Röntgenundersökning av hjärtats funktion

Hos en frisk person sprider sig en excitationsvåg genom hjärtmuskeln ungefär en gång per sekund - hjärtat drar ihop sig och slappnar sedan av. Den enklaste och mest tillgängliga metoden för att registrera dem är fluoroskopi. Det möjliggör visuell bedömning av hjärtats sammandragningar och avslappning, pulseringen i aorta och lungartären. Samtidigt, genom att ändra patientens position bakom skärmen, är det möjligt att få ut konturen, dvs. göra alla delar av hjärtat och blodkärlen kantformade. Men nyligen, på grund av utvecklingen av ultraljudsdiagnostik och dess utbredda införande i klinisk praxis, har fluoroskopins roll i studier av hjärtats funktionella aktivitet minskat märkbart på grund av den ganska höga strålningsbelastningen som finns med den.

Den huvudsakliga metoden för att studera hjärtmuskelns kontraktila funktion är ultraljudsundersökning (ultraljud).

Inom kardiologi används flera ultraljudstekniker: endimensionell ekokardiografi - M-metoden; tvådimensionell ekokardiografi (sonografi) - B-metoden; endimensionell doppler-ekokardiografi; tvådimensionell färgdopplermappning. En effektiv metod för att studera hjärtat är också en duplexstudie - en kombination av sonografi och dopplerografi.

Ett endimensionellt ekokardiogram har utseendet av en grupp kurvor, som var och en motsvarar en specifik struktur i hjärtat: kammarens och förmakets vägg, det interatriella och interventrikulära septumet, klaffar, perikardiet etc. Kurvans amplitud på ekokardiogrammet indikerar intervallet av systoliska rörelser i den registrerade anatomiska strukturen.

Ultraljud gör det möjligt att observera hjärtväggarnas och hjärtklaffarnas rörelser på skärmen i realtid. För att studera ett antal parametrar som kännetecknar hjärtats funktion, avbildas hjärtats kontur på bildskärmen med hjälp av frysbilder inspelade vid apexen av R-vågen i elektrokardiogrammet och den nedåtgående knävågen i T-vågen. Ett speciellt datorprogram som finns tillgängligt i ultraljudsapparaten gör det möjligt att jämföra och analysera dessa två bilder och få fram parametrarna för vänster kammares och förmaks slutsystoliska och slutdiastoliska volymer, storleken på höger kammares yta, värdet på kammarens ejektionsfraktion, förmakstömningsfraktionen, systoliska och minutvolymer samt tjockleken på hjärtmuskelväggarna. Det är mycket värdefullt att detta också kan ge parametrar för vänster kammarväggs regionala kontraktilitet, vilket är extremt viktigt vid diagnos av kranskärlssjukdom och andra lesioner i hjärtmuskeln.

Dopplerografi av hjärtat utförs huvudsakligen i pulsläge. Det gör det möjligt att inte bara studera hjärtklaffarnas och hjärtväggarnas rörelser i alla faser av hjärtcykeln, utan också att mäta blodflödets hastighet, riktning och natur i den valda kontrollvolymen. Nya metoder för dopplerografi har fått särskild betydelse för studiet av hjärtats funktionella parametrar: färgkartläggning, energi- och vävnadsdoppler. För närvarande är de angivna alternativen för ultraljudsundersökning de ledande instrumentella metoderna för att undersöka hjärtpatienter, särskilt inom öppenvård.

Tillsammans med ultraljudsdiagnostik har radionuklidmetoder för undersökning av hjärta och blodkärl nyligen utvecklats snabbt. Bland dessa metoder bör tre framhävas: jämviktsventrikulografi (dynamisk radiokardiografi), radionuklidangiokardiografi och perfusionssyntigrafi. De ger viktig, ibland unik information om hjärtfunktionen, kräver inte kärlkateterisering och kan utföras både i vila och efter funktionell belastning. Den senare omständigheten är viktigast vid bedömning av hjärtmuskelns reservkapacitet.

Jämviktsventrikulografi är en av de vanligaste metoderna för att undersöka hjärtat. Den används för att bestämma hjärtats pumpfunktion och hur dess väggar rör sig. Studiens syfte är vanligtvis vänster kammare, men speciella tekniker har utvecklats för att studera hjärtats högra kammare. Principen för metoden är att registrera en serie bilder i minnet på en gammakameradator. Dessa bilder erhålls från gammastrålning från radiofarmaka som introduceras i blodet och stannar kvar i blodomloppet under lång tid, dvs. inte diffunderar genom kärlväggen. Koncentrationen av sådana radiofarmaka i blodomloppet förblir konstant under lång tid, så det är brukligt att säga att blodpoolen studeras (från engelskans pool - en pöl, en pool).

Det enklaste sättet att skapa en blodpool är att introducera albumin i blodet. Proteinet bryts dock fortfarande ner i kroppen, och den radionuklid som frigörs i denna process lämnar blodomloppet, och blodets radioaktivitet minskar gradvis, vilket minskar studiens noggrannhet. Ett mer adekvat sätt att skapa en stabil radioaktiv pool var att märka patientens erytrocyter. För detta ändamål injiceras först en liten mängd pyrofosfat intravenöst - cirka 0,5 mg. Det absorberas aktivt av erytrocyterna. Efter 30 minuter injiceras 600 MBq 99mTc-perteknetat intravenöst, vilket omedelbart kombineras med pyrofosfatet som absorberas av erytrocyterna. Detta resulterar i en stark koppling. Observera att detta är första gången vi har stött på en radionuklidstudieteknik där RFP "framställs" i patientens kropp.

Passagen av radioaktivt blod genom hjärtats kammare registreras i datorns minne med hjälp av en elektronisk anordning som kallas trigger. Den "länkar" informationsinsamlingen från gammakameradetektorn till elektrokardiografens elektriska signaler. Efter att ha samlat in information om 300–500 hjärtcykler (efter fullständig utspädning av radiofarmakemikumet i blodet, dvs. stabilisering av blodansamlingen), grupperar datorn dem i en serie bilder, varav de viktigaste är de som återspeglar de slutsystoliska och slutdiastoliska faserna. Flera mellanbilder av hjärtat skapas samtidigt under hela hjärtcykeln, till exempel var 0,1:e sekund.

En sådan procedur för att skapa medicinska bilder från en stor serie är nödvändig för att få tillräcklig "räknestatistik" så att de resulterande bilderna har tillräckligt hög kvalitet för analys. Detta gäller all analys - både visuell och datoriserad.

Vid radionukliddiagnostik, liksom vid all strålningsdiagnostik, gäller huvudregeln om "tillförlitlighetskvalitet": att samla in största möjliga mängd information (kvanter, elektriska signaler, cykler, bilder etc.).

Med hjälp av en dator beräknas ejektionsfraktionen, fyllnings- och tömningshastigheten för kammaren, systolens och diastolens varaktighet från den integralkurva som konstruerats baserat på resultaten av analysen av hjärtbilder. Ejektionsfraktionen (EF) bestäms med formeln:

Där DO och CO är värdena för räknehastigheten (radioaktivitetsnivåerna) i hjärtcykelns slutdiastoliska och slutsystoliska faser.

Ejektionsfraktionen är en av de känsligaste indikatorerna på kammarfunktion. Normalt fluktuerar den runt 50 % för höger kammare och 60 % för vänster kammare. Hos patienter med hjärtinfarkt är EF alltid reducerad proportionellt mot lesionens volym, vilket har ett känt prognostiskt värde. Denna indikator är också reducerad vid ett antal hjärtmuskelskador: kardioskleros, myokardiopati, myokardit etc.

Jämviktsventrikulografi kan användas för att upptäcka begränsade störningar i vänster kammares kontraktilitet: lokal dyskinesi, hypokinesi, akinesi. För detta ändamål delas kammarbilden in i flera segment - från 8 till 40. För varje segment studeras kammarväggens rörelse under hjärtkontraktioner. Jämviktsventrikulografi är av betydande värde för att upptäcka patienter med reducerade funktionella reserver i hjärtmuskeln. Sådana personer utgör en högriskgrupp för att utveckla akut hjärtsvikt eller hjärtinfarkt. De genomgår denna studie under doserad cykelergometrisk belastning för att upptäcka områden i kammarväggen som inte klarar belastningen, även om inga avvikelser observeras i patientens lugna tillstånd. Detta tillstånd kallas stressinducerad myokardischemi.

Jämviktsventrikulografi gör det möjligt att beräkna regurgitationsfraktionen, det vill säga mängden återflöde av blod vid hjärtfel med klaffinsufficiens. En annan fördel med metoden är att studien kan genomföras under en lång tidsperiod, i flera timmar, för att till exempel studera effekten av läkemedel på hjärtaktiviteten.

Radionuklidangiokardiografi är en metod för att alternera den första passagen av radiofarmaka genom hjärtkammaren efter snabb intravenös administrering i en liten volym (bolus).

Vanligtvis används 99mTc-perteknetat med en aktivitet på 4–6 MBq per 1 kg kroppsvikt i en volym på 0,5–1,0 ml. Studien utförs på en gammakamera utrustad med en högpresterande dator. En serie bilder av hjärtat under radioläkemedlets passage genom det (15–20 bilder i högst 30 sekunder) registreras i datorns minne. Sedan, efter att ha valt "intressezonen" (vanligtvis är detta området kring lungroten eller höger kammare), analyseras radioläkemedlets strålningsintensitet. Normalt har kurvorna för radioläkemedlets passage genom hjärtats högra kammare och genom lungorna utseendet av en hög brant topp. Vid patologiska förhållanden plattas kurvan ut (när radioläkemedlet späds ut i hjärtkamrarna) eller förlängs (när radioläkemedlet kvarhålls i kammaren).

Vid vissa medfödda hjärtfel shuntas arteriellt blod från hjärtats vänstra kammare till höger. Sådana shuntar (kallade vänster-höger-shuntar) uppstår vid defekter i hjärtseptum. Vid radionuklid-angiografi visar sig en vänster-höger-shunt som en upprepad ökning av kurvan i lungornas "intressezon". Vid andra medfödda hjärtfel kommer venöst blod, som ännu inte är berikat med syre, återigen in i den systemiska cirkulationen, förbi lungorna (höger-vänster-shuntar). Ett tecken på sådan shuntning på ett radionuklid-angiografi är uppkomsten av en topp av radioaktivitet i vänster kammare och aorta innan maximal radioaktivitet registreras i lungorna. Vid förvärvade hjärtfel kan man med hjälp av angiokardiografi fastställa graden av regurgitation genom mitralis- och aortaöppningarna.

Myokardperfusionsscintigrafi används huvudsakligen för att studera hjärtmuskelns blodflöde och, i viss mån, för att bedöma nivån av metabolism i hjärtmuskeln. Den utförs med läkemedlen ^99mT1 -klorid och ^99mTc -sesamibi. Båda radiofarmaka, som passerar genom de kärl som matar hjärtmuskeln, diffunderar snabbt in i den omgivande muskelvävnaden och ingår i metaboliska processer, vilket simulerar kaliumjoner. Således återspeglar intensiteten av ackumuleringen av dessa radiofarmaka i hjärtmuskeln blodflödesvolymen och nivån av metaboliska processer i hjärtmuskeln.

Ackumuleringen av radiofarmaka i hjärtmuskeln sker ganska snabbt och når sitt maximum inom 5–10 minuter. Detta gör att studien kan utföras i olika projektioner. En normal perfusionsbild av vänster kammare på scintigram ser ut som en homogen hästskoformad skugga med en central defekt som motsvarar kammarhålan. De ischemiska zoner som uppstår under en infarkt kommer att visas som områden med reducerad radiofarmakofixering. Mer visuella och, viktigast av allt, tillförlitliga data i studien av hjärtmuskelperfusion kan erhållas med hjälp av enkelfotonemissionstomografi. Under senare år har intressanta och viktiga fysiologiska data om hjärtmuskelns funktion erhållits med hjälp av ultrakortlivade positronemitterande nuklider som radiofarmaka, såsom F-DG, dvs. med hjälp av tvåfotonemissionstomografi. Hittills är detta dock endast möjligt vid vissa stora forskningscentra.

Nya möjligheter att bedöma hjärtfunktionen har uppstått med förbättringen av datortomografi, då det blev möjligt att utföra en serie tomogram med korta exponeringar mot bakgrund av en bolusinjektion av ett radiopakt ämne. 50-100 ml av ett icke-joniskt kontrastmedel - omnipak eller ultravist - injiceras i armbågens ven med hjälp av en automatisk spruta. Jämförande analys av hjärtsektioner med hjälp av datordensitometri gör det möjligt att bestämma blodets rörelse i hjärtats hålrum under hela hjärtcykeln.

Datortomografi har gjort särskilt betydande framsteg inom hjärtforskningen med utvecklingen av elektronstråledatortomografer. Sådana apparater möjliggör inte bara att ett stort antal bilder tas med mycket korta exponeringstider, utan också att skapa en realtidssimulering av hjärtats kontraktionsdynamik och till och med att utföra en tredimensionell rekonstruktion av ett rörligt hjärta.

En annan lika dynamiskt utvecklande metod för att studera hjärtfunktionen är magnetisk resonanstomografi. Tack vare magnetfältets höga intensitet och skapandet av en ny generation högpresterande datorer blev det möjligt att samla in den information som behövs för bildrekonstruktion på mycket korta tidsperioder, i synnerhet att analysera hjärtcykelns slutsystoliska och slutdiastoliska faser i realtid.

Läkaren har många radiologiska metoder till sitt förfogande för att bedöma hjärtmuskelns kontraktila funktion och hjärtmuskelns blodflöde. Oavsett hur mycket läkaren försöker begränsa sig till icke-invasiva metoder, är det hos ett antal patienter nödvändigt att använda mer komplexa procedurer i samband med vaskulär kateterisering och artificiell kontrast av hjärthålor och kranskärl - röntgenventrikulografi och koronarangiografi.

Ventrikulografi är nödvändig eftersom den har högre känslighet och noggrannhet vid bedömning av vänsterkammarfunktion än andra metoder. Detta gäller särskilt för att identifiera störningar i vänsterkammarens lokala kontraktilitet. Information om regionala hjärtmuskelstörningar är nödvändig för att fastställa svårighetsgraden av kranskärlssjukdom, bedöma indikationer för kirurgiska ingrepp, transluminal angioplastik av kranskärlen, trombolys vid hjärtinfarkt. Dessutom möjliggör ventrikulografi en objektiv bedömning av resultaten av stress- och diagnostiska tester för kranskärlssjukdom (förmaksstimuleringstest, cykelergometriskt test, etc.).

Den radiopaka substansen injiceras i en volym av 50 ml med en hastighet av 10-15 ml/s och filmning utförs. Filmbilderna visar tydligt förändringar i kontrastmedlets skugga i vänster kammares kavitet. Vid noggrann undersökning av filmbilderna är det möjligt att notera uttalade störningar i hjärtmuskelns kontraktilitet: brist på väggrörelse i något område eller paradoxala rörelser, dvs. utbuktning i systoleögonblicket.

För att identifiera mindre uttalade och lokala kontraktilitetsstörningar är det vanligt att genomföra en separat analys av 5-8 standardsegment av vänster kammares silhuett (för en bild i den högra främre sneda projektionen i en vinkel på 30). Fig. 111.66 visar kammarens uppdelning i 8 segment. Olika metoder har föreslagits för att bedöma kontraktilitet per segment. En av dem är att 60 radier dras från mitten av kammarens långa axel till kammarskuggans konturer. Varje radie mäts i den slutdiastoliska fasen och därmed graden av dess förkortning under kammarkontraktion. Baserat på dessa mätningar utförs datorbearbetning och diagnostik av regionala kontraktilitetsstörningar.

En oumbärlig direkt metod för att studera koronarblodflöde är selektiv koronarangiografi. Genom en kateter som förs in sekventiellt i vänster och sedan i höger kranskärl injiceras en röntgentät substans med en automatisk injektor och filmning utförs. De resulterande bilderna återspeglar både morfologin hos hela kranskärlssystemet och blodcirkulationens natur i alla delar av hjärtat.

Indikationerna för koronarangiografi är ganska breda. För det första indiceras koronarangiografi i alla otillräckligt klarlagda fall för verifiering av ischemisk hjärtsjukdom, val av behandlingsmetod för akut hjärtinfarkt, differentialdiagnostik av hjärtinfarkt och kardiomyopati. Samt i kombination med upprepad hjärtbiopsi - om det finns misstanke om avstötningsreaktion under transplantation. För det andra används koronarangiografi i fall av strikt professionellt urval om det finns misstanke om eventuell skada på kranskärlen hos piloter, flygledare, förare av linjebussar och tåg, eftersom utvecklingen av akut hjärtinfarkt hos sådana arbetstagare utgör ett hot mot passagerare och människor runt omkring dem.

En absolut kontraindikation för koronarangiografi är intolerans mot kontrastmedlet. Relativa kontraindikationer inkluderar allvarliga skador på inre organ: lever, njurar etc. Koronarangiografi kan endast utföras på specialutrustade röntgenoperationsenheter, som är utrustade med alla medel för att återställa hjärtaktiviteten. I vissa fall kan administrering av kontrastmedel (och det måste administreras flera gånger i varje kranskärl om funktionella tester används) åtföljas av brachykardi, extrasystoli och ibland tillfällig tvärgående hjärtblock och till och med flimmer. Förutom visuell analys av koronarangiogram datorbearbetas de. För att analysera konturerna av artärernas skugga markeras endast artärens konturer på displayen. Vid stenos ritas ett stenosdiagram.