2 курс / Основы методов лучевого исследования / Metody_luchevogo_issledovania_serdechno-sosudistoy_sistemy

Рентгенологическое исследование сердца и крупных сосудов позволяет выявить в теневом изображении сердце (форму и размеры) и сосуды. Анализ рентгенологической картины невозможен без умения интерпретировать рентгенологическую анатомию.

Для этого необходимо уметь:

1) определять в типичных проекциях дуги сердечно-сосудистой тени, являющиеся краеобразующими различных камер сердца и крупных сосудов;

2) определять размеры сердца и его камер;

3) оценивать положение сердца;

4) интерпретировать рентгенологическую анатомию малого круга кровообращения:

- трактовать структуру корней лёгких;

- отличать тени артерий от теней вен;

- трактовать нормальный лёгочный рисунок.

 

Традиционно стандартными проекциями при рентгенологическом исследовании сердца являются:

1) прямая передняя проекция (пациент обращён грудью к просвечивающему экрану или кассете);

2) первая (правая) косая проекция (пациент повёрнут правым плечом к экрану или кассете под углом 45°, при этом правое грудинно-ключичное сочленение находится на расстоянии 2-4 см от переднего края позвоночника);

3) вторая (левая) косая проекция (пациент повёрнут левым плечом к экрану или кассете под углом 50-60°). Правильность установки определяется положением грудины – она должна делить передне-верхнее средостение на две равные части;

4) левая боковая проекция (пациент обращён левым боком к экрану или кассете).

В последние десятилетия появились более информативные лучевые методы исследования сердца, в частности ультразвуковое исследование и магнитно-резонансная томография. В отличие от вышеназванных методов, рентгенологическое исследование подвергает пациентов облучению. Всё это привело к тому, что оно реже применяется для диагностики патологии сердца.

Однако до настоящего времени больным производят обзорные рентгенограммы (прямую и левую боковую) органов грудной полости. Поэтому необходимо уметь их анализировать.

При исследовании органов грудной полости в передней проекции (рис.3, 4) сердце и сосудистый пучок занимают срединное положение, образуя интенсивную тень неправильной треугольной формы. По контурам этой тени более или менее чётко видны выпуклые дуги, которые являются краеобразующими различных камер сердца и крупных сосудов.

По левому контуру выявляются 4 дуги: 1-я обусловлена дугой аорты, 2-я – стволом лёгочной артерии, 3-я – ушком левого предсердия, 4-я – левым желудочком. Место, где сходятся на левом контуре вторая и третья дуги, называется левым атриовазальным углом. Вогнутый контур сердечной тени в области 2-й и 3-й дуг называется «талией» сердца.

По правому контуру первая дуга  образована верхней полой веной, хотя у некоторых лиц, особенно старше 50 лет и у гиперстеников, в нижней части первой дуги на контур может выходить восходящий отдел грудной аорты. Вторая дуга  обусловлена правым предсердием. Место, где сходятся на правом контуре первая и вторая дуги, называется правым атриовазальным углом. В норме он расположен посередине правого контура сердца и практически на одном уровне с левым атриовазальным углом. Первая дуга правого контура, а также первая и вторая дуги левого контура сердечной тени образуют так называемый сосудистый пучок.

Следует отметить следующее нормальное соотношение дуг (рис.3, 4):

а) по левому контуру первая дуга больше второй;

б) третья дуга слева иногда не выражена и всегда меньше второй;

в) справа первая и вторая дуги равны.

Левая 1-я дуга обычно находится на уровне 1 межреберья, причём верхний её край отдалён от уровня грудинно-ключичного сочленения  на 1,5-2,0 см.

Рис.3. Рентгенограмма органов грудной полости в передней прямой проекции. 

Рис.4. Схема рентгенограммы сердца в передней прямой проекции: aA – дуга аорты, AP – ствол легочной артерии, AS – ушко левого предсердия, VS – левый желудочек, VCS – верхняя полая вена, AD – правое предсердие.

Сердечная тень расположена несколько асимметрично: на левые отделы приходится 2/3 тени, а на правые – 1/3.

Нижняя граница сердца не видна, так как нижние его отделы погружены в диафрагму.

Для оценки величины сердца принято измерять следующие основные стандартные показатели (рис.5):

- Мl + Мr - горизонтальный поперечник сердца – сумма перпендикуляров, опущенных из наиболее удалённых точек левого и правого контуров сердца на срединную линию тела, - соответственно поперечников левого желудочка и правого предсердия. У мужчин 19 – 21 года в норме он не более 14 см, 22 – 50 лет – 15,5 см; у женщин соответственно – 12,7 и 13,5 см;

- L – длинник сердца (продольный размер) - линия, проведенная от правого атриовазального угла к верхушке сердца). В норме он не более 15 см;

- Q – базальный поперечник сердца  – линия, соединяющая верхний край дуги левого желудочка и правый кардиодиафрагмальный угол. В среднем у здоровых людей он не более 11,2 см.

Рис.5. Схема рентгенограммы сердца в передней прямой проекции.

Учитывая, что абсолютные величины размеров сердца могут колебаться в широких пределах у лиц различной конституции, для их оценки предложены относительные показатели:

- сердечно-лёгочный индекс - процентное отношение поперечника сердца (Мl + Мr) к внутреннему диаметру грудной клетки (ТР), проведенному на уровне правой половины купола диафрагмы. В норме он не превышает 50%;

- коэффициент Мура – процентное отношение поперечника лёгочной артерии (РА) к половине диаметра грудной клетки. Поперечник лёгочной артерии – перпендикуляр из наиболее выступающей точки её дуги на срединную линию. У практически здоровых людей коэффициент Мура не превышает 30%.

Различают 3 положения сердца (рис.6): косое (а), вертикальное (б), горизонтальное (в). При косом длинник сердца образует с горизонтальной линией угол 43°-48°, при вертикальном – 49°-56°, при горизонтальном – 35° – 42°.

Положение сердца в значительной мере зависит от уровня стояния диафрагмы и типа строения грудной клетки. При высоком стоянии диафрагмы и широкой грудной клетке сердце обычно горизонтально расположено, при низком стоянии диафрагмы и удлинённой грудной клетке – вертикально, при обычной конусообразной клетке – косо (рис. 7).

В норме при косо расположенном сердце левый контур его не доходит на 1,5-2 см до линии, проведенной вертикально из точки пересечения изображения  ключицы с передним отрезком 1 ребра (среднеключичная линия). Правый контур сердца отстоит от правого края позвоночника на 0,5-1 см. При горизонтально расположенном сердце левый контур почти доходит до среднеключичной линии, а правый отстоит от правого края позвоночника на 2,0-2,5 см.

Рис.6. Схема определения положения сердца в зависимости от угла наклона длинника сердца по отношению к горизонтальной линии.

а б   в 

Рис.7. Рентгенограммы сердца в прямой проекции в зависимости от типа конституции: а) нормостенический тип, б) астенический тип, в) гиперстенический тип.

 

В правом сердечно-диафрагмальном углу при низком стоянии диафрагмы, особенно на высоте глубокого вдоха, нередко определяется  тень, образованная нижней полой веной; в левом сердечно-диафрагмальном углу часто отмечается тень, обусловленная жиром, расположенным экстраперикардиально (абдомино-медиастинальная липома).

В левой боковой проекции (рис.8, 9) тень сердца прилежит к передней грудной стенке, образуя острый угол. По заднему контуру тени определяются 2 дуги: левого предсердия (1) и левого желудочка (2), по переднему – также 2 дуги: восходящей аорты (3) и правого желудочка (4). При глубоком вдохе в сердечно-диафрагмальном углу по заднему контуру часто отмечается косо идущая тень нижней полой вены.

В левой боковой проекции определяются все отделы грудной аорты и хорошо визуализируются ретростернальное и ретрокардиальное пространства.

В этой проекции в норме размер правого желудочка, прилегающего к грудной стенке, и размер левого желудочка, прилегающего к диафрагме, составляют не более 7 см.

Боковые рентгенограммы часто выполняют с контрастированным пищеводом, чтобы определить заднюю границу левого предсердия. В норме пищевод имеет прямолинейный ход.

Наибольшее расстояние от переднего контура сердца до передней стенки контрастированного пищевода называется глубинным (передне-задним) диаметром сердца.

Рис.8. Рентгенограмма органов грудной полости в левой боковой проекции.

Рис.9. Схема рентгенограммы сердца в левой боковой проекции.

ТЕСТ:

1 – аорта, 2 – ствол лёгочной артерии, 3 – ушко левого предсердия, 4 –левый желудочек, 5 – правое предсердие.

С помощью каких относительных величин можно определить размеры сердца: Сердечно-лёгочный коэффициент, коэффициент Мура

Тени корней лёгких и лёгочный рисунок в норме обусловлены сосудами малого круга кровообращения (рис.11). Верхняя часть (головка) корня правого легкого является отображением вены верхней доли (1), средняя часть (тело) – нисходящей ветви правой лёгочной артерии (2). Головка и тело корня левого легкого обусловлены стволом лёгочной артерии и её нижнедолевой ветвью (3). Хвост корня с обеих сторон – суммация теней артерий и вен сегментов нижней доли.

В норме ширина корня правого легкого в области головки – до 2,0 см, в области тела – до 1,6 см., корня левого легкого – до 2,0. см.

Рис.11. Схема сосудов малого круга кровообращения в прямой проекции.

В норме лёгочный рисунок (рис.3, 11) наиболее выражен в верхних и нижних полях, преимущественно в медиальной и срединной зоне. По направлению к периферии он обедневает (уменьшается количество и калибр элементов легочного рисунка), а в самых периферических отделах вообще не прослеживается. В средних полях нет теней крупных и средних сосудов.

На рентгенограмме органов грудной полости в прямой проекции, выполненной в вертикальном положении исследуемого, сосуды нижних отделов легких шире, чем сосуды верхних отделов. На рентгенограмме, выполненной в горизонтальном положении исследуемого лежа на спине, сосуды нижних и верхних отделов легких одинакового калибра. Это объясняется действием гравитации.

Наибольшие трудности представляет дифференциация артериальных и венозных сосудов (4, 5). Для достоверного отличия необходимо проследить их ход. Если тень сосуда заканчивается на тени корня, то это артерия. Сосудистая тень, пересекающая тень корня и продолжающаяся  по направлению к сердцу, обусловлена веной. Это объясняется тем, что вены впадают в левое предсердие, а артерии являются ветвями крупных стволов, обусловливающих тень корня.

1 – вена верхней доли правого легкого, 2 – нисходящая ветвь правой лёгочной артерии, 3 – левая лёгочная артерия.

Рентгеновская компьютерная томография сердца производится в горизонтальном положении пациента. Срезы выполняются в аксиальной плоскости. Для лучшей визуализации камер сердца и крупных сосудов средостения применяют внутривенное контрастирование (усиление). На томограммах, выполненных на разных уровнях, определяются различные анатомические структуры. Например, на томограмме на уровне IХ грудного позвонка (рис.13) хорошо видны правые предсердие (1) и желудочек (2), левое предсердие (3) с впадающей в него легочной веной (4), левый желудочек (5), восходящая (6) и нисходящая (7) части грудной аорты, верхняя полая вена (8) .

Рис.13. Компьютерная томограмма сердца 

Информативными современными лучевыми методами исследования анатомии и физиологии сердца являются электронно-лучевая (ЭЛКТ) и мультиспиральная компьютерная томография (МСКТ). Вначале выполняются компьютерные томограммы органов грудной полости в условиях естественного контрастирования. Затем внутривенно болюсно пациенту вводят неионное иодсодержащее контрастное вещество и выполняют серию томограмм в плоскости, параллельной короткой оси сердца (рис.14, А). Вначале контраст появляется в правых отделах сердца, затем - в левом предсердии и левом желудочке. В последующем по этим компьютерным томограммам судят о миокардиальной перфузии (по времени и степени усиления изображения). Для нормального миокарда характерно раннее и выраженное усиление (за счет нахождения контрастного вещества в сосудах). 

а б 

Рис.14. Электронно-лучевая компьютерная томография органов грудной полости: А. Срезы по короткой оси сердца. Определение миокардиальной перфузии: "зонами интереса" являются вся стенка левого желудочка (а), а также ее перегородочный (б), верхушечный (в) и латеральный (г) регионы. Б. Срезы по длинной оси. Хорошо видны все камеры сердца: 1 – левый желудочек, 2 – левое предсердие, 3 – правый желудочек, 4 – правое предсердие.

 

Затем пациенту внутривенно болюсно вводят еще порцию контрастного вещества и выполняют серию томограмм в плоскости, параллельной длинной оси сердца - для оценки функции левого желудочка (рис.14, Б). При этом определяют КДО, КСО, УО, МО, ФВ, массу миокарда левого желудочка, ее отношение к КДО, общее максимальное утолщение стенки левого желудочка в систолу. Для изучения регионарной сократимости миокард левого желудочка разбивают на сегменты и в каждом из них измеряют толщину стенки в систолу и диастолу.

Кроме того, МСКТ и ЭЛКТ дают возможность малоинвазивной оценки состояния коронарного кровотока (рис.15).

В последнее время роль мультиспиральной КТ значительно возросла, и она постепенно вытесняет электронно-лучевую. 

Рис.15. Мультиспиральная компьютерно-томографическая коронарография. Трехмерная реконструкция сердца и коронарных артерий.  

2. Ультразвуковые методы исследования сердца и сосудов, ультразвуковая анатомия и физиология сердца и крупных сосудов

 

Ультразвуковое исследование в настоящее время является одним из ведущих в оценке состояния сердца. Успешное проведение исследования невозможно без чёткого представления об ультразвуковой анатомии сердца, которая является достаточно сложной, и зависит от способа локации и плоскости сканирования.

В результате изучения приводимой информации Вы должны будете уметь интерпретировать ультразвуковую анатомию сердца и сосудов.

Для этого вы должны научиться:

1)    определять на эхокардиограммах камеры сердца и их размеры;

2)    определять стенки камер сердца, перегородки и оценивать их толщину;

3)    определять клапаны сердца;

4)    определять крупные сосуды средостения.

 

Ультразвуковое сканирование сердца в соответствии с рекомендациями Американского комитета по номенклатуре и стандартам двумерной эхокардиографии осуществляется из следующих позиций (доступов) датчика:

1) парастернальная, ограниченная сверху левой ключицей, медиально – краем грудины и снизу – верхушечной областью:

-                    по длинной оси сердца,

-                    по короткой оси сердца;  

2)            верхушечная;

3)            субкостальная (эпигастральная);

4)            супрастернальная.

Возможны и другие позиции. Но наиболее распространенные и информативные - парастернальные по длинной и короткой осях, верхушечные с двукамерным и четырёхкамерным изображениями.

Из парастернальной позиции по длинной оси (рис. 16) чётко прослеживаются правый (1) и левый (2) желудочки, левое предсердие (3), аорта (4), митральный (5) и аортальный (6) клапаны, межжелудочковая перегородка (7) и задняя стенка левого желудочка (8), перикард (9).

На эхограмме, полученной при парастернальном доступе по короткой оси (рис.17), определяются левый (1) и правый (2) желудочки. Чётко видны межжелудочковая перегородка (3) и задняя стенка левого желудочка (4). В полости левого желудочка хорошо визуализируются створки митрального клапана (5).

16 17 

Рис.16. Эхограмма сердца из парастернальной                          Рис.17. Эхограмма сердца из парастернальной позиции по     позиции по длинной оси                                                              короткой оси 

При верхушечных доступах можно видеть оба желудочка или все четыре камеры (рис.18): левый (1) и правый (2) желудочки, левое предсердие (3), правое предсердие (4).

Рис.18. Эхограмма сердца из верхушечного доступа с четырёхкамерным изображением.

От исследования сердца в двумерном режиме переходят к одномерной эхокардиографии (рис.19). Она проводится из парастернального доступа (3-5 межреберье). Ориентируя ультразвуковой луч в различных направлениях, получают изображения в 5 стандартных позициях. Если луч направлен в сторону верхушки (1 стандартная позиция), в зону локации попадают правый и левый желудочки на уровне хорд митрального клапана. Направляя датчик выше и медиальнее, визуализируют оба желудочка, левый – на уровне створок митрального клапана (II стандартная позиция). При направлении луча еще выше и медиальнее получают изображение желудочков, передней створки митрального клапана и левого предсердия (III стандартная позиция). Наклон датчика к основанию сердца позволяет лучу пройти через выходной отдел правого желудочка, корень аорты и аортальный клапан, левое предсердие (IY стандартная позиция). Смещая ультразвуковой луч в сторону левой ключицы, у части пациентов можно регистрировать основание легочной артерии и одну из створок ее клапана (Y стандартная позиция).

Эхокардиограммы, полученные в различных режимах и проекциях, позволяют оценить величину камер сердца и сосудов, толщину миокарда, состояние створок клапанов. Так, у практически здоровых людей конечный диастолический размер (КДР) левого желудочка составляет 4,0-5,5 см, конечный систолический размер (КСР) – 2,5-3,8 см, диастолический размер правого желудочка – 1,5-2,0 см, передне-задний размер левого предсердия – 2,3-3,7 см, диаметр аорты  2,0-3,7 см.

 

Рис.19. Эхокардиограмма в одномерном режиме – 2 стандартная позиция. На приведенной вверху эхограмме пунктиром указан срез исследования.

 

Диастолическая толщина задней стенки левого желудочка и межжелудочковой перегородки у здоровых лиц находится в пределах от 0,7 до 1,1 см. Во время систолы оба эти показателя возрастают до 1,2-1,5 см.

Эхокардиограмма в одномерном режиме в 1 стандартной позиции.

1 - правый желудочек, 2 - левый желудочек, 3 – межжелудочковая перегородка, 4 – задняя стенка левого желудочка.

В кардиологии указанные ультразвуковые методы исследования применяют и для изучения функции сердца и сосудов.

С помощью одномерной эхокардиографии получают кривые, каждая из которых соответствует определённой структуре сердца. Амплитуда кривой на эхокардиограмме указывает на размах систолодиастолических движений регистрируемой анатомической структуры.

Эхография даёт возможность на экране монитора наблюдать движения стенок сердца и клапанов в реальном масштабе времени.

Ультразвуковое исследование, проведенное в различных режимах и проекциях, позволяет оценить деятельность клапанного аппарата, степень смыкания створок, экскурсию и изменение толщины стенок, изменение размеров полостей сердца в разные фазы сердечного цикла, регионарную и общую сократимость миокарда левого желудочка и его диастолическую функцию. Так, систолическая экскурсия задней стенки левого желудочка у практически здоровых лиц колеблется от 0,8 до 1,2 см, межжелудочковой перегородки – от 0,5 до 0,6 см.

При исследовании в одномерном режиме во второй позиции в полости левого желудочка хорошо видно движение обеих створок митрального клапана (рис.19). В норме во время диастолы они движутся в противофазе, что и обусловливает М-образный вид кривой.

На основании конечного систолического и диастолического размеров левого желудочка по специальным формулам рассчитываются соответствующие объёмы полости. В норме конечный диастолический объём (КДО) колеблется от 110 до 145 мл, а конечный систолический объём (КСО) – от 45 до 75 мл. Исходя из величин КДО и КСО, рассчитывают величину ударного объёма (УО):

УО = КДО-КСО

В норме УО в пределах от 60 до 80 мл, а ударный индекс (отношение УО к общей поверхности тела исследуемого) - от 25 до 34 мл/м². Минутный объём (МО) крови выражается произведением УО на частоту сердечных сокращений. У здоровых лиц его величина составляет в среднем 3,5-4,5 л/мин, минутный индекс соответственно – 1,9-2,4 л/мин/м².

Для оценки общей сократимости мышцы левого желудочка вычисляют 2 индекса: степень укорочения передне-заднего размера левого желудочка в систолу (ΔS) и скорость циркулярного сокращения  волокон миокарда (Vcf). Они определяются  по специальным формулам. У здоровых лиц ΔS составляет 28-43%, а Vcf – 0,8-1,2 окружность/с. Важным показателем сократительной функции является фракция изгнания, или выброса (ФВ) – отношение ударного объёма к КДО. Этот показатель в норме колеблется  от 50 до 65%.

Регионарная сократимость миокарда левого желудочка изучается при двумерной эхокардиографии с учётом характера движения различных участков миокарда.

С помощью допплерэхокардиографии оценивают направление, характер и скорость кровотока. В норме скорость кровотока через митральное отверстие составляет 0,6-1,3 м/с, через трикуспидальное – 0,3-0,7 м/с, на лёгочной артерии – 0,6-0,9 м/с, в устье аорты – 1,0-1,7 м/с, в выходном отделе левого желудочка – 0,7-1,1 м/с.

В норме при ламинарном течении крови допплеркардиограммы имеют вид остроконечных пиков с узким основанием. На митральном и трикуспидальном отверстиях потоки крови направлены к датчику, поэтому пики расположены выше изолинии (рис.21). На аорте поток крови движется от датчика – пики расположены ниже изолинии (рис.22).

Рис.21. Допплерограмма митрального кровотока.

Рис.22. Допплерограмма аортального кровотока.

Диастолическая функция левого желудочка характеризуется способностью миокарда к расслаблению и к последующему наполнению его полости. Эта функция может оцениваться по допплерэхокардиограмме митрального кровотока, т.к. скорость и структура наполнения зависят от растяжимости стенок желудочка, величины градиента давления между левыми желудочком и предсердием и силы сокращения предсердия.

В последнее время для оценки функции сердца стали широко применяться дуплексное и триплексное сканирование, включающее сочетание эхографии в В-режиме и цветной допплерографии (рис.23).

Рис.23.

Одномерная эхокардиография, отражающая движение створок митрального клапана.

3. Магнитно-резонансная томография сердца и сосудов,  магнитно-резонансно-томографическая анатомия и физиология сердца и сосудов

 

Новые перспективы в изучении сердца и сосудов раскрывает магнитно-резонансная томография (МРТ). Она не связана с ионизирующим излучением, позволяет получать срезы в различных плоскостях и в отличие от КТ обеспечивает чёткую дифференциацию кардиоваскулярных структур и крови в полостях сердца и сосудов.

Вы должны научиться различать на МРТ-изображениях камеры сердца и сосуды.

На МРТ в различных плоскостях и на различных уровнях хорошо визуализируются: камеры сердца - левый желудочек, правый желудочек, левое предсердие, правое предсердие; все части грудной аорты - восходящая, дуга, нисходящая; лёгочный ствол, правая и левая легочные артерии и их ветви, легочные вены; верхняя и нижняя полые вены; митральный клапан.

На рисунках 25-26 представлены МР-томограммы грудной полости во фронтальной и сагиттальной плоскостях.

Рис.25. Магнитно-резонансная томограмма органов грудной полости во фронтальной плоскости: 1 – левый желудочек, 2 – правое предсердие, 3 – восходящая часть грудной аорты, 4 – легочной ствол.

Рис.26. Магнитно-резонансная томограмма органов грудной полости в сагиттальной плоскости: 1 – правый желудочек, 2 – левое предсердие, 3 – восходящая часть грудной аорты, 4 – правая легочная артерия.

1. левый желудочек, 2 – правое предсердие, 3 – аорта, 4 -легочный ствол.

МРТ, как и электронно-лучевая и мультиспиральная КТ, обеспечивает динамическую информацию о потоке крови и сердечной функции. Анализ функционирования сердца при МРТ включает: 1) определение величины камер сердца, в частности левого желудочка (КДР, КСР, продольного размера в систолу – ДСР  и диастолу – ДДР, КДО, КСО и УО); 2) вычисление минутного объёма; 3) расчёт фракции выброса; 4) измерение толщины перегородок и стенок камер; 5) расчёт степени утолщения стенки левого желудочка (в %).

Для изучения регионарной сократимости левый желудочек разбивают на сегменты и для каждого определяют степень утолщения на основании соотношения длины сегмента в систолу и диастолу.

С помощью использования различных интраваскулярных контрастных веществ (парамагнетиков) МРТ так же, как и электронно-лучевая и мультиспиральная компьютерная томография, позволяет изучать миокардиальную перфузию (по времени и степени изменения изображения).

Кроме того, при МРТ с искусственным контрастированием хорошо визуализируются потоки крови и можно оценить их направление, характер и скорость (рис.29).

Рис.29. Магнитно-резонансные томограммы грудной полости с искусственным контрастированием во фронтальной плоскости.