СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ КОАРКТАЦИИ АОРТЫ Российский патент 2005 года по МПК A61B8/00 

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к диагностике, и может быть использовано в кардиохирургии для диагностики коарктации аорты и выбора тактики ее лечения: традиционная хирургическая или эндоваскулярная коррекция порока.

Коарктация аорты представляет собой врожденное сужение аорты в области перешейка. Частота порока относительно высока и составляет от 6,3% до 15% всех врожденных пороков сердца [1, 2, 3, 4].

Успехи неинвазивной диагностики коарктации аорты безусловно связаны с развитием допплер- и эхокардиографии. Однако до настоящего времени в литературе отсутствует развернутое и систематизированное описание ультразвуковой картины порока [5, 7].

За прототип предлагаемого изобретения выбран известный способ ультразвуковой диагностики коарктации аорты, включающий исследование перешейка аорты и констатацию его сужения [5].

Известный способ осуществляют следующим образом. Исследование проводят из супрастернального доступа в проекции длинной оси дуги аорты. Критериями коарктации аорты являются визуализация сужения, определение его протяженности, обнаружение высокоскоростного турбулентного потока в нисходящей аорте и расчет градиента давления на уровне коарктации, а также определение положения сосудов дуги аорты.

Однако указанный способ диагностики обладает на наш взгляд рядом недостатков. Автор ограничивается общей характеристикой сужения: локальное или протяженное, внутрипросветная мембрана. Отсутствует точное описание различных вариантов ультразвуковой морфологии порока. Оценка зоны коарктации аорты проводится в основном с позиций последующего хирургического вмешательства без учета возможности выполнения катетерной баллонной ангиопластики, в связи с чем, нет описания параметров ультразвуковой морфологии области сужения, на которые можно ориентироваться при выборе метода коррекции порока (хирургического или эндоваскулярного).

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности диагностики путем определения ультразвуковых вариантов коарктации аорты, выявление объективных критериев для обоснованного выбора тактики лечения: хирургическая коррекции или катетерная баллонная ангиопластика.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе ультразвуковой диагностики, включающем исследование перешейка аорты и констатацию его сужения, согласно изобретению дополнительно исследуют характер сужения и направление вершины угла, образованного продольными осями восходящего и престенотического отделов аорты, к характеру сужения относят наличие линейной или треугольной гиперэхогенной тени, ее эхоплотность, наличие перерыва эхосигнала линейной эхотени и его изменение при смещении плоскости сканирования, и диагностику осуществляют по ультразвуковым вариантам коарктации аорты, причем к первому варианту относят сужение области перешейка за счет линейной гиперэхогенной тени, расположенной перпендикулярно стенкам аорты, с перерывом эхосигнала в центральной ее части, исчезновение перерыва эхосигнала при смещении плоскости сканирования вентрально или дорсально, продольные оси восходящего и престенотического отделов аорты образуют угол, вершина которого направлена в краниальном направлении, ко второму варианту коарктации аорты относят сужение за счет линейной гиперэхогенной тени, расположенной перпендикулярно стенкам аорты, с перерывом эхосигнала в передней ее части, исчезновение перерыва эхосигнала при смещении плоскости сканирования вентрально или дорсально, отклонение перешейка вентрально, отклонение престенотического отдела дорсально, продольные оси восходящего и престенотического отделов аорты параллельны или образуют угол, вершина которого направлена в каудальном направлении, к третьему варианту относят сужение перешейка за счет плотной гиперэхогеннои тени треугольной формы, выступающей в просвет аорты и локализованной на задней стенке аорты, при изменении плоскости сканирования вентрально или дорсально лоцируют дополнительную непрерывную линейную гиперэхогенную эхотень, при этом эхоплотность треугольной гиперэхогеннои тени уменьшается, продольные оси восходящего и престенотического отделов аорты образуют угол, вершина которого направлена в краниальном направлении, и к четвертому варианту коарктации аорты относят протяженное сужение в области перешейка, оси восходящего и престенотического отделов образуют угол, вершина которого направлена в краниальном направлении.

На фиг.1а представлена фотоэхограмма коарктации аорты первого ультразвукового варианта: визуализируется линейная гиперэхогенная эхотенью с перерывом эхосигнала в центральной ее части.

На фиг.1б представлена фотоэхограмма коарктации аорты первого ультразвукового варианта: при смещении плоскости сканирования вентрально наблюдается исчезновение перерыва эхосинала линейной гиперэхогеннои тени.

На фиг.2 представлена фотоэхограмма коарктации аорты второго ультразвукового варианта.

На фиг.3 представлена фотоэхограмма коарктации аорты третьего ультразвукового варианта.

На фиг.4 представлена фотоэхограмма коарктации аорты четвертого ультразвукового варианта.

Предлагаемый способ отвечает критериям изобретения “новизна” и “изобретательский уровень”, так как в процессе проведения патентно-информационных исследований не выявлены источники, порочащие новизну предлагаемого изобретения, также как и технические решения с аналогичными существенными признаками.

Способ осуществляют следующим образом. Из супрастернальной позиции в проекции длинной оси дуги аорты визуализируют ее перешеек, выявляют его сужение и дополнительно исследуют характер сужения и направление вершины угла, образованного продольными осями восходящего и престенотического отделов аорты. К характеру сужения относят наличие линейной или треугольной гиперэхогенной тени, ее эхоплотность, наличие перерыва эхосигнала линейной эхотени и его изменение при смещении плоскости сканирования.

Диагностику осуществляют по ультразвуковым вариантам коарктации аорты, причем к первому варианту относят сужение области перешейка за счет линейной гиперэхогенной тени, расположенной внутри просвета аорты перпендикулярно ее стенкам, в ее центральной части определяют перерыв эхосигнала при смещении плоскости сканирования вентрально или дорсально, длина перерыва эхосигнала уменьшается вплоть до его полного исчезновения, в результате чего эту внутрипросветную линейную гиперэхогенную тень визуализируют как непрерывную, продольные оси восходящего и престенотического отделов аорты образуют угол, вершина которого направлена в краниальном направлении (фиг.1).

При исследовании второго варианта определяют сужение аорты за счет линейной гиперхогенной эхотени, расположенной перпендикулярно стенкам аорты с перерывом эхосигнала в передней ее части, исчезновение перерыва эхосигнала при смещении плоскости сканирования вентрально или дорсально, продольные оси восходящего и престенотического отделов параллельны или образуют угол, вершина которого направлена в каудальном направлении (фиг.2).

При третьем ультразвуковом варианте визуализируют сужение перешейка, обусловленное плотной гиперэхогенной тенью треугольной формы, выступающей в просвет аорты и локализованной на задней стенке аорты (фиг.3), при отклонении плоскости сканирования вентрально или дорсально в просвете аорты на уровне сужения лоцируют дополнительную непрерывную линейную гиперэхогенную тень, при этом интенсивность эхосигнала от описанной выше треугольной гиперэхогенной тени, вызывающей сужение, несколько уменьшается, продольные оси восходящего и престенотического отделов образуют угол, вершина которого направлена в краниальном направлении, к четвертому варианту относят протяженное сужение аорты в области перешейка, продольные оси восходящего и престенотического отделов образуют угол, вершина которого направлена в краниальном направлении (фиг.4)

Предлагаемое изобретение позволяет получить следующий положительный эффект.

Эхокардиографическое исследование (ЭХОКГ) выполнено 246 больным, среди которых было 89 (36,2%) лиц женского пола и 157 (63,8%) - мужского. Средний возраст пациентов составил 9,3±4,1 лет (от 1 до 29 лет). Изолированная КА была у 135 человек. Сопутствующие врожденные пороки сердца имелись у 111 (45,1%) обследованных, в том числе, у 32 - открытый артериальный проток, у 56 - аортальные пороки, у 23 - септальные дефекты.

Ультразвуковое исследование производилась на аппарате “Sim 7000 CFM” (Россия-Италия). Работа осуществлялась механическими секторальными датчиками с частотой сканирования 3,5 и 5 MHz в М- и В-режимах. Ультразвуковая морфология КА изучалась из супрастернальной позиции в проекции длинной оси дуги аорты.

Первый ультразвуковой вариант коарктации аорты наблюдался у 29 (11,6%) пациентов. В области перешейка лоцировалась линейная гиперэхогенная структура, которая располагалась внутри просвета аорты перпендикулярно ее стенкам и обусловливала локальное сужение (фиг.1а). В ее центральной части определялся перерыв эхосигнала протяженностью от 4,1 до 8,6 мм (в среднем 5,7±2,8 мм). При смещении плоскости сканирования вентрально или дорсально наблюдалось уменьшение длины перерыва эхосигнала вплоть до его полного исчезновения, в результате чего эта внутрипросветная структура визуализировалась как непрерывная гиперэхогенная тень (фиг.1б). Продольные оси восходящего и престенотического отделов образовывали угол, вершина которого направлена в краниальном направлении.

Такое ультразвуковое изображение интерпретировалось как интрааортальная мембрана с центрально расположенным в ней отверстием.

Расстояние между точками прикрепления мембраны к стенкам аорты, т.е. максимальный внутренний диаметр аорты, было уменьшено в среднем на 18,4±9,3% (от 5,5 до 25,5%) по сравнению с поперечником дуги аорты, измеренным между левой общей сонной и подключичной артериями.

При втором ультразвуковом варианте коарктации аорты, имевшем место у 48 (19,5%) пациентов, наблюдалось сужение аорты со смещением ее перешейка кпереди и отклонением престенотического отдела дорсально (фиг.2). В просвете аорты на уровне сужения лоцировалась линейная гиперэхогенная эхотень с перерывом эхосигнала в передней ее части (фиг.2). Диаметр аорты на уровне коарктации был в от 4,2 до 8,6 мм (в среднем 5,4±2,3 мм). При смещении плоскости локации вентрально или дорсально у 43 человек в просвете аорты появлялась непрерывная линейная гиперэхогенная тень. При втором ультразвуковом варианте коарктации аорты, в отличие от первого, продольные оси восходящего и престенотического отделов были параллельны (у 22 пациентов) или образовывали угол, вершина которого направлена в каудальном направлении (у 26 больных).

Считаем, что такая ультразвуковая картина была обусловлена смещением перешейка кпереди и отклонением престенотического отдела дорсально, а также интрааортальной серповидной мембраной, локализовавшейся на задней и боковых стенках аорты и попадавшей в плоскость сканирования только при определенном положении датчика.

Третий ультразвуковой вариант коарктации аорты наблюдался у 103 (41,8%) пациентов. Сужение перешейка было обусловлено плотной гиперэхогенной тенью треугольной формы, выступающей в просвет аорты (фиг.3). Внутренний диаметр аорты составлял 5,4±2,3 мм (от 4,1 до 7,9 мм). При отклонении плоскости сканирования кпереди и кзади в просвете аорты на уровне сужения у 94 больных появлялась непрерывная линейная гиперэхогенная тень. При этом интенсивность эхосигнала от описанной выше треугольной гиперэхогенной тени, вызывавшей сужение, несколько уменьшалась. Продольные оси восходящей аорты и престенотического отдела у всех обследованных образовывали угол, вершина которого направлена в краниальном направлении.

Считаем, что в этом случае сужение было образовано внутрипросветным валиком из плотной фиброзной ткани, локализовавшимся на задней стенке, а также мембраной, которая располагалась на боковых стенках аорты.

Четвертый ультразвуковой вариант имел место у 55 (22,4%) пациентов. У них наблюдалось сужение аорты на протяжении от 5 до 12 мм (в среднем 7,5±1,4 мм), что было расценено как сегментарная гипоплазия (фиг.4). У всех больных оси восходящего и престенотического отделов образовывали угол, вершина которого направлена в краниальном направлении.

У 11 (4,5%) человек не удалось точно визуализировать область перешейка и дать качественную и количественную характеристику зоны коарктации.

Для уточнения значимости различных эхокардиографических симптомов в диагностике коарктации проведена оценка их специфичности и чувствительности (табл.1). Следует отметить, что наибольшую специфичность и чувствительность имеют ультразвуковые признаки, непосредственно характеризующих сужение, поэтому их выявление наиболее значимо. Определение соотношения продольных осей восходящего и престенотического отделов аорты, а также определение направления (краниальное или каудальное) вершины угла, образованного осями восходящего и престенотического отделов, предоставляет возможность уточнить и дифференцировать различные ультразвуковые варианты коарктации аорты.

Специфичность и чувствительность ультразвуковых признаков в диагностике коарктации аортыУльтразвуковой симптомСпецифичность (%)Чувствительность (%)Линейная гиперэхогенная тень в просвете аорты10087,9Появление или исчезновение линейной гиперэхогенной тени при изменении плоскости сканирования99,170,6Отклонение перешейка вентрально и отклонение престенотического отдела дорсально98,979,3Треугольная гиперэхогенная тень на задней стенке аорты, выступающая в просвет и вызывающая ее сужение93,281,1Сужение области перешейка на протяжении10087,1Вершина угла между восходящим и престенотическим отделами направлена в краниальном направлении50,032,3Вершина угла между восходящим и престенотическим отделами направлена в каудальном направлении76,979,2

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность диагностики коарктации аорты и проводить объективный выбор тактики лечения коарктации аорты: хирургическая коррекция или катетерная баллонная ангиопластика. При первом и втором ультразвуковых вариантах коарктации аорты показано проведение внутрисердечного исследования с целью уточнение морфологии поражения, показаний к катетерной баллонной ангиопластики коарктации аорты, а также технических особенностей этой процедуры. При третьем и четвертом ультразвуковых вариантов показана хирургическая коррекция коарктация порока, а внутрисердечное исследование проводится только для уточнения анатомии и степени функциональных нарушений при сопутствующих аномалиях сердца и сосудов.

Пример конкретного осуществления предлагаемого способа дан в виде выписки из истории болезни.

Больной Ш., 6 лет, номер истории болезни 2021, поступил в клинику 16.11.98 года с диагнозом изолированная коарктация аорты.

Артериальное давление на верхних конечностях составило 150/90, на нижних конечностях измерить артериальное давление методом Короткова не удалось по причине отсутствия пульсации артерий нижних конечностей. По данным ультразвуковой допплерографии (УЗДГ) систолическое артериальное давление в бедренной артерии составило 90 мм рт.ст. Тип кровотока в ней - коллатеральный. Плече-лодыжечный индекс составил 0,60.

По данным ЭХОКГ на уровне перешейка в просвете аорты визуализировалась локальная гиперэхогенная тень с перерывом эхосигнала в центральной ее части длиной 4 мм. При смещении плоскости локации кпереди и кзади наблюдалось уменьшение длины перерыва эхосигнала вплоть до его исчезновения. Вершина угла между продольными осями восходящего и престенотического отделов была направлена в краниальном направлении. По данным допплеркардиографии (ДКГ) градиент систолического давления на уровне перешейка аорты составил 68 мм рт.ст. На основании этих данных у больного была диагностирована коарктация аорты первого ультразвукового варианта, морфологическим субстратом сужения явилась интрааортальная мембрана.

С целью уточнения показаний для катетерной баллонной ангиопластики больному выполнено внутрисердечное исследование.

В левом желудочке систолическое давление составило 143 мм рт.ст., в престенотическом отделе - 149 мм рт.ст., в постстенотическом отделе - 75 мм рт.ст. Таким образом, пиковый систолический градиент давления на уровне коарктации аорты составил 74 мм рт. ст. Больному выполнена аортография в передне-задней и второй косой стандартной проекции.

При анализе аортограмм в передне-задней и второй косой проекциях была выявлена идентичная картина: в области перешейка наблюдалось локальное концентрическое сужение перешейка аорты, образованное двумя дефектами наполнения с ровными параллельными контурами. Дефекты наполнения располагались перпендикулярно стенкам аорты. Считаем, что такая ангиографическая картина характерна для внутрипросветной мембраны, формирующей коарктацию аорты. По данным аортографии толщина мембраны составила 1,3 мм, диаметр отверстия - 5 мм. Отношение диаметров аорты на уровне коарктации и диафрагмы составило 0,57.

Баллонным катетером "Bait" (Франция) диаметром 14 мм выполнена серия из 3 дилатаций с максимальным давлением в баллоне 8 атм.

На контрольных аортограммах отмечалось значительное увеличение просвета аорты на уровне ее перешейка, визуализировались элементы разрушенной мембраны. Пиковый систолический градиент после дилатаций составил 7 мм рт.ст. Отмечено увеличение отношение диаметра аорты на уровне коарктации к диаметру аорты на уровне диафрагмы до 0,92. Результат катетерной баллонной ангиопластики коарктации аорты оценен как хороший.

Через 1 год после дилатаций пациент был обследован амбулаторно. У больного отсутствовали жалобы, артериальное давление соответствовало возрастным показателям. По данным ДКГ градиент систолического давления на уровне перешейка аорты составил 9 мм рт.ст. При УЗДГ в бедренной артерии определялся магистральный кровоток. Отдаленный результат манипуляции оценен как хороший.

Таким образом, объективное определение ультразвукового варианта коарктации аорты на дооперационном этапе позволило оценить морфологический субстрат сужения, констатировать показание к внутрисердечному исследованию и выполнить радикальную коррекцию порока методом катетерной баллонной ангиопластики с хорошим отдаленным результатом.

Список основной литературы

1. Белоконь Н.А., Подзолков В.П. Врожденные пороки сердца. М., 1991, с.159-167.

2. Березов Ю.Е., Мельник И.Э., Покровский А.В. Коарктация аорты, 1967.

3. Бураковский В.И., Бокерия Л.А. Сердечно-сосудистая хирургия. - М., Медицина.

4. Покровский А.В. Клиническая ангиология. - М., Медицина, 1979. - с.63-83.

5. Фейгенбаум X. Эхокардиография. М., 1999, с 267-268.

6. Шиллер Н., Осипов М.А. Клиническая Эхокардиография. М., 1993.

7. Sada S.E. et al. Balloon coarctation angioplasty: follow-up of 103 patients //J. Cardiol., 2000, Aug; 12(8), 402-406.

Изобретение относится к медицине, кардиохирургии, рентгенологии. Проводят ультразвуковое исследование характера сужения коарктации аорты. Определяют направление вершины угла, образованного продольными осями восходящего и престенотического отделов аорты. Выделяют четыре варианта коарктации аорты по сочетанию измеряемых показателей. Способ позволяет объективно оценить характер коарктации аорты и выбрать тактику лечения. 1 табл., 4 ил.

Способ ультразвуковой диагностики коарктации аорты, включающий исследование перешейка аорты и констатацию его сужения, отличающийся тем, что дополнительно исследуют характер сужения и направление вершины угла, образованного продольными осями восходящего и престенотического отделов аорты, к характеру сужения относят наличие линейной или треугольной гиперэхогенной тени, ее эхоплотность, наличие перерыва эхосигнала линейной эхотени и его изменение при смещении плоскости сканирования, диагностику осуществляют по ультразвуковым вариантам коарктации аорты, причем к первому варианту относят сужение области перешейка за счет линейной гиперэхогенной тени, расположенной перпендикулярно стенкам аорты, с перерывом эхосигнала в центральной ее части, исчезновение перерыва эхосигнала при смещении плоскости сканирования вентрально или дорсально, продольные оси восходящего и престенотического отделов аорты образуют угол, вершина которого направлена в краниальном направлении, ко второму варианту коарктации аорты относят сужение за счет линейной гиперэхогенной тени, расположенной перпендикулярно стенкам аорты, с перерывом эхосигнала в передней ее части, исчезновение перерыва эхосигнала при смещении плоскости сканирования вентрально или дорсально, отклонение перешейка вентрально, отклонение престенотического отдела дорсально, продольные оси восходящего и престенотического отделов аорты параллельны или образуют угол, вершина которого направлена в каудальном направлении, к третьему варианту относят сужение перешейка за счет плотной гиперэхогенной тени треугольной формы, выступающей в просвет аорты и локализованной на задней стенке аорты, при изменении плоскости сканирования вентрально или дорсально лоцируют дополнительную непрерывную линейную гиперэхогенную эхотень, при этом эхоплотность треугольной гиперэхогенной тени уменьшается, продольные оси восходящего и престенотического отделов аорты образуют угол, вершина которого направлена в краниальном направлении, и к четвертому варианту коарктации аорты относят протяженное сужение в области перешейка, оси восходящего и престенотического отделов образуют угол, вершина которого направлена в краниальном направлении.