Инновационная технология «XStrain» для оценки функционального состояния сердца
На протяжении последних десятилетий эхокардиография стала одним из ведущим методом в диагностике патологий сердца.
Подобному любому диагностическому методу, эхокардиография имеет свои плюсы и минусы.
Преимущество эхокардиографии заключается в:
- отсутствии негативного влияния на пациента и врача, в отличие от компьютерной томографии и рентгенокардиоскопии, где пациент и доктор повергаются значительной лучевой нагрузке.
- относительно низкой стоимостью, по сравнению с остальными видами исследования. Магнитно – резонансный метод визуализации затребованный в кардиологии, но его распространение сдерживает высокая стоимость оборудования и его последующее обслуживание.
- неинвазивность, возможность проведения большинства исследований без введения контрастных веществ.
- наличие большого количества вариантов и технологий в исследования паталогий сердца, что позволяет получить исчерпывающую информацию о сердце и его функциональных возможностях.
К недостаткам данного метода следует отнести значительную роль человеческого фактора в получении и трактовки результата исследования. Но введение новых методик и технологий позволяет значительно расширить информативность метода эхокардиографии и уменьшить субъективный фактор.
Среди наиболее распространенных методов и технологий в эхокардиологии следует отметить следующие:
- Исследование в В – режиме или двухмерная эхокардиография - изображение сердца по длинной или короткой оси, а также в четырехкамерной позиции в режиме реального времени.
Данный метод позволяет оценить размеры полостей сердца, толщину стенок желудочков, оценить состояние клапанного аппарата, подклапанных структур, глобальную и локальную сократимость желудочков, наличие тромбоза полостей.
Среди недостатков следует отметить недостаточно четкую визуализации на границе эндокарда и крови.
- Исследование в М-режиме - быстро выполнимая, простая методика, которая заключается в графическом изображении движения стенок сердца и створок клапанов. Позволяет в режиме реального времени оценить размеры сердца и систолическую функцию желудочков.
- Доплеровская эхокардиография - доплеровский и цветовой дуплексный режим позволяет визуализировать и количественно оценивать сердечный кровоток.
Середи наиболее клинически испытанных и распространенных в эхокардиологии доплеровских методов следует отметить:
- Импульсную доплерографию. Графически отображает характер кровотока к выбранной точке. По вертикали - разверстка отображает скорость потока, по горизонтали - время. Потоки, которые движутся к датчику, располагаются выше оси абсцисс, а потоки, которые движутся от датчика, находятся ниже оси.
Среди недостатков следует отметить невозможность визуализации скоромные потоки (более 2,5 м/с ).
- Импульсная высокочастотная доплерография. Увеличение частоты позволяет создать несколько контрольных на различной глубине, что позволяет регистрировать высокие скоростные потоки.
- Непрерывноволновая доплерография. Данная методика позволяет регистрировать высокоскоростные потоки и производить расчеты давления в полостях сердца, магистральных сосудах в систоле и диастоле. Регистрация скорости кровотока основывается на формуле Бернулли, которая показывает взаимосвязь между скоростью потока, давлением и плотностью жидкости.
- Цветовой М – режим совмещает метод цветового кодирование кровотока и М- режима. Данная методика позволяет проследить за направлением и скоростью кровотока в данной плоскости во времени, а также получить больше информации о фазах сердечного цикла и патологического кровотока.
- Энергетическая доплерография применяется с контрастными веществами для обследования сосудов сердца так как регистрирует только низкоскоростной кровоток.
- Тканевая доплерография основана на окраски направление движение тканей определенным цветом - красным цветом обозначают движение к датчику, синим - от датчика. Данная методика позволяет обнаружить зоны нарушения локальной сократимости.
- Тканевая нелинейная долерография – методика основана на построении цветового графика движения межжелудочковой перегородки, верхушки, боковой стенки левого или правого желудочков. С помощью данного метода проводят графическую оценку направления движения стенок сердца в выбранных точках и определение зон сократимости.
- Тканевая импульсноволновая доплерография позволяет оценить, по построенному графику, характер движения фиброзного кольца и стенки желудочков, что увеличивает точность диагностики зоны ишемии сердца.
- Методика тканевого следа заключается в визуализации различными цветами скорости смещения волокон миокарда. Позволяет оценивать систолическую функцию желудочков и выявлять зоны нарушения сократимости.
- Черезпищеводная эхокардиография – высоко информативный метод, проводиться с использованием специальных датчиков.
- Стресс эхокардиография. Применение при ультразвуковом исследовании физической или медикаментозной нагрузки.
- Трех -, четырехмерное моделирование. Построение объемного изображения сердца на основе полученных данных от УЗ исследования при помощи специальных программ.
- Внутрисосудистая ультразвуковая графия – оценка состояния коронарных артерий при помощи внутрисосудистого датчика.
Несмотря на столь внушительный список ультразвуковых методик для исследования патологии сердца, существует целый ряд причин ограничивающих применение того или метода и причины носят не только медицинский характер – дороговизна программного обеспечения, специализированных датчиков, недостаточные отработанные навыки работы врачей, инерция мышления и прочие.
В связи с этим компании разработчики и производители медицинского оборудования разрабатывают технологии и методики, которые не только повышают информативность эхокардиографии, но и оптимизируют и облегчают работу врача. Новая разработка компании «Esaote» яркий пример подобной технологии.
Технология «XStrain» - новый метод визуализации в В - режиме для оценки кинематики миокарда в систоле и диастоле по скорости сжатия волокон миокарда (Strain and Strain Rate), что позволяет исследовать области ишемии миокарда.
С технической стороны, новый метод визуализации базируется на улучшенной технологии обработки и анализа принятого ультразвукового сигнала, а также соответственного программного обеспечения.
Деформация трехмерного объекта возникает во всех трех плоскостях. При систоле происходит продольное укорочение, поперечное утолщение и циркулярное укорочение волокон миокарда. Соответственно стенки миокарда деформируются в продольном, поперечном и круговом направлении.
Исследование проводиться в длинной и короткой оси в режиме реального времени, наблюдение проводиться за поперечным и продольным движением (в длинной оси) и поперечным и циркулярным движением (в короткой оси) в отличие от тканевой доплерографии, которая регистрирует только продольные движения.
Клинические испытания ведущими европейскими больницами показали, использование данной технологии оказалось эффективным для диагностики ранних паталогий при артериальной гипертензией, сахарного диабета, амилоидозе, исследования диастолической дисфункции при гипертрофии левого желудочка. Однако основное значение методики измерение параметров сокращения и деформации заключается в определении очагов ишемии.
Применение технологии «XStrain» компании «Esaote» позволяет расширить информативность В – режима в эхокардиологии, а также избежать традиционные ограничения присущие методом тканевой доплерографии, а именно:
- Необходимостью ориентации ультразвукового луча параллельно направлению движения исследуемых структур - угол между ультразвуковым лучом и направлением кровотока не должен превышать 20°. В обратном случае значительной степени возрастает ошибка измерений.
- Сердце совершает движения в трех плоскостях, неучитывания результата в какой - либо плоскости ведет к искажению результатов исследования и неправильной постановке диагноза.
Таким образом, новая технология «XStrain» компании «Esaote» является перспективное направление в эхокардиологии для оперативной и точной оценке функции миокарда и способствовать ранней диагностике скрытой систолической и диастолической дисфункции.