Обзор
Эхокардиография — один из самых мощных инструментов диагностики и мониторинга, доступных современному реаниматологу. Хотя его потенциал был впервые признан более 20 лет назад, только недавно он стал основным приложением визуализации в отделениях интенсивной терапии (ОИТ). Однако широкое применение передовых эхокардиографических методов в отделениях интенсивной терапии остается, к сожалению, ограниченным кругом отдельных экспертов по всему миру, а огромный потенциал совместных исследований кардиологов и реаниматологов в этой области остается в значительной степени непризнанным. Причины этого во многом исторические; Кардиология и интенсивная терапия развивались параллельно, причем эти две специальности практически не пересекались. С изменением парадигмы кардиологических вмешательств (чрескожные коронарные, клапанные и электрофизиологические процедуры) произошло понятное изменение акцента с более традиционных специальностей, основанных на физиологии сердца, на новые интервенционные специализации. Развитие сложных и сложных методов визуализации (магнитный резонанс сердца и компьютерная томография) создало дополнительную конкуренцию эхокардиографии как узкой специализации кардиологии. Споры относительно практики, обучения, аккредитации и «права собственности» до недавнего времени усиливали потенциальный конфликт между кардиологами и реаниматологами по поводу использования эхокардиографии в отделениях интенсивной терапии ( таблица 28-1 ). Тем не менее, растущая доступность ультразвуковых аппаратов, а также опасения относительно безопасности катетера легочной артерии привели к тому, что врачи-реаниматологи стали использовать эхокардиографию как часть своего набора методов диагностики и мониторинга. Эта глава иллюстрирует некоторые забытые физиологические эхокардиографические методы, а также некоторые потенциальные области, где новые методы могут оказаться полезными в отделениях интенсивной терапии.
ТАБЛИЦА 28-1
Базовые и продвинутые эхокардиографические методы в отделениях интенсивной терапии
Техника | Рекомендуется регулярное использование в отделении интенсивной терапии? | Комментарии |
Фокусированная базовая эхокардиография | Да | Простое и бинарное принятие решений для исключения/диагностики излечимых причин состояний перед арестом и арестом |
Фракция выброса | Нет | Нормальные значения неизвестны в отделении интенсивной терапииСлишком много динамических переменныхНе измеряется сократимость |
Функция длинной оси | Да | Легко получить (даже при неоптимальных изображениях) Воспроизводимость Чувствителен к ишемии |
Физиологический допплер | Да | Оценка стандартной эходинамикиОценка t-IVT |
Деформация/скорость деформации | Нет | Инструмент исследованияНе проверен на критически больных взрослых. Разрешение изображения является проблемой. |
3D/4D | Да: по особым показаниям | Определение парапротезной регургитацииОценка механизма МР (чрескожное восстановление)Функция/диссинхрония правого желудочка (исследование) |
3D/4D, трехмерная/трехмерная эхокардиография в реальном времени; отделение интенсивной терапии, отделение интенсивной терапии; МР — митральная регургитация; t-IVT, общее изоволюмическое время.
Функция левого желудочка (ЛЖ)
Механизм функции ЛЖ в систолу и диастолу сложен, с различной ориентацией волокон в разных слоях мышц и включает малое и продольное сокращение, ротационное сокращение, а также дифференциальные базальные и апикальные векторы вращения. Что касается более старых методов, оценка сократительной способности ЛЖ обычно зависит либо от линейных показателей изменений внутренних размеров ЛЖ (фракционное укорочение) или различий между систолической и диастолической площадями/объемами на малой оси (фракция выброса), а не от утолщения миокарда за единицу времени. се. Нормальные значения фракционного укорочения и фракции выброса у больных в критическом состоянии неизвестны и остаются сильно варьирующими в зависимости от вмешательств в отделении интенсивной терапии, а также от присущей сократительной способности миокарда. Истинная ценность других, менее широко используемых методов (функции длинной оси и общего изоволюмического времени) еще не осознана в условиях отделения интенсивной терапии, а ценность новых методов (деформация и скорость деформации) еще предстоит оценить.
Функция длинной оси
Субэндокардиальные волокна левого желудочка идут продольно, что приводит к характерному движению митрального кольца к верхушке сердца в систолу с последующей ретракцией в диастолу. Регионарная ишемия миокарда (вызванная положительными инотропными агентами) может приводить к изменениям в показателях активности региональной стенки, связанным с падением сердечного выброса при пиковом стрессе. Также может развиться регионарная диссинхрония , о чем свидетельствует появление/ухудшение поствыбросного укорочения, удлинение общего изоволюмического времени (t-IVT) и связанное с этим увеличение продолжительности QRS. Этот ответ контрастирует с нормальным укорочением продолжительности QRS и t-IVT в ответ на инотропные препараты. Таким образом, существует возможность диагностировать субклиническую ишемию миокарда/инфаркт миокарда I/II типа с помощью этого простого метода ( рис. 28-1 ). Кроме того, поскольку t-IVT является основным фактором, определяющим максимальный сердечный выброс во время фармакологического стресса, возможно индивидуально титровать реакцию на положительные инотропные препараты, чтобы минимизировать электромеханическую диссинхронию и избежать ограничения сердечного выброса (рис. 28) . -2 ).
РИСУНОК 28-1 . ТТЭ у молодого пациента с инфарктом миокарда II типа. А — MAPSE боковой стенки с поствыбрасывающим укорочением (красная стрелка). B: PW-допплерография митрального клапана, показывающая аномальное наполнение с суммированием (в результате тахикардии) и доминирующей волной А. MAPSE — систолическая экскурсия в плоскости митрального кольца; ПВ – импульсная волна; ТТЭ – трансторакальная эхокардиограмма.
РИСУНОК 28-2. Межжелудочковая диссинхрония, демонстрируемая М-режимом, TDI и PW-допплером; A и B — кривые М-режима правого (TAPSE) и левого (MAPSE) желудочков, отображающие продолжительное и позднее движение ЛЖ по сравнению со свободной стенкой ПЖ, а также уменьшенную экскурсию. C, PW TDI правого (зеленого) и левого (желтого) желудочков, взятых из проиллюстрированных областей (миниатюрные изображения слева, а именно свободной стенки ЛЖ и ПЖ соответственно). Скорости TDI ЛЖ снижены и задержаны. D: PW-допплерография легочного клапана, показывающая период преждевременного выброса 98 мс. E, PW-допплерография аортального клапана, показывающая период предвыброса 164 мс. Таким образом, эхо демонстрирует значительную задержку сокращения ЛЖ по сравнению с ПЖ, что приводит к задержке выброса. LV, левый желудочек; MAPSE — систолическая экскурсия в плоскости митрального кольца; ПВ – импульсная волна; ПЖ, правый желудочек; TAPSE — систолическая экскурсия плоскости трикуспидального кольца; TDI, тканевая допплерография.
Общее изоволюмическое время (t-IVT)
Факторы, увеличивающие этот показатель глобальной электромеханической диссинхронии ЛЖ, включают ишемию, нарушения системы проводимости и условия нагрузки. Хотя нет обширной литературы по ресинхронизирующей терапии (атриовентрикулярной [АВ] и/или желудочково-желудочковой [ВВ]) в отделениях интенсивной терапии, эффекты диссинхронии хорошо известны (включая снижение сократительной способности ЛЖ [dP/dT], пульсового давления, фракции выброса и сердечный выброс, время диастолического наполнения и увеличение продолжительности митральной регургитации и t-IVT). Даже простые манипуляции с частотой сердечных сокращений и АВ-задержкой могут привести к значительному улучшению наполнения сердца ( рис. 28-3 ). Глобальная электромеханическая диссинхрония ЛЖ, измеряемая с помощью t-IVT, встречается часто (22% пациентов в кардиоторакальных отделениях интенсивной терапии) и связана с повышенной смертностью (7,5% против 25%, P = 0,2, Tavazzi et al, неопубликованные данные). Новые серии случаев позволяют предположить, что ресинхронизирующая терапия может быть полезна у отдельных пациентов в отделениях интенсивной терапии; однако отбор случаев остается важным.
РИСУНОК 28-3. Трансмитральный импульсно-волновой допплер у пациента, демонстрирующий эффект оптимизации кардиостимуляции. А — нативная проводимость (обратите внимание на широкую продолжительность QRS на ЭКГ) и заполнение одиночного зубца Е. Б — стимуляция DDD с короткой AV-задержкой, с наличием зубцов E и A в трансмитральной допплерографии. AV — атриовентрикулярная задержка; DDD, двухкамерный; ЭКГ, электрокардиограмма; ПВ, импульсно-волновой.
Визуализация деформации и скорости деформации
Эти методы были предложены для улучшения способности выявлять ишемию и дисфункцию желудочков, которые не могут быть продемонстрированы другими более «традиционными» эхокардиографическими методами. Деформация/скорость деформации являются мерой деформации миокарда и описывают как природу, так и функцию сердечной ткани. Эти методы существенно отличаются от традиционных методов оценки функции ЛЖ, которые измеряют изменения внутренних размеров ЛЖ. Скорость деформации/скорости деформации ( рис. 28-4 ) можно измерить с помощью допплерографии или двумерной (с отслеживанием спеклов) эхокардиографии.
РИСУНОК 28-4 . Трехмерное региональное растяжение у пациента с ишемической кардиомиопатией. А. Региональное отслеживание показывает выраженную внутрижелудочковую диссинхронию (SV 41,3, EF 13,2%). Б. После ресинхронизирующей терапии у того же пациента наблюдается более синхронное сокращение. Отметим также, что одновременно значительно увеличилась фракция выброса (SV 127,5, EF 27,7%). 3D, Трехмерный; ФВ, фракция выброса; СВ, ударный объем.
Скорость деформации измеряют путем получения серии кривых скорости (по данным тканевой допплерографии [TDI], включающей изоволюмическое сокращение, систолический, диастолический и предсердный компоненты), чтобы продемонстрировать градиент скорости по длине стенки желудочка. Расчет регрессии между точками данных скорости соседних тканей на этой длине используется для определения скорости деформации, которая интегрируется для расчета деформации. Таким образом, скорость деформации (SR) отражает dP/dT соседних областей миокарда (SR = (V 1 — V 2 )/L; где V = скорость и L = длина) и считается менее зависимой от нагрузки, чем деформация. . Деформация (ε) — это безразмерная мера только удлинения и укорочения (определяемая как изменение расстояния между двумя точками, деленное на начальное расстояние между этими двумя точками, ε = [L 1 − L 0 )/L 0 ]), предполагает несжимаемость. тканей и может быть рассчитана для трех осей движения миокарда, приводящего к продольной, окружной и радиальной деформации. Эти методы были хорошо проверены с помощью магнитно-резонансного сканирования сердца и моделей животных с использованием сономометрии. Поскольку данные получены из TDI, существуют определенные предостережения относительно их использования; в частности чувствительность к сигнальному шуму и выравниванию. Отслеживание спеклов использует двумерную эхокардиографию для определения областей корреляции в блоках сигнатур эхокардиографической ткани с обратным рассеянием и соответствующим образом отслеживает движение ткани, обеспечивая одновременный продольный, радиальный, окружной, а также торсионный анализ. Это позволяет избежать угловой зависимости допплера и позволяет одновременно опрашивать несколько векторов движения (см. Рисунок 28-4 ).
В настоящее время визуализация скорости деформации рассматривается как инструмент для понимания механики миокарда. Он очень чувствителен при обнаружении изменений в движении стенок, и текущие клинические применения включают потенциальную идентификацию жизнеспособности миокарда и обнаружение субклинической дисфункции желудочков. В отделениях интенсивной терапии новые исследования (у педиатрических пациентов) предполагают потенциальное использование отслеживания спеклов для выявления желудочковой дисфункции при септическом шоке, что не оценивается с помощью традиционной эхокардиографии. В этих исследованиях, несмотря на отсутствие очевидных различий во фракционном укорочении и фракции выброса между контрольной группой и детьми с сепсисом, были продемонстрированы значительные отклонения в окружной и продольной деформации, скорости деформации, радиальном смещении, а также скорости вращения и смещении. Существуют барьеры для широкого внедрения этих инструментов, включая необходимость глубокого понимания сложной методологии, лежащей в основе их достоверности, технические проблемы (получение и анализ изображений), а также продолжающееся отсутствие консенсуса относительно превосходства любого из массивов. потенциальных измерений. Эти методы в настоящее время следует рассматривать только как потенциальные исследовательские инструменты для оценки функции желудочков у больных в критическом состоянии, и, как и в случае любого высокоразвитого метода визуализации, внимание должно быть обращено на фактическое и потенциальное временное разрешение этого метода. Более того, качество первичного изображения остается проблемой у пациентов отделений интенсивной терапии. Если то, что появляется в педиатрической популяции, можно перенести и на взрослое население отделений интенсивной терапии, потенциал этих методов в выяснении дисфункции миокарда в отделениях интенсивной терапии является многообещающим.
Функция правого желудочка (ПЖ)
Правый желудочек чрезвычайно чувствителен к увеличению постнагрузки и снижению коронарной перфузии, поэтому недостаточность может возникнуть из-за любого из этих факторов (или их комбинации). Оба фактора можно легко обнаружить с помощью эхокардиографии (см. главу 33 ). В отделениях интенсивной терапии дисфункция ПЖ чаще всего является вторичной по отношению к повышенной постнагрузке в результате заболевания легких и/или дисфункции левого желудочка, где эхокардиография также имеет решающее значение для диагностики (см. главы 28 и 33 ). Для оценки систолической функции ПЖ обычно используется ряд традиционных эхокардиографических методов, включая систолическую экскурсию плоскости трикуспидального кольца (TAPSE), TDI (см. главу 33 ) и индекс работоспособности миокарда ПЖ (см. Рисунок 28-2 ); однако измерения геометрии и объемов ПЖ сложны. Трехмерная (3D) эхокардиография имеет большой потенциал изменить способ оценки объема ПЖ в отделениях интенсивной терапии. С другой стороны, при использовании эхокардиографии можно многое узнать, используя более физиологичный подход к правому желудочку, используя простые методы (например, изменение фракционной площади правого желудочка). Это может помочь в терапевтических вмешательствах для улучшения работы ПЖ в отделении интенсивной терапии.
Продолжительность трикуспидальной регургитации
Все эхокардиографисты регулярно исследуют сигнал трикуспидальной регургитации, чтобы оценить тяжесть легочной гипертензии, которая рассчитывается по упрощенному уравнению Бернулли (см. главу 33 ). Реже обращают внимание на продолжительность трикуспидальной регургитации. Когда регургитация длительная (либо из-за удлиненной систолы, связанной с легочной гипертензией, либо из-за нарушения проводящей системы), она может временно влиять на наполнение сердца (как в правой, так и иногда в левой половине сердца), тем самым ограничивая сердечный выброс ( рис. 28-) . 5 ). Как и при длительной митральной регургитации, следует найти причину и, если возможно, устранить ее. Кроме того, необходимо провести эхокардиографическую оптимизацию частоты сердечных сокращений, чтобы максимизировать время, доступное для диастолы, хотя это должно быть сбалансировано с часто сопутствующим требованием адекватной частоты сердечных сокращений при наличии фиксированного ударного объема.
РИСУНОК 28-5 . CW-допплерография у пациента с тяжелой легочной гипертензией (RAP = 15, PASP = 75 мм рт. ст.). Продолжительность TR составляет 596 мс (обозначена красными стрелками ), интервал RR — 789 мс. Это обеспечивает только 193 мс для наполнения желудочков (обозначено белыми стрелками ). CW, непрерывная волна; PASP, систолическое давление в легочной артерии; RAP, давление в правом предсердии; ТР — трикуспидальная регургитация; TRVmax — максимальная скорость трикуспидальной регургитации; TRmaxPG — максимальный градиент давления при трикуспидальной регургитации.
Ограничение РВ
Хотя концепция ограничения ЛЖ хорошо известна, ограничение ПЖ менее распространено, за исключением детской кардиологии. Диагноз ставится с помощью импульсно-волновой допплерографии клапана легочной артерии, демонстрирующей прямой кровоток в поздней диастоле и открытие клапана легочной артерии во время систолы предсердий. Это происходит, когда конечное диастолическое давление ПЖ превышает диастолическое давление в легочной артерии, причем предполагаемый механизм заключается в том, что жесткий правый желудочек не наполняется ( рис. 28-6 ). Вентиляция с положительным давлением приводит к увеличению соотношения Е/А трикуспидального клапана и может упразднить диастолическую волну легочной артерии, что усложняет диагностику. Литературы для взрослых в отделениях интенсивной терапии недостаточно; однако вышеупомянутые эхокардиографические особенности можно увидеть у 43–50% пациентов (Тавацци, неопубликованные данные). Спутывающие факторы включают наличие ограничения ЛЖ, повышение диастолического давления в легочной артерии, тахикардию и потребность в высоком давлении искусственной вентиляции легких. Однако важность диагностики становится очевидной при рассмотрении влияния вдоха на этот прямой поток. Относительный вклад рестриктивной антеградной волны А в легочный поток (и, следовательно, правосторонний выброс) изменяется в результате вентиляции с положительным давлением (вдох 7 ± 8% против выдоха 22 ± 10%), что позволяет предположить, что при постановке диагноза механическую вентиляцию следует модифицировать, чтобы свести к минимуму этот неблагоприятный эффект, когда это возможно.
РИСУНОК 28-6. TEE-изображение PW-допплера через клапан легочной артерии. Пресистолическая волна (красная стрелка) , указывающая на ограничительный характер наполнения ПЖ. Первый систолический пик возникает вскоре после открытия клапана (в данном случае через 65 мс) и вместе со вторым пиком систолической волны (белая стрелка) указывает на легочную гипертензию и/или высокое сопротивление легочных сосудов. PW, импульсная волна; ПЖ, правый желудочек; TEE, чреспищеводная эхокардиография.
Трехмерная (3D) и четырехмерная (4D) визуализация
Несмотря на значительные достижения в области визуализации сердца (например, магнитный резонанс), последние технологические достижения в эхокардиографии изменили качество изображения, позволив разработать трехмерную и четырехмерную (4D) (3D в реальном времени) визуализацию с помощью трансторакальной и, в последнее время, чреспищеводная эхокардиография. В отделении интенсивной терапии 3D-эхокардиография может позволить одновременно оценить все сегменты левого или правого желудочка на наличие нарушений движения регионарных стенок и/или диссинхронии, детальную оценку механизма и тяжести митральной регургитации и определение границ парапротезной клапанной регургитации ( рис. 28- ). 7 ), хотя расширенная оценка митрального клапана более актуальна для кардиоторакального, а не общего отделения интенсивной терапии.
РИСУНОК 28-7. Трехмерный (4D) вид TEE в реальном времени, сделанный с крыши левого предсердия: изображение протеза митрального клапана с одним наклонным диском и парапротезным расхождением (стрелка). Миниатюра клапана показана в правом верхнем углу рисунка. 3D, Трехмерный; 4D, четырехмерный; TEE, чреспищеводная эхокардиография.
Было высказано предположение, что 3D-эхокардиография превосходит двумерную (2D) визуализацию для оценки фракции выброса и диагностики региональных нарушений движения стенок. Его способность оценивать внутрижелудочковую диссинхронию левого желудочка основана на региональном времени достижения минимального систолического объема, который измеряется от начала комплекса QRS и выводится либо по максимальной разнице между двумя областями, либо по стандартному отклонению вверх. до 17 региональных томов. Сообщается, что оценка правого желудочка с помощью 3D-изображения превосходит 2D-эхокардиографию при оценке объемов и сократимости. Хотя 3D-эхокардиография может недооценивать объемы ПЖ (по сравнению с золотым стандартом магнитно-резонансной томографии сердца), преимущества сложной техники прикроватной визуализации очевидны. Потенциал 3D/4D-эхокардиографии для оценки функции желудочков в отделениях интенсивной терапии еще не полностью изучен, но его потенциал очевиден.
Заключение
Применение современной эхокардиографии в реанимации обширно, особенно при рассмотрении электромеханики сердца. Кардиологи возвращаются в отделения интенсивной терапии, а реаниматологи начинают использовать технику эхокардиографии, поэтому потенциал для будущих совместных исследований в этой интересной и динамичной области очевиден. Не следует пренебрегать применением старых эхокардиографических методов в отделениях интенсивной терапии, поскольку эти методы еще многое могут предложить.