что такое максимальный градиент митрального клапана
Что такое максимальный градиент митрального клапана
а) ЭхоКГ при ревматическом митральном стенозе. Ревматический митральный стеноз является второй по частоте причиной обструкции приносящего тракта левого желудочка. При патологоанатомическом исследовании выявляют сращение комиссур и сухожильных хорд, что в сочетании с уплотнением створок, а также укорочением их и подклапанного аппарата нарушает нормальное открытие клапана и уменьшает площадь левого атриовентрикулярного отверстия.
Критерии. Диагностика ревматического митрального стеноза основывается на результатах двумерной ЭхоКГ и приведенных ниже диагностических критериях:
— патологическое движение митрального клапана при открытии в диастолу и выпячивание его створок при сканировании в позиции четырехкамерного сердца по длинной оси;
— сращение комиссур митрального клапана при исследовании в профиль из парастернальной позиции;
— уменьшение площади поверхности митрального клапана при сканировании из парастернальной позиции.
Эхокардиографические признаки митрального стеноза при исследовании в М-режиме представляют лишь исторический и дидактический интерес.
б) Количественная оценка степени митрального стеноза:
2. Планиметрия. При сканировании в поперечной плоскости из парастернальной позиции датчика можно непосредственно измерить площадь митрального отверстия. Из-за воронкообразной формы митрального клапана оценка степени митрального стеноза, особенно при выраженном куполообразном выпячивании его створки, оказывается завышенной, если выбранная плоскость сканирования приходится лишь слегка выше митрального отверстия. Избежать такой ошибки можно, меняя угол наклона датчика, установленного в парастернальную позицию в направлении вверх-вниз, т.е. в краниокаудальном направлении, до тех пор, пока при максимальном диастолическом расхождении створок митрального клапана отверстие его не окажется наименьшим. Поворачивая датчик в парастернальной позиции так, «переводят» митральное отверстие в продольную плоскость и, сравнивая расхождение передней и задней створок митрального клапана в обеих плоскостях, выясняют, соответствует ли измеренная площадь отверстия клапана стенозу.
Контролируемая трехмерная планиметрия. Недостатки двумерной ЭхоКГ можно преодолеть, используя контролируемую трехмерную планиметрию площади митрального отверстия. Опасность существенной недооценки площади митрального отверстия при многократной ЭхоКГ сейчас не представляет серьезной проблемы, учитывая наличие новых, более чувствительных ультразвуковых сканеров. Потеря эхо-сигнала (выпадение) в латеральной области может влиять на точность измерения.
3. Расчет времени полуспада градиента давления. Время полуспада градиента давления (Т1/2P) представляет собой время, в течение которого градиент давления с начального максимального значения снижается наполовину. Учитывая зависимость градиента давления от квадрата скорости кровотока, это время соответствует промежутку, в течение которого скорость кровотока снижается в √2 раза от начального значения. Т1/2P можно рассчитать по крутизне Е-волны кривой кровотока, полученной при допплеровском исследовании в непрерывноволновом режиме. Чем меньше площадь митрального отверстия, тем медленнее опорожняется предсердие и медленнее снижается градиент давления и тем дольше Т1/2P. В соответствии с этим существует эмпирически найденная зависимость между площадью отверстия митрального клапана (MVA) и Т1/2P:
MVA (см 2 ) = 220/Т1/2P (мс) (формула Хатла)
Результат определения площади отверстия митрального клапана с помощью этой формулы на участке кривой скорости кровотока, соответствующем снижению Е-волны, характеризуется высокой степенью воспроизводимости, и на него не влияют умеренные изменения минутного объема сердца и ЧСС. Время Т1/2P зависит не только от MVA, но и от податливости предсердий и желудочков (Cnet) в целом и от начального ΔPmax:
Относительное постоянство числителя дроби в данном уравнении («220») объясняется тем, что между Cnet и ΔPmax существует обратная зависимость: при повышении давления в левом предсердии и тем самым градиента ΔPmax на крутой части кривой зависимости давление-объем податливость Cnet снижается, и наоборот. Однако при остром и значительном изменении гемодинамики, а также сразу после чрескожной баллонной митральной комиссуротомии эта зависимость не сохраняется. При нарушении функции левого желудочка, когда податливость его снижена, резкое повышение диастолического давления в левом желудочке приводит к укорочению Т1/2P и тем самым к завышенной оценке площади отверстия митрального клапана. Аналогичный эффект наблюдается, когда одновременно имеется аортальная недостаточность, так как наполнение желудочка при этом происходит также из дополнительного источника.
Если при митральном стенозе имеется ДМПП (синдром Лютембаше), то предсердие опорожняется и в дополнительную камеру, поэтому время Т1/2P в этом случае также оказывается укороченным. Если податливость левого предсердия резко снижена (например, у молодых пациенток с гемодинамически значимым митральным стенозом, часто на фоне синусового ритма), то происходит не только крутое нарастание давления в предсердии при его наполнении, но и резкое снижение давления при его опорожнении, что также вызывает укорочение Т1/2P. За исключением случаев, когда выполнена митральная вальвулотомия, все описанные случаи объединяет следующая особенность:
— Недостатки метода определения Т1/2P часто приводят к завышенной оценке SMK и практически никогда — к заниженной, и, если при правильном определении Т1/2P превышает 220 мс, то у больного имеется митральный стеноз тяжелой степени.
Принимая во внимание округлое поперечное сечение выносящего тракта левого желудочка, SLVOT можно определить через его диаметр (D 2 ×π/4).
В отличие от определения площади митрального отверстия по T1/2P, которая соответствует анатомической площади и измеряется эмпирически, при указанной методике оценка MVA является гемодинамической. Значение MVA всегда бывает меньше в среднем на 85% анатомического значения. Значение MVA при определении по уравнению непрерывности потока, как и при определении по формуле Горлина (которая легко выводится из этого уравнения), у больных с гемодинамически значимой митральной недостаточностью оказывается заниженным. Если же имеется аортальная недостаточность, в уравнении можно использовать значение ударного объема правого желудочка.
Схематическое изображение турбулентной струи. Конвергенция потока проксимальнее суженного отверстия (митральный стеноз или митральная недостаточность). Вследствие инерции линии потока через клапан конвергируют еще какое-то время. Поэтому минимальная площадь поперечного сечения струи находится на уровне «vena contracta», которая представляет собой эффективную гемодинамическую площадь отверстия (OFeff), меньше, чем анатомическое отверстие клапана (OFanat). Отношение эффективной площади отверстия клапана к анатомической называют коэффициентом контракции. Проксимальный диаметр струи D на уровне «vena contracta» всегда меньше, чем диаметр анатомического отверстия клапана. Струя регургитации, втекающая с большой скоростью в предсердие, сначала ламинарная (ламинарное ядро). Усилия сдвига, возникающие на границе между струей и кровью, находящейся в предсердии, вызывают турбулентные завихрения, которые размывают струю, нарушая ее ламинарность, так что на расстоянии, в 6 раз превышающем диаметр отверстия регургитации, струя становится полностью турбулентной.
5. Площадь потока. Вместо непосредственного измерения площади стенозированного митрального отверстия можно с помощью цветового допплеровского картирования измерить диаметр митральной струи в левом желудочке в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях и по большой и малой полуоси рассчитать площадь митрального отверстия как площадь эллипса. Поскольку диаметр потока дистальнее митрального отверстия расширяется, то измерение следует выполнить на уровне «перешейка» струи («горловина бутылки»), с тем чтобы избежать завышенного значения MVA. При митральной недостаточности площадь митрального отверстия рассчитывают, измеряя диаметр струи регургитации в проксимальной ее части. Результаты определения MVA с помощью цветового допплеровского картирования тесно коррелируют с результатами определения с помощью инвазивных методов, на них не влияют наличие аортальной или митральной недостаточности, а также давление в предсердии и желудочке. Митральное отверстие при определении этим методом всегда имеет вид эллипса, за исключением случаев, когда створки митрального клапана сильно деформированы, и, кроме того, степень разрешения в латеральных отделах митральной струи при этом методе не столь высока, как в ее центральной части.
На практике допплеровское изображение входящего митрального потока получают при сканировании в позиции четырехкамерного сердца. Для определения максимального трансмитрального кровотока радиус зоны конвергенции проксимальной части потока измеряют на максимальном расстоянии от места, где достигается предел Найквиста в диастолу, до отверстия митрального клапана. При этом минимальную предельную скорость Valias (предел Найквиста) выбирают по возможности низкой, с тем чтобы эта скорость достигалась относительно далеко от устья, так как в этом случае точность измерения радиуса наибольшая и можно избежать уплощения полусферического слоя вблизи от устья.
7. Оценка результатов. С помощью планиметрии обычно определяют средний градиент давления, Т1/2P и М VA (если качество изображения и морфологические особенности митрального клапана позволяют это сделать). Планиметрия требует больших затрат времени, чем метод определения Т1/2P, но при хорошем качестве изображения и тщательном измерении принимается в качестве «золотого стандарта». Значение Т1/2P>220 обычно соответствует тяжелому митральному стенозу. Если Т1/2P 2 ;
2. Бостонская шкала. Чтобы выяснить, можно ли при изменениях митрального клапана, имеющихся у больного, выполнить баллонную вальвулопластику (высокий шанс на успех при низком риске разрыва створок и развития митральной недостаточности), используется ряд методов исследования. В бостонской шкале и шкале Wilkins используются 4 параметра (подвижность створок митрального клапана; уплотнение и кальциноз митрального клапана, а также укорочение подклапанного аппарата). При оценке >8 баллов результаты операции неблагоприятные. Низкий балл хотя и характеризуется высокой специфичностью, не очень чувствителен, поэтому у многих больных, несмотря на неблагоприятную балльную оценку, результат вмешательства оказывается хорошим.
3. Оценка из парастернальной позиции по короткой оси. Успех вальвулотомии и возможность избежать осложнений зависят, прежде всего, от того, можно ли разделить сросшиеся комиссуры клапана. В этом смысле высокую предсказательную ценность имеет исследование в поперечной плоскости из парастернального доступа. Если обе митральные комиссуры сильно кальцинированы и подвижность их резко ограничена, то выполнять вальвулотомию нецелесообразно. Наилучшие результаты достигаются в том случае, когда кальциноз в обеих створках незначительный и створки относительно подвижны. Состояние обеих комиссур проверяют при трансторакальной ЭхоКГ.
4. Чреспищеводная эхокардиография. Хотя ЧПЭ позволяет получить более детальное изображение структур сердца и во многих центрах применяется для исключения тромбов в ушке предсердия (транссептальная пункция) перед выполнением баллонной вальвулотомии, проспективные исследования, которые бы могли доказать преимущество этого метода, не проводились.
5. Оценка состояния трехстворчатого клапана. Выбирая метод лечения (открытая хирургическая операция или рентгенохирургическое вмешательство с применением катетерных технологий), всегда следует выяснить состояние трехстворчатого клапана, и если имеется его недостаточность, то оценить ее степень. Успешно выполненная митральная вальвулотомия и вызванное ею снижение давления в легочной артерии не влияют не только на органическое поражение трехстворчатого клапана, но и длительно существующую функциональную его недостаточность, что связано с необратимой дилатацией кольца трехстворчатого клапана. Если больным с митральным стенозом и умеренной или тяжелой трикуспидальной недостаточностью вальвулотомию или открытую хирургическую коррекцию стеноза выполняют без трикуспидальной аннулорафии или имплантации клапанного кольца в трехстворчатую позицию, то прогноз неблагоприятный.
Видео ЭхоКГ при митральном стенозе
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 29.1.2021
Что такое максимальный градиент митрального клапана
Зависимость линейной скорости кровотока от объемной, измеренной с помощью непрерывноволновой допплерографии для аортальных клапанных протезов St. Jude различного размера.
а) Скорость кровотока через клапанный протез и градиент давления:
1. «Угловая погрешность». Как всегда, при допплерографическом определении линейной скорости кровотока для получения точных результатов ультразвуковой луч должен быть по возможности параллелен направлению струи, так как если угол между ними превышает 20°, то значение кровотока может оказаться существенно заниженным. При исследовании функции клапанного протеза сердца этому обстоятельству следует уделить должное внимание, так как в зависимости от типа клапанного протеза и от того, как он ориентирован после имплантации, возможно отклонение направления струи крови от нормального, наблюдаемого при неизмененном естественном клапане. При дисфункции поворотно-дискового клапанного протеза значение этого фактора возрастает. У больных с имплантированным клапанным протезом в митральной и трикуспидальной позиции с помощью цветового допплеровского картирования, как правило, удается лоцировать входной ток крови через протез и тем самым подобрать наиболее подходящую позицию для датчика, из которой можно достичь оптимального угла между ультразвуковым лучом и направлением струи крови. В этом случае также следует избегать внесения поправки на угол и стараться найти оптимальное положение для датчика. При клапанном протезе, имплантированном в аортальную позицию, роль цветового допплеровского картирования для оптимизации угла между ультразвуковым лучом и направлением струи крови не столь значительна. Как и при аортальном стенозе, необходимо, меняя позицию датчика (апикальную, супрастернальную, правую парастернальную на различном уровне), добиться оптимального качества спектральной кривой скорости кровотока.
2. Упрощенное уравнение Бернулли. Как в случае естественных клапанов сердца, упрощенное уравнение Бернулли помогает определить по линейной скорости кровотока градиент давления на протезированном клапане. Опасения, что уравнение Бернулли в этом случае не столь правомочно, учитывая более сложные условия кровотока через механический клапанный протез и потери энергии на преодоление вязкости и инерционности клапана, в эксперименте не подтвердились. В принципе уравнение Бернулли применимо и при имплантированном механическом клапанном протезе. При этом источники погрешностей при расчетах те же, что и при естественных клапанах. Сильно упрощенная форма уравнения (ΔР = 4V 2 ), когда линейной скоростью кровотока проксимальнее клапана можно пренебречь, применима только в том случае, если эта скорость лишь немногим больше 1 м/с. При имплантированном механическом клапанном протезе следует также учесть, что сложные условия кровотока могут привести к тому, что рассчитанный по допплеровской скорости градиент давления не будет соответствовать «чистому» перепаду давления на клапане. Это означает, что расчетный градиент не будет соответствовать измеренному градиенту давления при зондировании полостей сердца. Далее этот вопрос рассмотрен подробнее.
3. Нормальные значения. Интерпретация значений скорости кровотока и градиента давления на клапанном протезе по сравнению со значениями этих параметров при естественных клапанах сердца усложняется. Это связано с тем, что после имплантации механического клапанного протеза (случаи имплантации клапанного гомотрансплантата, аутологичного клапана и бескаркасного биологического клапанного протеза являются исключением) развивается та или иная степень обструкции кровотоку. А это значит, что после имплантации механического клапанного протеза, даже при нормальной его функции, значение скорости кровотока, а следовательно, и градиента давления, оказывается более высоким, чем при естественном клапане. Трудность в этом случае состоит в том, чтобы выяснить, соответствуют ли повышенная линейная скорость кровотока и градиент давления еще нормальной функции клапанного протеза или они отражают уже его дисфункцию. Значения нормы, очевидно, в значительной степени будут зависеть от типа клапанного протеза.
4. Большой диапазон колебаний. Современные двустворчатые и поворотно-дисковые механические клапанные протезы характеризуются более низкими значениями скорости кровотока и градиента давления, чем шаровые или каркасные биологические клапанные протезы. Кроме того, существенную роль играет также размер клапана. Из этого следует, что правильная интерпретация результатов измерения возможна лишь при знании типа и размера клапана. Таблица ниже является попыткой вывести на основании имеющихся в литературе данных значения нормы с учетом типа и размера клапанного протеза. При более близком рассмотрении видно, что эти значения, особенно для протезов малого размера, колеблются в широком диапазоне. Так, в одном исследовании для двустворчатого клапана модели St. Jude размером 19 мм максимальной скорости 2,2-4,2 м/с приводится максимальный градиент 19-71 мм рт.ст.. Причина столь широкого диапазона колебаний состоит в том, что линейная скорость и градиент давления зависят от объемной скорости потока. На рисунке ниже эта зависимость проиллюстрирована экспериментальными данными, полученными для аортальных клапанных протезов St. Jude различных размеров. Это значит, что для правильной интерпретации значений линейной скорости и градиентов давления нужно, особенно для маленьких клапанных протезов, знать не только тип и размер клапанного протеза, но и хотя бы примерную объемную скорость потока через него, т.е. сократительную функцию левого желудочка. При аортальных клапанных протезах это можно определить по линейной скорости кровотока в выносящем тракте или по размеру выносящего тракта.
В качестве параметра, который отличается меньшей зависимостью от потока крови, предложено отношение линейной скорости кровотока в выносящем тракте левого желудочка к линейной скорости струи крови на уровне клапана. Диапазон нормальных значений для этого параметра фактически меньше, но он, тем не менее, зависит от размера выносящего тракта левого желудочка. Вообще для оценки функции клапанного протеза этот параметр не рассчитывают.
Измерение линейной скорости потока и расчет по ней градиента давления для оценки функции аортального клапанного протеза имеют большее значение, чем когда протез имплантирован в митральную позицию. Для митральной позиции характерна существенная зависимость среднего градиента давления от частоты сердечных сокращений. Поэтому значения градиента давления на митральном клапанном протезе всегда приводятся с указанием ЧСС.
В принципе допплерографическую оценку функции клапанного протеза и интерпретацию полученных результатов можно значительно облегчить, если иметь для сравнения исходные данные. Поэтому необходимо стремиться выполнить ЭхоКГ в раннем послеоперационном периоде и точно измерить все необходимые параметры, чтобы использовать их в более поздние сроки для сравнения.
5. Сопоставимость значений расчетного («допплеровского») и измеряемого при катетеризации градиента давления на клапанном протезе. Как уже говорилось, экспериментальные исследования показали, что уравнение Бернулли можно использовать и для расчета градиента давления на клапанном протезе по значению скорости кровотока через него, измеренной с помощью допплеровского исследования. Полагают, что как в случае клапанного протеза, так и естественного клапана имеется тесная корреляция между градиентом, рассчитанным по скорости, которую измеряют при допплерографии, и градиентом, измеренным непосредственно при катетеризации полостей сердца. В целом ряде более ранних клинических исследований это допущение по существу подтвердилось. Так, Burstow и соавт. в группе больных, которым были имплантированы различные типы клапанных протезов в аортальную или митральную позицию, показали соответствие значений градиента давления на клапане, определенных указанными двумя методами. По данным других исследователей, например Rothbart и соавт., у больных с имплантированным шаровым клапанным протезом расчетное значение градиента давления всегда превышает значение, измеренное непосредственно при зондировании сердца.
6. Зависимость от типа клапанного протеза. В эксперименте, наконец, удалось показать, что значение градиента, рассчитываемое по «допплеровской» скорости кровотока или измеряемое при катетеризации полостей сердца с имплантированным клапанным протезом, существенно зависит от типа клапана. Если у больных с имплантированным поворотно-дисковым клапанным протезом, например Medtronic-Hall, разница в результате, получаемом указанными двумя методами, невелика и не имеет клинического значения, то при имплантированном двустворчатом или шаровом клапанном протезе эта разница весьма значительна. Причем показано, что речь в этих случаях идет не об ошибке измерения, а разном давлении. Такое объяснение особенно убедительно при двустворчатом клапане. На рисунке ниже схематически показан поток крови через двустворчатый механический клапан. В центральном канале между обеими створками за счет сжатия потока крови происходит локальное ускорение его, т.е. при прохождении крови через клапан между его двумя створками образуется зона низкого давления. Максимальная скорость кровотока через клапан, измеренная при непрерывноволновой допплерографии, соответствует именно скорости тока крови через центральную зону клапана. Рассчитанный по значению этой скорости градиент давления соответствует разнице давления между проксимальной камерой и зоной пониженного давления между двумя створками клапанного протеза. Обе створки, легко расходясь, образуют один центральный канал с идеальными условиями для восстановления давления. Расширение канала и снижение линейной скорости потока могут вновь привести к быстрому повышению давления (феномен «восстановления давления»). После прохождения через клапан, особенно когда он имплантирован в аортальную позицию, происходит дальнейшее увеличение давления.
Перепад давления на клапане (разница между давлением проксимальнее протеза и давлением на несколько сантиметров дистальнее его) по существу меньше, чем градиент давления, рассчитываемый по «допплеровской» скорости. При зондировании полостей сердца датчик давления располагают на некотором расстоянии дистальнее клапанного протеза там, где давление уже в какой-то степени восстановилось, поэтому градиент давления, рассчитанный по «допплеровской» скорости, оказывается больше градиента, измеренного с помощью зонда. Поскольку речь при этом идет о строгой линейной зависимости, следует допустить, что, зная уравнение регрессии, т.е. построив прямую регрессии, можно интерполировать «допплеровский» градиент на градиент, измеряемый при зондировании полостей сердца. Такая интерполяция правомочна лишь при нормальной функции двустворчатого клапанного протеза. В эксперименте удалось также показать, что при нарастающей блокаде одной створки разница между скоростью центральной части потока крови через клапан и средней скоростью потока снижается и по мере возрастания турбулентности давление восстанавливается в меньшей степени. При полной блокаде одной створки центральная зона пониженного давления, обусловленная локальным ускорением тока крови через клапанный протез, исчезает, и поэтому существенная разница между градиентом, рассчитанным по «допплеровской» скорости, и градиентом, измеренным при зондировании полостей сердца, уже отсутствует. Поскольку основанием для измерения градиента по «допплеровской» скорости обычно бывает оценка функции клапанного протеза, которая при исследовании остается неизвестной, то коррекция значения градиента оказывается невозможной.
7. Зависимость от размера клапанного протеза. Зависимость градиента от размера клапанного протеза особенно проявляется при относительно небольшом размере и при большой линейной скорости кровотока. Так, для аортальных клапанных протезов размером менее 19 мм расхождение между расчетным («допплеровским») и измеренным с помощью катетеризации градиентом может достигать 30 40 мм рт.ст. Для аортальных клапанных протезов больших размеров, а также для клапанных протезов, имплантированных в митральную позицию, когда и до замены клапана градиент давления был небольшим, абсолютные значения разницы между расчетным и измеренным градиентом довольно малы и не имеют клинического значения. При высоком «допплеровском» градиенте на двустворчатом клапане малых размеров в любом случае следует помнить о возможности этого феномена.
На рисунке ниже приведены результаты исследования 75-летней больной, которой был имплантирован двустворчатый механический клапан Carbomedics размером 19 мм. Значения максимального и среднего градиента давления, которые были рассчитаны по «допплеровской» скорости, составили соответственно 85 и 53 мм рт.ст., что позволило заподозрить стеноз протезированного клапана. Средний градиент давления, одновременно измеренный инвазивным методом путем транссептальной пункции, оказался равным 31 мм рт.ст. В таких случаях, когда возникает подозрение на нарушение функции клапанного протеза, следует выполнить рентгеноскопию. Речь идет по существу о дополнительном неинвазивном исследовании, которое позволяет быстро внести ясность в возникший вопрос. У рассматриваемой больной функция клапана была нормальной. Причиной высокого градиента давления была высокая скорость кровотока, обусловленная сопутствующей аортальной недостаточностью и связанным с ней увеличением наполнения левого желудочка регургитируемым объемом крови.
в) Расчет площади отверстия клапанного протеза. Поскольку, как и в случае естественных клапанов, градиент давления на клапанном протезе и линейная скорость кровотока через него зависят от потока крови, то для оценки функции клапанного протеза желательно определить площадь его отверстия. Из-за трудностей, описанных в статье «Двумерная эхокардиография», прямое эхокардиографическое определение площади отверстия клапанного протеза, как правило, оказывается невозможным. Исключение составляют клапанный гомотрансплантат, аутологичный клапан и отчасти биопротез аортального клапана, площадь отверстия которых можно определить, по крайней мере, планиметрически по изображению, полученному при ЧПЭ. Но в большинстве случаев площадь отверстия клапанного протеза определяют непрямым методом. Для этого, как и в случае естественных клапанов, используют уравнение непрерывности потока.
1. Аортальные клапанные протезы. При имплантации аортального клапанного протеза, как и при аортальном стенозе, рассчитывают объемную скорость потока крови в выносящем тракте левого желудочка и делят ее на линейную скорость тока крови через протез. Преимущество этого способа состоит в том, что, поскольку используется по существу поток крови через клапан, то площадь отверстия клапанного протеза можно определить также при недостаточности клапана.
2. Митральные клапанные протезы. При определении площади отверстия клапанного протеза, имплантированного в митральную позицию, возникает больше трудностей. Поток крови через выносящий тракт левого желудочка лишь тогда можно использовать в расчетах, если нет недостаточности ни митрального, ни аортального клапанных протезов. Прямой ток крови через митральный клапанный протез измерить с помощью традиционного допплеровского исследования невозможно. При отсутствии сброса крови или митральной недостаточности для расчета потока крови можно использовать клапан легочной артерии или трехстворчатый клапан, если нет гемодинамически значимой недостаточности этих клапанов. В качестве альтернативы предложено определять поток крови (т.е. объемную скорость) через митральный клапанный протез «PlSA-методом», основанным на концепции конвергенции проксимальной части потока, однако правомерность использования этого метода не доказана. Об использовании Т1/2P говорится далее в соответствующих разделах.
3. Применимость уравнения непрерывности потока. В применении уравнения неразрывности струи для оценки функции механических клапанных протезов (включая определение площади отверстия) и оценки функции естественных клапанов сердца имеются существенные различия. Предпосылкой для применения этого уравнения является допущение о том, что линейная скорость потока крови через клапанный протез соответствует средней скорости через поперечное сечение его. Ранее было показано, что линейная скорость кровотока через двустворчатый и шаровой клапанные протезы, измеренная при допплерографии, соответствует максимальной скорости. В случае двустворчатого клапана это скорость центральной струи, движущейся между двумя створками; она существенно превышает среднюю скорость тока крови через отверстие клапана. При подстановке значения максимальной скорости в уравнение неразрывности струи эффективная площадь отверстия клапана получается существенно заниженной. Несмотря на указанную трудность, появилось сообщение о том, что с помощью уравнения непрерывности потока можно судить, нормально ли функционирует клапанный протез или он стенозирован, и выявить высокий градиент при одновременной клапанной недостаточности. Однако в принципе следует исходить из того, что корректное определение площади отверстия двустворчатого и шарового клапанных протезов с помощью уравнения непрерывности потока невозможно, в то время как в случае поворотно-дисковых протезов применение этого уравнения вполне допустимо.
Следует отметить, что точное определение эффективной площади отверстия клапанного протеза невозможно даже в эксперименте. Фирмами, поставляющими клапаны, указывается в основном площадь клапанного кольца, в то время как эффективную площадь отверстия определяют с помощью окклюдера, который даже в «открытом» положении в той или иной степени препятствует кровотоку. Уравнение Горлина с его константами, полученными отчасти при исследовании больных со стенозом естественных клапанов, а отчасти имеющими произвольный характер, позволяет определить площадь отверстия клапанного стеноза весьма приближенно и поэтому также не может считаться «золотым» стандартом.
г) Время полуспада градиента давления. При клапанном протезе, имплантированном в митральную позицию, для выявления стеноза клапана можно основываться также на определении времени полуспада градиента давления (Т1/2P). Зависимость этого параметра от площади отверстия митрального клапана имеет сложный характер даже при «естественном» митральном стенозе. На эту зависимость влияют исходный градиент давления на митральном клапане, а также податливость левого предсердия и желудочка. Для ревматического митрального стеноза выведена простая эмпирическая формула SMK = 220/Т1/2P, позволяющая рассчитать площадь отверстия митрального клапана. Эта формула для расчета площади отверстия клапанного протеза в митральной позиции недостаточно корректна, а если Т1/2P укорочено и равно примерно 100 мс, как при нормально функционирующем клапане, то эта формула, скорее всего, неприменима. При имплантированном клапанном протезе лучше ориентироваться по самому Т1/2P, а не пересчитывать его в площадь отверстия клапана. Нормальные значения этого параметра приведены в таблице ниже. Но и в этом случае при определении размера для данного типа клапанного протеза трудно интерпретировать результаты измерений, так как диапазон нормальных значений слишком широк. Тем не менее значение данного параметра при оценке функции клапанного протеза существенно возрастает, если его используют в динамике, когда есть возможность сравнения с исходными данными. Поэтому определение Т1/2P должно стать частью рутинного обследования больного. Особенно ценно рассмотрение Т1/2P в сочетании с градиентом давления. Это позволяет отдифференцировать увеличение градиента давления, связанное со стенозом клапанного протеза, от увеличения градиента давления, обусловленного регургитацией крови через клапан, так как в последнем случае Т1/2P остается неизменным.
д) Недостаточность клапанных протезов:
1. «Нормальная» недостаточность. Клапанные гомотрансплантаты, аутологичный клапан и биологические клапанные протезы в норме не должны обнаруживать признаков клапанной недостаточности. Однако механические клапанные протезы в зависимости от типа характеризуются той или иной степенью обратного заброса крови. Этот заброс крови, в принципе, можно выявить при цветовом допплеровском картировании, но поскольку он незначительный и длится совсем недолго, то ошибочная интерпретация его как патологической регургитации практически невозможна, если нет отчетливой струи регургитации. Помимо этой незначительной регургитации, в поворотно-дисковых и двустворчатых клапанных протезах, как уже говорилось ранее, при захлопывании запирающего элемента возможна непродолжительная регургитация, не влияющая на гемодинамику. Хотя речь идет о весьма небольшом количестве забрасываемой обратно крови (3-6 мл при каждом сокращении сердца), при допплеровском исследовании ее удается выявить. По данным литературы, частота выявления такой регургитации при трансторакальной ЭхоКГ относительно низкая и колеблется в пределах 0-38% [при традиционном допплеровском исследовании] и 0-6% [при цветовом допплеровском картировании]. При исследовании современными ультразвуковыми аппаратами выявление «нормальной» струи регургитации зависит в основном от позиции имплантированного клапанного протеза.
Графическое изображение потока крови через протез аортального клапана. При антероградном кровотока появляется незначительный обратный кровоток, приводящий к закрытию клапана. В фазе закрытия клапана появляется незначительная «протечка» крови.
2. Трансторакальная и чреспищеводная эхокардиография. «Нормальную» недостаточность клапанного протеза при имплантации его в аортальную позицию удается выявить довольно часто даже при трансторакальном исследовании, в то время как при имплантации в митральную позицию выявить слабую струю регургитации в левом предсердии из-за тени, отбрасываемой клапаном, при трансторакальном допплеровском исследовании, как правило, бывает невозможно. Однако при чреспищеводном исследовании эту струю удается выявить практически в 100% случаев. Иначе обстоит дело при исследовании клапана, имплантированного в аортальную позицию. В этом случае из-за отбрасываемой акустической тени «нормальную» регургитацию при чреспищеводном исследовании можно выявить лишь в 0-44% случаев.
3. Дифференциальная диагностика «нормальной» и патологической недостаточности клапанного протеза. Важно уметь распознать «нормальную» струю регургитации, чтобы избежать ошибочной диагностики дисфункции клапанного протеза. Для того чтобы дифференцировать «нормальную» недостаточность клапанного протеза от патологической, важно знать особенности струи регургитации, характерной для того или иного типа клапанного протеза, подробно описанные в разделе «Методологические основы исследования клапанных протезов». Наряду с формой струи регургитации диагностическое значение имеет также распределение скоростей. Струя регургитации при «нормальной» недостаточности клапанного протеза имеет обычно высокую скорость, и феномен искажения обнаруживается вблизи клапана. Исключение составляют клапанные протезы Medtronic-Hall, у которых скорость центральной части струи больше, поэтому участок струи соответствующий пределу Найквиста, отстоит от клапана относительно далеко. Кроме того, диагностическое значение имеет уточнение причины регургитации. Прежде всего, следует выяснить, нет ли парапротезной недостаточности. В этом случае струя регургитации локализуется за клапанным кольцом, бывает эксцентричной и часто имеет полулунную форму.
4. Патологическая трансвальвулярная недостаточность. Патологическая трансвальвулярная недостаточность после имплантации клапанного гомотрансплантата и биологических клапанных протезов отмечается значительно чаще, чем при применении механических клапанных протезов. Причиной ее бывает либо разрыв створки клапанного протеза, либо отрыв ее от клапанного каркаса (в этих случаях недостаточность развивается остро), либо уплотнение и сморщивание клапана в результате хронических дегенеративных изменений.
При имплантации механических клапанных протезов возможно образование тромбов, которые могут не только нарушить открытие запирающего элемента клапана и тем самым вызвать стеноз, но также стать причиной неполного захлопывания запирающего элемента, вызывая недостаточность клапанного протеза; в этом случае отмечается значительная эксцентричность струи регургитации.
6. Особенности количественной оценки недостаточности клапанных протезов. В принципе в диагностике недостаточности клапанных протезов можно руководствоваться теми же параметрами, что и при недостаточности естественных клапанов сердца. Однако следует учесть ряд особенностей:
— Акустическая тень. Существенные трудности возникают из-за отбрасывания клапанным протезом акустической тени, о которой уже не раз упоминалось ранее, особенно если имплантирован механический клапан и в меньшей степени каркасный биологический клапанный протез. При трансторакальной ЭхоКГ это значительно затрудняет визуализацию струи регургитации через клапанный протез, имплантированный в митральную позицию, а при расположении клапанного протеза в аортальной позиции затрудняется визуализация конвергенции струи.
— Резко выраженная эксцентричность струи регургитации. При недостаточности клапанного протеза в большинстве случаев струя регургитации бывает эксцентричной. Если струя регургитации сильно отклоняется, то оценка степени недостаточности клапанного протеза может оказаться существенно заниженной. Это связано с переносом момента струи на стенку сердца, в которую бьет струя или вдоль которой она течет или «разбрызгивается».
— Кровоток по легочным венам. При учете особенностей кровотока по легочным венам для количественной оценки недостаточности митрального клапанного протеза следует учесть, что кровоток по ним подвержен влиянию самого клапанного протеза. Даже при отсутствии недостаточности клапанного протеза антероградный кровоток по легочным венам в левое предсердие существенно меньше, чем у пациентов с естественным митральным клапаном. Как и в случае естественного клапана, на кровоток по легочным венам влияют не только степень митральной недостаточности (уменьшение систолического антероградного и тем самым ретроградного систолического кровотока), но и функция левого желудочка, величина постнагрузки, ритм сердца, податливость предсердия и другие факторы.
— Увеличение скорости антероградного кровотока. О влиянии недостаточности клапанного протеза на гемодинамику можно судить по увеличению антероградного кровотока через протез, обусловленному увеличением объема регургитации. Этот признак имеет диагностическую ценность тогда, когда используется в сравнении с исходными данными. При клапанном протезе, имплантированном в митральную позицию, увеличение кровотока через него происходит при неизменном T1/2P и площади отверстия клапанного протеза.
В таблице ниже перечислены наиболее важные параметры, по которым клапанные протезы отличаются от естественных клапанов.