Глава 15. Стресс-эхокардиография

Глава 15. Стресс-эхокардиография

Для неинвазивной диагностики ишемической болезни сердца используют нагрузочные пробы в сочетании с различными методами распознавания ишемии. Наиболее распространенным методом выявления ишемии миокарда является изучение изменений сегмента ST электрокардиограммы при физической нагрузке. Однако, некоторые факторы ограничивают диагностическую ценность электрокардиографических методов диагностики ишемической болезни сердца; к этим факторам относятся: женский пол, измененная электрокардиограммы в покое, однососудистое поражение коронарных артерий, низкая распространенность ишемической болезни сердца в исследуемой группе.

Существенно большей диагностической ценностью обладают изотопные методы исследования сердца в сочетании с нагрузочными пробами (радиоизотопная вентрикулография и сцинтиграфия миокарда с таллием-201). Еще одним способом выявления ишемии миокарда служит стресс-эхокардиография — регистрация нарушений локальной сократимости миокарда левого желудочка с помощью двумерной эхокардиографии при нагрузке.

Впервые эхокардиография во время физической нагрузки была применена Wann с соавт. в 1979 году. В те годы эхокардиографическая аппаратура была не настолько совершенна, чтобы сразу обеспечить широкое клиническое применение этого метода. В настоящее время благодаря улучшению разрешающей способности двумерной эхокардиографии и внедрению компьютерных методов анализа изображений стресс-эхокардиография стала хорошей альтернативой более дорогим изотопным методам диагностики ишемической болезни сердца. В условиях, когда проведение изотопных исследований невозможно или затруднено, стресс-эхокардиография является лучшим неинвазивным методом диагностики ишемической болезни сердца.

Виды нагрузочных проб

В табл. 26 перечислены виды нагрузочных проб, которые применяют в стресс-эхокардиографии. Каждая из этих проб имеет свои преимущества и недостатки.

Таблица 26. Виды нагрузочных проб в стресс-эхокардиографии

Динамическая физическая нагрузка

Основное достоинство проб с динамической физической нагрузкой — их физиологичность, т. е. способность воспроизводить реальную ситуацию, приводящую к ишемии миокарда у пациента. Пробы с физической нагрузкой проводятся по стандартному протоколу. Недостаток их — в трудности визуализации левого желудочка во время проведения пробы, поскольку любая проба с физической нагрузкой сопровождается изменениями положения тела пациента и одышкой, что препятствуют оптимальной визуализации сердца. При вертикальном положении больного (тредмил и велоэргометрия в сидячем положении) эхокардиографическое исследование практически невозможно, поэтому его проводят не во время нагрузки, а сразу по окончании ее (не позже, чем через одну минуту после окончания). В течение 90—120 c после прекращения физической нагрузки индуцированные нарушения локальной сократимости не исчезают, так что проведение двумерной эхокардиографии сразу после окончания максимальной нагрузки — достаточно аккуратный метод распознавания ишемии миокарда [213]. Велоэргометрия в лежачем положении позволяет проводить эхокардиографическое исследование во время нагрузки и прекращать проведение пробы в случае появления новых нарушений локальной сократимости левого желудочка, что повышает безопасность процедуры. Недостаток этой пробы состоит в том, что в большинстве случаев не удается достичь максимальной частоты сердечных сокращений, — раньше наступает мышечная усталость.

Диагностическую точность исследования локальной сократимости левого желудочка при нагрузке улучшают компьютерные методы анализа изображений: сокращения сердца записываются на компьютерный диск в режиме непрерывно сменяющихся изображений, состоящих из 12 отдельных кадров, в позициях парастернальной длинной оси левого желудочка, короткой оси на уровне митрального клапана, апикальной четырех- и двухкамерной позиций. В каждой позиции регистрируют по одному сердечному циклу, в покое и на максимуме физической нагрузки (рис. 15.1).

Рисунок 15.1. Регистрация сокращений сердца в позициях парастернальной длинной оси левого желудочка, парастернальной короткой оси на уровне митрального клапана, апикальной четырех- и двухкамерной позиций с записью на компьютерный диск в режиме непрерывно сменяющихся изображений. Регистрируют по одному сердечному циклу в каждой позиции, в покое и на максимуме физической нагрузки для последующего анализа локальной сократимости левого желудочка.

Чреспищеводная электростимуляция сердца

Хорошей альтернативой пробам с физической нагрузкой как методу индуцирования ишемии миокарда служит чреспищеводная предсердная стимуляция сердца [199—202]. В отличие от не имеющих диагностической ценности электрокардиографических проб в сочетании с чреспищеводной стимуляцией, двумерная эхокардиография в сочетании с чреспищеводной стимуляцией является одним из самых точных неинвазивных методов диагностики ишемической болезни сердца.

Преимущества чреспищеводной стимуляции по сравнению с физической нагрузкой:

· эта проба может быть проведена у пациентов, не способных к выполнению физической нагрузки,

· пациент во время исследования не совершает движений (возможность получения изображений лучшего качества),

· проба более безопасна по сравнению с пробами с физической нагрузкой (частота сердечных сокращений возвращается к исходной немедленно после прекращения стимуляции, хорошо контролируется локальная сократимость левого желудочка во время пробы, существенно меньше вероятность возникновения желудочковых нарушений ритма и возможно купирование пароксизмальных наджелудочковых тахикардий стимуляцией),

· чреспищеводная стимуляция не сопровождается гипертонической реакцией.

Недостатки чреспищеводной стимуляции: нефизиологичность пробы, некоторый дискомфорт для пациента при проведении стимуляции и — примерно у трети пациентов — развитие атриовентрикулярной блокады 2-й степени во время стимуляции с частотой 160 имп/мин, что требует внутривенного введения атропина.

Начальная частота стимуляции составляет 100 имп/мин в течение 2 минут, затем ее увеличивают на 20 имп/мин каждые 2 минуты до достижения максимальной частоты стимуляции 160 имп/мин. Если развивается атриовентрикулярная блокада 2-й степени, внутривенно вводят 1 мг атропина. Можно использовать короткий протокол чреспищеводной стимуляции: с частотами 100 имп/мин и 160 имп/мин по 3 минуты.

Возможно сочетание двумерной эхокардиографии с эндокардиальной стимуляцией сердца, но этот метод не получил широкого распространения из-за своей инвазивности; иногда его применяют в лабораториях катетеризации сердца и ангиографии для оценки функциональной значимости поражения коронарных артерий или эффективности реваскуляризации.

Фармакологические пробы

Из фармакологических проб, применяемых в сочетании с двумерной эхокардиографией, наибольшее распространение получили две: проба с добутамином и проба с дипиридамолом. Эти препараты имеют разный механизм действия: дипиридамол вызывает дилатацию коронарных (и периферических) артерий и синдром «обкрадывания» участков миокарда, кровоснабжающихся стенозированными коронарными артериями; добутамин обладает положительным инотропным действием на сердце и увеличивает потребность миокарда в кислороде. Действие внутривенно введенного аденозина аналогично действию дипиридамола. В настоящее время аденозин применяется все чаще для индуцирования ишемии миокарда. По сравнению с дипиридамолом применение аденозина, возможно, более безопасно, так как продолжительность его действия короче.

Пробу с дипиридамолом [211, 212] проводят следующим образом: одновременно с двумерным эхокардиографическим исследованием в течение 4 минут вводятся дипиридамол в дозе 0,56 мг/кг. Если в течение 4-х минут не выявляются эхокардиографические признаки ишемии миокарда, вводят еще 0,28 мг/кг дипиридамола в течение 2-х минут. Показано, что тест достаточно безопасен даже у больных с нестабильной стенокардией и недавно перенесенным инфарктом миокарда. В случае возникновения побочных эффектов, внутривенно вводятся эуфиллин (антидот дипиридамола). Имеются сведения об опасности применения дипиридамола у пациентов с выраженной гипертрофией миокарда.

Все более широкое клиническое применение получает в настоящее время добутаминовая стресс-эхокардиография — двумерная эхокардиография на фоне инфузии добутамина [205, 218]. Помимо диагностики ишемической болезни сердца у этого метода есть еще две области применения: исследование резерва глобальной сократимости левого желудочка при кардиомиопатиях и выявление жизнеспособного миокарда в зоне нарушенного кровоснабжения.

Инфузию добутамина для индуцирования преходящей ишемии миокарда проводят следующим образом: начальная доза составляет 5 мкг/кг/мин, дозу увеличивают на 5 мг/кг/мин каждые 3 минуты. Критерии прекращения пробы: достижение максимальной дозы — 40 мг/кг/мин, достижение субмаксимальной частоты сердечных сокращений, появление явных признаков ишемии миокарда или выраженных побочных эффектов. Побочные эффекты, из которых наиболее часто встречаются желудочковые аритмии, тошнота, тремор, гипотония и гипертония наблюдаются редко и проходят самостоятельно через 1—3 минуты после прекращения инфузии.

Жизнеспособный миокард с нарушенной сократимостью («гибернирующий» миокард) может восстановить сократимость после реваскуляризации (в результате аорто-коронарного шунтирования, баллонной ангиопластики и других эндоваскулярных методов лечения ишемической болезни сердца). Имеются сообщения об успешном выявлении гибернирующего миокарда при использовании двумерной эхокардиографии на фоне введения малых доз добутамина (5—10 мкг/кг/мин).

У пациентов с ишемической болезнью сердца наблюдается двухступенчатая реакция на введение добутамина: сначала, на фоне малых доз, происходит увеличение сократимости миокарда левого желудочка, в том числе сегментов с исходно нарушенной сократимостью, если они содержат жизнеспособный миокард; затем, на фоне средних и высоких доз, появляются нарушения сократимости миокарда левого желудочка, кровоснабжающегося стенозированными коронарными артериями.

Анализ двумерного изображения

Подходы к интерпретации записанного на видеопленку стресс-эхокардиографического исследования почти не зависят от вида применявшейся нагрузочной пробы. Следует только иметь в виду, что пробы с физической нагрузкой и проба с добутамином вызывают гиперкинезию сегментов левого желудочка, имеющих нормальное кровоснабжение. Главная цель анализа данных стресс-эхокардиографического исследования — сравнение локальной сократимости левого желудочка перед проведением нагрузочной пробы и на максимуме нагрузки.

Двумерная эхокардиография остается методом преимущественно качественного анализа сократимости левого желудочка, так как способы автоматического определения границ эндокарда пока находятся в стадии разработки. В связи с этим при любом компьютерном анализе изображения большая роль принадлежит исследователю, устанавливающему границы эндокарда для последующего автоматического определения сократимости отдельных сегментов левого желудочка. Большая зависимость результатов теста от квалификации исследователя, будь то врач или техник, — главный недостаток стресс-эхокардиографии.

Предварительный анализ изображения проводится непосредственно при его получении. По окончании исследования можно просмотреть видеозапись в замедленном режиме, записать отдельные фрагменты исследования на компьютерный диск в виде непрерывно сменяющихся изображений. При оценке локальной сократимости левого желудочка следует учитывать движение и степень утолщения миокарда в отдельных сегментах.

В разных лабораториях прибегают к делению миокарда левого желудочка на разное число сегментов — от 12 до 20. Американская ассоциация эхокардиографии рекомендует деление миокарда левого желудочка на 16 сегментов (рис. 15.2).

Рисунок 15.2. Деление миокарда левого желудочка на 16 сегментов, рекомендованное Американской ассоциацией эхокардиографии для количественной оценки нарушений локальной сократимости левого желудочка. RV — правый желудочек, BASE — базальные сегменты, MID — сегменты средней части желудочка, APEX — верхушечные сегменты, А — передняя локализация, AL — передне-боковая локализация, AS — передне-перегородочная локализация, IS — задне-перегородочная локализация, I — задняя локализация, IL (PL) — задне-боковая локализация, S — перегородочная локализация, L — боковая локализация.

При оценке результатов пробы тоже руководствуются разными критериями: чаще всего проба считается положительной, если при нагрузке ухудшается сократимость по крайней мере двух сегментов левого желудочка. Для количественного выражения степени ухудшения локальной сократимости левого желудочка рассчитывают индекс нарушения локальной сократимости в состоянии покоя и для максимуме нагрузки. Чтобы рассчитать индекс нарушения локальной сократимости, сократимость каждого сегмента оценивают в баллах: нормальная сократимость — 1 балл, гипокинезия — 2, акинезии — 3, дискинезии — 4. Сегменты, недостаточно четко визуализированные, не учитывают. Сумму баллов затем делят на общее число исследованных сегментов.

Достоинства, недостатки и диагностическая ценность стресс-эхокардиографии

Достоинства и недостатки стресс-эхокардиографии в обобщенном виде представлены в табл. 27. Большей частью они связаны с особенностями собственно эхокардиографии.

Таблица 27. Достоинства и недостатки стресс-эхокардиографии

Одно из основных достоинств стресс-эхокардиографии состоит в том, что этот метод позволяет, наряду с выявлением преходящей ишемии миокарда, оценить деятельность всех камер и клапанов сердца, изучить внутрисердечный кровоток. Мобильность эхокардиографической аппаратуры позволяет проводить исследования непосредственно у постели больного, или, например, в лаборатории катетеризации сердца. По сравнению с радиоизотопными методами диагностики ишемической болезни сердца стресс-эхокардиография требует меньших затрат как на приобретение оборудования, так и на его эксплуатацию; кроме того, она не сопровождается воздействием на пациента ионизирующей радиации и потому может проводиться многократно. Контроль за сократимостью левого желудочка во время исследования обеспечивает большую безопасность стресс-эхокардиографии по сравнению с другими методами диагностики ишемической болезни сердца.

Главный недостаток стресс-эхокардиографии — в ее относительной «субъективности», т. е. значительной зависимости результатов от квалификации исследователей, как тех, кто регистрирует изображения, так и тех, кто интерпретирует их.

Другой недостаток стресс-эхокардиографии по сравнению со сцинтиграфией миокарда с таллием-201 состоит в том, что при стресс-эхокардиографии оценивается не перфузия миокарда, а вторичные проявления патологии коронарных артерий, выражающиеся в нарушениях его сократимости при нагрузке.

По данным разных исследователей чувствительность метода колеблется от 75% до 95%, специфичность — от 80% до 90%. Предсказательная способность стресс-эхокардиографии, как и любого другого диагностического метода, зависит от распространенности заболевания среди исследуемой группы пациентов [192, 215, 217]. Результаты стресс-эхокардиографии совпадают с результатами сцинтиграфии миокарда с таллием-201 с нагрузкой в 85—95% случаев. Диагностическая аккуратность стресс-эхокардиографии практически не зависит от вида нагрузочной пробы, применяемой для индуцирования ишемии миокарда. Относительно невелика ценность метода для предсказания количества пораженных коронарных артерий.

Кроме диагностики ишемической болезни сердца, стресс-эхокардиография может с успехом использоваться для определения прогноза после перенесенного инфаркта миокарда [199, 214] и эффективности операции аорто-коронарного шунтирования [219] или баллонной ангиопластики [194]. Отрицательный результат теста (даже ложно-отрицательный) сопряжен с достоверно лучшим прогнозом, чем положительный [216].

Стресс-эхокардиография еще не стала рутинным методом, который применялся бы первым среди неинвазивных тестов для диагностики ишемической болезни сердца. Это исследование назначают главным образом пациентам, у которых стандартные нагрузочные электрокардиографические пробы не могут быть проведены, дали сомнительный результат или не доведены до диагностических критериев. Стресс-эхокардиография также рекомендуется пациентам с безболевой депрессией сегмента ST при нагрузке. Наконец, известно, что после проведения коронарной ангиографии остается неясной функциональная значимость поражений коронарных артерий; в этих случаях стресс-эхокардиография может помочь определить гемодинамические эффекты стенозов. На схеме 15.1 приведен алгоритм для выбора тактики ведения больных со стенокардией напряжения 1—3 функционального класса и пациентов с болями в грудной клетке невыясненного генеза.

Схема 15-1. Место стресс-эхокардиографии среди методов диагностики ишемической болезни сердца. Child J.S., Use of echocardiography for patient management in chronic ischemic heart disease. Circulation, 84(3 Suppl): 66—71, 1991

Стресс-допплер-эхокардиография

Допплеровское исследование еще больше расширяет спектр диагностических возможностей стресс-эхокардиографии. Применение допплеровских методов во время нагрузочных проб позволяет определить изменения глобальной систолической и диастолической функции левого желудочка при нагрузке. Сами по себе эти изменения обладают низкой специфичностью для диагностики ишемической болезни сердца, но могут служить дополнительным признаком преходящей ишемии миокарда в тех случаях, когда при двумерном исследовании во время нагрузки не удается получить хорошее изображение левого желудочка [200, 202].

Наиболее распространенный метод изучения глобальной систолической функции левого желудочка при физической нагрузке — это исследование параметров аортального кровотока в постоянно-волновом допплеровском режиме [193, 195, 196, 206, 208]. Оно проводится из супрастернального доступа; кровоток в восходящем отделе аорты регистрируют на каждой ступени нагрузки. Основными параметрами глобальной систолической функции левого желудочка служат максимальная скорость и максимальное ускорение аортального кровотока, сердечный выброс. У здоровых людей численные значения этих параметров возрастают на каждой ступени нагрузки, тогда как у пациентов с тяжелым, многососудистым поражением коронарных артерий прирост их замедлен. Появление при нагрузке митральной регургитации, регистрируемой с помощью цветного допплеровского сканирования, тоже свидетельствует в пользу многососудистого поражения коронарных артерий [221].

Диастолическая функция левого желудочка тоже страдает от преходящей ишемии миокарда. Для оценки изменений можно исследовать трансмитральный кровоток после прекращения физической нагрузки, в постстимуляционном периоде (при использовании электростимуляции сердца в качестве нагрузочной пробы) или во время проведения фармакологических проб.

Стресс-допплер-эхокардиография используется не только в диагностике ишемической болезни сердца. При гипертрофической кардиомиопатии допплеровское исследование кровотока в выносящем тракте левого желудочка позволяет выявить его латентную обструкцию. Но, пожалуй, самым важным применением допплеровского исследования при нагрузке является неинвазивное измерение систолического давления в легочной артерии [197, 198].

Для неинвазивного измерения систолического давления в легочной артерии при физической нагрузке, как и в покое, проводится исследование транстрикуспидального кровотока в постоянно-волновом режиме (рис. 15.3). Регистрацию трикуспидальной регургитации существенно облегчает контрастирование правых отделов сердца. В Лаборатории эхокардиографии UCSF стресс-допплер-эхокардиография стала рутинным методом; она проводится, главным образом, в тех случаях, когда необходимо объяснить происхождение одышки, возникающей при физической нагрузке. Считаем нужным коротко изложить методику этого исследования.

A

B

Рисунок 15.3. Стресс-допплер-эхокардиографическое определение влияния физической нагрузки на систолическое давление в легочной артерии: регистрация трикуспидальной регургитации в постоянно-волновом режиме в покое (А) и на максимуме физической нагрузки (В). Для усиления допплеровских сигналов внутривенно введен физиологический раствор, содержащий пузырьки воздуха. Давление в правом предсердии в данном случае было принято равным 5 мм рт. ст., так как нижняя полая вена адекватно реагировала на фазы дыхания. Давление в легочной артерии в покое: 4 ? 2,25² + 5 = 20 мм рт. ст.; на максимуме нагрузке: 4 ? 3,50² + 5 = 54 мм рт. ст.

Для проведения велоэргометрической пробы больной ложится на спину на специально сконструированную кушетку, которую наклоняют приблизительно на 30°, чтобы облегчить визуализацию сердца из апикального доступа. Нагрузку ступенчато увеличивают на 33 Вт каждые 3 минуты. На каждой ступени нагрузки в течение 2 минут регистрируют локальную сократимость левого желудочка, кровоток в выносящем тракте левого желудочка и трансмитральный кровоток; в течение 3-й минуты регистрируют трикуспидальную регургитацию в постоянно-волновом допплеровском режиме. Для усиления сигнала трикуспидальной регургитации внутривенно через катетер вводят 4—6 мл физиологического раствора, содержащего пузырьки воздуха. Критерии прекращения пробы — стандартные для велоэргометрии.

В норме давление в легочной артерии в ответ на нагрузку постепенно повышается, но не более чем до 50 мм рт. ст. на максимуме нагрузки. У больных с хроническими заболеваниями легких быстрое увеличение систолического давления в легочной артерии выше 50 мм рт. ст. — ранний признак формирующегося легочного сердца. Аналогичный ответ давления в легочной артерии на нагрузку наблюдается при левожелудочковой недостаточности и при декомпенсации клапанных пороков сердца.