Методика эхокардиографии на основе изменений топографии сердца у пациентов после пневмонэктомии

Эхокардиография — обязательный метод обследования пациентов, находящихся на диспансерном учете после хирургического лечения по поводу рака легкого. Это связано с необходимостью динамического наблюдения за состоянием сердца, так как хирургические методы часто сочетаются с лекарственной терапией, а современные противоопухолевые и таргетные препараты оказывают кардиотоксическое действие. Кроме этого, некоторые виды хирургических вмешательств сами ведут к формированию легочно-сердечной недостаточности, нередко склонной к прогрессированию. Одна из таких операций — пневмонэктомия. Она является операцией выбора при местно-распространенном раке легкого. Удаление легкого ведет к выраженным топографо-анатомическим изменениям: смещению органов средостения в сторону операции, подъему купола диафрагмы, изменению скелета груди [1—3]. Эти факторы ведут к снижению акустической доступности сердца при выполнении эхокардиографии из стандартных точек доступа.

Стандартная методика эхокардиографии позволяет проводить исследование у пациентов с обычным расположением сердца. Выполнение исследования из стандартных точек доступа у пациентов после пневмонэктомии ведет к неоптимальной визуализации сердца, так как этот способ не учитывает топографо-анатомических изменений сердца после вмешательства.

Настоящее исследование было одобрено решением Локального этического комитета (решение №137 от 22.03.16). Исследовано 37 пациентов, которым были выполнены расширенные пневмонэктомии по поводу рака легкого (справа — 15 больных, слева — 22 пациента). Выборка включала 2 женщины и 35 мужчин в возрасте от 39 до 72 лет (медиана — 59 лет). Критериями включения являлись неосложненный послеоперационный период и пассивное ведение постпневмонэктомической полости.

Проведен анализ компьютерных томограмм до пневмонэктомии и через 12 мес после вмешательства. Эхокардиография выполнялась всем пациентам до операции и через 12 мес после вмешательства.

Компьютерную томографию (КТ) выполняли на спиральных многосрезовых томографах. Положение сердца оценивалось по аксиальным сканам, а также на фронтальных и сагитальных срезах, полученных путем мультипланарной реконструкции. Изучению подвергался аксиальный 5-камерный срез. Количественно анализировали поперечное и переднезаднее смещение камер сердца относительно вертикальной линии, проходящей через середину тела грудного позвонка, и горизонтальной линии, проходящей через передний край тела позвонка. Вращение органа оценивали по оси, проведенной через левое предсердие и правый желудочек (далее ось ЛП-ПЖ). На фронтальных срезах смещение сердца анализировали относительно вертикальной линии и линии, проведенной через правое предсердие и верхушку левого желудочка (далее ось ПП-ЛЖ). Смещение сердца по высоте оценивали относительно грудных позвонков.

Эхокардиографию выполняли в стандартных режимах на аппарате «LOGIQ S 7 expert» с использованием линейного датчика. Оценку камер сердца, клапанов и перикарда выполняли в М – и В-режимах. Исследование кровотока проводили в режиме цветового, импульсного и непрерывно-волнового допплера.

Для каждого количественного параметра были определены среднее значение (X), стандартная ошибка среднего (S). Различия между показателями оценивали непараметрическим методом. В зависимых группах использовали Sign test, Wilcoxon test, в независимых группах — Mann—Whithey test. Статистически значимыми считали различия при p<0,05.

Результаты исследования представляем в логической последовательности: в начале топографо-анатомические изменения сердца после левосторонней и правосторонней пневмонэктомии, а затем разработанная методика эхокардиографии и визуальные результаты ее применения.

На рис. 1 представлены данные КТ грудной клетки пациента через 12 мес после левосторонней пневмонэктомии.

Рис. 1. КТ органов грудной клетки с контрастным усилением через 12 мес после левосторонней пневмонэктомии.

а — аксиальное изображение, вид снизу, уровень Th VI; б — фронтальное изображение. 1 — правое предсердие, 2 — правый желудочек, 3 — левое предсердие, 4 — левый желудочек, 5 — аорта.

На аксиальной томограмме видно, что сердце смещено влево и кзади, также заметен его поворот по часовой стрелке. На фронтальной томограмме сердце, смещенное влево, оказывается «лежащим» на левом куполе диафрагмы, оно совершает поворот и смещается вверх.

В табл. 1 приведены данные по линейным смещениям отделов сердца через 12 мес после пневмонэктомии. Цифровые значения в таблице означают степень смещения сердца влево и кзади.

Таблица 1. Смещение отделов сердца через 12 мес после левосторонней пневмонэктомии

При анализе показателей видно, что величина латеральных и переднезадних смещений отделов сердца различна. Это свидетельствует о том, что при смещении органа происходит его вращение. При анализе угловых смещений сердца после левосторонней пневмонэктомии оказалось, что орган вращается по часовой стрелке (вид снизу) на 5,6±2,9°. Более значительному повороту сердце подвержено во фронтальной проекции, где смещение составило 7,8±2,1°.

В табл. 2 представлено соотношение пациентов до и после левосторонней пневмонэктомии с различным положением сердца по высоте.

Таблица 2. Различия в скелетотопическом положении сердца до и через 12 мес после левосторонней пневмонэктомии (%)

Примечание. Здесь и в табл. 4: уровень 1 — 5-камерная позиция, основание — последний срез аксиальной проекции, где визуализируется сердце.

Из таблицы видно, что после левосторонней пневмонэктомии положение сердца изменяется по высоте. Орган смещается краниально на высоту 1—2 грудных позвонков.

На рис. 2 представлены данные КТ грудной клетки пациента через 12 мес после правосторонней пневмонэктомии.

Рис. 2. КТ органов грудной клетки с контрастным усилением через 12 мес после правосторонней пневмонэктомии.

а — аксиальное изображение, вид снизу, уровень Th VI; б — фронтальное изображение. 1 — правое предсердие, 2 — правый желудочек, 3 — левое предсердие, 4 — левый желудочек, 5 — аорта, 6 — постпневмонэктомическая полость.

На аксиальной томограмме видно, что сердце смещено вправо и немного кзади. Смещаясь латерально, сердце делает поворот против часовой стрелки (вид снизу). На фронтальной томограмме сердце, смещаясь вправо, правой границей прилежит к смещенным вверх куполу диафрагмы и печени.

В табл. 3 приведены данные по смещениям отделов сердца через 12 мес после правосторонней пневмонэктомии.

Таблица 3. Смещение отделов сердца через 12 мес после правосторонней пневмонэктомии

Величина латеральных и переднезадних смещений отделов сердца показывает также, что сердце, смещаясь вправо, совершает поворот против часовой стрелки. Угловые смещения сердца после правосторонней пневмонэктомии составили 14,4±2,9°. Во фронтальной проекции смещение составило 3,9±2,2°.

В табл. 4 представлено соотношение пациентов до и после правосторонней пневмонэктомии в зависимости от положения сердца по высоте.

Таблица 4. Различия в скелетотопическом положении сердца до и через 12 мес после правосторонней пневмонэктомии (%)

Анализ показал, что после правосторонней пневмонэктомии сердце смещается вверх на высоту одного грудного позвонка.

Сопоставление данных по прижизненным топографо-анатомическим изменениям и выявление закономерностей по смещению сердца после удаления легкого позволили нам предложить новую методику эхокардиографии у таких пациентов. Способ был разработан в Оренбургском областном клиническом онкологическом диспансере совместно с кафедрой оперативной хирургии и клинической анатомии Оренбургского государственного медицинского университета. Получен патент «Способ эхокардиографии у пациентов после операции пневмонэктомии в отдаленном периоде» №2698091 (дата государственной регистрации в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 21.08.19).

Эхокардиография после левосторонней пневмонэктомии проводится в положении лежа на спине из двух точек доступа. Первая точка расположена в II—III межреберье по среднеключичной линии слева. Вторая, «апикальная» точка расположена в IV межреберье слева по средней подмышечной линии. При установке датчика в II—III межреберье слева по среднеключичной линии (рис. 3, а) определяется длинная ось продольного сечения сердца (рис. 3, в). При исследовании в В-режиме определяются передняя стенка правого желудочка, часть выносящего тракта правого желудочка, корень аорты, створки аортального клапана, передняя стенка левого предсердия, полость и задняя стенка левого предсердия, митральный клапан, межжелудочковая перегородка, задняя стенка левого желудочка, нисходящий отдел аорты; в М-режиме — фракция выброса левого желудочка, размеры камер сердца, аорты, межжелудочковой перегородки. Далее из этой же точки при повороте датчика на 90° визуализируется короткая ось сердца (рис. 3, г). В этом положении в В-режиме визуализируются выносящий тракт правого желудочка, аортальный клапан, ствол легочной артерии, межпредсердная перегородка, трикуспидальный клапан, правое предсердие.

Рис. 3. Визуализация сердца после левосторонней пневмонэктомии.

а — аксиальная томограмма с контрастным усилением после левосторонней пневмонэктомии, вид снизу, уровень III межреберья; б — аксиальная томограмма с контрастным усилением после левосторонней пневмонэктомии, вид снизу, уровень IV межреберья; в — длинная ось продольного сечения сердца; г — короткая ось сердца; д — 4-камерная позиция апикального доступа. 1 — правое предсердие, 2 — правый желудочек, 3 — левое предсердие, 4 — левый желудочек, 5 — аорта, 6 – положение датчика в III межреберье по среднеключичной линии слева, 7 — положение датчика в IV межреберье по передней подмышечной линии слева.

Далее датчик перемещаем в IV межреберье по передней подмышечной линии слева (рис. 3, б). Из этой точки определяется 4-камерная позиция апикального доступа (рис. 3, д). В этом положении в В-режиме визуализируются верхушка и полость левого желудочка, митральный клапан, полость левого предсердия, межжелудочковая и межпредсердная перегородки, верхушка и полость правого желудочка, трикуспидальный клапан и правое предсердие, измеряется давление в легочной артерии. Из этой же точки определяются 5-камерная позиция, аортальный клапан и 2-камерная позиция, из которой видна задняя стенка левого желудочка.

Б.Методика эхокардиографии после правосторонней пневмонэктомии

Эхокардиография после правосторонней пневмонэктомии проводится в положении лежа на левом боку из двух точек доступа. Первая точка расположена в третьем межреберье по среднеключичной линии справа. Вторая точка расположена в четвертом межреберье на 2—3 см справа от грудины. Датчик устанавливаем в III межреберье справа по среднеключичной линии (рис. 4, а). При этом доступе визуализируется длинная ось продольного сечения сердца (рис. 4, в). В этом положении при исследовании в В-режиме определяются передняя стенка правого желудочка, часть выносящего тракта правого желудочка, ниже и правее корень аорты, створки аортального клапана, передняя стенка левого предсердия, полость и задняя стенка левого предсердия, митральный клапан, межжелудочковая перегородка, задняя стенка левого желудочка, нисходящий отдел аорты. В М-режиме рассчитываются фракция выброса левого желудочка, размеры камер сердца, аорты, межжелудочковой перегородки. Далее из этой же точки датчик поворачиваем на 90°. В этом положении определяется короткая ось сердца (рис. 4, г). Из этого положения в В-режиме визуализируются выносящий тракт правого желудочка, аортальный клапан, ствол легочной артерии, межпредсердная перегородка, трикуспидальный клапан, правое предсердие.

Рис. 4. Визуализация отделов сердца после правосторонней пневмонэктомии.

а — аксиальная томограмма с контрастным усилением после правосторонней пневмонэктомии, вид снизу, уровень III межреберья; б — аксиальная томограмма с контрастным усилением после правосторонней пневмонэктомии, вид снизу, уровень IV межреберья; в — длинная ось продольного сечения сердца; г — короткая ось сердца, д — 4-камерная позиция сердца из апикального доступа. 1 — правое предсердие, 2 — правый желудочек, 3 — левое предсердие, 4 — левый желудочек, 5 — аорта, 8 — положение датчика в III межреберье по среднеключичной линии справа, 9 — положение датчика в IV межреберье на 2-3 см справа от грудины.

Далее датчик перемещаем в IV межреберье на 2—3 см справа от грудины (рис. 4, б). Из этой точки определяется 4-камерная позиция апикального доступа (рис. 4, д). В этом положении в В-режиме визуализируются верхушка и полость левого желудочка, митральный клапан, полость левого предсердия, межжелудочковая и межпредсердная перегородки, верхушка и полость правого желудочка, трикуспидальный клапан и правое предсердие, измеряется давление в легочной артерии. Из этой же точки определяется 5-камерная позиция, в центре которой находятся выносящий тракт левого желудочка, аортальный клапан.

Прижизненная КТ позволила нам описать качественные изменения, провести анализ анатомометрических характеристик и на этой основе выявить закономерности изменения топографии сердца у пациентов после пневмонэктомии. При выполнении эхокардиографии эти данные позволили установить оригинальные точки доступа для визуализации анатомических структур сердца, отличные от стандартных. В литературе встречаются работы, где авторы указывают на сложности выполнения эхокардиографии у пациентов после пневмонэктомии в связи с топографо-анатомическими изменениями сердца [4—6]. Однако нам не встретились работы, где были бы детально описаны пути решения этой проблемы.

Сопоставление полученных в исследовании результатов относительно изменения положения сердца после пневмонэктомии согласуется с литературными данными в том, что сердце не только смещается в сторону операции, но и перемещается кзади, совершая поворот [7]. S. Smulders и соавт. [4] в своей работе достаточно детально описали характер смещений сердца по данным МРТ у 15 пациентов через 5 лет после пневмонэктомии (правосторонняя — 6 больных, левосторонняя — 9 пациентов). Авторы указали на то, что положение сердца характеризуется боковым смещением после правосторонней пневмонэктомии, тогда как левосторонняя пневмонэктомия приводит к его вращению. Средняя степень вращения составила 33±9° и 28±6,2° после лево – и правосторонней пневмонэктомии, соответственно. Обращают на себя внимание небольшая разница между средними величинами и малое количество наблюдений. Наше исследование показало, что в аксиальной проекции поворот более выражен после правосторонней пневмонэктомии, но, несмотря на достоверную разницу (p=0,028), мы не считаем, что величины принципиально отличаются между собой. Нам также удалось показать, что сердце меняет свое положение не только в аксиальной, но и во фронтальной проекции, а также по высоте. Угловые смещения во фронтальной плоскости однонаправлены и сопоставимы. Более высокое положение сердца после левосторонней пневмонэктомии, возможно, связано с более мобильным левым куполом диафрагмы. На фронтальных томограммах видно, что подъем купола диафрагмы определяет угловое смещение сердца в прямой проекции. Подобное смещение справа лимитируется печенью.

1. Пневмонэктомия ведет к топографо-анатомическим изменениям сердца, которые носят сложный многовекторный характер.

2. Сердце после пневмонэктомии перемещается в сторону операции, кзади, вверх, совершая угловые смещения в аксиальной и фронтальной плоскостях.

3. Топографо-анатомические изменения сердца у пациентов после пневмонэктомии требуют корректировки стандартных точек доступа при эхокардиографии.

4. Предлагаемые точки доступа при эхокардиографии максимально учитывают не только боковое смещение органа, но и элемент его вращения и позволяют достоверно и оптимально выполнить исследование.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.