Образна диагностика на сърдечно-съдовите заболявания 1

РАБХАТ ШАБАНИ
КАМЕЛИЯ ГЕНОВА
ЕМИЛ МАНОВ
ВЕСЕЛА СТОЙНОВА
ОБРАЗНА ДИАГНОСТИКА
НА СЪРДЕЧНО-СЪДОВИТЕ
ЗАБОЛЯВАНИЯ
АРТЕРИАЛНА ХИПЕРТОНИЯ
И ИСХЕМИЧНА БОЛЕСТ
НА СЪРЦЕТО
Медицински редактори:
Проф. Теменуга Донова
Доц. Елисавета Вълчева
Централна медицинска библиотека, МУ – София
2015

Имаме щастието да живеем в свят на глобализация и изключителна
динамика. Достъпът до информация става все по-лесен. Информация-
та обаче не е знание. Създадохме това ръководство поради забележи-
телния напредък на образните диагностични методи и нарастващото
им значение в съвременната кардиология. Опитваме се да бъдем полез-
ни, като обобщаваме най
-важните приноси на всяка методика при две
от най-разпространените и социалнозначими заболявания.
От авторите
ОБРАЗНА ДИАГНОСТИКА НА СЪРДЕЧНО-СЪДОВИТЕ ЗАБОЛЯВАНИЯ
АРТЕРИАЛНА ХИПЕРТОНИЯ И ИСХЕМИЧНА БОЛЕСТ НА СЪРЦЕТО
©
Рабхат Шабани, 2015, автор
©Камелия Генова, 2015, автор
©Емил Манов, 2015, автор
©Весела Стойнова, 2015, автор
Медицински редактори:
Проф. Теменуга Донова
Доц. Елисавета Вълчева
Българска
Първо издание
ISBN 978-954-9318-58-6

СЪДЪРЖАНИЕ
Използвани съкращения ...................................................................................................... 4
Основни принципи на ехо- и Doppler-кардиографията (Р. Шабани, Е. Манов) ............ 5
Основни принципи на МРТ (К. Генова) ........................................................................... 39
Основни принципи на КТ (В. Стойнова) ......................................................................... 66
Образна диагностика при артериална хипертония ......................................................... 80
ЕхоКГ оценка при пациент с АХ (Р. Шабани, Е. Манов) ..................................... 80
Кардиомагнитнорезонансна томография за оценка на пациенти
с артериална хипертония (К. Генова) ..................................................................... 89
Компютърна
томография при пациенти с АХ (В. Стойнова) ............................... 98
Образна диагностика при исхемична болест на сърцето ............................................. 101
ЕхоКГ оценка при пациент с ИБС (Р. Шабани, Е. Манов) ................................. 101
Кардиомагнитнорезонасна томография при исхемична
болест на сърцето (К. Генова) ................................................................................ 126
Компютърна томографска оценка при исхемична болест
на сърцето (В. Стойнова)........................................................................................ 144
Библиография ................................................................................................................... 164

Използвани съкращения
АН артериално налягане
АХ артериална хипертония
Ао аорта
АоК аортна клапа
АоС аортна стеноза
БА белодробна артерия
ДД  диференциална диагноза
ДКХ деснокамерна хипертрофия
ЗСЛК задна стена на ЛК
ИБС исхемична болест на сърцето
КМРТ – кардиомагнитнорезонансна томография
КМП  кардиомиопатия
ЛББ ляв бедрен блок
ЛК лява камера
ЛКХ левокамерна хипертрофия
ЛП ляво предсърдие
МИ механичен индекс
МК митрална клапа
САН систолно АН
ТЕЕ трансезофагеална ЕхоКГ
ТТЕ трансторакална ЕхоКГ
УЗ ултразвук
ФИ фракция на изтласкване
ФС фракция на скъсяване
ХКМП хипертрофична кардиомиопатия
CD цветен Doppler
dB – децибел
HID – half intensity dept
Hz херц
LVEDD теледиастолен размер
LVEDV теледиастолен обем
РА arteria pulmonalis
PRF pulse repetition frequency
SR strain rate
TGC time gain compensation
RF – радиочестотен импулс

5
Човек не разбира нещо добре, ако не може
да го обясни на баба си.
Алберт Айнщайн
ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ НА ЕХО- И DOPPLER-
КАРДИОГРАФИЯТА
ФИЗИЧНИ ПРИНЦИПИ И УРЕДИ ЗА ИЗСЛЕДВАНЕ
Ехокардиографията използва ултразвук, за да изследва структурата
и функцията на сърцето. Ехографистът трябва да познава възможност-
ите и ограниченията на ехографския си апарат и
да борави умело с на-
стройките, така че да оптимизира образите.
Основни физични принципи
Звукът се разпространява като надлъжна механична вълна и може
да се представи като поредица от вибриращи частици на една линия. За
разлика от електромагнитните (светлинните вълни, радиовълните) зву-
ковите вълни се пренасят с помощта на материалните частици
 звукът
не може да премине през вакуум. Разпространението му изисква среда
като въздух, вода или твърдо тяло. Когато звуковите вълни преминават
през дадена среда, се наблюдават области на компресия/сгъстяване (с
високо налягане и плътност, където частиците са по-близо една до дру-
га) и на разреждане (с ниско
налягане и плътност, където разстоянието
между тях е по-голямо). Звукът може да бъде представен като синусои-
да, изразяваща измененията в налягането при преминаването през кон-
кретна среда.

6
Фиг. 1. Диаграма на ултразвуковата вълна
Характеристиките на УЗ вълна са амплитуда, дължина, честота и
скорост.
Амплитудата на звуковата вълна показва силата, измерена като раз-
лика между върховото налягане в средата и средното налягане. Мерната ѝ
единица е децибел (dB) и се използва логаритмична скала, според която
разлика от 6 dB води до удвояване на амплитудата. Ехографистът може да
я
променя чрез настройване силата на излъчвания от апарата УЗ.
Дължината на звуковата вълна е разстоянието между две последова-
телни вълни – обикновено се мери от върха или спада на едната вълна
до идентичната точка на следващата вълна от синусоидата. Измерва се
в единици за дължина като метри или милиметри.
Честотата на
звуковата вълна е броят звукови цикли в секунда и се
измерва в Hz. Звукова вълна със 100 осцилации (трептения) в секунда
има честота 100 Hz. За по-високите честоти може да се използват едини-
ците kHz (1 kHz = 1000 Hz) или MHz (1 MHz = 1 000 000 Hz).
Звукът, доловим за човешкото ухо, е с честота в границите между 20
Hz и 20 000 Hz (20 kHz). Звук с честота под 20 Hz се нарича
инфразвук,
а такъв с честота над 20 kHz – ултразвук (УЗ). УЗ, използван в ехокар-
диографията, е с честота от порядъка на 1.5-7 MHz.
Скоростта на разпространяване на звуковата вълна е тази скорост,
с която вълната преминава през дадена среда. Тя варира в различните

7
среди и зависи от тяхната плътност и твърдост. Скоростите на разпрос-
транение в някои телесни тъкани са следните:
Среда Скорост (m/s)
Въздух 330
Мазнини 1450
Меки тъкани (средно) 1540
Кръв 1570
Мускулна тъкан 1580
Кости 3500
Средната скорост на разпространение в сърцето и меките тъкани
като цяло е 1540 m/s.
Дължината на вълната, честотата и скоростта са свързани в
уравне-
нието:
V = f.λ,
където V е скоростта на вълната, f е честотата на вълната, а λ е ней-
ната дължина.
Скоростта на разпространение на звуковите вълни в сърцето е
фиксирана приблизително на 1540 m/s – това не може да бъде проме-
нено от ехографиста. Той обаче може да избира честотата на звуковите
вълни, които се
излъчват към сърцето. Като се избират различни често-
ти, се повлиява дължината на звуковите вълни, когато се пренасят към
сърцето и околните тъкани. Например, ако ехографистът избере честота
5 kHz, тогава дължината на звуковите вълни ще бъде:
λ = V:f
λ = 1540 m/s : 5000 Hz
λ = 0.308 m
Използването на толкова голяма дължина на вълната − повече от 30
сm, ще
доведе до малка пространствена резолюция и няма да е от особе-
на полза за изобразяването на сърдечните структури. Колкото по-висока
е избраната честота, толкова по-малка е дължината на вълната. Тъй като
по-късите дължини са свързани с по-добра резолюция, в ЕхоКГ се из-
ползват по-високите честоти −
между 1.5 MHz и 7 MHz.
Тогава възниква въпросът защо да не бъдат използвани дори още по-
високи честоти и да не се получава още по-добра резолюция на образа.

8
Една от причините е, че съществува обратнопропорционална зависимост
между резолюцията и прониквателната способност – колкото по-висока
е честотата на ултразвука, толкова е по-добра резолюцията и толкова по-
лошо е проникването на УЗ в тялото. С ултразвуковите честоти, използва-
ни в ЕхоКГ, се предлага добър баланс между резолюция и проникване.
В
педиатрията се използват по-високи честоти, отколкото при възрастните
(обикновено 5-10 MHz), защото по-малките тела на пациентите изискват
по-ниска прониквателна способност. По подобен начин в интраваскулар-
ния УЗ, където се изисква висока резолюция, но ниска прониквателна
способност, се използват честоти от порядъка на 20-50 MHz.
Разпространение на ултразвука
Излъчена от трансдюсера, ултразвуковата
вълна преминава през
различни тъкани, всяка от които има различно звуково съпротивление.
Тези разлики в звуковия импеданс са особено значими на границата
между тъканите. Когато ултразвуковата вълна преминава границата
между две тъкани с голяма разлика в звуковия импеданс, огромна част
от енергията на вълната се отразява и се връща обратно
към трансдю-
сера.
Този ефект е изразен най-силно на границата между въздуха и кожа-
та, където почти цялата ултразвукова енергия се отразява обратно към
трансдюсера и по-малко от 1% от нея преминава в тялото. Това би пред-
ставлявало сериозно препятствие за осъществяване на УЗ изследване.
За тази цел ехографистите използват
гел, запълващ празнината между
трансдюсера и кожата. Премахвайки въздуха в това пространство, гелът
намалява разликата в импеданса и дава възможност повече УЗ енергия
да навлезе в тялото. Поради същата причина ехографията е затрудне-
на при пациенти с повишен остатъчен белодробен обем (например при
страдащите от емфизем). При тях сърцето е
припокрито от изпълнения
с въздух белодробен паренхим и се създава голяма разлика в импеданса,
която няма как да бъде преодоляна.
Преминавайки през тялото, УЗ вълна преодолява граници между
различни тъкани и се отразява в различна степен в зависимост от разли-
ките във въздушното съпротивление. Има два типа отражение:
– огледално,
– дифузно
.

9
Огледалното отражение се наблюдава на границата между такива тъка-
ни, при които отразяващата повърхност е относително голяма (с диаметър
равен на или по-голям от поне две дължини на вълната) и гладка. Структу-
ри като сърдечните клапи и стените на камерите и големите съдове са типи-
чен пример за огледално
отразяващи повърхности. Процентът УЗ енергия,
отразена от огледална повърхност, зависи най-вече от ъгъла на прониква-
не на УЗ сноп. Най-голямо количество отразена енергия се постига, когато
входящият лъч е перпендикулярен на отразяващата повърхност.
Фиг. 2. Диаграма на взаимодействието между УЗ и телесните тъкани. Doppler-анализът
се основава на разсейването на УЗ във всички посоки от движещите се кръвни клетки с
последваща промяна в честотата на УЗ, връщащ се към трансдюсера. 2D изобразяването
се основава на отражението на УЗ от тъканните повърхности (огледални рефлектори).
Затихването на вълната ограничава
проникването ѝ в дълбочина. Рефракцията