+38 (056) 734-99-99

+38 (056) 785-05-55

+38 (066) 993-30-14

+38 (050) 450-77-08

+38 (067) 650-96-69

+38 (098) 235-82-21

Симптомчекер: узнай свой диагноз онлайн Симптомчекер: узнай свой диагноз онлайн
клиники, отделы, службы
Что такое Speckle tracking эхокардиография (обзор литературы) МЦАО «Поликлиника Св. Антипы»

Что такое Speckle tracking эхокардиография (обзор литературы)

6.png
В диагностическом арсенале кардиологов и врачей функциональной диагностики Поликлиники Св. Антипы появилась новая ультразвуковая методика исследования сердца - Speckle tracking эхокардиография. Исследования выполняются на УЗИ сканерах Siemens C2000 и Х300 PE с использованием программного комплекса syngo Velocity Vector Imaging technology 2.0.
Speckle tracking эхокардиография – перспективная современная методика для оценки структурно-функциональных изменений миокарда. Оцениваемый с ее помощью показатель глобальной продольной деформации миокарда более чувствителен к ранним изменениям сократимости левого желудочка, чем фракция выброса. Диагностические возможности speckle tracking эхокардиографии нашли отражение в клинических рекомендациях и согласительных документах Европейского общества кардиологов (ESC), Европейской ассоциации специалистов по методам визуализации сердечно-сосудистой системы (EACVI) и Американского общества эхокардиографии (ASE).

Эхокардиографическая оценка механики миокарда

В ходе сердечной деятельности происходит последовательное чередование расслабления и сокращения миокардиальных волокон. Происходящие при этом изменения толщины стенки и диаметра полости левого желудочка (ЛЖ) доступны для измерения с помощью стандартной эхокардиографии. В то же время механика миокарда во время кардиоцикла может быть охарактеризована параметрами скорости (скорости движения участков миокарда в разные фазы сердечного цикла), времени (начало, окончание и продолжительность движения участков миокарда в ходе сердечного цикла), а также величины смещения (амплитуды движения миокарда). Более широкие возможности для их количественного анализа появились с внедрением
тканевой допплерографии. Помимо указанных характеристик с помощью тканевой допплерографии можно оценить степень изменения толщины или длины участка миокарда от конечной диастолической до конечной систолической величины в процентах – так называемую деформацию или стрейн (strain). Ее производной является величина скорости деформации или стрейн рейт (strain rate), отражающая скорость укорочения или утолщения миокардиальных волокон во времени. Особенностью анализа деформации с помощью тканевой допплерографии является то,что она позволяет более точно охарактеризовать деформацию миокарда в продольном направлении. Погрешность в оценку деформации миокарда могут вносить особенности методики тканевой допплерографии. Во-первых, это необходимость направления ультразвукового луча параллельно исследуемым структурам, и, как следствие, возможность наилучшей оценки движения волокон миокарда только в продольном направлении. Во-вторых, известно, что движение сердца в грудной клетке имеет сложную траекторию. Это ведет к погрешностям оценки скоростей движения отдельных сегментов миокарда. Кроме того, на точность измерений при тканевой допплерографии влияет то, что движение сердца не позволяет четко фиксировать для измерения конкретный участок миокарда, и в зону интереса неизбежно попадают соседние участки. Проблемы тканевой допплерографии были решены с появлением нового метода оценки деформации и скорости деформации – STE.

Ограничения диагностических возможностей Спекл-трекинг эхокардиографии 

Однако следует отметить и ряд ограничений, присущих двухмерной (2D) STE: зависимость от дыхательных движений и артефактов изображения, разная точность отслеживания акустических маркеров в продольном и поперечном направлениях. Лежащее в основе STE отслеживание акустических маркеров миокарда требует оптимальной частоты кадров. В связи с тем, что вследствие особенностей специализированного программного обеспечения различных производителей параметры оценки не являются взаимозаменяемыми, в рекомендациях представлен диапазон средних значений. В качестве примерного ориентира в рекомендациях указана величина глобальной продольной деформации -20%, абсолютные значения выше которой свидетельствуют о норме. Установлено, что женщины характеризуются более высокими абсолютными значениями деформации миокарда, с возрастом глобальная деформация уменьшается. 
Последние разработки в области трехмерной (3D) эхокардиографии позволили применить ее для оценки деформации с помощью STE. Преимуществами 3D STE являются возможность получения объемных изображений, преодоление проблемы зависимости от частоты кадров, ритма сердца, дыхания и помех от движения пациента. Имеются данные о более точном анализе деформации миокарда с помощью 3D STE по сравнению с 2D STE. Результаты 3D STE хорошо коррелируют с анализом деформации с помощью магнитно-резонансной томографии.

Методика спекл-трекинг эхокардиографии левого желудочка

В основе методики STE лежит отслеживание траектории движения (tracking) в ходе сердечного цикла акустических маркеров миокарда (speckle) в серошкальном двухмерном ультразвуковом изображении. Каждый участок ткани миокарда кодируется индивидуальным оттенком серого цвета. При этом формируется уникальный «рисунок акустических пятен» (speckle pattern), характерный для конкретного участка миокарда, который может быть отслежен с помощью специализированного программного обеспечения в течение сердечного цикла. В результате компьютерной обработки траектории движения акустических пятен получают цифровые значения, графики и диаграммы деформации и скорости деформации ЛЖ (глобальная деформация) и его сегментов (региональная деформация) . 
К преимуществам STE следует отнести то, что наличие акустических маркеров позволяет более точно по сравнению с тканевой допплерографией оценивать механику отдельных участков миокарда. STE не зависит от угла сканирования, что дает возможность оценивать движения миокарда в трех плоскостях (продольной, циркулярной и радиальной). Известно, что движение миокарда в этих плоскостях определяется архитектоникой слоев миокардиальных волокон: во время кардиоцикла субэндокардиальный и субэпикардиальный слои движутся спиралевидно в противоположных направлениях, а средний слой – циркулярно. Такое движение волокон миокарда способствует ротации (rotation) верхушечной и базальной частей ЛЖ (по часовой стрелке движется базальная часть,против – верхушечная). Выраженность ротации может быть охарактеризована разностью между соответствующими углами сдвига верхушечных и базальных сегментов миокарда. Взаимодействие слоев волокон миокарда во время сердечного цикла создает скручивающее движение или скручивание (twist), по сути, формирующее сердечный выброс. 
Для оценки выраженности скручивания (torsion) у лиц с разными размерами сердца предложено угол поворота делить на длину ЛЖ в продольной плоскости, тем самым учитывать расстояние между верхушкой и основанием ЛЖ. Величина скручивания ЛЖ увеличивается с возрастом. В фазу изоволюмического расслабления происходит обратное сокращению движение волокон миокарда, так называемое раскручивание (untwist), то есть их возвращение в исходное состояние к началу кардиоцикла. Изучение обратного вращательного движения волокон миокарда имеет клиническое значение для оценки диастолической функции ЛЖ.

Спекл-трекинг эхокардиография в оценке функции правого желудочка и левого предсердия

Оценка функции правого желудочка с помощью традиционной эхокардиографии ограничена вследствие его неправильной геометрической формы. При этом форма правого желудочка не оказывает существенного влияния на точность анализа деформации с помощью STE, что дает дополнительные диагностические возможности у лиц с патологией правого желудочка. Имеются данные о снижении деформации правого желудочка у больных у лиц с легочной гипертензией, тромбоэмболией легочной артерии. Предпринимаются попытки применения STE для оценки функции левого предсердия, перспективным может быть анализ деформации левого предсердия у лиц с сердечной недостаточностью с сохраненной фракцией выброса, гипертрофией ЛЖ у пациентов с фибрилляцией предсердий. Однако существуют технические проблемы измерений, связанные с анатомией легочных вен и ушка левого предсердия. Необходимо дополнительное изучение возможности более широкого практического применения оценки деформации левого предсердия.

Применение спекл-трекинг эхокардиографии при гипертрофии левого желудочка

Одним из направлений использования STE в клинической практике является изучение функции миокарда при заболеваниях, сопровождающихся гипертрофией ЛЖ, в частности, при артериальной гипертензии и гипертрофической кардиомиопатии. Раскручивание и продольная скорость деформации являются более чувствительным показателями для диагностики дисфункции миокарда на фоне гипертрофии, чем фракция выброса ЛЖ, и их нарушение может предшествовать снижению фракции выброса ЛЖ. Снижение продольной глобальной деформации с помощью STE может быть использовано для отличия патологической гипертрофии ЛЖ от физиологических изменений миокарда у спортсменов. В действующих рекомендациях Европейского общества кардиологов (ESC) по гипертрофической кардиомиопатии подчеркивается, что у пациентов с этой патологией наблюдается ухудшение продольной деформации ЛЖ, что позволяет применять данный показатель для постановки диагноза на ранней стадии заболевания. Продольная функция может быть нарушена даже до формирования выраженной гипертрофии миокарда у родственников с соответствующей генетической мутацией. Анализ скорости деформации и деформации с помощью STE дает дополнительные возможности в диагностике амилоидоза сердца. В отличие от других причин гипертрофии ЛЖ отложение кардиального амилоида способствует выраженному нарушению деформации миокарда во всех исследуемых направлениях – продольном, циркулярном и радиальном.

Применение спекл-трекинг эхокардиографии при ишемической болезни сердца

Многочисленные исследования подтверждают важную роль STE в диагностике дисфункции миокарда у больных ишемической болезнью сердца. Это обусловлено возможностью оценки продольной деформации ЛЖ, характеризующей функцию наиболее подверженных ишемии субэндокардиальных волокон миокарда. Показана возможность применения STE при стресс-эхокардиографии, глобальная систолическая деформация миокарда по данным STE является независимым предиктором значимой коронарной обструкции в покое и в ходе добутаминовой стресс-эхокардиографии. Кроме того, возможна оценка снижения систолической деформации на фоне нагрузочной пробы в ишемизированных сегментах миокарда – региональной деформации. Такой подход обеспечивает дополнительный количественный критерий выявления участков миокарда в бассейне кровоснабжения стенозированных коронарных артерий. В то же время известно, что величина региональной деформации может отличаться при анализе на аппаратуре разных производителей. Следует отметить, что нормативы параметров региональной деформации, оцениваемых с помощью STE, являются предметом продолжающихся научных исследований, и остаются окончательно не решенным. Другая сфера применения STE при ИБС – диагностика инфаркта миокарда без подъема сегмента ST, когда отсутствие типичных для инфаркта изменений реполяризации на электрокардиограмме ограничивает чувствительность выявления лиц с окклюзией коронарных артерий. Кроме того, у пациентов с острым коронарным синдромом STE позволяет прогнозировать эффект реперфузионной терапии и осложнения. Изучается возможность применения STE для дифференциальной диагностики жизнеспособного миокарда от рубцовой ткани. В качестве потенциальных критериев рассматриваются снижение глобальной продольной деформации, сегментарной радиальной деформации и наличие постсистолической деформации.

Применение спекл-трекинг эхокардиографии при сердечной недостаточности

Оценка деформации миокарда с помощью STE является чувствительным методом выявления нарушений сократимости миокарда у лиц с сохраненной фракцией выброса ЛЖ. У больных хронической сердечной недостаточностью (ХСН) отмечается снижение деформации миокарда как в продольном, радиальном так и в циркулярном направлениях, что может быть обусловлено изменением ориентации волокон на фоне ремоделирования миокарда. Обнаружено, что более выраженное нарушение деформации миокарда наблюдается у пациентов с ХСН III-IV функциональных классов. STE может быть полезна для стратификации риска больных ХСН. Одним из эффективных способов лечения ХСН является сердечная ресинхронизирующая терапия (СРТ), позволяющая уменьшить электромеханическую неоднородность миокарда желудочков и связанную с ней внутрисердечную диссинхронию. На сегодняшний день существуют многочисленные эхокардиографические методики выявления внутрисердечной диссинхронии у больных ХСН. В то же время результаты многоцентровых исследований не дают основания использовать их в качестве надежного критерия отбора таких пациентов на сердечную ресинхронизирующую терапию. Определенные надежды в плане выявления внутрисердечной диссинхронии связывают с применением STE. В исследовании STAR ANT было установлено, что асинхронность показателей SEPT – septal радиальной и циркулярной деформации позволяет спрогнозировать успешность сердечной ресинхронизирующей терапии. Дополнительная информация по функции ЛЖ может быть получена с помощью STE у больных с терминальной ХСН при трансплантации сердца. Показано, что ухудшение глобальной радиальной деформации, радиальной и циркулярной скоростей деформации миокарда может служить ранним неинвазивным маркером отторжения трансплантата.

Применение спекл-трекинг эхокардиографии при заболеваниях перикарда и рестриктивной кардиомиопатии

Одним из перспективных направлений практического применения STE является дифференциальная диагностика рестриктивной кардиомиопатии и констриктивного перикардита. До недавнего времени большие надежды возлагались на тканевую допплерографию. В качестве маркера рестрикции используется снижение ранней диастолической скорости движения миокарда в продольном направлении, в то время как при констриктивном перикардите эта скорость остается сохраненной. При этом тканевая допплерография не позволяет адекватно оценивать функцию циркулярных и радиальных слоев миокарда. В исследованиях с применением STE показано, что для констриктивного перикардита характерно не только сохранение функции продольных волокон миокарда (глобальная продольная деформация не изменяется), но имеют место нарушения радиальной и циркулярной деформации, скручивания и раннего диастолического раскручивания, что может быть обусловлено ухудшением кинетики субэпикардиальных слоев миокарда. При рестриктивной кардиомиопатии преимущественно снижается продольная деформация, и в меньшей степени – циркулярная деформация, что связано с ухудшением функции субэндокардиальных волокон на фоне инфильтративных и фиброзных изменений. Имеются данные о возможности использования для дифференциальной диагностики констриктивного перикардита и рестриктивной кардиомиопатии параметров региональной продольной систолической деформации, в частности, соотношения деформации миокарда боковой стенки ЛЖ к деформации миокарда межжелудочковой перегородки.

Применение спекл-трекинг эхокардиографии при клапанной патологии

STE может использоваться для оценки функции миокарда у больных с клапанной патологией. Особый интерес представляют бессимптомные пациенты. У лиц с тяжелым аортальным стенозом и нормальной фракцией выброса ЛЖ нарушения продольной деформации пропорциональны степени стеноза клапана. С помощью STE показано, что раскручивание миокарда уменьшается у пациентов с умеренным и тяжелым аортальным стенозом, что может быть обусловлено ухудшением кровоснабжения субэндокардиальных волокон. Снижение глобальной продольной деформации ЛЖ отмечается при выраженной бессимптомной аортальной недостаточности, умеренной или тяжелой степени митральной недостаточности, и может быть чувствительным маркером для раннего выявления нарушения сократимости миокарда.

Спекл-трекинг эхокардиография в оценке эффекта кардиотоксичности при лечении онкопатологии

Современные препараты для лечения онкологических заболеваний способствуют снижению смертности среди больных раком. В то же время химиотерапия может оказывать токсическое воздействие на миокард, приводящее к развитию сердечной недостаточности. Для диагностики кардиотоксического эффекта противоопухолевой терапии используется эхокардиографическая оценка функции миокарда – фракции выброса ЛЖ. По данным литературы снижение деформации миокарда является более информативным показателем, чем фракция выброса ЛЖ для раннего выявления бессимптомной систолической дисфункции, вызванной фармакологическим влиянием при лечении онкопатологии. Хотя показатели радиальной и циркулярной деформации значительно снижаются во многих исследованиях у больных при лечении онкологическими препаратами, параметры продольной деформации более чувствительны для ранней диагностики. Выявлена корреляция между снижением глобальной продольной деформации и кумулятивной дозой антрациклинов. У пациентов с раком молочной железы, которые находятся в группе риска по трастузумаб-индуцированной кардиотоксичности, глобальная продольная деформация может служить ранним предиктором последующего снижения фракции ЛЖ. В ряде работ показано, что более точным показателям для прогноза кардиотоксического эффекта химиотерапии является динамика изменения глобальной продольной деформации на фоне лечения в процентах, так, ее снижение >11% с чувствительностью 65% и специфичностью 94% предсказывает кардиотоксичность трастузумаба. В согласительном документе по применению визуализации при противоопухолевой терапии (ASE/EACVI, 2014) указано, что наиболее точно позволяет прогнозировать развитие кардиотоксического эффекта величина изменения деформации >15%. В последнее время ведутся исследования по совместному использованию показателей тропонина I сыворотки крови и изменений продольной деформации. Важным является то, что STE может использоваться не только для диагностики, но и для оценки прогноза. Сочетание показателей продольной деформации <19% и тропонина I >30 нг/мл повышает прогностическую ценность выявления кардиотоксичности. В то же время необходимы дальнейшие исследования, в том числе – многоцентровые, для изучения диагностической точности и воспроизводимости показателей STE. Кроме того, программное обеспечение STE различных фирм-производителей эхокардиографической аппаратуры нуждается в стандартизации.

Список литературы.
1. Cовременные возможности speckle tracking эхокардиографиии в клинической практике. / Виктор Сергеевич Никифоров, Юлия Владиславовна Никищенкова, Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова Россия, 191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, 41 2 Госпиталь для ветеранов войн. Россия, 193079, Санкт-Петербург, Народная ул. 21, к. 2 / Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии 2017;13(2)
2. Распространенность факторов риска и ранние признаки поражения сердца у лиц молодого возраста с высоким нормальным артериальным давлением. / о.н. чевплянсКая, м.в. ДУДарев Ижевская государственная медицинская академия / ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА, №5 (90) сентябрь 2015 г. стр. 133-137
3. A Practical Approach to Using Strain   Echocardiography to Evaluate the Left Ventricle Harvey Feigenbaum, MD; Ronald Mastouri, MD; Stephen Sawada, MD / Circulation Journal / Vol.76, July 2012

Возврат к списку