Эффективная площадь отверстия регургитации: площадь проксимальной изоскоростной поверхности

Принципы, лежащие в основе уравнения непрерывности потока, можно применить и для количественного анализа недостаточности клапана и расчета эффективной площади отверстия регургитации (ЭПОР), с помощью чего оценить тяжесть регургитации.

С точки зрения гидродинамики поток регургитации через пораженный клапан очень похож на кровоток через стенозированное клапанное отверстие. В обоих случаях перед отверстием и вокруг него имеются первоначальное ускорение и конвергенция потока, развивающего максимальную скорость по мере прохождения через само отверстие. Непосредственно после прохождения через клапанное отверстие площадь сечения струи становится минимальной, и это место обозначается термином vena contracta. Затем — по мере вовлечения в поток окружающей его крови — струя расширяется.

Конвергенцию потока можно наблюдать при цветовом допплеровском картировании в виде полукруглой окрашенной области вокруг клапанного отверстия. Как только скорость потока крови, ускоряющегося по мере движения к клапану, превышает границу диапазона, измеряемого с помощью цветового допплера (предел Найквиста или скорость, при которой проявляется эффект разворота спектра (скорость aliasing)), окраска потока на дисплее эхоаппарата резко изменяется. При этом создается впечатление наличия четко очерченной полукруглой зоны, в центре которой расположено анатомическое отверстие клапана. Локализация точки потока, в которой наблюдается резкое изменение его окраски (а точнее — появление феномена разворота спектра (aliasing)), зависит от использующегося диапазона скоростей — этим детерминируется кажущийся размер зоны конвергенции потока. На самом деле зона конвергенции представляет собой полусферу с наружной поверхностью, определяемой скоростью, при которой появляется феномен aliasing. Эта поверхность обозначается термином «проксимальная изоскоростная поверхность» (ПИП).

Поток регургитации.

(а) и (б) — схематичное представление результатов цветового допплеровского картирования в апикальном 4-камерном сечении при наличии митральной регургитации. Во время систолы кровь смещается в область митрального клапана (черные стрелки) и сходится в области отверстия регургитации (синее гало).

По мере ускорения потока в определенной точке пространства его скорость становится выше скоростного предела Найквиста (точка появления феномена aliasing), в результате чего цветовое представление потока резко изменяется с синего на желтый. Полусферическая поверхность, где наблюдается этот феномен, называется проксимальной изоскоростной поверхностью (ПИП). По мере прохождения потока через анатомическое отверстие клапана он приобретает турбулентный характер, а его скорость достигает максимума. Самая узкая часть струи регургитации, расположенная сразу после клапанного отверстия, называется vena contracta. Далее в поток регургитации вовлекается часть крови, находящейся в ЛП (оранжевый цвет). Обратите внимание, что установки цветового допплеровского картирования отрегулированы таким образом, чтобы размер зоны ПИП и цветовой контраст в этой зоне были максимальными (для этого предел скорости, при котором появляется феномен aliasing, уменьшен до 40 см/с, а изолиния цветовой шкалы смещена в направлении потока регургитации, в результате чего она стала двухцветной),

(в) Зона конвергенции потока состоит из множества концентрических дугообразных изоскоростных поверхностей, центр которых расположен в плоскости клапанного отверстия.

Итак, для расчета ЭПОР нам необходимо измерить радиус полусферы ПИП, скорость, при которой появляется феномен aliasing, и максимальную скорость потока регургитации через интересующее нас клапанное отверстие.

Как указывалось ранее, в качестве одного из аргументов уравнения непрерывности используется интеграл скорости потока по времени (ИСВ), вычислить который с помощью цветового допплеровского картирования невозможно. Поэтому при вычислении ЭПОР применяются только максимальные скорости потоков (что, как показывает опыт, дает весьма неплохие результаты). Если, однако, нам требуется рассчитать объем регургитации, то для этого следует определить интеграл скорости по времени для потока регургитации. Тогда объем регургитации можно вычислить по формуле:

Объем регургитации = ЭПОР —

Правила определения площади ПИП.

Для получения качественных изображений конвергенции потока, необходимых для анализа площади ПИП, рекомендуется соблюдать следующие правила:

1. Используйте такое сечение, в котором зона конвергенции исследуемого потока визуализируется оптимально (например, апикальное 4-камерное сечение — для оценки струи митральной регургитации).

2. Увеличьте на экране изображение «зоны интереса».

3. Максимально увеличьте размер ПИП путем регулировки допплеровской шкалы.

Для этого скоростной предел, после которого появляется феномен разворота изображения, должен составлять от 30 до 40 см/с. Лучше всего это сделать путем изменения положения изолинии допплеровской шкалы — таким образом, чтобы окраска изображения потока стала двухцветной, что позволяет улучшить его контрастность в зоне ПИП. При этом сама цветовая шкала становится асимметричной, а скорости, при которых появляется феномен aliasing на ее обоих концах, — неидентичными друг другу. Изолинию следует смещать в ту часть шкалы, куда направлен поток регургитации. Для получения точного значения скорости aliasing, равного 40 см/с, может потребоваться регулировка глубины изображения.

4. Измерение радиуса зоны ПИП. Для этого остановите изображение в середине систолы, когда размер зоны ПИП является максимальным, и отрегулируйте положение курсора таким образом, чтобы он располагался перпендикулярно плоскости клапанного отверстия и проходил через точку aliasing. Затем, используя функцию подавления цвета, добейтесь четкой визуализации двухмерного изображения клапанных структур, которые в противном случае оказываются скрытыми ярким цветным изображением потока. Это позволит достоверно идентифицировать само отверстие клапана.

5. Для определения или ИСВрсг>р, выполните соответствующие измерения на кривой ПВ-допплеровского спектра.

Потенциальные ограничения.

Вычисление площади ПИП основано на нескольких важных допущениях, которые одновременно с этим являются и потенциальными причинами ошибок расчета ЭПОР и объема регургитации. Например, отверстие регургитации может быть не круглым, а овальным или иметь иную неправильную форму. Кроме того, в сердце может наблюдаться более одного потока регургитации. Наконец, часто бывает довольно сложно решить, где именно производить измерения, особенно если качество изображения не является оптимальным. Также зона ПИП не всегда четко дифференцируется от остального изображения или/и имеет неровную поверхность. Размер (радиус) полуокружности ПИП постепенно нарастает во время систолы, поэтому для измерений следует выбрать то изображение, где этот радиус максимален (так как по времени это совпадает с достижением потоком своей максимальной скорости, которая также используется в вычислениях).