Расширенная оценка сердечной функции плода

Если измерение среднего диаметра аорты составляет 4 мм для данного срока беременности, а стандартное отклонение равно 0,6, какими будут 5-й и 95-й процентили?

Расчеты следующие:

1. Z-балл для 95-го процентиля равен +1,65

2. Z-балл для 5-го процентиля равен -1.65

3. Z-балл умножается на стандартное отклонение.

a. 95-й процентиль = среднее значение + (1,65 × SD) = 4 + (1.65 × 0.6) = 4.99

б. 5−й процентиль = среднее значение — (1,65 × SD) = 4 − (1.65 × 0.6) = 3.01

Втаблице 5.3 приведены Z-баллы для часто используемых процентилей.

Таблица 5.3

Часто используемые процентили и соответствующие им Z-баллы

Процентиль

Z-балл

1

−2.33

2.5

−1.96

5

−1.65

10

−1.28

20

−0.84

25

−0.67

50

0

75

0.67

80

0.84

90

1.28

95

1.65

97.5

1.96

99

2.33

Другим использованием этой таблицы было бы вычисление стандартного отклонения от процентилей. Первым шагом было бы найти интересующий процентиль из таблиц 5.1 или 5.2, а затем определить соответствующий Z-балл, равный стандартному отклонению. Например, если кто-то хочет найти стандартное отклонение для 10-го процентиля, пользователь должен обратиться к таблице 5.2 и найти значение, наиболее близкое к 10-му процентилю. После идентификации исследователь найдет значение в левой части таблицы, равное 1,2, и значение в верхней части таблицы, равное 0,08. Следовательно, соответствующий Z-балл (стандартное отклонение) равен -1,28.

Создание процентильных графиков

Авторы исследований, упомянутых в этой главе, сообщили о различных типах анализа данных в форме уравнений регрессии, процентилей, стандартных отклонений и стандартной ошибки оценки. Несмотря на то, что данные могут представляться в разных форматах, используя концепции, описанные выше, 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили для различных измерений сердечной деятельности могут быть рассчитаны с использованием электронной таблицы Excel. Таблицы 5.4 и 5.5 представляют собой примеры линейных и квадратных уравнений, используемых для построения процентильных кривых, используемых в этой главе.

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕРДЕЧНЫХ СТРУКТУР ПЛОДА В M-РЕЖИМЕ

Методы получения измерений камер желудочков в М-режиме

Об использовании ультразвука в М-режиме для обнаружения движения сердца впервые сообщалось в 1971 году, за которым последовало его использование для обнаружения смерти плода в 1976 году.10,11 В 1980 году Кляйнман и др.12 опубликовали первую статью с использованием М-режима для диагностики нарушений сердечного ритма и функции. В 1981 году DeVore и др.13 сообщили об использовании M-режима для измерения времени предварительного выброса и выброса желудочков правого и левого желудочков. В период с 1982 по 2011 год несколько исследователей сообщили об использовании направленной в реальном времени эхокардиографии в М-режиме и кардиостимуляции в М-режиме для получения записей в М-режиме, на основе которых они проводили измерения сердечной деятельности и выводящих путей.1-5,14-17 Таблица 5.6 содержит краткое изложение каждого из вышеупомянутых исследований. Аллан, Девор, Картье и Люван представили уравнения регрессии, в то время как Сент–Джон Саттон провел только корреляционный анализ.1–17 Исследователи сравнили измерения сердечной деятельности с гестационным возрастом и / или биометрическими данными плода (бипариетальный диаметр, окружность головы, брюшной полости и длина бедра). Рис. 5.1……………………………………………………. сравниваются два метода, с помощью которых регистрировался М-режим в вышеупомянутых исследованиях, для измерения диаметров желудочков и соответствующих измерений, как определено в таблице 5.6. Первый метод позволяет получить М-режим из области, расположенной чуть ниже движения створок митрального и трехстворчатого клапанов (рис. 5.1). Когда М-режим получают на этом уровне, часто стенка левого желудочка затемняется из-за прилегающей сосочковой мышцы. Второй метод позволяет проводить регистрацию на уровне атриовентрикулярных клапанов, которые имеют наибольший диаметр камер (рис. 5.1). В результате я предпочитаю измерять все размеры камеры, используя этот подход.

РИСУНОК 5.1: Это иллюстрирует запись в М-режиме, полученную при наведении курсора ниже уровня створок атриовентрикулярного (AV) клапана (верхняя панель) и на уровне створок (нижняя панель). Когда курсор находится на уровне клапанов, сосочковая мышца левого желудочка не заслоняет границу стенки левого желудочка. Кроме того, для измерения размера клапана можно определить экскурсию открытия митрального клапана (MVE) и экскурсию открытия трехстворчатого клапана (TVE). ЛЖ, левый желудочек; RV, правый желудочек; LA, левое предсердие; RA, правое предсердие; BVOD, внешний размер бивентрикула; RVID-D, внутренний размер правого желудочка в конце диастолы; RVID-S, внутренний размер правого желудочка в конце систолы; LVID-D, внутренний размер левого желудочка в конце диастолы; LVID-S, внутренний размер левого желудочка в конце систолы; LVWT, толщина стенки левого желудочка в конце систолы. диастола; RVWT — толщина стенки правого желудочка в конечную диастолу; IVWT — толщина стенки межжелудочковой перегородки в конечную диастолу; Фракционное укорочение вычисляется следующим образом: Правый желудочек: [(RVID-D — RVID-S)/RVID-D]; Левый желудочек: [(LVID-D — LVID−S)/LVID-D].

Сравнение 5%-ных и 95%-ных процентильных графиков внутренних размеров правого и левого желудочков

Гестационный возраст

На рисунке 5.2 сравниваются внутренние размеры правого и левого желудочков в конечном диастолическом диапазоне между Allan et al.1 и Luewan et al.5 Разница между процентилями 5% и 95% меньше во втором триместре, но шире в третьем триместре при использовании полиномиальной регрессии (Luewan et al.5) по сравнению с линейной регрессией (Allan et al.1). Аллан и др.1 получили измерения в М-режиме на уровне чуть ниже митрального и трехстворчатого клапанов, в то время как Люван и др.5 получили измерения на уровне клапанов.

РИСУНОК 5.2: Сравнение среднего значения 95% и 5% для левого и правого внутренних размеров между исследованиями Allan et al.1 и Luewan et al.5 Allan et al. обнаружено, что наилучшим образом регрессионный анализ подходит для линейного, в то время как Luewan и др. обнаружили, что это полином второго порядка. Данные Луэвана продемонстрировали более узкую полосу для 5% и 95% во втором триместре и более широкую полосу в третьем триместре.

Бипариетальный диаметр

На рисунке 5.3 сравниваются внутренние размеры конечного диастолического давления справа и слева между DeVore et al.2 и Luewan et al.5 Доверительные интервалы 5% и 95% шире в третьем триместре при использовании полиномиальной регрессии (Luewan et al.5) по сравнению с линейной регрессией (DeVore et al.2). Как DeVore et al.2, так и Luewan et al.5 получили измерения желудочков на уровне открытия и закрытия створок митрального и трехстворчатого клапанов (рис. 5.1).

РИСУНОК 5.3: Сравнение среднего значения 95% и 5% для левого и правого внутренних размеров между исследованиями DeVore et al.2 и Luewan et al.5 DeVore et al. обнаружено, что наилучшим образом регрессионный анализ подходит для линейного, в то время как Luewan и др. обнаружили, что это полином второго порядка. Сравнивая два графика, данные Луэвана показали более широкую полосу для 5% и 95% в течение третьего триместра для обоих желудочков.

Сравнение 5%-ных и 95%-ных процентильных графиков внешнего измерения бивентрикула

Бипариетальный диаметр

На рисунке 5.4 сравнивается конечный диастолический внешний размер бивентрикула между DeVore et al.2 и Luewan et al.5 Графики процентилей 5% и 95% в третьем триместре беременности шире при использовании полиномиальной регрессии (Luewan et al.5) по сравнению с линейной регрессией (DeVore et al.2). Как DeVore et al.2, так и Luewan et al.5 получили измерения желудочков на уровне открытия и закрытия створок митрального и трехстворчатого клапанов (рис. 5.1).

РИСУНОК 5.4: Сравнение среднего значения 95% и 5% для внешнего размера бивентрикулярной системы между исследованиями DeVore14 и Luewan.5 DeVore обнаружил, что наилучшим образом регрессионный анализ подходит для линейного, в то время как Luewan обнаружил, что это полином второго порядка. Сравнивая два графика, данные Luewan показали более широкий диапазон для 5% и 95% в течение третьего триместра.

Сравнение 5%-ных и 95%-ных процентильных графиков толщины правого и левого желудочков и межжелудочковых стенок

Бипариетальный диаметр

На рисунке 5.5 сравниваются конечная диастолическая стенка и толщина межжелудочковой перегородки по данным DeVore et al.2 и Luewan et al.5 Графики процентилей 5% и 95% являются более узкими во втором и третьем триместрах при использовании полиномиальной регрессии (Luewan5) по сравнению с линейной регрессией (DeVore et al.2). Как DeVore et al.2, так и Luewan et al.5 получили измерения желудочков на уровне открытия и закрытия створок митрального и трехстворчатого клапанов (рис. 5.1).

РИСУНОК 5.5: Сравнение среднего значения 95% и 5% для стенок желудочков и межжелудочковой перегородки между исследованиями DeVore6 и Luewan.13 Девор обнаружил, что наилучшим образом регрессионный анализ подходит для линейного, в то время как Луэван обнаружил, что это полином второго порядка. Сравнивая два графика, данные Luewan показали более узкую полосу для 5% и 95% случаев на протяжении всей беременности.

Сравнение 5%-ных и 95%-ных процентильных графиков фракции выброса желудочков

Бипариетальный диаметр

На рисунке 5.6 сравнивается фракционное укорочение желудочков ([диастолический размер-систолический размер] / диастолический размер) между DeVore et al.2 и Luewan et al.5 В обоих исследованиях было обнаружено, что наилучшим соответствием является использование линейной регрессии. Сравнивая два графика, данные Luewan и соавт.5 показали более узкую полосу для 5% и 95% для правого желудочка, но аналогичные процентили для левого желудочка. Как DeVore et al.2, так и Luewan et al.5 получили измерения желудочков на уровне открытия и закрытия створок митрального и трехстворчатого клапанов.

РИСУНОК 5.6: Сравнение среднего значения 95% и 5% доли сокращения в исследованиях DeVore6 и Luewan.13 Оба исследования показали, что наилучшим вариантом было использование линейной регрессии. Сравнивая два графика, данные Лювана показали более узкую полосу для 5% и 95% для правого желудочка, но аналогичные доверительные интервалы для левого желудочка.

Сравнение графиков 5% и 95% процентилей для плода с расширенным правым желудочком

Рисунок 5.7 представляет собой М-режим плода с расширенным правым желудочком. У нормального плода изгиб створки трехстворчатого клапана касается стенки правого желудочка, когда створки открываются в начале диастолы. Когда правый желудочек расширен, створка трехстворчатого клапана открывается, но не касается боковой стенки правого желудочка, обнажая пространство между полностью расширенной створкой клапана и стенкой правого желудочка. На основании этого рисунка внутренний размер правого и левого желудочков был нанесен на график в зависимости от срока беременности и бипариетального диаметра1,2,5 (рис. 5.8). Внутренний размер правого желудочка был на уровне 95%, используя данные DeVore et al.,2, но был нормальным для Luewan et al., 5 Фракционное укорочение правого желудочка составило 0,238, что ниже 5% как у DeVore et al.,2, так и у Luewan et al.,5 Внутренний размер левого желудочка был нормальным как у DeVore et al., так и у 2 и Luewan et al.,5, так и у дробного укорочения (0,394 ).

РИСУНОК 5.7: Это запись в М-режиме у плода с расширенным правым желудочком, о чем свидетельствует пространство между экскурсией трехстворчатого клапана и правой боковой стенкой. Белая полоса на индикаторе M-mode демонстрирует это пространство. Измерения в М-режиме перечислены с номерами 1-7 и соответствуют следующим параметрам: 1, внутренний размер правого желудочка -диастола; 2, внутренний размер левого желудочка-диастола; 3, внешний размер бивентрикула-диастола; 4, экскурсия трехстворчатого клапана; 5, экскурсия митрального клапана; 6, внутренний размер правого желудочка-систола; 7, внутренний размер левого желудочка-систола. Фракционное укорочение = (RVID Диастола − RVID систола) / RVID диастола = (Измерение 1 − Измерение 6) /Измерение 1 = (1.68 − 1.28)/1.68 = 0.238.

РИСУНОК 5.8: Случай, проиллюстрированный на рисунке 5.7, демонстрирует, что измерение внутреннего размера правого желудочка составляет 95% для DeVore, но в пределах нормы для Luewan. Сравнивая недели беременности, Аллан продемонстрировал, что внутренний размер правого желудочка составляет 95%, в то время как Луэван показал, что он находится в верхнем диапазоне нормы. Внутренний размер левого желудочка в норме у ДеВоре, Аллана и Луэвана. Частичное укорочение правого желудочка уменьшено как у ДеВоре, так и у Луэвана. У Луэвана она увеличена для левого желудочка, но не для ДеВоре.

Графики M-режима для оценки размера и функции желудочков

С практической точки зрения читатель часто желает использовать графики или таблицы, опубликованные в клинических целях. Для этой главы я создал графики, которые отображают 1–й, 5–й, 50-й, 95-й и 99-й процентили для каждого из измерений, описанных в литературе.1-5 Исходные данные, использованные для создания графиков, были получены из уравнений регрессии, опубликованных авторами.1-5 Процентили были рассчитаны для каждого измерения на основе стандартных отклонений с использованием концепций, описанных в Таблицах 5.4 и 5.5. Оси x и y для каждого измерения имеют был нормализован различными авторами для обеспечения согласованности.

Конечно-диастолический внешний размер бивентрикула (BVOD)

При подозрении на кардиомегалию BVOD может быть полезен для количественной оценки общего размера сердца. В зависимости от основной патологии пользователь может выбрать бипариетальный диаметр, окружность головы, длину бедра или гестационный возраст (рис. 5.9). Например, если у плода брахицефалия и у него короткая бедренная кость, исследователь может выбрать окружность головы или недели беременности в качестве эталона для оценки размера сердца, отличного, скажем, от длины бедренной кости

РИСУНОК 5.9: На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили для внешнего измерения конечного диастолического бивентрикулярного давления для бипариетального диаметра, окружности головы, длины бедра и недель беременности.

Конечно-диастолический внутренний размер левого желудочка (LVID)

Увеличенный левый желудочек наблюдается при раннем критическом стенозе аорты, при котором левый желудочек плохо поддается сокращению. LVID уменьшается в размерах у плодов с коарктацией аорты, а также у плодов с различной степенью синдрома гипоплазии левых отделов сердца. На рисунке 5.10 приведены графики LVID, относящиеся к бипариетальному диаметру, окружности головы, длине бедра и гестационному возрасту.

РИСУНОК 5.10: На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили для внутреннего измерения конечного диастолического значения левого желудочка, относящиеся к бипариетальному диаметру, окружности головки, длине бедра и неделям беременности.

Конечно-диастолический внутренний размер правого желудочка (RVID)

Увеличенный правый желудочек — наиболее распространенная находка, которую я наблюдаю при оценке сердца плода. Это может наблюдаться при задержке внутриутробного развития, преждевременных беременностях, коарктации аорты и других состояниях плода, которые приводят либо к объемной нагрузке правого желудочка и / или повышению легочного сосудистого сопротивления.18–20 Нарисунке 5.11,,, приведены графики RVID для бипариетального диаметра, окружности головы, длины бедра и гестационного возраста.

РИСУНОК 5.11: На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили для внутреннего измерения конечного диастолического значения правого желудочка с учетом бипариетального диаметра, окружности головы, длины бедра и недель беременности.

Конечное диастолическое значение правого желудочка / левого желудочка и соотношение левого желудочка / правого желудочка

При подозрении на диспропорцию между камерами правого и левого желудочков соотношение между камерами может быть полезным при оценке сердечной функции.21 На рисунке 5.12 приведены графики для RVID / LVID, а также соотношения LVID/RVID для бипариетального диаметра, окружности головы и гестационного возраста.

РИСУНОК 5.12: На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили соотношения LVID/RVID для бипариетального диаметра, окружности головы, длины бедра и недель беременности.

Конечная диастолическая толщина стенок желудочков и межжелудочков

Гипертрофия стенки желудочка возникает в результате первичной кардиомиопатии, кардиомиопатии, вторичной по отношению к диабету матери, и состояний плода, которые связаны с повышенной объемной нагрузкой и / или повышенным сопротивлением выводящих путей. Опытный врач легко визуализирует утолщенную стенку или перегородку. Однако возможность количественной оценки толщины стенки важна для отслеживания тенденций. На рисунке 5.13 приведены графики толщины стенки левого желудочка, на рисунке 5.14 — толщины межжелудочковой перегородки и на рисунке 5.15 — толщины стенки правого желудочка.

РИСУНОК 5.13: На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили конечной диастолической толщины стенки левого желудочка для бипариетального диаметра, окружности головы, длины бедра и недель беременности.

РИСУНОК 5.14: На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили конечной диастолической толщины межжелудочковой стенки для бипариетального диаметра, окружности головы, длины бедра и недель беременности.

РИСУНОК 5.15: На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили конечной диастолической толщины стенки правого желудочка для бипариетального диаметра, окружности головы, длины бедра и недель беременности.

Фракционное укорочение

Это вычисляется путем измерения размеров камеры правого или левого желудочка в конечную диастолу и конечную систолу (рис. 5.1). На основе этих измерений вычисляется фракционное укорочение следующим образом:

(Диастолическое измерение − Систолическое измерение) / Диастолическое измерение

На рисунке 5.16 приведены графики частичного укорочения правого желудочка и на рисунке 5.17 — частичного укорочения левого желудочка.

РИСУНОК 5.16: Эти графики демонстрируют 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили фракционного укорочения правого желудочка для бипариетального диаметра, окружности головы, длины бедра и недель беременности.

РИСУНОК 5.17: Эти графики демонстрируют 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили фракционного укорочения левого желудочка для бипариетального диаметра, окружности головы, длины бедра и недель беременности.

Открытие створок митрального и трехстворчатого клапанов

Открытие этих створок клапана полезно при обнаружении небольшого отверстия клапана левого или правого желудочка. Кроме того, исследователи измерили доплеровскую форму волны притока, чтобы вычислить сердечный выброс для правого и левого желудочков. Измерение отклонения открытия клапана представляет диаметр клапанов, по которому можно рассчитать площадь. На рисунке 5.18 приведены графики отклонения открытия митрального и трехстворчатого клапанов.

РИСУНОК 5.18: На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили отклонения открытия митрального и трехстворчатого клапанов для бипариетального диаметра и длины бедренной кости.

Графики M-режима для оценки состояния аорты и легочной артерии

Измерения диаметра аорты и главной легочной артерии важны при расчете доплеровского кровотока по этим сосудам. Исследователи сообщили, что использовали измерения этих сосудов для выявления плодов с тетрад Фалло, а также с гипопластическими выводящими путями.1,4,13,14,16 Рисунок 5.19 иллюстрирует запись в М-режиме из аорты и главной легочной артерии. На рисунках 5.20 и 5.21 приведены графики процентилей для аорты и главной легочной артерии.

РИСУНОК 5.19: Записи аорты и главной легочной артерии в М-режиме. При использовании традиционного M-режима курсор помещается перпендикулярно аорте и главной легочной артерии на уровне аортального клапана (AV) и клапана легочной артерии (PV). Когда М-режим получен из объема STIC, линия М-режима может быть проведена через аорту и главную легочную артерию (MPA) на уровне клапанов. ПЖ, правый желудочек; ЛЖ, левый желудочек; ЛП, левое предсердие.

РИСУНОК 5.20: На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили диаметра корня аорты, полученные на уровне открытия аортального клапана для бипариетального диаметра, окружности головы, длины бедра и недель беременности.

РИСУНОК 5.21: На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили диаметра главной легочной артерии, полученные на уровне открытия легочного клапана для бипариетального диаметра и недель беременности.

Количественное определение сердечных структур плода в режиме B

Ультразвуковое исследование в режиме B имеет преимущество перед М-режимом в том, что измерения структур сердца не обязательно проводить перпендикулярно конкретной структуре, подлежащей измерению. Таким образом, измерения камеры и путей оттока в режиме B могут быть получены более легко. Ограничение заключается в том, что определение времени конечной диастолы или конечной систолы может быть более сложным, поскольку исследователю приходится прокручивать видеозапись, чтобы найти точную фазу сердечного цикла, с которой можно производить измерение. Рисунок 5.22 иллюстрирует примеры изображений в режиме B и места проведения конкретных измерений.

РИСУНОК 5.22: Изображения измерений в режиме B. Ответ: Внутренние размеры правого и левого желудочков (RVID, LVID) измеряются в конце систолы желудочка. B: Размеры правого и левого предсердий (RA, LA) измеряются в конце систолы желудочков. Размеры аорты и главной легочной артерии (MPA) измеряются на уровне аортального клапана (A)C: Измерение диаметра аорты (ARD) с точки зрения выходного тракта левого желудочка. D: Измерение аорты и главной легочной артерии с точки зрения короткой оси. E: Измерение главной легочной артерии на уровне PV с трехсосудистого обзора. ЛЖ, левый желудочек; ПЖ, правый желудочек; RPA, правая легочная артерия; LPA, левая легочная артерия; AA, восходящая аорта; SVC, верхняя полая вена.

Графики процентилей в режиме B для оценки размера желудочков и путей оттока с учетом гестационного возраста

В 1992 году Шарланд и Аллан8 сообщили об измерении размеров камеры желудочка и диаметров путей оттока по неподвижным кадрам изображений сердца в режиме B (таблица 5.7). Они сообщили, что уравнения квадратичной полиномиальной регрессии наилучшим образом описывают распределение показателей сердечной деятельности и обеспечивают графическое отображение среднего значения и 95-го процентиля для каждого измерения в зависимости от гестационного возраста.8 Когда я сравнил графическое отображение процентилей с опубликованными уравнениями и вычислил интервалы, они не совпадали. Поэтому я не использовал их данные в этой главе.

В том же году Тан и др.9 сообщили о результатах своего исследования, которые включали больше измерений, чем Шарланд и Аллан, и обнаружили, что линейные и квадратные уравнения регрессии лучше всего соответствуют их данным (таблица 5.7). Они рассчитали среднее значение и стандартную ошибку оценки, используя гестационный возраст в качестве независимой переменной.9

В 1998 году Шапиро и соавт. обследовано большее количество пациентов, чем в двух предыдущих исследованиях, но измерено меньшее количество структур сердца (таблица 5.7).8,9,22 Шапиро и др.22 также сообщили, что линейные и квадратные полиномиальные уравнения лучше всего описывают их набор данных и предоставляют уравнения регрессии для 95% доверительных интервалов. Это привело к более узким полосам распределения доверительных интервалов на ранних сроках беременности по сравнению с более поздними сроками беременности, и в качестве независимой переменной использовался гестационный возраст.22 В 2001 году Фирпо и др.23 расширили набор данных Тана и др.9 Однако, когда я сравнил графический анализ и соответствующие уравнения регрессии, представленные в этом исследовании, я обнаружил несколько ошибок, которые были подтверждены авторами (личное сообщение). Следовательно, этот набор данных не следует использовать до тех пор, пока ошибки не будут исправлены.

Хотя предыдущие исследования Tan et al.9 и Shapiro et al.22 являются важным вкладом в наше понимание роста сердечных структур плода на основе измерений в режиме B, их использование ограничено тем, что их данные были описаны только для гестационного возраста. Это важно, поскольку срок беременности не учитывает изменения размеров плода для данного срока беременности. Например, плод на 34 неделе может быть нормальным, макрокосмическим или иметь ограничение внутриутробного роста. Следовательно, использование гестационного возраста для сравнения размеров сердца может ошибочно предполагать патологию, когда ее нет. По этой причине следует использовать эти данные только в том случае, если рост плода нормальный для гестационного возраста. На рисунках 5.23 — 5.26 приведены графики гестационного возраста для внутреннего размера правого желудочка, внутреннего размера левого желудочка, диаметра корня аорты и диаметра корня легкого.

РИСУНОК 5.23: Недели беременности. Измерение внутреннего размера правого желудочка в конечном диастолическом диапазоне. Эти графики демонстрируют 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили, полученные на уровне четырехкамерного обзора. Нижний график иллюстрирует 5-й, 50-й и 95-й процентили для кривых, полученных по данным Тан,9 Шапиро,22 Шнайдера,6 и Ли.7

РИСУНОК 5.24: Недели беременности. Измерение внутреннего размера конечного диастолического давления в левом желудочке. На четырех верхних графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили, полученные на уровне четырехкамерного обзора. Нижний график иллюстрирует 5-й, 50-й и 95-й процентили для кривых, полученных по Тан, Шапиро, Шнайдеру и Ли.

РИСУНОК 5.25: Недели беременности. Измерение диаметра корня аорты на уровне клапана. На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили. Нижний график иллюстрирует 5-й, 50-й и 95-й процентили для кривых, полученных по Тан, Шапиро, Шнайдеру и Ли.

РИСУНОК 5.26: Недели беременности. Измерение диаметра корня легкого на уровне клапана. На этих графиках показаны 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили. Нижний график иллюстрирует 5-й, 50-й и 95-й процентили для кривых, полученных по Тан, Шапиро, Шнайдеру и Ли.

Z-баллы

Недавние работы были сосредоточены на преобразовании показателей сердечной деятельности в Z-баллы, которые являются просто измерением стандартного отклонения.6,7,24 Например, Z-балл, равный 3, равен 3 стандартным отклонениям от среднего значения, в то время как Z-балл, равный -3, равен 3 стандартным отклонениям ниже среднего. Использование этого метода позволяет эксперту сообщать об измерениях, которые выше или ниже 1-го и 99-го процентилей количественным способом.8,9,22 Причина, по которой это важно, заключается в том, что, как только конкретное измерение превышает или ниже этих процентилей, предпочтительнее точное измерение структуры сердца, чтобы можно было более точно отслеживать тенденции роста.

В 2005 году Шнайдер и др.6 опубликовали результаты крупного исследования, в котором они рассчитали Z-баллы в зависимости от бипариетального диаметра, длины бедренной кости и гестационного возраста (таблица 5.7). Хотя Шнайдер и др. предоставили исходные данные для расчета индивидуальных Z-баллов, а также графическое отображение Z-баллов в своей статье и дополнительных материалах на веб-сайте журнала, некоторым это было неудобно вычислять, особенно если использовалась компьютерная система отчетности. На момент публикации также был опубликован сопутствующий документ с заключением.25 Из-за сложности вычисления Z–баллов для среднего клинициста я предоставил электронную таблицу Excel на основе их данных, которая упростила вычисления (рис. 5.27).25 С момента публикации этих работ ряд исследователей сообщили об использовании этих данных при оценке сердечной деятельности плодов с различными патологиями.7,26-51

РИСУНОК 5.27: Это из электронной таблицы Microsoft Excel, которую можно загрузить с http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/uog.2605/suppinfo. Чтобы просмотреть вычисленный Z-балл, пользователь вводит биометрическое измерение (шаг 1) и измеренную структуру сердца (шаг 2), а затем считывает Z-балл (шаг 3).25

В 2010 году Lee и др.7 опубликовали статью по шкале Z-score, основанную на более обширной базе данных, но меньшем количестве измерений сердечной деятельности (таблица 5.7). Несколько авторов ссылались на это исследование в недавних публикациях.36,44,52,53

Интересно отметить, что не существует единого документа, в котором приводились бы данные по всем измерениям, перечисленным в таблице 5.7.

Рисунок 5.28 иллюстрирует графический дисплей, представляющий 2 стандартных отклонения и вычисленный Z-балл с помощью интерактивной мультимедийной программы, созданной для платформ iPad, Mac и Windows с использованием данных Schneider et al.,6 Pasquini et al.,27 и Lee et al.,7

РИСУНОК 5.28: Это взято из мультимедийной программы под названием “Z-баллы сердца плода”. Пользователь может вычислить Z-балл и отобразить результаты на графике, который показывает среднее значение ± 2 SD. (http://www.fetalecho.com/z_score.html.)

Графики процентилей в режиме B для оценки размера желудочков и выводных путей с использованием бипариетального диаметра и длины бедренной кости

В отличие от Tan et al.,9 и Shapiro et al.,22 исследования Schneider et al.,6 и Lee et al., 7 также предоставили уравнения, на основе которых были рассчитаны процентильные графики на основе бипариетального диаметра и длины бедренной кости. На рисунках с 5.29 по 5.33 приведены графики для гестационного возраста внутреннего размера правого желудочка, отклонения створок трехстворчатого клапана от нормы, отклонения створок митрального клапана от нормы, внутреннего размера левого желудочка, диаметра корня аорты и диаметра корня легкого.

РИСУНОК 5.29: Бипариетальный диаметр и длина бедренной кости. Измерение внутреннего размера правого желудочка в конечном диастолическом диапазоне. Эти графики демонстрируют 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили, полученные на уровне четырехкамерного обзора.

РИСУНОК 5.30: Бипариетальный диаметр и длина бедренной кости. Измерение внутреннего размера конечного диастолического давления в левом желудочке. Эти графики демонстрируют 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили, полученные на уровне четырехкамерного обзора.

РИСУНОК 5.31: Бипариетальный диаметр, длина бедренной кости и недели беременности. Измерение размеров митрального и трехстворчатого клапанов. Эти графики демонстрируют 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили, полученные на уровне четырехкамерного обзора.

РИСУНОК 5.32: Бипариетальный диаметр и длина бедренной кости. Измерение диаметра корня аорты. Эти графики демонстрируют 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили, полученные на уровне четырехкамерного обзора.

РИСУНОК 5.33: Бипариетальный диаметр и длина бедренной кости. Измерение диаметра корня легкого. Эти графики демонстрируют 1-й, 5-й, 50-й, 95-й и 99-й процентили, полученные на уровне четырехкамерного обзора.

ИМПУЛЬСНОЕ ДОППЛЕРОВСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЕРДЦА ПЛОДА

Импульсно-допплеровское исследование предоставляет информацию о направлении и характеристиках кровотока в сердце. В устройствах импульсной допплерографии используется один кристалл, который передает и принимает ультразвуковой сигнал. Это выполняется путем помещения небольшого прямоугольника, представляющего собой объем образца, на курсор, которым можно управлять по любой секторной линии или глубине изображения (рис. 5.34). Доплеровские сигналы, полученные от движущихся эритроцитов, затем отображаются либо выше, либо ниже базовой линии. Они отображаются выше базовой линии, если эритроциты движутся к датчику, и ниже базовой линии, если эритроциты отходят от датчика. Идеально получать доплеровский сигнал параллельно основному направлению кровотока или под нулевым углом к нему, поскольку чем более перпендикулярна регистрация объема доплеровской пробы текущей крови, тем меньше сдвиг частоты (изменение частоты между падающим и отраженным ультразвуковыми лучами) отображаемой формы доплеровского сигнала (рис. 5.35). Доплеровская частота, которая возвращается к датчику, представляет собой сдвиг частоты, который может отображаться в виде сигнала на выходе ультразвукового монитора. Старое ультразвуковое оборудование измеряло и отображало сдвиг частоты, в то время как большинство современных устройств, использующих современную технологию допплерометрии пульсовой волны, автоматически используют быстрый анализ Фурье для преобразования сдвига частоты в отображение скорости. Отображение скорости получается из формулы, в которой

РИСУНОК 5.34: Доплеровская форма волны и объем образца. Объем образца помещается над левым желудочком и регистрируется импульсная доплеровская форма волны. Регистрируется импульсный доплеровский сигнал, демонстрирующий форму сигнала выше базовой линии и ниже базовой линии. Интеграл скорости по времени (VTI) представляет собой площадь под кривой доплеровского сигнала, которая представляет один сердечный цикл.

РИСУНОК 5.35: Сравнение доплеровских сигналов, полученных параллельно и перпендикулярно потоку. A: Это иллюстрирует импульсно-доплеровскую форму сигнала, полученную, когда объем образца помещался параллельно (двойная белая стрелка) кровотоку, определяемому с помощью цветного доплера. B: Четырехкамерный снимок выполнен перпендикулярно (белая двойнаястрелка), и регистрируется доплеровский сигнал. Поскольку угол составляет 90 °, импульсный доплеровский сигнал уменьшается в размерах для той же доплеровской шкалы, которая используется в A.

V = (fd × c) / (2f0 × cos Ø)

Используя эту формулу, скорость (V) измеряется в метрах в секунду и записывается на видеовыход ультразвукового монитора. C — это скорость звука в воде, которая является постоянной и составляет 1560 м в секунду, а f0 — это передаваемая частота (т. е. Частота, используемая в преобразователе, например, 3 МГц). fd — это сдвиг частоты в Герцах, который представляет собой возвращаемую частоту, регистрируемую ультразвуковым оборудованием, и (Ø) — угол инсонации ультразвукового луча (f0) при исследовании красных кровяных телец. Таким образом, если луч ультразвука параллелен потоку эритроцитов, угол равен нулю, а cos Ø равен 1. Если луч ультразвука направлен перпендикулярно потоку эритроцитов, угол равен 90 °, а cos Ø равен 0. Угол Ø всегда должен быть меньше 60 °, а в идеале — меньше 30 ° для наиболее точных измерений. Таким образом, используя эту формулу, скорость регистрируется в метрах в секунду.

Скорость может быть измерена с помощью приборов непрерывного действия. В приборах непрерывного действия используются два датчика — один для передачи, а другой для приема доплеровского сигнала. Использование непрерывного волнового допплера неселективно, поскольку регистрируются все сигналы по ультразвуковому лучу. Поэтому большинство людей используют импульсно-волновой допплер для исследования сердца плода.

Ультразвуковая допплерография также подвергает плод воздействию более высоких уровней энергии ультразвука, чем визуализация в реальном времени или ультразвук в М-режиме. Таким образом, количество времени, затрачиваемого на выполнение импульсного допплерографического ультразвукового исследования плода, должно быть ограничено. По этой причине большинство клиницистов используют цветную допплерографию для определения интересующей структуры, а затем определяют объем образца для импульсной допплерографической регистрации.54 Это сокращает время, необходимое для получения импульсной доплеровской формы сигнала. Известно, что энергия доплеровского ультразвука должна поддерживаться ниже 100 МВт на2 см в среднем по пространственно-временному максимуму.

Измерение объема крови (Q) требует измерения площади поперечного сечения сосуда (A), по которому течет кровь, которая затем умножается на среднюю скорость.

Q = V × A

Давайте рассмотрим, как приведенное выше уравнение может быть использовано для вычисления объема крови. Среднюю скорость (V) можно вычислить путем умножения интеграла скорости по времени (VTI) на частоту сердечных сокращений. VTI — это область под кривой доплеровского сигнала за один сердечный цикл (рис. 5.34). Умножение VTI на частоту сердечных сокращений (ударов в минуту) дает оценку средней скорости кровотока в течение одной минуты. Второй составляющей уравнения для расчета объема крови является измерение площади отверстия, через которое течет кровь. Поскольку все структуры сердца плода (митральный клапан, трехстворчатый клапан, аортальный клапан и клапан легочной артерии) приближены к окружности, можно получить измерения их диаметра и вычислить площадь ((диаметр / 2) 2 × 3,14). После измерения этих значений объем кровотока можно определить следующим образом:

Q = 3,14 × (D / 2)2 × VTI × HR

В таблице 5.8 перечислены общие измерения, выполняемые на основе доплеровского сигнала, которые включают пиковую скорость, объемный расход, скорость от времени до пика (время ускорения), время замедления и интеграл скорости по времени.

ВНУТРИСЕРДЕЧНАЯ ДОППЛЕРОГРАФИЯ

Внутрисердечное допплерографическое исследование может быть выполнено как для трехстворчатого, так и для митрального клапана. В большинстве случаев лучше всего располагать курсор импульсной допплерографии как можно параллельнее движущимся эритроцитам. Таким образом, лучше всего получить четырехкамерный снимок сердца таким образом, чтобы межжелудочковая перегородка была параллельна ультразвуковому лучу (рис. 5.35А). Скорости можно скорректировать по углу, но небольшие ошибки в оценке угла могут привести к неприемлемо большой ошибке измерения скорости (рис. 5.35). В идеале угол измерения между ультразвуковым лучом и направлением тока крови должен составлять менее 30 ° и всегда должен быть меньше 60 °.

При исследовании трехстворчатого или митрального клапана объемный доплеровский образец помещается непосредственно дистальнее створок клапана в правом или левом желудочке соответственно (рис. 5.36). Когда измеряется кровоток через трехстворчатый или митральный клапан с помощью курсора, помещенного в любой из соответствующих желудочков, обычно появляется двухфазный доплеровский сигнал (рис. 5.37). Форма волны скорости потока через клапан характеризуется компонентом E, за которым следует более высокий компонент A. Компонент E является результатом фазы быстрого наполнения в диастолу и является полностью пассивным. Компонент А является результатом сокращения предсердий. В нескольких исследованиях изучались скорости распространения зубцов E и A в зависимости от срока беременности и сообщалось об увеличении зубца E при незначительном изменении зубца A или без него (таблица 5.9).55–60 Соотношение зубцов E/A увеличивается с возрастом беременности как функция изменения направления зубца E по мере увеличения его скорости (таблица 5.9, рис. 5.38).55,56 Увеличение скоростей сквозной клапан может указывать на клапанный стеноз.61 При подозрении на клапанную недостаточность может быть проведена допплерография через митральный или трехстворчатый клапан в соответствующее предсердие для выявления клапанной недостаточности. Исследования показали изменения соотношения E/ A в результате ограничения внутриутробного роста (без изменений, увеличено или уменьшено), синдрома воспалительной реакции плода и диабета матери (рис. 5.39).62–71

РИСУНОК 5.36: Расположение объема доплеровской пробы. Ответ: Это четырехкамерный снимок, когда митральный и трехстворчатый клапаны закрыты во время систолы желудочков. B: Четырехкамерный снимок, когда митральный и трехстворчатый клапаны открыты, что определяется с помощью цветной ультразвуковой допплерографии. Объем образца помещается в камеру правого желудочка и увеличивается в размере, чтобы зарегистрировать как можно большую часть кровотока, поступающего в камеру. C: Объем образца помещается в камеру левого желудочка и увеличивается в размере, чтобы зарегистрировать как можно большую часть кровотока, поступающего в камеру. RV, правый желудочек; LV, левый желудочек; RA, правое предсердие; LA, левое предсердие.

РИСУНОК 5.37: Объем образца помещается в камеру левого желудочка. Поскольку позвоночник равен 1 часу, кровоток в камерах желудочков отклоняется от исходного уровня. Цветные участки формы сигнала представляют волны E и A, а также интеграл скорости по времени (VTI). Перевернутое изображение иллюстрирует формы сигналов, если кровоток был выше исходного уровня.

РИСУНОК 5.38: Скорости волн E и A в митральном и трехстворчатом отделах и соотношения E/A в зависимости от срока беременности.

РИСУНОК 5.39: Объем образца был помещен в правый желудочек и предсердие. Импульсный доплеровский сигнал регистрирует приток крови в правый желудочек во время диастолы, о чем свидетельствуют формы сигналов E и A. Во время систолы желудочков происходит голосистолическая регургитация крови обратно в правое предсердие (TR). RV, правый желудочек; RA, правое предсердие; SP, позвоночник; An, кольцевое пространство.

Исследователи также попытались измерить сердечный выброс по доплеровским сигналам митрального и трехстворчатого клапанов путем измерения VTI (рис. 5.37) и использования следующего уравнения для расчета кровотока (таблица 5.10, рис. 5.40 и 5.41)72–76:

РИСУНОК 5.40: Нормальные значения для беременности левого и правого сердечных сокращений, полученные от атриовентрикулярных клапанов у 284 нормальных плодов, исследованных поперечно.

РИСУНОК 5.41: Нормальные для беременности значения левого сердечного выброса (RCO), разделенные на правый сердечный выброс (LCO), полученные по данным атриовентрикулярных клапанов у 284 нормальных плодов, исследованных поперечно.

Q = 3,14 × (D / 2)2 × VTI × HR

Трудность, однако, заключается в определении площади митрального и трехстворчатого клапанов.

ДОППЛЕРОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АОРТЫ И ПУТЕЙ ОТТОКА ИЗ ЛЕГКИХ

Доплеровские сигналы аорты или легочной артерии могут быть получены либо из аорты, либо из легочной артерии на выходе из соответствующих желудочков. Скорости кровотока в аорте можно получить, используя длинную ось пятикамерного изображения сердца (рис. 5.42), тогда как скорости легочного допплерометрического кровотока лучше всего получить при виде сердца по короткой оси или через поперечную плоскость над пятикамерным изображением в грудной клетке (рис. 5.43). При использовании этих подходов легочная артерия и аорта располагаются параллельно ультразвуковому лучу, а объемный импульсный доплеровский образец помещается дистальнее клапанов, так что может происходить точная доплеровская запись их соответствующих сигналов. Для легочной артерии и аорты на доплеровском сигнале обычно отмечается только один пик, а не два, как для трехстворчатого или митрального клапана (рис. 5.44 и 5.45). Пиковая или максимальная скорость определяется путем измерения максимальной скорости доплеровского сигнала с поправкой на угол во времени. Максимальные скорости движения аорты и легочной артерии увеличиваются в зависимости от срока беременности (рис. 5.46).73 Время до достижения максимальной скорости может быть измерено для каждого сосуда и измеряется от начала сигнала до точки максимальной скорости (рис. 5.47). С увеличением срока беременности сопротивление в аорте снижается, что проявляется увеличением времени достижения максимальной скорости. И наоборот, сопротивление в главной легочной артерии увеличивается, что проявляется сокращением времени достижения максимальной скорости. В дополнение к измерению сердечного выброса из атриовентрикулярных клапанов исследователи измерили сердечный выброс из аорты и главной легочной артерии, используя следующее уравнение:

РИСУНОК 5.42: Пятикамерный снимок сердца, демонстрирующий аорту параллельно объему доплеровской пробы. Объем образца помещается дистальнее аортального клапана и регистрируется импульсный доплеровский сигнал. Верхушка сердца на 12 часах (A), верхушка на 6 часах (B). AV, аортальный клапан; LV, левый желудочек; RV, правый желудочек; желтая рамка, расположение объема импульсной доплеровской пробы.

A: РИСУНОК 5.43: Короткоосевой снимок сердца, сделанный в сагиттальной плоскости, демонстрирующий расположение объема доплеровской пробы дистальнее клапана легочной артерии (PV)B: Изображение главной легочной артерии в поперечной плоскости грудной клетки, головной мозг в пятикамерном режиме. RV, правый желудочек; RA, правое предсердие; Ao, аорта; DA, артериальный проток; TA, грудная аорта; SVC, верхняя полая вена.

РИСУНОК 5.44: Импульсная доплеровская запись из восходящей аорты с верхушкой желудочков на 6 часах. TPV — время достижения максимальной скорости или ускорения; VTI — интеграл скорости и времени. Угол инсонирования равен 28 °. Обратите внимание на вычисленные измерения в верхней правой части изображения.

РИСУНОК 5.45: Импульсный доплеровский сигнал, зарегистрированный дистальнее клапана легочной артерии. Объем образца находился под углом 24 °.

РИСУНОК 5.46: Максимальная скорость в аорте и главной легочной артерии.

РИСУНОК 5.47: Время достижения максимальной скорости в аорте и главной легочной артерии. С увеличением срока беременности сопротивление в аорте снижается и увеличивается в главной легочной артерии.

Q = 3,14 × (D / 2)2 × VTI × HR

Они обнаружили, что сердечный выброс увеличивался в зависимости от срока беременности (таблица 5.11) (Рис. 5.48 и 5.49).73,77 Нарисунке 5.50, в котором сравнивается сердечный выброс, полученный по данным атриовентрикулярных клапанов и путей оттока. Другим косвенным методом измерения сердечного выброса является простое измерение интеграла скорости по времени (VTI) и умножение этого значения на частоту сердечных сокращений (рис. 5.51 и 5.52). Преимущество этого подхода заключается в том, что обследователю не нужно измерять размер выводных путей, что в случае ошибки может заметно повлиять на расчет сердечного выброса. Исследователи обнаружили снижение сердечного выброса у плодов с задержкой роста и анемией плода, в то время как другие сообщили об отсутствии разницы между контрольными плодами и плодами с IUGR, когда сердечный выброс скорректирован с учетом веса плода.69,73,74,77–81

РИСУНОК 5.48: Измерение сердечного выброса из аорты и главной легочной артерии.

РИСУНОК 5.49: Нормальные для беременности значения левого сердечного выброса, разделенные на правый сердечный выброс, полученные из легочной артерии и аорты.

РИСУНОК 5.50: Здесь сравниваются показатели сердечного выброса, определенные путем измерения либо притока в желудочки (митральный и трехстворчатый клапаны), либо путей оттока (аорта и легочная артерия). Для левого желудочка диапазон значений для аорты выше, чем для митрального клапана. Для правого желудочка диапазон значений для трехстворчатого клапана выше, чем для легочной артерии.

РИСУНОК 5.51: Произведение интеграла скорости во времени, умноженного на частоту сердечных сокращений (TVI × HR) в клапанах аорты и легочной артерии.

РИСУНОК 5.52: Соотношение аортального клапана (VTI × ЧСС) к клапану легочной артерии (VTI × ЧСС).

МЕХАНИЧЕСКИЙ ДОПЛЕРОВСКИЙ ИНТЕРВАЛ PR

Несколько исследователей изучили использование импульсной допплерографии для определения механического интервала PR внутриутробно.82–86,,, Хотя интервал PR можно определить после родов с помощью электрокардиограммы, внутриутробно это невозможно. Удлинение интервала механической PR плода наблюдалось при блокаде сердца первой и второй степени у плодов с риском полной блокады сердца в результате аномальных материнских антител Шегрена, а также других состояний плода.86,87 Для получения этой формы волны объем образца помещают в место соединения передней створки митрального клапана и восходящей аорты (рис. 5.53). Механический доплеровский интервал PR измеряется от начала волны А митрального сигнала до начала волны аорты. Было обнаружено, что интервал механической допплерографии плода PR является довольно постоянным и не изменяется в зависимости от срока беременности или частоты сердечных сокращений плода. Нормальное значение составляет 120 миллисекунд (95% доверительный интервал от 10 до 140 миллисекунд).

РИСУНОК 5.53: Измерение механического интервала PR. Это получается путем измерения времени между началом волны А (1) и началом волны в аорте (2). В этом примере время составляет 10 миллисекунд.

ИНДЕКС РАБОТОСПОСОБНОСТИ МИОКАРДА (MPI) ИЛИ ИНДЕКС TEI С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ ДОПЛЕРОВСКОЙ СКОРОСТИ

Историческая справка

В 1995 году Tei и соавт. сообщается о новом методе оценки функции миокарда, называемом индексом работоспособности миокарда.88–90 Поскольку систолическая и диастолическая дисфункции часто сосуществуют, была выдвинута гипотеза, что комбинированный показатель работы камеры левого желудочка может лучше отражать общую сердечную дисфункцию, чем только систолические или диастолические показатели. Они измерили три параметра по доплеровской кривой скорости (рис. 5.54):

РИСУНОК 5.54: Одновременная запись импульсных доплеровских сигналов кровотока из путей митрального притока и аортального оттока. ICT — изоволюметрическое время сокращения; IRT — изоволюметрическое время расслабления. Индекс работоспособности миокарда рассчитывается следующим образом: (ICT + IRT) / время выброса.

1. Изоволюметрическое время сокращения (ICT). Это период времени между закрытием атриовентрикулярных клапанов и открытием полулунных клапанов. В течение этого времени повышенное давление, возникающее в результате сокращения миокарда, открывает клапаны аорты и легочной артерии.

2. Время выброса (ET). Это время открытия аортального и легочного клапанов. ET может быть снижен при наличии сердечной дисфункции.

3. Время изоволюметрической релаксации (IRT). Это время после того, как вся кровь была выброшена из желудочков после закрытия полулунных клапанов, до открытия атриовентрикулярных клапанов. В течение этого времени давление снижается и происходит обратный захват кальция.91 Снижение поглощения кальция является проявлением ухудшения сердечной функции. IRT является основным компонентом, который изменяет MPI при патологических состояниях плода. Когда IRT повышен, ET часто снижается.

Исходя из этих временных интервалов, MPI вычисляется следующим образом:

(ИКТ + IRT) / ET

Поскольку ICT + IRT представляет собой разницу между интервалами от закрытия зубца A до начала зубца E за вычетом времени выброса, уравнение MPI становится следующим (рис. 5.55):

РИСУНОК 5.55: Одновременная запись импульсных доплеровских сигналов кровотока из путей митрального притока и аортального оттока. A, время от закрытия митрального А зубца до открытия E зубца. B, время выброса. Индекс работоспособности миокарда рассчитывается следующим образом: (a − b)/b.

(Время от закрытия зубца А до начала зубца Е — время выброса) / Время выброса.

У взрослых нормальные значения составляли 0,39 ± 0,05 (SD), в то время как у лиц с аномальной сердечной функцией повышенные значения составляли 0,59 (±0,10 и 1,06 ± 0,24). Tei обнаружил, что MPI не связан с частотой сердечных сокращений или размером / формой желудочков.88–90

Измерение индекса работоспособности миокарда левого желудочка

В литературе описаны три подхода к вычислению MPI для левого желудочка.

1. Разновременная запись сигналов допплерометрии митрального и аортального кровотока92: Импульсный допплерометр помещается в приточный тракт левого желудочка, и регистрируется форма митрального кровотока. Измеряется время между закрытием зубца А и началом зубца Е. Регистрируется импульсная доплеровская форма волны аорты и измеряется ET. Не все записи записываются одновременно (рис. 5.56). Проблема с этим подходом заключается в том, что невозможно вычислить индивидуальное изоволюметрическое время. Кроме того, небольшие различия в частоте сердечных сокращений могут повлиять на расчет MPI из-за изменения ET.

РИСУНОК 5.56: Разновременная запись импульсных доплеровских сигналов митрального и аортального отделов левого желудочка. A, время от закрытия митрального А зубца до открытия E зубца. B, время выброса. Индекс работоспособности миокарда рассчитывается следующим образом: (a − b)/b.

2. Одновременная запись сигнала митральной допплерометрии93: Чтобы избежать проблем, перечисленных в приведенном выше подходе, импульсный допплерометр устанавливается в месте, в котором одновременно регистрируются сигналы митральной и аортальной систем. Измеряется время между закрытием зубца А и началом зубца Е. Регистрируется импульсно-доплеровский сигнал аорты и измеряется время выброса. Ориентирами для измерений являются “наилучшие визуальные оценки” начала и конца сигналов (рис. 5.54).

3. Одновременная запись “щелчков” открытия и закрытия створок митрального и аортального клапанов94: В 2005 году Эрнандес-Андраде и др.94 сообщили, что использование “щелчков” клапана улучшило воспроизводимость MPI. Этот подход получил название модифицированного MPI, или Mod-MPI.94 Для достижения этой цели импульсный допплерограф устанавливается в месте, в котором одновременно регистрируются митральный и аортальный клапаны. Время между закрытием волны А и началом волны Е измеряется от “щелчка” клапана до “щелчка” клапана. Регистрируется импульсно-доплеровский сигнал аорты и измеряется ЭТ от “щелчка” до “щелчка” (рис. 5.57). Ориентиры для измерений более точны, чем метод, указанный выше в разделе «Вариант 2». Этот метод может применяться к левому желудочку на протяжении всей беременности, но может быть использован только для правого желудочка до 20 недель беременности, поскольку расстояние между трехстворчатым и легочным клапанами увеличивается настолько, что невозможно регистрировать оба клапана одновременно.95 Критериев для получения правильной формы сигнала перечислены в таблице 5.12.

РИСУНОК 5.57: Одновременная запись импульсных доплеровских сигналов кровотока из путей притока крови в митральный и аортальный оттоки с использованием щелчков клапанов для вычисления времени a и b. Щелчки клапанов для a выделены красным цветом, а щелчки для b — зеленым цветом. A, время от закрытия митрального А зубца до открытия E зубца. B, время выброса. Индекс работоспособности миокарда рассчитывается следующим образом: (a − b)/b.

Таблица 5.12

Критерии, которым необходимо следовать для оптимальной записи модифицированного MPI методом “Click”95,146,147,148

Левый желудочек

Шаг 1

Запись, полученная с помощью апикального четырехкамерного снимка

Шаг 2

Угол инсонирования должен быть меньше 15 °

Шаг 3

Луч датчика направлен под углом к голове для одновременной визуализации митрального и аортального клапанов

Шаг 4

Шаг образца должен составлять 3-4 мм.

Шаг 5

Образец походки помещается поверх створок митрального и аортального клапанов

Шаг 6

Уменьшите коэффициент усиления, чтобы исключить шум и артефакты

Шаг 7

Увеличьте скорость отображения доплеровской формы сигнала до максимального значения (5 см / с)

Шаг 8

Установите фильтр движения стенки на 300 Гц

Шаг 9

Необходимо соблюдать четкие “щелчки” клапанов

Шаг 10

Необходимо проанализировать три формы сигналов

Шаг 11

Измерьте ICT от пика щелчка закрытия митрального клапана до начала щелчка открытия аортального клапана

Шаг 12

Измерьте IRT от пика щелчка закрытия аортального клапана до начала щелчка открытия митрального клапана

Шаг 13

Измерьте время выброса от начала щелчка открытия аортального клапана до щелчка закрытия аортального клапана

Шаг 14

Вычислить Mod-MPI as (ICT + IRT) / ET

Правый желудочек

Шаг 1

Необходимо получить две индивидуальные записи: одну со створок трехстворчатого клапана и одну со створок легочного клапана

Шаг 2

Изоволюметрическое время (a-интервал): измеряется от пика щелчка закрытия трехстворчатого клапана до начала щелчка открытия трехстворчатого клапана.

Шаг 3

Время выброса (b-интервал): измеряется от начала щелчка при открытии легочного клапана до пика щелчка при закрытии легочного клапана.

Шаг 4

Вычислите Mod-MPI: (a − b) /b

Шаг 5

Следует измерить частоту сердечных сокращений

Шаг 6

Если частота сердечных сокращений отличается более чем на 10 ударов, записи следует повторить

Измерение индекса работоспособности миокарда Правого желудочка

Поскольку трикуспидальный приток и легочный отток разделены, одновременная регистрация доплеровских сигналов невозможна с помощью обычного ультразвукового оборудования. Таким образом, импульсный допплер помещается в приточный тракт правого желудочка и регистрируется форма сигнала. Измеряется время между закрытием зубца А и началом зубца Е. Регистрируется импульсно-доплеровский сигнал легочной артерии и измеряется время выброса (таблица 5.12, рис. 5.58).

РИСУНОК 5.58: Разновременная регистрация трехстворчатой и легочной импульсно-доплеровских сигналов из правого желудочка. A, время от закрытия митрального А зубца до открытия E зубца. B, время выброса. Индекс работоспособности миокарда рассчитывается следующим образом: (a − b)/b.

Исследования MPI у плодов

Нормальные плоды

Втаблице 5.13 перечислены исследования у нормальных плодов, в которых оценивался MPI для левого желудочка или обоих желудочков. Для MPI был рассчитан 95-й процентиль. В результате совершенствования методики получения MPI и измерения пиков сигналов, как описано выше, исследования, о которых сообщалось после 2005 года, могут обладать лучшей воспроизводимостью, чем исследования, проведенные до 2005 года.94 Рисунок 5.59 представляет MPI, о котором сообщили Эрнандес-Андраде и др.,96 в котором было обследовано 557 плодов. Эта номограмма была протестирована в нескольких последующих исследованиях плодов с патологией.69,95,97

РИСУНОК 5.59: Это график индекса работоспособности миокарда левого желудочка.

Аномальные состояния плода

MPI левого желудочка был изучен у плодов, которые являются реципиентами и донорами при синдроме переливания крови от близнеца к близнецу, у плодов матерей с преддиабетом и диабетом, а также у плодов с ограничением внутриутробного роста.

Переливание крови от близнеца к близнецу: Сообщалось о значительном увеличении MPI у близнецов-реципиентов при синдроме «от близнеца к близнецу» как в правом, так и в левом желудочках.98-101 Michelfelder et al.102 обнаружили, что аномальные (повышенные значения) изменения MPI произошли у близнецов-реципиентов на ранних стадиях процесса заболевания. Хабли и др.103 сообщили, что после лазерной терапии улучшение MPI левого желудочка было связано с улучшением результатов.

Диабет матери: Во 2-м и 3-м триместрах беременности гипергликемия подвергает плод риску гипертрофии и дисфункции миокарда, что при отклонениях от нормы увеличивает риск мертворождения в пять раз по сравнению с нормальной популяцией.104 Исследования показали, что изменения в левом МДИ у плодов матерей с диабетом увеличиваются в течение последнего триместра беременности и были связаны с крупными для гестационного возраста плодами.92,99 Также было обнаружено, что МДИ становится ненормальным. до утолщения межжелудочковой перегородки у плодов матерей с прегестационным диабетом, возникшим еще в первом триместре беременности.105 Однако одно из исследований плодов, у матерей которых был гестационный диабет легкой степени тяжести, показало, что MPI обоих желудочков снижался в третьем триместре, а не увеличивался.106 Сообщалось, что аномальный MPI обоих желудочков, обследованных в первом триместре, связан с повышением уровня HbA1c.107

Ограничение внутриутробного развития: Подобно беременностям при диабете, MPI у плодов с IUGR был ненормальным в третьем триместре, что показано на рисунке 5.60.92,108–113 У плодов с IUGR, имеющих нормальный индекс пульсации артерий пуповины, были выявлены аномальные MPI обоих желудочков.114 Преэклампсия не изменила частоту аномальных MPI у плодов с IUGR. IUGR.115 MPI также оценивался как независимый предиктор перинатальной смерти у недоношенных плодов с IUGR, и было обнаружено, что он имеет точность, аналогичную аномальной форме волны венозного протока.97

РИСУНОК 5.60: Это индекс работоспособности миокарда левого желудочка у плода с задержкой внутриутробного развития. MPI повышен выше 99-го процентиля, что указывает на дисфункцию миокарда.

Спонтанный разрыв плодных оболочек: В 2010 году Летти и др.116 сообщили об оценке плодов с преждевременным разрывом плодных оболочек до 34 недель беременности (от 24 до 33 недель). Они обнаружили, что MPI левого желудочка был значительно выше у плодов с недоношенным PROM по сравнению с контрольной группой (0,63 ± 0,13 против 0,51 ± 0,10, P = 0,007). Несмотря на отсутствие различий в изоволюметрических показателях, время выброса левого желудочка было значительно короче в группе недоношенных PROM (164 ± 17 мс против 184 ± 16 мс, P = 0,003). В группе недоношенных PROM неонатальный сепсис был диагностирован в 73,3% случаев, а фуниз и хорионический васкулит подтвердили синдром воспалительной реакции плода в 53,3% случаев, по сравнению с 6,7% для этих трех диагнозов в контрольной группе (P = .001).116

Пороки развития сердечно-сосудистой системы: Сообщалось, что MPI ненормален у плодов с легочной недостаточностью или атрезией по сравнению с плодами с прямым кровотоком, плодами с аномалией Эбштейна, а также плодами с тетрад–гией Фалло с отсутствующим клапаном легочной артерии.117–119 Сообщалось, что у плодов с гипопластическим левым желудочком MPI правого желудочка повышен.120-122

Сужение артериального протока: В 2001 году Mori и соавт.123 сообщили, что у плодов с индометацином-индуцированным сужением протока (индекс пульсации <1,9) MPI правого желудочка был повышен, но снижался при отмене препарата. Сужение протоков не повлияло на MPI левого желудочка. Они предположили, что MPI является чувствительным индикатором сердечной функции у плодов с сужением артериального протока.

ИНДЕКС РАБОТОСПОСОБНОСТИ МИОКАРДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМПУЛЬСНОЙ ТКАНЕВОЙ ДОППЛЕРОГРАФИИ (TDI)

В отличие от обычной допплерографии скорости кровотока, при которой получают кровоток через атриовентрикулярный и полулунный клапаны, TDI является мерой скорости и времени движения стенок миокарда правого и левого желудочков и межжелудочковой перегородки (рис. 5.61). TDI является чувствительным маркером легких нарушений систолической и диастолической функции и полезен при выявлении незначительной сердечной дисфункции на доклинических этапах послеродовой жизни.124,125 Было показано, что TDI, измеренный у взрослых и детей, предсказывает будущие сердечно-сосудистые заболевания.118,126 Запись TDI производится путем помещения импульсной доплеровской пробы объема у основания стенки правого и левого желудочков или перегородки и регистрации движения стенки (рис. 5.62). В отличие от формы сигнала о скорости кровотока, TDI демонстрирует специфическое движение стенок во время ICT и IRT (рис. 5.63). В предыдущих исследованиях измерялись параметры, перечисленные в таблице 5.14 (рис. 5.64).125,127 Исследователи сообщали о ТДИ у нормальных плодов, а также у плодов с IUGR и прегестационным диабетом, и обнаружили, что он более чувствителен для выявления сердечно–сосудистой дисфункции, чем импульсная допплерография митрального, трехстворчатого, аортального и легочного клапанов.69,111,126-135

РИСУНОК 5.61: Это иллюстрирует форму сигнала тканевого доплеровского изображения (TDI), записанного со стенок правого и левого желудочков. ICT и IRT представляют собой различные формы сигналов.

РИСУНОК 5.62: Здесь показаны записи TDI со стенки правого желудочка, иллюстрирующие направление сигналов в зависимости от положения сердца.

РИСУНОК 5.63: Одновременная запись из левого желудочка, которая включает импульсные доплеровские сигналы скорости кровотока и движения TDI межжелудочковой стенки. Это демонстрирует временные взаимосвязи и движение сигналов в противоположных направлениях. Например, когда форма волны скорости кровотока движется вниз в диастолу (E, A), стенка желудочка движется вверх (E, A). Такая же взаимосвязь наблюдается для систолы желудочков (S, S).

РИСУНОК 5.64: Это иллюстрирует записи TDI для ICT, IRT, ET, E‘, а скорость E формирует форму волны скорости кровотока.

Нормальные значения

В нескольких исследованиях опубликованы нормальные значения у плода измеренных параметров TDI, перечисленных в таблице 5.14.69,127–131,134 Однако наиболее полное исследование, проведенное на нормальных плодах, было опубликовано Comas et al.127 в 2011 году. Они обследовали 213 одноплодных беременностей и опубликовали средние, 5-й и 95-й процентили для всех измерений, перечисленных в Таблице 5.14, для гестационного возраста и расчетной массы плода. Кроме того, они предоставили уравнения регрессии для вычисления процентилей, а также калькулятор для вычисления Z-баллов для каждого измерения. На момент написания этой статьи я придерживаюсь мнения, что эти данные должны быть стандартом, который клиницисты должны использовать для сравнения нормальных плодов и плодов с подозрением на патологию. Рисунки 5.65 — 5.67 представляют собой графики для волн E’, A’ и S’, соотношений E’/ A’, E/ E’ и MPI’ для правого и левого желудочков. Таблица 5.15 содержит уравнения, используемые для расчета Z-балла для каждого из вышеуказанных измерений с использованием электронной таблицы Excel.

РИСУНОК 5.65: Пиковые значения E‘, A‘ и S‘ слева и справа в сантиметрах в секунду для гестационного возраста.127

РИСУНОК 5.66: Пиковые значения E‘, A‘ и S‘ пиковых скоростей в сантиметрах в секунду для веса.127

РИСУНОК 5.67: Пиковые скорости E‘/A‘ слева и справа в сантиметрах в секунду и соответствующий MPI для гестационного возраста.127

Эмбрионы малого гестационного возраста (SGA)

Раньше считалось, что плоды с SGA были конституционально маленькими, а не имели ограничений внутриутробного роста, независимо от того, была ли допплерография артерии пуповины нормальной. Недавние исследования, однако, показали, что плод с SGA действительно может иметь компоненты IUGR без аномальных сигналов допплерографии артерий пуповины и иметь неблагоприятные перинатальные события и послеродовые сердечно-сосудистые осложнения по сравнению с новорожденными с нормальной массой тела того же гестационного возраста.70,132,133,136–141 Недавние исследования показали, что при субклинической сердечной дисфункции присутствуют эхокардиографические и биохимические нарушения, которые еще больше усугубляют ухудшается по мере того, как процесс IUGR становится более тяжелым.69,70,81,142 В 2011 году Comas et al. изучили 58 плодов с SGA и 58 контрольных и сравнили импульсные допплеровские параметры скорости кровотока с тканевой допплерографией (таблица 5.16). Они обнаружили, что единственной переменной скорости кровотока, которая была ненормальной, была меньшая скорость волны A в обоих желудочках, в то время как тканевая допплерография показала значительно более низкие пиковые скорости для правых волн E ’, A’ и S’. Кроме того, MPI’ для обоих желудочков был значительно увеличен у плодов с SGA. Авторы постулировали, что, поскольку кольцевые пиковые скорости TDI отражают движение продольных волокон миокарда, которые расположены в субэндокардиальном слое, они изменяются раньше всего в присутствии пониженного содержания кислорода.143 Они предположили, что импульсные тканевые допплерометры более чувствительны, чем измерения скорости.114 У плодов с SGA наблюдалась повышенная тенденция к более частому вмешательству при дистрессе плода, кесаревом сечении и преэклампсии, а также к более длительному пребыванию в отделении интенсивной терапии новорожденных. .

Раннее внутриутробное ограничение роста (IUGR)

Было показано, что у плодов с IUGR наблюдается сердечная дисфункция при сохранении соответствующего сердечного выброса для их удельного веса.69,70,81 В предыдущих исследованиях сообщалось о аномальной сердечной дисфункции на более поздних стадиях IUGR.66,67,71 Однако недавние исследования показали, что субклиническая сердечная дисфункция возникает на более ранних стадиях ухудшения состояния плода.69,111 В 2010 году Comas et al. исследовали 25 плодов с IUGR, у которых предполагаемый вес плода был ниже 10-го процентиля, а индекс пульсации артерий пуповины — выше 95-го процентиля. Обследовались плоды, родившиеся между 26 и 34 неделями беременности. Были исключены плоды со структурными и / или хромосомными аномалиями и инфицированные. В качестве контроля использовались пятьдесят плодов нормального роста, соответствующих гестационному возрасту. Втаблице 5.17 перечислены результаты измерений скоростного кровотока и TDI диастолической функции, систолической функции и комбинированной диастолической и систолической дисфункции. Импульсные допплеровские измерения кровотока показали снижение скоростей волн E и A в правом и левом желудочках, но соотношение E / A было нормальным. Хотя пиковые скорости в аорте и легочной артерии были снижены у плодов с IUGR, снижение не было статистически значимым. Только левый желудочек продемонстрировал повышенный MPI. В то время как измерения TDI продемонстрировали аналогичное значительное снижение E ’ и A’ для обоих желудочков и увеличение MPI’ для левого желудочка, подход также показал значительное увеличение соотношения E ’ / A’ слева, уменьшение размеров левого и правого желудочков и аномальный MPI ’ для правого желудочка и перегородки. Авторы пришли к выводу, что TDI является более чувствительным инструментом для оценки систолической и диастолической дисфункции, чем обычная импульсная допплеровская оценка сигналов скорости кровотока.111 Они также пришли к выводу, что скорости кровотока в аорте и легочной артерии были одинаковыми с поправкой на вес плода.111

Сахарный диабет

В 2008 году Хатем и соавт. исследовали плоды матерей с прегестационным диабетом от 25 недель до срока и сообщили следующее:

1. Правая и левая скорости вращения миокарда E’ и A’ были значительно выше у плодов матерей, страдающих сахарным диабетом.

2. Соотношения E’ / A’ были выше, чем у нормальных плодов

3. У плодов матерей с прегестационным диабетом отношение пиковой скорости притока крови в раннем диастолическом периоде (E) к пиковой кольцевой скорости (E’) было ниже у плодов матерей с диабетом.

Они пришли к выводу, что изменения диастолической дисфункции не зависели от гипертрофии миокарда плода и, следовательно, являлись более ранним признаком сердечно-сосудистой дисфункции.144

В 2013 году Bui и соавт.145 сообщили об исследовании, проведенном между 17 и 23 неделями, в ходе которого они оценили MPI правого желудочка у 69 нормальных плодов и 51 плода матерей, страдающих сахарным диабетом. Они обнаружили, что не было существенных различий между двумя группами по соотношению E ‘, A’, E ‘ / A’, пиковым скоростям волн E и Peak A. Однако соотношение E/E’ratio имело значение P <0,05. MPI пульсовой волны правого желудочка не был статистически значимым между двумя группами, но MPI TDI был значительно выше в популяции больных сахарным диабетом (0,563 [SD 0,104]), чем в контрольной группе (0,512 [SD 0,098]) (P < 0,01). Они пришли к выводу, что MPI TDI был более чувствительным, чем спектральная доплеровская MPI, для выявления сердечной дисфункции у плода в середине триместра беременности матери, страдающей диабетом.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Клиника Молова М.Р