Rentgenové vyšetření srdeční funkce

U zdravého člověka se excitační vlna šíří myokardem přibližně jednou za sekundu - srdce se stahuje a poté uvolňuje. Nejjednodušší a nejdostupnější metodou jejich zaznamenávání je fluoroskopie. Umožňuje vizuálně posoudit kontrakce a relaxaci srdce, pulzaci aorty a plicní tepny. Současně je možné změnou polohy pacienta za obrazovkou vykreslit konturu, tj. vytvořit okrajové tvary všech úseků srdce a cév. V poslední době se však díky rozvoji ultrazvukové diagnostiky a jejímu širokému zavedení do klinické praxe role fluoroskopie při studiu funkční aktivity srdce znatelně snížila v důsledku poměrně vysoké radiační zátěže, která s ní souvisí.

Hlavní metodou pro studium kontraktilní funkce srdečního svalu je ultrazvukové vyšetření (ultrazvuk).

V kardiologii se používá několik ultrazvukových technik: jednorozměrná echokardiografie - M-metoda; dvourozměrná echokardiografie (sonografie) - B-metoda; jednorozměrná Dopplerovská echokardiografie; dvourozměrné barevné Dopplerovské mapování. Účinnou metodou pro studium srdce je také duplexní vyšetření - kombinace sonografie a Dopplerografie.

Jednorozměrný echokardiogram má vzhled skupiny křivek, z nichž každá odpovídá specifické struktuře srdce: stěně komory a síně, mezisíňové a mezikomorové přepážce, chlopním, perikardu atd. Amplituda křivky na echokardiogramu udává rozsah systolických pohybů zaznamenané anatomické struktury.

Sonografie umožňuje sledovat pohyby srdečních stěn a chlopní na obrazovce v reálném čase. Pro studium řady parametrů charakterizujících funkci srdce se na obrazovce monitoru na zmrazených snímcích zaznamenaných na vrcholu vlny R elektrokardiogramu a sestupném kolenu vlny T znázorňuje obrys srdce. Speciální počítačový program dostupný v ultrazvukovém přístroji umožňuje porovnat a analyzovat tyto dva obrazy a získat parametry end-systolického a end-diastolického objemu levé komory a síní, velikost povrchu pravé komory, hodnotu ejekční frakce komor, frakci vyprazdňování síní, systolický a minutový objem a tloušťku stěn myokardu. Velmi cenné je, že to může také poskytnout parametry regionální kontraktility stěny levé komory, což je nesmírně důležité při diagnostice ischemické choroby srdeční a dalších lézí srdečního svalu.

Dopplerografie srdce se provádí převážně v pulzním režimu. Umožňuje nejen studovat pohyb chlopní a stěn srdce v jakékoli fázi srdečního cyklu, ale také měřit rychlost průtoku krve, směr a charakter jejího proudění ve zvoleném kontrolním objemu. Zvláštní význam při studiu funkčních parametrů srdce získaly nové metody dopplerografie: barevné mapování, energetický a tkáňový Doppler. V současné době jsou uvedené možnosti ultrazvukového vyšetření předními instrumentálními metodami pro vyšetřování kardiologických pacientů, zejména v ambulantní praxi.

Spolu s ultrazvukovou diagnostikou se v poslední době rychle rozvíjejí radionuklidové metody vyšetřování srdce a cév. Mezi těmito metodami je třeba zdůraznit tři: rovnovážnou ventrikulografii (dynamickou radiokardiografii), radionuklidovou angiokardiografii a perfuzní syntigrafii. Poskytují důležité, někdy jedinečné informace o funkci srdce, nevyžadují cévní katetrizaci a lze je provádět jak v klidu, tak po funkční zátěži. Druhá okolnost je nejdůležitější při hodnocení rezervní kapacity srdečního svalu.

Rovnovážná ventrikulografie je jednou z nejběžnějších metod vyšetření srdce. Používá se k určení čerpací funkce srdce a charakteru pohybu jeho stěn. Předmětem studia je obvykle levá komora, ale byly vyvinuty speciální techniky pro studium pravé komory srdce. Principem metody je zaznamenání série snímků do paměti počítače s gama kamerou. Tyto snímky se získávají z gama záření radiofarmak zavedených do krve a dlouhodobě setrvávajících v krevním řečišti, tj. nedifundujících přes cévní stěnu. Koncentrace takových radiofarmak v krevním řečišti zůstává dlouhodobě konstantní, proto se zvykem říká, že se studuje krevní pool (z anglického pool - kaluž, tůňka).

Nejjednodušší způsob, jak vytvořit krevní pool, je zavést albumin do krve. Protein se však v těle stále rozkládá a radionuklid uvolněný v tomto procesu opouští krevní řečiště a radioaktivita krve postupně klesá, což snižuje přesnost studie. Vhodnějším způsobem, jak vytvořit stabilní radioaktivní pool, bylo značení erytrocytů pacienta. Za tímto účelem se nejprve intravenózně aplikuje malé množství pyrofosfátu - asi 0,5 mg. Ten je aktivně absorbován erytrocyty. Po 30 minutách se intravenózně aplikuje 600 MBq 99mTc-pertechnetátu, který se okamžitě spojí s pyrofosfátem absorbovaným erytrocyty. Výsledkem je silné spojení. Všimněte si, že se poprvé setkáváme s technikou radionuklidového vyšetření, při které se RFP „připravuje“ v těle pacienta.

Průchod radioaktivní krve srdečními komorami je zaznamenáván do paměti počítače pomocí elektronického zařízení zvaného trigger. Ten „propojuje“ sběr informací z detektoru gama kamery s elektrickými signály elektrokardiografu. Po shromáždění informací o 300–500 srdečních cyklech (po úplném zředění radiofarmaka v krvi, tj. stabilizaci krevního oběhu) je počítač seskupí do série snímků, z nichž hlavní jsou ty, které odrážejí end-systolickou a end-diastolickou fázi. Během srdečního cyklu se současně vytváří několik mezilehlých snímků srdce, například každých 0,1 s.

Takový postup formování lékařských snímků z velké série je nezbytný pro získání dostatečné „statistiky počítání“, aby výsledné snímky měly dostatečně vysokou kvalitu pro analýzu. To platí pro jakoukoli analýzu – vizuální i počítačovou.

V radionuklidové diagnostice, stejně jako ve veškeré radiační diagnostice, platí hlavní pravidlo „kvality spolehlivosti“: shromažďování co největšího množství informací (kvant, elektrických signálů, cyklů, obrazů atd.).

Pomocí počítače se z integrální křivky konstruované na základě výsledků analýzy srdečních obrazů vypočítá ejekční frakce, rychlost plnění a vyprazdňování komory, délka systoly a diastoly. Ejekční frakce (EF) se určí podle vzorce:

Kde DO a CO jsou hodnoty rychlosti impulsů (hladiny radioaktivity) v enddiastolické a endsystolické fázi srdečního cyklu.

Ejekční frakce je jedním z nejcitlivějších ukazatelů funkce komor. Normálně kolísá kolem 50 % pro pravou komoru a 60 % pro levou komoru. U pacientů s infarktem myokardu je ejekční frakce vždy snížena úměrně objemu léze, což má známou prognostickou hodnotu. Tento ukazatel je také snížen u řady lézí srdečního svalu: kardioskleróza, myokardiopatie, myokarditida atd.

Rovnovážná ventrikulografie může být použita k detekci omezených poruch kontraktility levé komory: lokální dyskineze, hypokineze, akineze. Za tímto účelem je obraz komory rozdělen do několika segmentů - od 8 do 40. U každého segmentu je studován pohyb stěny komory během srdečních kontrakcí. Rovnovážná ventrikulografie má značnou hodnotu pro detekci pacientů se sníženými funkčními rezervami srdečního svalu. Tito lidé tvoří skupinu s vysokým rizikem vzniku akutního srdečního selhání nebo infarktu myokardu. Toto vyšetření podstupují za podmínek dávkované zátěže na kole, aby se odhalily oblasti stěny komory, které se zátěží nezvládají, ačkoli v klidném stavu pacienta nejsou pozorovány žádné odchylky. Tento stav se nazývá stresem indukovaná ischemie myokardu.

Rovnovážná ventrikulografie umožňuje vypočítat regurgitační frakci, tj. množství zpětného toku krve u srdečních vad doprovázených chlopenní insuficiencí. Další výhodou metody je, že studie může být prováděna po dlouhou dobu, po dobu několika hodin, a studovat například vliv léků na srdeční činnost.

Radionuklidová angiokardiografie je metoda střídání prvního průchodu radiofarmak srdečními komorami po jejich rychlém intravenózním podání v malém objemu (bolusu).

Obvykle se používá 99mTc-pertechnetát s aktivitou 4-6 MBq na 1 kg tělesné hmotnosti v objemu 0,5-1,0 ml. Studie se provádí na gamakameře vybavené vysoce výkonným počítačem. Do paměti počítače se zaznamená série snímků srdce během průchodu radiofarmaka (15-20 snímků po dobu maximálně 30 s). Poté se po výběru „zóny zájmu“ (obvykle se jedná o oblast kořene plic nebo pravé komory) analyzuje intenzita záření radiofarmaka. Křivky průchodu radiofarmaka pravými srdečními komorami a plícemi mají obvykle vzhled jednoho vysokého strmého vrcholu. Za patologických stavů se křivka zplošťuje (když je radiofarmakum v srdečních komorách zředěno) nebo prodlužuje (když je radiofarmakum v komoře zadrženo).

U některých vrozených srdečních vad je arteriální krev přesměrována z levých srdečních komor doprava. Takové zkraty (nazývané levopravé zkraty) se vyskytují při defektech srdeční přepážky. Na radionuklidových angiokardiogramech se levopravý zkrat projeví jako opakovaný vzestup křivky v „zóně zájmu“ plic. U jiných vrozených srdečních vad se žilní krev, která ještě není obohacena kyslíkem, opět dostává, obchází plíce, do systémového oběhu (pravolevé zkraty). Známkou takového zkratu na radionuklidovém angiokardiogramu je výskyt vrcholu radioaktivity v levé komoře a aortě předtím, než je maximální radioaktivita zaregistrována v plicích. U získaných srdečních vad umožňují angiokardiogramy určit stupeň regurgitace mitrálním a aortálním otvorem.

Perfuzní scintigrafie myokardu se používá především ke studiu průtoku krve myokardiem a do určité míry k posouzení úrovně metabolismu v srdečním svalu. Provádí se s léky ^99mT1 -chlorid a ^99mTc -sesamibi. Obě radiofarmaka, procházející cévami, které vyživují srdeční sval, rychle difundují do okolní svalové tkáně a zapojují se do metabolických procesů, simulují draselné ionty. Intenzita akumulace těchto radiofarmak v srdečním svalu tedy odráží objem průtoku krve a úroveň metabolických procesů v srdečním svalu.

K akumulaci radiofarmak v myokardu dochází poměrně rychle a dosahuje svého maxima za 5-10 minut. To umožňuje provádět studii v různých projekcích. Normální perfuzní obraz levé komory na scintigramech vypadá jako homogenní stín ve tvaru podkovy s centrálním defektem, který odpovídá komorové dutině. Ischemické zóny, které vznikají během infarktu, se zobrazí jako oblasti se sníženou fixací radiofarmaka. Vizuálnější a především spolehlivější data při studiu perfuze myokardu lze získat pomocí jednofotonové emisní tomografie. V posledních letech byly získány zajímavé a důležité fyziologické údaje o fungování srdečního svalu s použitím ultrakrátkodobých pozitronové emitující nuklidy jako radiofarmak, jako je F-DG, tj. pomocí dvoufotonové emisní tomografie. Zatím je to však možné pouze v určitých velkých výzkumných centrech.

Nové možnosti v hodnocení srdeční funkce se objevily se zlepšením počítačové tomografie, kdy bylo možné provádět sérii tomogramů s krátkými expozicemi na pozadí bolusové injekce rentgenkontrastní látky. Do žíly v lokti se pomocí automatické stříkačky vstříkne 50–100 ml neiontové kontrastní látky – omnipak nebo ultravist. Srovnávací analýza srdečních řezů pomocí počítačové denzitometrie umožňuje určit pohyb krve v srdečních dutinách během celého srdečního cyklu.

Počítačová tomografie dosáhla obzvláště významného pokroku ve výzkumu srdce s vývojem elektronových počítačových tomografů. Taková zařízení umožňují nejen pořizovat velké množství snímků s velmi krátkými expozičními časy, ale také vytvářet simulaci dynamiky srdeční kontrakce v reálném čase a dokonce i provádět trojrozměrnou rekonstrukci pohybujícího se srdce.

Další neméně dynamicky se rozvíjející metodou studia srdeční funkce je magnetická rezonance. Díky vysoké intenzitě magnetického pole a vytvoření nové generace vysoce výkonných počítačů bylo možné shromažďovat informace potřebné pro rekonstrukci obrazu ve velmi krátkých časových intervalech, zejména analyzovat koncovou systolickou a koncovou diastolickou fázi srdečního cyklu v reálném čase.

Lékař má k dispozici mnoho radiologických metod pro posouzení kontraktilní funkce srdečního svalu a průtoku krve myokardiem. Nicméně bez ohledu na to, jak moc se lékař snaží omezit na neinvazivní metody, je u řady pacientů nutné použít složitější postupy spojené s cévní katetrizací a umělým kontrastem srdečních dutin a koronárních cév - rentgenovou ventrikulografii a koronární angiografii.

Ventrikulografie je nezbytná, protože má vyšší citlivost a přesnost při hodnocení funkce levé komory než jiné metody. To platí zejména pro identifikaci poruch lokální kontraktility levé komory. Informace o regionálních poruchách myokardu jsou nezbytné pro stanovení závažnosti ischemické choroby srdeční, posouzení indikací k chirurgickým zákrokům, transluminální angioplastice koronárních tepen, trombolýze při infarktu myokardu. Ventrikulografie navíc umožňuje objektivní posouzení výsledků zátěžových a diagnostických testů na ischemickou chorobu srdeční (test stimulace síní, bicyklový ergometrický test atd.).

Rentgenkontrastní látka se vstříkne v objemu 50 ml rychlostí 10-15 ml/s a provede se filmování. Filmové snímky jasně ukazují změny ve stínu kontrastní látky v dutině levé komory. Při pečlivém prozkoumání filmových snímků je možné si všimnout výrazných poruch kontraktility myokardu: absence pohybu stěny v jakékoli oblasti nebo paradoxních pohybů, tj. vyboulení v okamžiku systoly.

Pro identifikaci méně výrazných a lokálních poruch kontraktility je běžné provádět samostatnou analýzu 5-8 standardních segmentů siluety levé komory (pro snímek v pravé přední šikmé projekci pod úhlem 30). Obr. 111.66 znázorňuje rozdělení komory na 8 segmentů. Byly navrženy různé metody pro posouzení kontraktility podle segmentů. Jednou z nich je, že se od středu dlouhé osy komory ke konturám stínu komory nakreslí 60 poloměrů. Každý poloměr se měří v enddiastolické fázi a podle toho se měří stupeň jeho zkrácení během komorové kontrakce. Na základě těchto měření se provádí počítačové zpracování a diagnostika regionálních poruch kontraktility.

Nepostradatelnou přímou metodou pro studium koronárního průtoku krve je selektivní koronarografie. Prostřednictvím katétru zavedeného postupně do levé a poté do pravé koronární tepny se automatickým injektorem vstříkne rentgenkontrastní látka a provede se filmování. Výsledné snímky odrážejí jak morfologii celého systému koronárních tepen, tak i charakter krevního oběhu ve všech částech srdce.

Indikace pro koronární angiografii jsou poměrně široké. Za prvé, koronární angiografie je indikována ve všech nedostatečně jasných případech pro ověření ischemické choroby srdeční, volbu léčebné metody akutního infarktu myokardu, diferenciální diagnostiku infarktu myokardu a kardiomyopatie. Stejně jako v kombinaci s opakovanou biopsií srdce - pokud existuje podezření na rejekční reakci během jeho transplantace. Za druhé, koronární angiografie se používá v případech přísného profesionálního výběru, pokud existuje podezření na možné poškození koronárních tepen u pilotů, řídících letového provozu, řidičů meziměstských autobusů a vlaků, protože rozvoj akutního infarktu myokardu u těchto pracovníků představuje hrozbu pro cestující a jejich okolí.

Absolutní kontraindikací koronární angiografie je intolerance kontrastní látky. Relativní kontraindikace zahrnují těžké poškození vnitřních orgánů: jater, ledvin atd. Koronární angiografii lze provádět pouze na speciálně vybavených rentgenových operačních jednotkách, které jsou vybaveny všemi prostředky k obnovení srdeční činnosti. V některých případech může být zavedení kontrastní látky (a v případě funkčních testů musí být zavedena několikrát do každé koronární tepny) doprovázeno brachykardií, extrasystolou a někdy i dočasnou transverzální srdeční blokádou a dokonce i fibrilací. Kromě vizuální analýzy koronárních angiogramů se také zpracovávají počítačově. Pro analýzu kontur stínu tepen se na displeji zvýrazňují pouze obrysy tepny. V případě stenózy se vykreslí graf stenózy.