Эхокардиографическое исследование при легочной гипертензии

Легочная гипертензия (ЛГ) является гемодинамическим и патофизиологическим состоянием, которое характеризуется повышением среднего давления в легочной артерии (ЛА) ≥20 мм рт. ст. в покое, измеренного при чрезвенозной катетеризации сердца. Эта нозологическая форма может включать в себя большое количество клинических состояний и может быть связано с различными сердечно-сосудистыми и респираторными заболеваниями.

Основные определения ЛГ включают в себя также следующие понятия:

• нормальные значения давления в легочной артерии (ДЛА) в покое – среднее ДЛА (срДЛА) ≤ 20 мм рт. ст.;

• давление заклинивания легочной артерии (ДЗЛА) косвенно отражает давление в левом предсердии и конечно-диастолическое давление в левом желудочке (ЛЖ);

• легочное сосудистое сопротивление (ЛСС) – показатель, отражающий тяжесть поражения артериального русла малого круга кровообращения, рассчитываемый по формуле:

(срДЛА – ДЗЛА)/сердечный выброс.

Этот показатель измеряется в единицах Вуда.

Современная классификация ЛГ основывается на патогенетических особенностях, клинической картине, а также подходах к лечению. В связи с этим выделяют пять основных групп ЛГ, представленных на рис. 1.

Рис. 1. Классификация легочной артериальной гипертензии

Существует также и гемодинамическое определение ЛГ, которое согласно европейским рекомендациям от 2022 г. выглядит следующим образом (см. табл. 1).

Таблица. 1. Основные показатели, характеризующие легочную гипертензию

Для оценки вероятности рассматриваемого состояния одним из быстрых и доступных скрининговых неинвазивных методов диагностики эхокардиографическое (ЭхоКГ) исследование. Оно проводится по стандартному трансторакальному ЭхоКГ-протоколу, однако прицельно визуализируется и описывается ряд параметров, характеризующих функцию правых камер сердца.

Оценка правых камер сердца

У пациентов с ЛГ можно визуализировать структурные нарушения правых камер сердца, состоящие в увеличении размеров правого предсердия и правого желудочка (ПЖ), а также в изменениях их геометрической формы, увеличении толщины стенки ПЖ, дилатации ствола ЛА и ее ветвей. В ответ на перегрузку давлением правых камер, особенно на ПЖ, развивается гипертрофия его стенки. В норме ее толщина не превышает 5 мм. Измерение толщины стенки ПЖ проводят из парастернальной позиции в М-режиме, а чаще из четырехкамерной субкостальной позиции (рис. 2).

Рис. 2. Измерение толщины стенки правого желудочка (показано стрелками)

Оценка размеров ПЖ осуществляется из парастернальной позиции по длинной оси, а также из апикальной четырехкамерной позиции. Необходимо также выполнять определение линейных размеров ПЖ, его конечно-диастолической площади.

Также можно провести визуальную оценку размера ПЖ по отношению к таковому ЛЖ. В норме ПЖ составляет не больше 2/3 размеров ЛЖ. При незначительной дилатации ПЖ его размер может быть сопоставим с размером ЛЖ. Если дилатация ПЖ значительная, то он может формировать верхушку сердца (рис. 3–5).

Рис. 3. Нормальный (А) и увеличенный размер правого желудочка (Б) из парастернальной позиции по короткой оси

Рис. 4. Увеличение размера правого желудочка из парастернальной позиции по длинной оси

Рис. 5. Значительная дилатация правых камер сердца из апикальной четырехкамерной позиции

Одним из дополнительных параметров оценки перегрузки правых камер сердца служит индекс эксцентричности ЛЖ. Этот показатель представляет собой соотношение двух ортогональных коротких осей ЛЖ на уровне папиллярных мышц его короткой оси. Индекс эксцентричности отражает степень уплощения межжелудочковой перегородки в результате нарушения контуров ЛЖ и в норме равен ~1,0 как в диастолу, так и в систолу.

При перегрузке ПЖ оценивается движение межжелудочковой перегородки, которое может быть парадоксальным со смещением ее в систолу в сторону ЛЖ.

Для оценки размеров правого предсердия определяют его объем, индекс объема, а также площадь правого предсердия (рис. 6). Нормальные показатели площади правого предсердия не превышают 18 см², а его индекс не превышает 32 мл/м² у мужчин и 27 мл/м² у женщин. Обязательным в протоколе обследования пациента с ЛГ остается и оценка левых отделов сердца.

Рис. 6. Увеличение размера правого предсердия

Помимо измерения размеров правых камер сердца необходимо также проводить оценку систолической и диастолической функции ПЖ. Такими показателями являются амплитуда систолического движения кольца трикуспидального клапана (ТК) (tricuspid annular plane systolic excursion – TAPSE), а также продольная пиковая систолическая скорость движения фиброзного кольца ТК (S’).

В норме площадь правого предсердия не должна быть больше 18 см²

Амплитуда движения фиброзного кольца трикуспидального клапана отражает движение именно основания ПЖ к его верхушке. Такое измерение проводят в М-режиме из четырехкамерного апикального доступа; курсор должен быть расположен в проекции фиброзного кольца передней створки ТК. В норме показатель TAPSE должен составлять более 19 мм. Ряд исследований показал корреляцию TAPSE и фракции выброса ПЖ.

Определение величины S’ выполняется с использованием тканевой допплерографии также из четырехкамерного апикального доступа. Данный показатель характеризует скорость систолического движения базального латерального сегмента ПЖ и в норме этот показатель составляет 10 см/с.

Еще один параметр, отражающий функцию ПЖ, – отношение изменения площади ПЖ на протяжении систолы к его площади в период диастолы (ФИП – фракционное изменение площади). Определение конечно-диастолической и конечно-систолической площади проводят в четырехкамерной апикальной позиции. При расчете ФИП трабекулы и верхушка сердца учитываются как входящие в полость ПЖ (рис. 7). Нормальные значения ФИП – 35–60%.

Рис. 7. Апикальная четырехкамерная позиция: измерение площади правого желудочка в диастолу (RVd) и в систолу (RVs) для вычисления фракционного изменения площади

Измерение давления в легочной артерии

Расчет давления в ЛА можно выполнить следующими способами:

– по скорости струи трикуспидальной регургитации (ТР) (максимальное систолическое давление в ЛА (СДЛА, sPAP – systolic pulmonary artery pressure));

– по отношению времени ускорения потока в выносящем тракте ПЖ ко времени выброса (среднее давление в ЛА);

– по скорости потока легочной регургитации (конечно-диастолическое давление в ЛА).

СДЛА можно оценить расчетным путем по пиковой скорости ТР. Для оценки ТР используют цветовое допплеровское исследование. Его проводят из апикальной четырехкамерной позиции, а также вдоль короткой оси сердца из парастернальной и субкостальной позиций. Чтобы избежать ошибки в определении СДЛА по потоку ТР, важно располагать УЗ-луч максимально параллельно ему. Далее используют вероятностный подход к диагностике ЛГ по скорости волны ТР, но только при обследовании первичных больных (до подтверждения диагноза) [2]. Оценка вероятности ЛГ представлена в табл. 2.

Таблица 2. Определение ЭхоКГ-вероятности легочной гипертензии

*Признаки как минимум из двух категорий дополнительных признаков (желудочки/легочная артерия/нижняя полая вена и правое предсердие) должны присутствовать, чтобы изменить уровень эхокардиографической вероятности ЛГ.

Систолическое давление в ПЖ определяют по струе регургитации на трикуспидальном клапане, вычисляя таким образом градиент давления между ПЖ и правым предсердием с помощью упрощенного уравнения Бернулли. Когда к полученному градиенту прибавляется давление в правом предсердии, определяемое с учетом диаметра нижней полой вены и ее коллабирования на вдохе.

Систолическое давление в ПЖ рассчитывается по формуле:

Pсист ПЖ = PGмакс ТК + PПП,

где PGмакс ТК – максимальный систолический градиент на трикуспидальном клапане, PПП – давление в правом предсердии.

Полученный показатель при отсутствии стеноза клапана ЛА будет соответствовать систолическому давлению в ней, которое определяют с учетом диаметра нижней полой вены (рис. 8, табл. 3).

Рис. 8. Измерение систолического давления в легочной артерии по скорости и градиенту на уровне трикуспидального клапана (апикальная четырехкамерная позиция)

Таблица 3. Градационная оценка давления в правом предсердии

При обструкции выходного тракта правого желудочка и/или стеноза клапана легочной артерии определение СДЛА возможно по следующей формуле:

ССДЛА = Pсист ПЖ – PGмакс ТК.

В ряде случаев не удается с помощью непрерывно-волновой допплерографии качественно оценить кровоток через трикуспидальный клапан. В этом случае можно использовать взболтанный физиологический раствор, введенный в вену, который не проникает через легочные капилляры. Именно такой способ позволит усилить эхосигнал и получить качественное изображение струи ТР (рис. 9).

Рис. 9. Взболтанный физиологический раствор для улучшения визуализации в правых камерах сердца

Определение времени ускорения потока (AT – acceleration time) в выносящем тракте ПЖ проводится с помощью непрерывно-волнового допплеровского сканирования из парастернальной короткой оси на уровне клапана ЛА. При ЛГ происходит изменение формы кровотока в клапане ЛА, где можно видеть более быстрое формирование пика линейной скорости, а также его смещение в первую половину систолы и уменьшение времени кровотока менее 105 мс (рис. 10).

Рис. 10. Допплерограмма потока в выходном тракте правого желудочка при нормальном (А) и высоком (Б) давлении в легочной артерии. Время ускорения потока при легочной гипертензии – 76 мм рт. ст. (норма >105 мм рт. ст.)

Ниже также представлен характер кровотока в ЛА, который имеет W-образный спектр в выходном тракте ПЖ при ЛГ. Регистрируется мезосистолическое замедление легочного потока (показано стрелкой) у больного с ЛГ (рис. 11).

Рис. 11. W-образный спектр кровотока в легочной артерии (стрелкой указано мезосистолическое замедление легочного потока

Посредством эхокардиографии мы можем оценить диастолическое давление в ЛА (рис. 12). Этот способ используется как дополнительный параметр оценки степени ЛГ, определяемый по следующей формуле:

Диастолическое ДЛА = 4×V2 (в конце диастолы) + РПП,

где V – скорость потока легочной регургитации в конце диастолы.

Рис. 12. Оценка скорости потока легочной регургитации в конце диастолы

Еще одним дополнительным показателем оценки функции ПЖ служит соотношение амплитуды движения фиброзного кольца к систолическому давлению в ЛА (TAPSE/СДЛА (sPAP)), которое назвали правожелудочково-артериальным сопряжением [14]. В норме оно составляет более 0,55 мм/мм рт. ст. Меньшее значение свидетельствует о систолической дисфункции ПЖ.

Правожелудочково-артериальное сопряжение (ПЖАС) – это параметр, отражающий совместную работу «насоса» ПЖ и буферные свойства ЛА. ПЖАС имеет хорошую корреляцию с результатами катетеризации правых отделов сердца [15] и выступает независимым предиктором смертности и частоты госпитализаций при любых формах ЛГ [16, 17]. Ввиду того что при «стандартном» определении ПЖАС могут возникать трудности [18, 19], проводятся исследования по «выведению» иных ПЖАС-индексов, которые снижали бы риск появления погрешностей и неточностей при подсчете. Так, на основании отношения TAPSE к скорости ТР рассчитана дополнительная стратификация риска при легочной артериальной гипертензии [20], а произведение TAPSE на PAAT (pulmonary artery acceleration time – время ускорения в ЛА) продемонстрировало высокую прогностическую ценность при хронической сердечной недостаточности [21].

ПЖАС можно оценить и при помощи методики спекл-трекинга – определения глобальной продольной деформации и деформации свободной стенки ПЖ [22, 23]. Эта технология основана на регистрации перемещения естественных акустических зернистых структур миокарда на серошкальном изображении в В-режиме, что позволяет изучить движение миокарда, одновременно получая информацию о характере и скорости деформации миокардиальных волокон в продольном и радиальном направлениях. Нормальным значением деформации свободной стенки ПЖ считают величину менее 20%.

Учитывая сложную анатомическую форму ПЖ и особенности его расположения, в ЭхоКГ-лабораториях все чаще активно применяют современные методы изучения состояния ПЖ с помощью 3D-визуализации. В результате сопоставления данных ЭхоКГ и магнитно-резонансной томографии при ЛГ только фракция выброса ПЖ, измеренная при 3D-ЭхоКГ, обладала наибольшим коэффициентом корреляции [24–26]. 3D-ЭхоКГ позволяет проводить прямую планиметрию ПЖ, а также оценивать строение его выносящего тракта. Однако существует ряд препятствий к рутинному применению указанного метода: не все даже экспертные ЭхоКГ-аппараты оснащены опцией оценки функции ПЖ, не всегда хватает времени на дополнительную оценку ряда функций, особенно в поликлинических условиях. Кроме того, отсутствуют общепринятые референсные значения для характеристики функции ПЖ при 3D-визуализации, хотя такие исследования сейчас ведутся в разных возрастных группах и при различных заболеваниях сердечно-сосудистой системы.

Таким образом, с учетом неинвазивного характера ЭхоКГ и доступности для рутинной практики в сочетании с высокими визуализирующими возможностями этот диагностический метод становится наиболее востребованным в диагностике и мониторинге у пациентов с ЛГ.