Двухмерная эхокардиография (В-режим) сегодня является основным режимом благодаря своей способности проецировать на экране наглядное изображение сердца в разрезе. Для локации используется ультразвуковая плоскость, образованная множеством отдельных лучей, последовательно выпускаемых датчиком в разных направлениях. Каждый луч встречает на своем пути преграды в виде стенок сердца, створок клапанов и т. д. и отражается от них. На экране прибора появляются отметки глубины расположения встреченных преград в виде точек, из которых складывается двухмерное изображение, представляющее собой сечение сердца данной ультразвуковой плоскостью.

Таким образом, методика двухмерной ЭхоКГ состоит в рассечении сердца ультразвуковыми плоскостями, полученными из разных точек. Задачей исследователя является получение нескольких стандартных сечений сердца, которые позволяют оценить состояние различных его отделов.

К таким сечениям относятся парастернальные сечения по длинной оси сердца (парастернальные продольные сечения) через левые и правые его отделы, получаемые из левой парастернальной области (рис. 2.20). Эти сечения позволяют оценить большинство важных структур сердца, таких как желудочки, предсердия, аорта, митральный, аортальный и трикуспидальный клапаны.

Развернув датчик вокруг его оси на 90° и направляя ультразвуковую плоскость ближе к основанию или верхушке сердца, можно получить ряд сечений по короткой оси сердца (парастернальные поперечные сечения). Они представляют собой взгляд на те же структуры сердца, но с другой стороны, благодаря чему появляется возможность получить новую информацию.

Другой точкой, из которой может быть получено ультразвуковое изображение сердца, является область его верхушки. Отсюда также получают ряд сечений сердца по длинной его оси, среди которых выделяют четырехкамерное, двухкамерное, продольное и пятикамерное.

Третьей стандартной точкой установки датчика для локации сердца является эпигастральная область. Направляя ультразвуковую плоскость в сторону сердца, можно получить уже знакомые сечения – четырехкамерное и серию поперечных.

Рис. 2.20. Двухмерная эхокардиография: а – парастернальное продольное сечение; б – парастернальное поперечное сечение на уровне папиллярных мышц; в – верхушечное четырехкамерное сечение; Ао – аорта; ЛП – левое предсердие; ПП – правое предсердие; ЛЖ – левый желудочек; ПЖ – правый желудочек

Помимо перечисленных точек, датчик может быть установлен в любое место, из которого удается спроецировать изображение сердца или какой-либо его части.

Таким образом, ряд сечений, полученных из разных точек, позволяет мысленно воссоздать реальное строение сердца и оценить состояние основных его структур. Помимо визуальной оценки двухмерных эхокардиограмм, на них могут выполняться разнообразные измерения линейных размеров, а также площадей сечения различных отделов.

Одномерная эхокардиография (М-режим) в настоящее время используется как дополнение к двухмерному режиму. Получив двухмерное изображение сердца, исследователь выделяет один из множества УЗ-лучей, составляющих сектор. Этот луч должен проходить через те сердечные структуры, движение которых необходимо оценить. После включения М-режима на экране появляется временной график движения структур сердца, попавших в избранный луч (рис. 2.21). Стандартно используются три основных направления луча, позволяющие получить одномерную эхокардиограмму аорты и левого предсердия, митрального клапана, ЛЖ.

Данные эхокардиограммы используются для визуальной оценки, а также для измерений различных размеров, временных интервалов и скоростей движения различных структур сердца.

Рис. 2.21. Выбор направления ультразвукового луча (а) для получения одномерной эхокардиограммы ЛЖ (б): ЗС – задняя стенка

Допплеровская эхокардиография (D-режим) отличается от двухмерной и одномерной прежде всего принципом, лежащим в ее основе. Эффект, открытый Кристианом Допплером в XIX в., состоит в том, что любые волны, отражаясь от движущейся преграды, изменяют свою частоту строго определенным образом:

1) если источник волн и объект, являющийся преградой, сближаются, то частота волн увеличивается, если удаляются – частота уменьшается;

2) степень изменения частоты волн прямо пропорциональна скорости перемещения источника и объекта относительно друг друга.

Отсюда следует, что отразившаяся от движущегося объекта волна обладает новыми свойствами. На практике это означает, что, уловив отраженную эховол ну, оценив ее частоту и сравнив с исходной частотой, можно определить направление и скорость движения того объекта, который оказался преградой для волн. Именно этот факт является главным принципом допплеровской ЭхоКГ.

Другим важным отличием допплеровской ЭхоКГ от двухмерной и одномерной является то, что она позволяет воспринимать движения не только крупных структур, которыми являются стенки сердца и створки клапанов, но и движения потоков крови, поскольку форменные элементы крови также оказываются способными вызвать частотный сдвиг. Таким образом, допплеровская ЭхоКГ дает исследователю принципиально новую и исключительно важную информацию о работе сердца. Именно этот режим получил наибольшее развитие, в результате чего сформировались три независимых режима, ставшие сегодня стандартными.

Принцип импульсного допплеровского режима состоит в том, что датчик выпускает короткий залп УЗ-волн и вслед за этим переходит в режим приема отраженных импульсов. Это предоставляет возможность, с одной стороны, оценить изменение частоты отраженных волн, а с другой – измерить время от посылки импульса до его возвращения, т. е. определить глубину, с которой пришли данные эхо-сигналы. Последняя возможность – наиболее ценное свойство импульсного режима, позволяющее оценить кровоток в любой конкретной точке. Для этого на экране, где уже имеется двухмерное изображение сердца, присутствует линейная метка, задающая направление луча, а также метка глубины, расположенная на этом луче. Исследователь может свободно перемещать обе метки, тем самым устанавливая так называемый контрольный объем в любой отдел сердца. После включения допплеровского режима прибор будет оценивать движения только в этой точке, отсекая все лишние сигналы.

Информацию, которую получает прибор о движении в заданной точке, необходимо наглядно изобразить. Это делается при помощи временного графика, на котором вверх от нулевой линии изображаются движения в сторону датчика, а вниз – движения от датчика. Градуировка экрана по вертикали позволяет показать скорость движения в любой момент времени (рис. 2.22).

Чаще всего контрольный объем располагают в области клапанов сердца, таким образом исследуя работу этих клапанов. Можно выделить два основных варианта внутрисердечных потоков.

Первый вариант наблюдается в области АВ-клапанов. Он состоит из волны быстрого наполнения желудочка (E) и волны, возникающей вследствие систолы предсердий (А). Различия между митральным и трикуспидальным потоками состоят только в различной скорости кровотока, которая выше на митральном клапане.

Второй вариант потока имеется в области полулунных клапанов. Эти потоки состоят из одной фазы и характеризуются быстрым нарастанием скорости кровотока и более плавным ее снижением. Скорость кровотока на аортальном клапане выше, чем на пульмональном.

Представление информации в виде графика дает широкие возможности для количественной оценки потоков. Основной их характеристикой является максимальная скорость (V _max). Поскольку скорость кровотока всегда зависит от разницы давления (градиента), имеющейся на данном участке, то из скорости кровотока может быть рассчитан градиент давления (Δ P) по упрощенному уравнению Бернулли: