Вимірювання силуету серця - динаміка серцево-судинної системи
Виявлення збільшення серця зазвичай являє собою більш-менш суб`єктивне судження на увазі безлічі причин варіацій його розміру, описаних вище. Тому була зроблена спроба об`єктивного підходу до інтерпретації результатів рентгенографії шляхом вимірювання різних розмірів серцевого силуету. Відомості щодо довжини або ширини окремих камер шлуночків були б найбільш корисні. Проте нинішнє становище кільця атріовентрикулярного клапана визначити точно неможливо, у зв`язку з чим більшість вимірів включає і передсердя, і шлуночки. Крім того, густину тіні, що створюються органами черевної порожнини, в значній мірі змащує нижній край силуету серця. В даний час найбільш поширене вимір поперечного діаметра. Щоб визначити цей розмір, на телерентгенограмм, експонованої в заднепередней позиції, прокреслюють вертикальна лінія над хребетним стовпом. Шляхом огляду вибирається найвіддаленіша від середньої лінії точка на правій межі серця (в середній частині кордону правого передсердя). Від цієї точки проводиться лінія перпендикулярно вертикальної еталонної лінії. Таким же шляхом споруджується перпендикуляр від найбільш віддаленої від середньої лінії точки на лівій межі серця. Сума двох горизонтальних сегментів називається поперечним діаметром (рис. 10.10).
Зважаючи на значні індивідуальних відмінностей це вимір без урахування конституції даної людини не має сенсу. Для практики досить звичайним є ділити поперечний діаметр серця на ширину грудної клітини (кардиоторакального відношення). Прийнято вважати, що ставлення більше ніж 0,5 вказує на збільшення серця. Це припущення, ймовірно, до деякої міри обґрунтовано для нормостеников. Однак вертикально розташоване серце може бути значно збільшено до того, як кардиоторакального ставлення стане рівним 0,5. Якщо довга вісь серця наближається до горизонталі, кардиоторакального ставлення може перевищувати 0,5 без якого-небудь збільшення серця. Кардиоторакального відношення не має істотного значення і може привести лише до серйозних помилок.
Щоб подолати цей недолік, Ungerleider і співр. [2,3] виміряли поперечний діаметр сердець великої групи «нормальних» людей і розробили таблиці, за допомогою яких можна передбачити індивідуальний поперечний діаметр відповідно до ваги, зросту, віком і статтю людини. Якщо виміряний поперечний діаметр пацієнта перевищує передбачений розмір більш ніж на 10%, можна думати, що має місце збільшення серця.
МАЛ. 10.10. ВИМІРЮВАННЯ СЕРЦЯ.
А. Поперечний діаметр силуету серця вимірюється від вертикальної лінії, проведеної вздовж хребта. Щоб визначити цей розмір, знаходять максимальні відстані від зазначеної лінії до правої і лівої меж серцевої тіні. Хоча жодна з цих точок вимірювання окремо не підходить для визначення збільшення камер, ніякий інший розмір не є більш показовим.
Б. Коефіцієнт, що отримується як частка від ділення поперечного діаметра на ширину грудної клітини в її найширшій частині, називається кардноторакальним ставленням. Цей коефіцієнт покладається коригувати відповідно до різної конституцією у різних пацієнтів. Якщо відношення перевищує 0,5, говорять про наявність збільшення серця. До якої міри ця величина може ввести в оману, видно на око на рис. 10.7 і 10.8.
Перш ніж використовувати поперечний діаметр як критерій виникає збільшення серця, потрібно пам`ятати, що: а) даний показник включає і праве передсердя і лівий желудочек- б) камери шлуночків спочатку не збільшуються уздовж горизонтальної осі- в) подовження шляху відтоку лівого шлуночка цим способом зазвичай можна визначити, але про правому шлуночку такий вимір не дає ніякого представленія- г) використовувати даний показник можна лише в тих випадках, коли виключено або враховано вплив не тільки конституції, віку і статі, а й інших можливих причин зміни розмірів серця. Якщо ці обставини враховані, то таблиці Ungerleider і Clark можуть бути дуже корисними.
Камери нормального серця
Зі сказаного ясно, що визначення розміру серця методом телерентгенографії є головним чином суб`єктивний, інтуїтивний метод оцінки без реальних кількісних показників. Однак в досвідчених руках телерентгенографія надзвичайно корисна при оцінюванні загального розміру серця і збільшенні окремих камер.
Кількість і якість корисної інформації, одержуваної від рентгенограм, можна значно збільшити за допомогою ангіокардіограмм, які виробляються після введення в кровотік речовин, що дають різку тінь на рентгенівських пластинках. Коли ці контрастні речовини послідовно проходять через праві та ліві камери і судини серця, їх кордони виявляються дуже рельєфно, і для їх визначення швидко виробляється безперервний ряд рентгенівських знімків.
МАЛ. 10.11. РЕНТГЕНОГРАФІЯ та ангіографії ЗДОРОВОГО СЕРЦЯ.
- Знімки грудної клітини в заднепередней і лівій бічній проекціях (зліва) з кадрами з біпланова ангіокардіограмм, що ілюструють внутрішньосерцеві камери (праворуч, В-Е).
Пунктирною лінією позначена приблизна локалізація атріовентрикулярних клапанів.
Б. Праве передсердя заповнене контрастною речовиною.
- Правий шлуночок, заповнений контрастною речовиною, проглядається в ааднепередней
проекції, але краще видно в бічній проекції.
Г. Заповнена контрастною речовиною ліве передсердя найкращим чином видно в бічній позиції. На частині Д малюнка відзначається зменшення розміру, обумовлене скороченням передсердя.
Д. Заповнений контрастною речовиною лівий шлуночок може бути видно як в заднепередней, так і в бічній проекції.
Контрастний матеріал так щільно обтікає внутрішню стінку камер, що можна судити про товщину стінки по відстані до зовнішньої межі серця. Важливо мати на увазі, що камери серця не мають простої круглої пли еліпсоїдної форми і їх внутрішні поверхні нерегулярно перериваються м`язовими перекладинами (trabeculae carneae) і сосочковими м`язами (див. Рис.
- 13 і 3. 14). З цієї причини точність, з якою спостерігач може оцінити справжні розміри камери, не ідеальна. Незважаючи на цей недолік, загальний розмір і форму кожної камери і великих судин окремо можна уявити по послідовному ряду знімків, як це показано на рис. 10. 11 Права межа правого передсердя силуету серця в нормі контурируется на тлі легких, пропускають рентгенівські промені, в заднепередней проекції, кілька правіше хребетного стовпа.
Нормальний правий шлуночок в заднепередней проекції непомітний, але формує передню кордон серця при бічній проекції.
Нормальне ліве передсердя формує задню кордон серця, але не викликає зміщення назад заповненого барієвої суспензією стравоходу.
У нормі лівий шлуночок виявляється на лівій межі серцевого силуету і утворює досить прямий нахил від області легеневої артерії до максимальної кривизни лівого боку силуету серця.
МАЛ. 10.12. ЗБІЛЬШЕННЯ ПРАВОГО ШЛУНОЧКА Перевантажування ОБ`ЄМОМ.
- На знімку, зробленому в заднепередней проекції, видно велике праве передсердя, що виступає в праву частину грудної клітки, і вибухає легенева артерія.
Б. У бічній проекції видно правий шлуночок, що знаходить на грудину і заповнює верхню частину ретростернального (загрудинної) простору.
Г, Віплановие ангіокардіограмми, що ілюструють лівий шлуночок і ліве передсердя, заповнені непроникною для рентгенівських променів фарбою, для порівняння з великим правим серцем, яке не містить контрастної речовини. Добре можна бачити праву коронарну артерію, що огинає правий шлуночок. На фронтальній ангіокардіограмме праворуч від заповненої фарбою аорти виявляється велика легенева артерія.
Збільшення камер серця
Збільшення правого передсердя зазвичай зумовлюється браком правого шлуночка або хворобою тристулкового клапана. Коли праве передсердя збільшується, його межі зміщуються вправо і можуть заповнювати більшу частину правої сторони грудної клітки, що видно в заднепередней проекції (рис. 10. 12, А). Велике збільшення правого передсердя завжди супроводжується збільшенням верхньої порожнистої вени.
Збільшення правого шлуночка
МАЛ. 10.13. ЗБІЛЬШЕННЯ ПРАВОГО ШЛУНОЧКА - Перевантажування ТИСКОМ.
Заднепередней і бічний знімки грудної клітини (вгорі) і Переднезадняя і бічна бнплановие ангіокардіограмми (внизу) у хворого зі стенозом клапана легеневої артерії. На передньозадній проекції можна бачити правий шлуночок,
знаходить на грудину. На передньозадній ангиограмме відзначається велика легенева артерія, а стрілка вказує на стенозірованной клапан. На бічній ангіокардіограмме добре видно постстенотнческая дилатації легеневої артерії.
Слабке або помірне збільшення правого шлуночка зазвичай не змінює розміри і форму силуету серця в заднепередней проекції. Правий шлуночок локалізується на діафрагмальної і передньої поверхні серця. Ранні стадії плі слабке збільшення легко упускаються, якщо рентгенограми доповнюючи даними фізичного обстеження та електрокардіограмою.
Значне збільшення правого
шлуночка, як правило, супроводжується зрушенням правого передсердя вправо і зміщенням лівої межі серця назовні, як на рис. 10. 12. У цих умовах поперечний діаметр серця збільшується. Масивна дилатації правого шлуночка також зміщує лівий шлуночок назад у напрямку до хребта, як зображено на рис.
МАЛ. 10.14. ЗБІЛЬШЕННЯ лівого передсердя.
Заднепередней і бічний знімки грудної клітини (вгорі) і Переднезадняя і бічна біпланова ангіокардіограмми (внизу) у хворого мітральнимстенозом. На заднепередней позиції стрілкою показаний піднятий стовбур лівого головного бронха і видно здвоєна межа над правим передсердям, що показує, що ліве передсердя збільшується вгору і вправо. На ангіокардіограмме внизу видно ліве передсердя, заповнене контрастною речовиною. На фронтальній ангіокардіограмме видно, що за рахунок придатка лівого передсердя ліва межа серця випрямляється.
10. 13, Д. Така картина характерна для вираженої дилатації правого передсердя і шлуночка, яка зустрічається, коли ці камери змушені перекачувати надмірно великі обсяги крові протягом тривалого часу (як це може статися, наприклад, при вроджених вадах серця-см. Також главу XII).
При наявності перевантаження об`ємом камера правого шлуночка подовжується, повертається вліво і збільшується в поперечнику, створюючи «мітральний конфігурацію» в передньозадній проекції (див. Рис. 10.12, А, Б). Легенева артерія завжди збільшується і найбільш легко розрізняється у фронтальних позиціях (див. Рис. 10. 12, А - Г).
Коли правий шлуночок змушений виганяти кров проти високого тиску (легенева гіпертонія) або високого опору (стеноз легеневого клапана), систолічний тиск в шлуночку має піднятися значно вище норми (див. Також «Стеноз легеневого клапана», с. 500). Компенсаторним механізмом для, подолання цього тиску є потовщення стінки правого шлуночка через гіпертрофії міокарда. До тих пір поки цей механізм компенсує збільшене навантаження на правий шлуночок, камера правого шлуночка залишається невеликою і розмір серцевого силуету зазвичай не збільшується. Приклад гіпертрофії правого шлуночка, обумовленої стенозом легеневого клапана, представлений на рис. 10. 13. Цей стан може підтримуватися протягом багатьох років до того моменту, коли міокард стає нездатним підтримувати стан компенсації. При цих умовах розвивається правошлуночкова недостатність з розширенням правого шлуночка і правого передсердя, що призводить до картини, аналогічної тій, яка показана на рис. 10. 12.
Збільшення лівого передсердя зазвичай обумовлено ураженням мітрального клапана або лівошлуночковою недостатністю. Збільшення відбувається в трьох напрямках: назад, що викликає заднє зміщення заповненого барієм піщевода- вгору, з підведення стовбура лівого головного бронха, і вправо, з утворенням здвоєною тіні над межею правого передсердя. Придаток лівого передсердя виявляється нижче легеневої артерії, випрямляючи верхню частину лівої межі серця. Ліве передсердя збільшується у відповідь на перевантаження тиском і на перевантаження об`ємом, але для цих станів немає ніяких характерних ознак. Взагалі тривале перевантаження об`ємом викликає значне збільшення камери, в результаті чого утворюється «гігантське» ліве передсердя. У цьому випадку права межа або навіть весь силует серця можуть бути представлені лівим передсердям. Найкраще збільшення лівого передсердя різниться в заднепередней або бічних проекціях (див. Рис. 10.14).
Збільшення лівого шлуночка
Лівий шлуночок по-різному реагує на перевантаження об`ємом і тиском. Тут буде описаний нескладний набір ознак, характерний для кожного з цих станів. Насправді ж поразки найчастіше носять змішаний характер або ж розвивається і недостатність міокарда, що ускладнює картину.
Систолическая перевантаження. Основними причинами систолічною перевантаження (перевантаження тиском) лівого шлуночка є звуження його шляху відтоку або системна артеріальна гіпертонія. Лівий шлуночок кілька подовжується, що зазвичай не помічають через опускання його нижче верхньої межі діафрагми в заднепередней проекції. При значному досвіді подовження можна розрізнити по більш закругленого зовнішнім виглядом силуету лівого шлуночка або ж по луковіцеобразние контуру, коли розвивається концентрична гіпертрофія. Це найкраще видно в заднепередней проекції (рис. 10.15).
Діастолічна перевантаження.
У заднепередней позиції видно, що при дилатації лівий шлуночок значно подовжується і розширюється вліво. Кардиоторакального ставлення різко порушується (рис. 10.16) у хворих з аортальною регургітацією, мітральної регургітацією, ліво-правим шунтуванням
МАЛ. 10.15. ЗБІЛЬШЕННЯ ЛІВОГО ШЛУНОЧКА - Перевантажування ТИСКОМ.
Заднепередней і бічний знімки грудної клітини (вгорі) і Переднезадняя і бічна біпланова ангіокардіограмми (внизу) у пацієнта про аортальним стенозом. Видно луковіцеобразние контур лівого шлуночка на знімку в заднепепедней проекції. На фронтальній ангіокардіограмме обсяг камери нормальний, але стінка потовщена. Стрілка вказує на потовщений стенознрованниі клапан. Постстенотіческая ділатацня має місце на ангіокардіограмме, але не відрізняється на оглядових знімках грудної клітини.
(На рівні шлуночків або системного артеріального русла) або при миокардиальной недостатності. При значному збільшенні лівого шлуночка серцевий силует розширюється, права межа серця відтісняється вправо (і без збільшення правого передсердя).
МАЛ. 10.16. ЗБІЛЬШЕННЯ ЛІВОГО ШЛУНОЧКА - Перевантажування ОБ`ЄМОМ.
За дні передній і бічний знімки грудної клітини (вгорі) і Переднезадняя і бічна біпланова ангіокардіограмми (внизу) у пацієнта з аортальною регургітацією (недостатністю). Лівий шлуночок подовжений на обох знімках і па ангіокардіограмме у фронтальній проекції. Обсяг лівого передсердя великий на противагу тому, що спостерігається при аортальному стенозі (див. Рис. 10.15).
Конфігурація аорти і легеневої артерії. Аорта (див. Рис. 10. 15) і легенева артерія (див. Рис. 10.13) збільшуються у відповідь на порушення кровотоку при перевантаженні серця підвищеним обсягом крові або тиском при патологічних ураженнях судинних стінок або при їх травмі. Легенева артерія може бути збільшена без видимої причини (ідіопатична дилатація).
Ці розширення великих артерій зазвичай видно в заднепредсердной проекції. Однак для встановлення розмірів розширення судин іноді корисні косі проекції.
МАЛ. J0.17. ЛЕГЕНЕВА ЕМБОЛІЯ І аневризма.
А. Селективні артеріограмми у хворого з легеневою емболією. Стрілками показані явні внутрішньосудинні дефекти заповнення.
Б. Переднезадняя і коса а ортограмми у хворого з аневризмою аорти. Стрілки вказують на площину, що розділяє істинний і помилковий канали.
Ангіокардіографія дає анатомічне підтвердження фізіологічним даними, одержуваних при катетеризації серця (наприклад, при нескладних вроджених вадах серця або придбаних формах хворобливий серця, таких, як стеноз або недостатність клапанів, хвороби коронарних артерій і т. Д. [4].
В даний час ангіографія легеневих судин, ймовірно, найбільш точний метод виявлення легеневих емболів і їх розсмоктування (див. Рис. 10.18, А). За допомогою ангіографії можна також визначити аневризматическое розширення великих судин. Можуть бути видно і контури аорти, що дуже важливо для серцево-судинної хірургії (рис. 10. 17, Б).
кількісна ангіокардіографія
Багато дослідників обчислюють обсяг шлуночків, грунтуючись на різних даних. Наприклад, Dodge і співр. [5] припускають, що камера лівого шлуночка найкращим чином може бути представлена еліпсом обертання і що обсяг її можна обчислити за формулою для обсягу еліпсоїда:
де Li, bn, Lin - головні осі еліпсоїда. Найбільша довжина визначається прямо на знімках, а дві менші осі виводяться шляхом планіметрії області камери в передньозадній і бічній проекціях. Використовуються два коригуючих фактора, один для корекції спотворення рентгенівського зображення, а інший коригує розбіжності між обсягом, визначеним але формулою, і істинним об`ємом. Ряд ангиограмм, на яких накреслені головні осі і товщина стінок і обчислені обсяги і маса, представлені на рис. 2. 10. Нормальні значення кінцево-діастолічного об`єму (КДО), кінцево-систолічного об`єму (КСО), ударного обсягу (УО) і відносної величини систолічного об`єму (СО / КДО) у дорослих розрахували Kennedy з співр. [6] і Sanmarko [7].
Метод швидкої зйомки дає можливість побудувати криві обсягу лівого шлуночка для декількох серцевих циклів (див. Рис. 2. 10). При використанні цього методу у хворих без шунтів або регургітації виходять результати, які можна порівняти з ударними обсягами, розрахованими методом Фіка або розведення барвника [8]. Метод цей має два основних недоліки:
- він досить трудоемкій- 2) повторні ангиографические ін`єкції не можуть гарантувати повторення первинних результатів внаслідок змін функції міокарда, пов`язаних з введенням контрастних матеріалів [9].
Крім визначення обсягу лівого шлуночка, можна обчислити його масу методом Rackley і співр. [10]. Якщо внутрішній об`єм камери відняти від сумарного обсягу камери з урахуванням товщини стінки, різниця між двома обсягами, помножена на питому вагу серцевого м`яза (1,050), дає масу лівого шлуночка в грамах. При користуванні цим методом передбачається, що перегородка є частиною лівого шлуночка, а стінка його має однаковий розмір всюди. Порівняння ангіокардіографіческі обчисленої і певної посмертно маси шлуночків виявило прекрасну кореляцію (r = 0,97) [11].
Вимірювання обсягу і маси дуже важливо для виявлення збільшення серця і визначення ступеня патології. Кількісна ангіокардіографія виявилася дуже корисною завдяки можливості визначення шлуночкових обсягів. Наприклад, Hamilton і співр. [12] оцінювали стан пацієнтів з різними ступенями коронарної обструкції за наступними показниками: шлуночкові обсяги (систолічний і діастолічний), відносна величина систолічного об`єму, маса лівого шлуночка, максимальна систолічна і звичайно-діастолічна навантаження і ударний обсяг. Крім того, виявлялися області міокарда зі зниженою сократимостью по асиметричному, спрямованому всередину руху частин серцевого силуету під час систоли. У деяких випадках можна було відзначити відсутність скорочення або істинне розширення окремих областей. При інфаркті міокарда постійно виявлялися ці види порушень функції шлуночка. При чистої стенокардії відзначалася або мінімальна дисфункція шлуночка, або її не відзначалося зовсім.
Аналіз за допомогою тривимірної моделі серця, побудованої за допомогою комп`ютерних пристроїв
Більш детальний, ніж при ручних методах, аналіз ангіокардіографіческіх даних можна провести при використанні лічильно-обчислювальних пристроїв. Наприклад, Heintzen і співр. [13] описали метод визначення розміру, форми і геометрії серцево-судинних структур і його застосування для аналізу скорочувальної функції лівого шлуночка. Контури шлуночка, одержувані вручну від кожного з послідовних телезображень, що знімаються зі швидкістю 50 в секунду, зчитуються в комп`ютері. За цими даними комп`ютерні програми створюють тривимірну (просторову) модель на підставі гіпотези про те, що поперечний переріз серця являє собою еліпс. Потім оператор за допомогою комп`ютера може розглянути модель з будь-якого кута і «розділити» її на паралельні неелліптіческіе диски, площа і навіть швидкість скорочення яких можна визначити. При цьому можна оцінити стан скорочення в окремих зонах (регіонарний). Приклади деяких даних, отриманих таким же способом, представлені на рис. 10. 18. Зліва на малюнку наведені дані про зміни кола шлуночка і площі його поперечного перерізу. Швидкість зміни кола або площі (швидкості) показана зліва.
Збільшення можливостей отримання інформації з даних рентгенографії, яке забезпечує застосування комп`ютерної техніки,
віщує ще більш широке застосування її в майбутньому. Наприклад, Wood і співр. [14] протягом декількох років працюють над точними вимірами змін довжини і напруги міокардіальних волокон в межах контуру всього серця, обчисленого ще більш точними способами. Щоб уникнути двох необгрунтованих передумов про те, що поперечний переріз шлуночків має форму еліпса і що воно перпендикулярно пучку рентгенівських променів, перевіряється рентгеноплотность в кожній точці вздовж ортогонального профілю шлуночків. Таким шляхом можна виявити нерівні обриси, більш точно відповідні істинної конфігурації камер з їх внутрішніми нерівностями. Повне зображення серця відтворюється на телевізійному екрані, де його можна розглядати з різних позицій. Кожен телевізійний екран має 80 горизонтальних ліній, за допомогою яких реконструюється поперечний переріз камер шлуночків. Подальший розвиток цих методів дозволить виявити характер зміни тривимірних обрисів серця, що б`ється, що дасть можливість вивчити його продуктивність з більшою точністю, ніж це можливо зараз. Сказане має безпосереднє відношення до зображень, одержуваних аналізатором E.M.I., за допомогою якого збираються дані про радіоплотності під час відносно повільного просвічування вузькими пучками рентгенівських променів великої кількості місць уздовж дуги на 180 °. Одержувані зображення неминуче статичні внаслідок великої кількості часу, що витрачається на один такий аналіз. Майбутні дослідження виявлять багато нових і поки непередбачуваних джерел інформації в міру досягнень технічних і прикладних наук і використання їх даних в фізіологічних і клінічних дослідженнях.
МАЛ. 10.18.
А. На підставі первинних відеозаписів можна відтворити тривимірні моделі лівого шлуночка, розділені на дев`ять горизонтальних частин, перпендикулярних його довгої осі.
Б. Аналогічне відтворення, тільки з трьома частинами, зображеними зліва у вигляді проекцій.
В. Зміни кола, площі і швидкості цих змін, виведені комп`ютером для двох серцевих циклів (один з них - екстрасистола, що послідувала за нормальним циклом). Калібрувальні смуги праворуч відповідно 10 см і 10 см 2 (по Hentzen et al., Europ. J. Cardiol., 1974, 1: 229-239. Відтворено з дозволу).
