У больных ОААНК при ишемии II степени индекс давления на бедре колеблется от 0,9 до 0,8. Лодыжечно брахиальный индекс (ЛБИ) понижается примерно до 0,7. При ишемии III степени ЛБИ снижается до 0,5. При ишемии IV степени ЛБИ падает до 0,3 и ниже [96]. Ины ми словами, при окклюзирующем поражении артерий нижних конечностей снижение ЛБИ коррелирует с тяжестью тканевой ишемии (табл. 3.1).
Графическая регистрация Д УЗИ позволя
212 |
ГЛАВА 3 |
21А
31Б
Рис. 3.35. Ультразвуковое ангиосканирование бедренной артерии в продольной (1А) и поперечной (1Б) проекциях, подколенной (2) и задней берцовой (3) артерий.
А |
Б |
Рис. 3.36. Ультразвуковое изображение атеросклеротической бляшки (указана стрелками ) в бедренно й артери и пр и продольно м (А ) и поперечно м (Б) сканировании.
3.2.2. Ультразвуковое исследование (УЗИ) сосудов |
213 |
ет оценивать качественные и количественные характеристики кровото ка в сосудах конечностей (рис. 3.21, 3.33). Качественная характеристи ка включает оценку огибающей спектрограммы, величину спектраль ного расширения. В норме имеются 3 волны спектрограммы: прямого, обратного и отраженного кровотока; узкая полоса частот располагается вдоль огибающей спектрограммы, под систолическим пиком формиру ется “окно” (рис. 3.33).
А
Б
В
Р и с . 3 . 3 7 . УЗ И обще й бедренно й (А), подколен7ной (Б) и задней большеберцовой
(В) артерий здорового человека в режиме дуплексного сканирования.
При окклюзии аортоподвз дошного сегмента на спектро грамме бедренной артерии ре гистрируется нарушение фор мы огибающей, исчезновение обратного и отраженного кро вотока, увеличение времени подъема кривой и снижение пиковой систолической часто ты. Такие же изменения наблю даются в кровотоке по подко ленной артерии у больных с ок клюзией бедренного сегмента.
При стенозе подвздошной, бедренной артерии на спектро граммах с дистальных сосудов отмечаются притупление вер шины, исчезновение волны об ратного кровотока, снижение пиковой систолической часто ты [96]
Метод В сканирования дает возможность визуальной оцен ки атеросклеротического пора жения брюшной аорты и ее ма гистральных ветвей.
По литературным данным, использование УЗ ангиоскани рования позволяет получить изображение аорты у всех здо ровых лиц. Сканирование в продольной плоскости, так же как и в поперечной, дает воз можность изучать аорту на мак симальном протяжении. При этом аорта имеет вид трубчатой
214 |
ГЛАВА 3 |
структуры, постепенно суживающейся в дистальном направлении. В норме у стенок аорты гладкий, ровный контур, их толщина не превы шает 3 мм. Стенка аорты значительно толще стенки, расположенной рядом нижней полой вены. В обеих плоскостях сканирования просвет аорты (диаметром 2,0 2,4 см) однороден, не содержит никаких включе ний и отраженных сигналов, имеет темный цвет (рис. 3.34). Отличи тельной особенностью аорты является отчетливо видимая при В ска нировании пульсация на всем протяжении аорты, совпадающая с сер дечными сокращениями.
При поперечном сканировании в области бифуркации аорты по обе стороны позвоночника можно различить два небольших, диаметром 1,1 1,2 см, округлых пульсирующих образования – общие подвздошные ар терии.
Подвздошные артерии как справа, так и слева, прослеживаются на протяжении 6 8 см в дистальном направлении от бифуркации аорты. Они имеют вид трубчатых структур с ровными, гладкими контурами внутрен
1 |
А |
2 |
Б |
Рис. 3.38. Дуплексное сканирование нестенозирующего атеросклероза бедренной артерии.
1 – метк а у становлен а в центрально й част и просвет а сосуда . Амплитуд а и конфигурация спектрограммы кровотока (А) не отличается от нормы (см. рис. 3.33.А).
2 – метка у становлена над бляшкой. На допплерограмме (Б) регистриру ется уменьшени е скорост и и турбулентны й характе р кровотока : снижение систолического пика, расширение спектра частот, исчезновение “окна” и волны отраженного кровотока.
3.2.2. Ультразвуковое исследование (УЗИ) сосудов |
215 |
ней поверхности стенок и отчетливо видимую пульсацию. Диаметр об щих подвздошных артерий равен 1,1±0,1 см, а наружных подвздошных
– 0,9±0,1 см [61,96].
Исследование периферических артерий начинают с бедренного пуч ка, для чего УЗ датчик располагают вертикально, непосредственно под пупартовой связкой в анатомической проекции сосудов. Под постоян ным визуальном контролем исследуемого сосуда датчик смещают вниз по переднемедиальной поверхности бедра. При этом оценивается состо яние бедренной артерии на максимальном протяжении в дистальном на правлении. Аналогично исследуют подколенную артерию, в положении больного лежа на животе (рис. 3.35).
Пораженные атеросклерозом стенки периферических артерий име ют неровные контуры (рис. 3.36). Отражающая способность их различна: максимальный эхосигнал дают кальцинированные бляшки, остальные уча стки стенки имеют меньшую интенсивность отражения, однако она всегда выше, чем у стенок непораженного сосуда.
Вместах стенозирования артерий, как правило, хорошо видны учас тки кальциноза стенки, которые отличаются более высокой эхоплотно стью. Однако в отличие от полной окклюзии всегда сохранен просвет сосуда.
При стенозах наблюдается феномен исчезновения пульсации стенок артерии. Локальные стенозы обусловливают трудноразличимое исчез новение пульсации на небольшом участке артерии. В случае протяжен ного стеноза хорошо заметно снижение пульсации при приближении к зоне стеноза и полное прекращение сокращений стенок сосуда в месте стенозирования.
Метод дуплексного сканирования позволяет с большой точностью изучать состояние и толщину стенок периферических артерий, оцени вать гемодинамические параметры кровотока в отдельных сегментах ко нечности (рис. 3.37).
Изменения линейной и объемной скорости кровотока при стенозах
иокклюзиях периферических артерий к настоящему времени хорошо изучены с помощью Д УЗИ и подробно описаны в литературе. Дуплек сное сканирование позволяет выявлять нарушения регионарной гемо динамики не только при тяжелой облитерации артерий, но также пока зывает особенности нарушений кровотока при нестенозирующем по ражении, когда, на фоне сохранного ламинарного движения крови в центральных слоях, пристеночный кровоток приобретает турбулентных характер (рис. 3.38), что может приводить к образованию тромбов на поверхности атероматозных наложений и обусловливает высокий риск артериальной эмболии.
Взаключение осталось упомянуть, что УЗИ на основании визуаль ных данных и результатов допплерографии позволяет достоверно оце нивать эффективность лечения ОААНК, в частности, определять адек
216 |
ГЛАВА 3 |
ватность эндоваскулярной дилатации артерий и состояние аортальных и периферических сосудистых протезов как синтетических, так и ауто венозных [96].
Таким образом, успехи ультразвуковой диагностики несомненны. Од нако бесспорно и то, что возможности УЗИ в комплексном обследова нии лиц с сосудистой патологией до конца не раскрыты. Дальнейшее совершенствование ультразвуковой аппаратуры, разработка новых тех нологий и методик сканирования и допплерографии коронарных и це ребральных артерий должны привести к повышению качественных ас пектов диагностики сосудистых заболеваний и к сокращению показа ний, а возможно, и постепенному отказу от инвазивных методов диаг ностики.
3.2.3. Магнитно4резонансная (МР) томография сосудов
Феномен ядерного магнитного резонанса был описан независимо друг от друга E.Purcell и F.Bloch в 1946 г., за что авторы получили в 1952 г. Нобелевскую премию. Однако теоретические предпосылки намного опередили возможности практики, и только в 70 х годах появились со общения об использовании явления ядерного магнитного резонанса для получения изображения, а в 1977 г. была проведена первая томография внутренних органов человека [71].
РЧИ 900
М 
М 
1 |
2 |
3 |
М
4
Р и с . 3 . 3 9 . Схем а изменени я суммарног о вектор а намагниченност и (М) парамагнитных ядер. 1 – ориентация ядерных диполей вне магнитного поля; 2 – в постоянном магнитном поле; 3 – явление прецессии в постоянном магнитном поле; 4 – приложение дополнительного резонирующего радиочастотного импульса (РЧИ), вызывающего прецессию под углом 900 к направлению силовых линий основного магнитного поля.
3.2.3. Магнитно[резонансная (МР) томография сосудов |
217 |
Первые типы клинических МР томографов в силу своих техничес ких возможностей позволяли исследовать в основном голову, шею и го ловной мозг. В начале 80 х годов были созданы образцы томографов для всего тела, что привело к интенсивному исследованию внутренних ор ганов, костно мышечного аппарата и др. Бурно развивалась и сама ме тодика, включая создание все более совершенных компьютерных про грамм. В приборах последнего поколения (томографы фирм “Instrumentarium”, “Siemens”, “Bruker”, “General Electric”, “Picker” и др.) заложена возможность синхронизации измерений с физиологичес кой деятельностью, что позволяет исследовать сердце и сосуды с полу чением изображения в реальном масштабе времени.
Следует заметить, что при всех достоинствах МР томографию никак нельзя отнести к числу простых методов, поэтому определить возмож ности ее применения в клинике нельзя без достаточно глубокого, хотя по необходимости и упрощенного, понимания физических принципов, на которых она основана.
Некоторые феномены метода могут быть объяснены только с пози ций квантовой механики, однако изложение его основ может быть осу ществлено в терминах классической механики и магнетизма. Полная и строгая теория ядерного магнитного резонанса дана в соответствующих монографиях [71 74], к которым мы и отсылаем подготовленного чита теля.
МР томография использует магнитные свойства ядер некоторых хи мических элементов (H1, C13, N14, Na23, P31 и др), которые можно рас сматривать как маленькие магниты или магнитные диполи. В отсутствие внешнего магнитного поля ориентация ядерных диполей случайна, так что намагниченность исследуемого образца в целом равна нулю.
|
Магнит с набором градиентных |
|
|
|
|
и разночастотных катушек |
|
|
|
|
|
Х |
Y |
Z |
Передатчик |
Приемник |
Градиентная система |
||
Электронный блок
Управляющая ЭВМ |
|
|
Дисплей |
|
|
||
|
|
|
|
Рис. 3.40. Упрощенная схема МР7томографа.
218 |
ГЛАВА 3 |
При помещении биологического объекта в постоянное однородное магнитное поле парамагнитные ядра ориентируются таким образом, что суммарный вектор намагниченности вращается вокруг параллельного направления магнитного поля, описывая поверхность конуса с проти воположнонаправленной вершиной. Это движение, именуемое прецес сией, аналогично отклонению оси вращающегося волчка от направле ния земного тяготения.
Для получения ядерного магнитного резонанса необходимо объект,
помещенный в посто янное магнитное поле, облучить допол нительным радиочас тотным полем (рис. 3.39). Если частота ра диосигнала совпадает с параметрами ядра и магнитного поля, то возникает явление ре зонанса, то есть ато мы элемента погло щают энергию допол нительного импульса и переходят на более высокий энергетичес кий уровень.
После выключе ния радиочастотного сигнала суммарный вектор намагничен ности парамагнитных ядер, отклонившийся от направления сило вых линий основного поля, возвращается в исходное состояние, что обозначается как процесс релаксации.
Выделяют 2 време ни релаксации (Т):
– Т1 – время про дольной спин реше точной релаксации, которое отражает вза
Рис. 3.41. Внешний вид МР7томографа.
4
5
6
2
1 3
7
Рис. 3.42. МР7томограмма в поперечной (аксиальной) плоскост и н а уровн е желудочко в сердца : 1 – позвоночник; 2 – правое легкое; 3– левое легкое; 4 – правый желудочек; 5 – левый желудочек; 6 – правое предсердие; 7 – нисходящая аорта.
3.2.3. Магнитно[резонансная (МР) томография сосудов |
219 |
А2 |
А1 |
|
|
Б3 |
Б2 |
Б1 |
Рис. 3.43. МР7томограмма головы человека. А – в сагиттальной плоскости по средней линии (А1) и анатомический срез на том же уровне (А2); Б – МР7томограмма головы в горизонтальной плоскости на разных уровнях (Б1, Б2, Б3).
имодействие резонировавших ядер с другими окружающими их ядрами
имолекулами;
–Т2 – время поперечной спин спиновой релаксации, которое зави сит от взаимодействия магнитных моментов внутри ядра.
Параметры релаксации являются постоянными величинами ядер оп ределенного элемента при заданной температуре, параметрах постоян ного магнитного поля и переменного радиочастотного импульса.
Таким образом, суммируя и сильно упрощая, во время прецессии и релаксации резонировавшие ядра излучают слабые электромагнитные волны. При этом в катушке индуктивности, окружающей исследуемый объект, возникает переменная электродвижущая сила, амплутудно ча стотный спектр и временные характеристики которой несут информа цию о пространственной плотности резонирующих ядер, временах ре
220 |
ГЛАВА 3 |
лаксации и других параметрах, специфичных для явления ядерного маг нитного резонанса определенного химического элемента [72].
Техника получения изображения определяется способами кодиро вания точек исследуемого объекта, позволяющими в регистрируемом сигнале отличить сигнал любой точки объекта от всех других. Для этого используется основное магнитное поле, три градиентных импульсных магнитных поля в трех взаимно перпендикулярных направлениях (X, Y, Z), передающая и принимающая радиочастотные катушки и электри ческий блок, формирующий под управлением ЭВМ последовательность импульсов и градиентных полей и регистрирующий МР сигнал (рис. 3.40). После обработки и Фурье трансформации принятых сигналов ЭВМ выводит изображение образца на экран видеомонитора. Очень важно при этом, что с помощью МР томографии можно получить изоб ражение объекта в трех взаимно перпендикулярных проекциях: попе речной (аксиальной), сагиттальной и фронтальной (корональной). Та кое изображение, с одной стороны, отражает анатомическое строение биологических структур, а с другой, – характеризует плотность ядер хи мических элементов, распределение скоростей потоков жидкостей, ин тенсивность биохимических обменных процессов [74,75].
Важнейшим преимуществом МР томографии перед компьютер ной томографией и рентгеноконстрастной ангиографией является ее безопасность, обусловленная тем, что МР визуализация не требует введения в кровоток контрастных средств и не использует ионизиру ющее излучение. Не менее выгодным отличием МР томографии от рентгенологического и ультразвукового исследования является воз можность получения изображения высокой контрастности в несколь ких проекциях, которое, кроме анатомических и морфологических показателей, позволяет оценивать метаболические особенности изу чаемых органов и тканей.
Сама процедура МР томографии заключается в следующем (рис. 3.41). Пациента помещают в градиентные катушки, расположенные в магните и имеющие отверстие диаметром 55 57 см, при этом область интереса располагается между обмотками разночастотной излучающей
ивоспринимающей катушки. Включается постоянное магнитное поле,
иподается резонансный импульс. Излученный при релаксации сигнал воспринимается той же катушкой и подается для обработки в ЭВМ, пос ле чего на экране дисплея представляется сечение части тела человека в заданной плоскости (рис. 3.42).
Время одного исследования на МР томографе современной модели составляет примерно 15 мин, включая обработку сигнала. По мнению большинства специалистов, дальнейшее совершенствование аппарату ры позволит существенно сократить время, затрачиваемое на исследо вание.
Учитывая конструктивные недостатки первых типов приборов, на на