Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


История создания эхокардиографа



Сейчас, наверное, и не найдется человека, который бы, не был знаком с процедурой диагностики при помощи эхокардиографа. Любого пациента с жалобами на боли и дискомфорт в области сердца врач, первым делом, отправит на ЭхоКГ. ЭхоКГ аппарат можно увидеть в любой больнице и поликлинике.

Эхокардиография – распространенный и доступный метод диагностирования сердечных заболеваний. Эхорокардиограф сегодня имеется в каждой больнице и поликлинике. Диагностика ЭхоКГ безвредная, безболезненная, безопасная и быстра.

Электрокардиография – единственная диагностическая методика, нашедшая широкое клиническое применение в медицине, была удостоена в лице ее изобретателя В.Эйнтховена Нобелевской премии в 1924 году.

Впервые электрические процессы в сердце живого существа, это была лягушка, выявил итальянский ученый физик Carlo Matteucci в 1842 году. После клинические испытания с помощью гальванометра начал проводить англичанин Уоллер, которому удалось сделать первую экг. В.Эйнтховен в 1893 году на немецком медицинском конгрессе предложил называть новый метод электрокардиографией[2].

В1903 году началось производство первых ЭхоКГ аппаратов, а Эйнтховен представил публикации вариантов патологической и здоровой экг. В 1912 он предлагает комбинацию эквивалентных отведений, которые после были названы в его честь. В 1942 году Э.Голдбергер добавил к кардиографу еще три отведения, однополюсные и усиленные. Эти изобретения используются в медицине до наших дней.

В России разработка экг аппаратав - заслуга А.Ф.Самойлова, который был другом и коллегой Эйнтховена. В 1899 году Самойлов опубликовал научную работу о разности потенциалов трансмембранной среды. Когда умер Эйнтховен, Самойлову предложили возглавить кафедру электрокардиографии в Голландии[14].

Кроме Самойлова значительный вклад в развитие электрокардиографии в России внесли ученые: В.Ф.Зеленин, С.С. Стереапуло, Л.И. Фогельсон, А.З. Чернов, ВВ. Мурашко, М.. Кушаковский, А.В. Сумароков, В.Н. Орлов, А.А. Михайлов, В.Л. Доцилин.

В настоящее время эхокардиографы - полностью цифровые устройства, состоящие из следующих основных элементов:

 

Рис. 12. Разнообразие эхокардиографического оборудования.

А - cовременный эхокардиограф, оборудованный экраном, органами управления, клавиатурой, различными датчиками, видеомагнитофоном, принтером и колесами.

Б - эхокардиограф-ноутбук.

В - эхокардиограф-наладонник.

Г - датчики и монета в 1 евро для сравнения размеров: слева - стандартный трансторакальный датчик, справа - трансторакальный матричный 3D-датчик, внизу - кончик стандартного чреспищеводного 2D-датчика, наверху - специализированный постоянноволновой допплеровский датчик.

Датчики. Обычно трансторакальный датчик работает в широком диапазоне частот и использует, по крайней мере частично, гармонические частоты отраженного ультразвука для создании изображения. Датчик может работать одновременно в М - и 2D - режимах, а также во всех допплеровских режимах (для оценки кровотока и движения ткани). Поверхность датчика, генерирующая ультразвук и контактирующая во время ЭхоКГ с телом пациента, должна быть небольшой, чтобы помещаться в межреберных промежутках.

 

Кроме того, используют специализированные 3D-датчики, а также небольшие по размерам датчики для работы в постоянноволновом допплеровском режиме. Внутри датчика расположено множество уложенных определенным образом пьезоэлектрических кристаллов, преобразующих ультразвуковые волны в электромагнитные. Фокусировки ультразвукового пучка, имеющей решающее значение для качества изображения, достигают с помощью акустических линз и электронных средств. Для создания акустической связи между поверхностью датчика и кожей пациента необходим специальный ультразвуковой гель.

 

- Компьютер необходим для обработки электромагнитных колебаний, поступающих от датчика, и создания на экране изображений, графиков и т.д.

 

- Возможность хранения информации в цифровом виде обеспечивается наличием жесткого диска и/или интерфейсов для экспорта данных в сеть и на удаленные серверы или съемные носители информации (например, магнитооптический диск). Кроме того, большинство эхокардиографов оснащено принтерами и видеозаписывающими устройствами.

 

- Экран монитора и клавиатура для пользователя. Экран обычно имеет настраиваемую конфигурацию, на нем отображаются сектор изображения, ЭхоКГ-сигнал для синхронизации, время, данные о пациенте и о лечебном учреждении. Детальный анализ изображений и других данных часто выполняется уже после окончания исследования (off-line) на рабочей станции.

 

- ЭхоКГ-кабель нужен для получения одного из отведений ЭхоКГ для синхронизации и мониторирования.

 

В настоящее время все вышеперечисленное оборудование может быть размещено в портативных устройствах наподобие ноутбука, питающихся от аккумулятора. Размеры прибора могут быть настолько малы, что он помещается в карман (при этом, однако, страдает качество изображения и теряются некоторые опции). Однако некоторые современные эхокардиографы оснащены колесами, что позволяет использовать их у постели больных в палате интенсивной терапии или в реанимации[11].


Эхокардиография

Наиболее распространенным методом визуализации сердца с целью дальнейшего изучения структурных и геометрических изменений ЛЖ является ультразвуковое сканирование из парастернального доступа по длинной оси. Ультразвуковой датчик размещается во 2–5-м межреберьях слева от грудины. Применяется секторальный датчик с частотой колебаний 2–3, 5 МГц. Согласно рекомендациям Американского общества эхокардиографии, реальное изображение структур сердца, получаемое в В-режиме сканирования, используется в дальнейшем для точного направления ультразвукового луча перпендикулярно межжелудочковой перегородке и задней стенке ЛЖ. При этом линия ультразвукового сечения должна проходить непосредственно за краем передней створки митрального клапана в момент его полного диастолического раскрытия.

Исходными данными для изучения геометрии ЛЖ являются: толщина межжелудочковой перегородки (ТМЖП), толщина задней стенки (ТЗС) ЛЖ и конечно-диастолический размер (КДР) ЛЖ. Эти параметры могут быть непосредственно измерены при эхокардиографии в М-режиме сканирования в конце диастолы.

Схема изображения сердца при ультразвуковом сканировании в В-режиме (слева) и в М-режиме (справа). ПЖ – правый желудочек.

Воспроизводимость результатов эхокардиографии может зависеть от позиции датчика в акустическом окне (то есть в выбранном для исследования межреберном промежутке) и от угла наклона. С целью стандартизации методики иногда применяются приспособления, фиксирующие датчик в заданных пространственных условиях. Впрочем, на наш взгляд, этот во многом механический подход может отрицательно сказываться на качестве получаемого изображения, так как не учитывает индивидуальных анатомических особенностей пациента, в частности, расположения сердца в грудной клетке. В некоторых случаях (чаще у лиц с избыточным весом и в возрасте старше 60 лет) измерения выполняются в В-режиме сканирования. Кроме того, у некоторых пациентов удовлетворительное изображение сердца вообще не может быть получено из парастернального доступа по длинной оси. В таких случаях применяется исследование ЛЖ сердца в М-режиме из субкостального доступа.

Качество информации при эхокардиографии может быть связано с техническими ограничениями. Разрешающая способность (то есть способность регистрировать границы разделения между двумя средами) снижается при снижении частоты колебаний и для ультразвукового датчика с частотой 2 МГц составляет около 1 мм. Кроме того, для обычных ультразвуковых сканеров предел допускаемой основной абсолютной погрешности измерений линейных размеров достигает ±2 мм. Это может быть существенным техническим ограничением, если учитывать то, что исходные величины для последующего расчета ММ ЛЖ обычно имеют размерность в пределах нескольких миллиметров (нормальные показатели в виде средних величин и стандартного отклонения: ТМЖП - (8±2) мм, ТЗС ЛЖ - (7±2) мм, КДР ЛЖ - (44±6) мм или в виде минимальных и максимальных величин: ТМЖП - (9-11) мм, ТЗС ЛЖ - (9-11) мм, КДР ЛЖ - (45–55) мм). Приведенные выше показатели нормы существенно отличаются по данным разных авторов, что лишний раз подчеркивает неоднозначность самого понятия нормы и должно учитываться при интерпретации результатов измерений.

В то же время, несмотря на существование четких методических рекомендаций по проведению исследования, результаты эхокардиографии во многом зависят от опытности и уровня подготовки врача, проводящего исследование. Чтобы избежать связанных с этим трудностей в получении достоверных данных, в крупных популяционных исследованиях применяют практику проведения независимого анализа видеозаписи эхокардиографического исследования несколькими специалистами, сотрудниками крупных научных центров. Например, в исследовании LIFE видеозапись как минимум 10 последовательных сердечных циклов в В- и М-режимах эхолокации из исследовательских лабораторий Дании, Финляндии, Великобритании, Ирландии, Норвегии, Швеции и США отправлялась только в два медицинских центра, расположенных в Нью-Йорке и в Осло[10].

Тем не менее, несмотря на существование определенных технических и методических трудностей, эхокардиография считается наиболее приемлемой методикой, позволяющей диагностировать гипертрофию ЛЖ в практических целях, а при использовании упрощенного протокола может успешно применяться в крупных научных исследованиях.

Определение наличия гипертрофии миокарда на основании непосредственной оценки толщины стенок и размеров полости левого желудочка

Действительно, почему бы ни измерять ТМЖП, ТЗС ЛЖ и КДР ЛЖ, а затем просто сравнивать с общепринятыми нормальными значениями и при обнаружении величин, превышающих норму, диагностировать наличие гипертрофии миокарда? Многие специалисты, которые проводят эхокардиографические исследования, так и поступают в своей ежедневной практике, избегая таким образом трудоемких расчетов ММ ЛЖ. Однако подобная оценка результатов исследования имеет поверхностный характер. Во-первых, не учитывается соотношение размеров ЛЖ с общими размерами тела пациента. Во-вторых, без внимания остается соотношение между самими величинами толщины стенок и размера полости ЛЖ, которое часто играет ключевую роль в формировании внутрисердечной гемодинамики и отражает функционирование системы кровообращения в целом. Речь идет о том, что выделение прогностически важных типов геомет рического ремоделирования ЛЖ невозможно без определения расчетной величины – ММ.

Тем не менее, непосредственная оценка результатов измерений стенок и полости ЛЖ имеет право на существование и в ряде случаев играет решающую диагностическую роль. Так, ТМЖП более 13 мм и/или КДР ЛЖ более 60 мм являются поводом для проведения дальнейших расчетов ММ ЛЖ[15].


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 2634; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.017 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь