Ехокардіографічні методи оцінки ритму серця плода
Наталія Лозинська
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
Аритмія є найпоширенішою знахідкою при обстеженні серця плода і становить, за різними даними, від 11 до 15 % [1,2].
Аритмії плода можуть бути представлені нерегулярним серцевим ритмом, порушеннями частоти скорочень серця, чи їх комбінацією.
Нормальний ритм серця плода характеризують регулярність скорочень з частотою 100-180 уд/хв., а також співвідношення між скороченнями передсердь і шлуночків 1:1.
Показання до проведення ЕхоКГ плода з метою оцінки серцевого ритму:
1) постійна чи тривала частота скорочень серця плода 100 ударів за хвилину чи менше, однак короткі періоди брадикардії тривалістю 1-2 хвилині, які виявляють під час рутинних акушерських оглядів, не вимагають додаткових обстежень;
2) постійна чи тривала частота скорочень серця плода 180 ударів за хвилину і вище;
3) нерегулярний ритм серця плода, що триває постійно чи періодично повторюється;
4) водянка плода нез’ясованого походження [3].
Ехокардіографія плода - доступний і високоефективний метод оцінки ритму серця плода, який дозволяє виявити й охарактеризувати аритмію, дослідити її гемодинамічне значення, передбачити прогноз і визначити лікувальну тактику, а також забезпечує надійне динамічне спостереження за ефективністю лікування, що оптимізує ведення вагітності, планування пологів та подальших заходів.
Вперше за допомогою одновимірної ехокардіографії ритм серця плода було проаналізовано на початку 80-х років минулого століття [4-7]. Запровадження двовимірної ехокардіографії та поєднання в реальному часі обох методів, дало змогу подолати недоліки М-способу й достовірно оцінювати не тільки ЧСС, але й атріовентрикулярне співвідношення серцевого циклу, а також виявляти ектопічну активність передсердь та шлуночків [8]. Наступним кроком стало використання імпульсного допплерівського аналізу, який забезпечує швидку та якісну інформацію про серцевий ритм [9,10]. А на початку третього тисячоліття арсенал діагностичних можливостей поповнився новими методиками візуалізації міокарда та тканинною доплерографією [11-14].
Застосування ЕхоКГ з метою оцінки ритму серця плода полягає в реєстрації механічних подій, які є проявом електрофізіологічної активності серця, а саме скорочень передсердь і шлуночків, відкриття і закриття клапанів. Як систола передсердь, так і систола шлуночків мають різні ультразвукові маркери, які використовують для трактування серцевого ритму. Ці кроки такі: 1) виявлення частоти і регулярності передсердних та шлуночкових подій; 2) оцінка співвідношення між ними.
Обстеження починають з двовимірної ехокардіографії і вивчають анатомічні особливості серця, проводять оцінку регулярності ритму та функціонального стану серцево-судинної системи, виявляють ознаки серцевої недостатності. Крім цього, В-спосіб допомагає отримати найкращий УЗ-перетин для застосування інших методів аналізу.
Одновимірна ЕхоКГ є «найстарішою» методикою оцінки ритму плода, але заслужено залишається актуальною і нині. Лінія М-скенування реєструє рух анатомічних структур серця. Систолі передсердь відповідає рух стінок передсердь. Іншою ознакою систоли передсердь є А-хвиля руху стулок атріовентрикулярних клапанів, яка в нормі завжди наступає за Е-хвилею – еквівалентом ранньодіастолічної фази наповнення шлуночків. Показниками того, що наступило корочення шлуночків є систолічний рух стінок шлуночків, закриття атріовентрикулярних клапанів чи відкриття півмісяцевих клапанів.
Отже, М-спосіб здатний розшифрувати ритм серця плода, одночасно реєструючи механічну активність передсердь і шлуночків з аналізом хронологічної послідовності цих подій. Оптимально використовувати запис із швидкістю 100 мм/сек.
М-промінь, скерований крізь порожнини передсердя та шлуночка, відображає скорочення стінок серця та їх послідовність [4,7,10,15,16].
Рис. 1. М-промінь скеровано крізь порожнини передсердя та шлуночка: А- систола передсердь, V- систола шлуночків.
Скорочення передсердь інколи важко оцінити при збільшенні порожнин серця плода, зниженні скоротливої здатності чи наявності полісерозиту [17]. У таких випадках оптимальним є отримання площини перетину через порожнину шлуночка й атріовентрикулярний клапан або атріовентрикулярний та півмісяцевий клапани [4,6,16].
Рис. 2. М-спосіб: А- хвиля пізньодіастолічної фази наповнення шлуночків, яка відповідає систолі передсердь, S – систолічне скорочення стінки шлуночка.
Ще одним методом оцінки ритму плода є одновимірне зображення через аортальний клапан та стінку лівого передсердя [7,10,18].
Рис. 3. М-спосіб, промінь скеровано крізь порожнину передсердя й аортальний клапан: а – систола передсердя, Ао – відкриття стулок аортального клапана під час систоли шлуночка.
Зазначимо можливі обмеження у використанні одновимірної ЕхоКГ. Не завжди вдається скерувати М-промінь крізь необхідні анатомічні структури серця через «незручне» положення плода. Технічні інновації останніх років, а саме «анатомічний» М-спосіб, дає змогу нівелювати цей недолік, оскільки дозволяє орієнтувати М-промінь у необхідній площині. Суттєвим недоліком є неадекватні зображення через такі фактори, як водянка плода чи ожиріння матері. Не треба також забувати про технічні характеристики ультразвукової апаратури та наявність досвіду у сонографіста , що може стати суттєвим лімітуючим чинником при застосуванні не тільки М-способу, але й інших методик.
Кольорову доплерографію можна застосовувати для підсилення одновимірної ЕхоКГ у діагностиці аритмій. Завдяки такому поєднанню краще візуалізується скорочення передсердь і шлуночків за рахунок індикації потоків крові кольором (Рис. 4). Оптимальним є використання низьких швидкостей шкали кольорового доплера (40-60 см/с ) для внутрішньо-серцевих структур при максимальній частоті повторення кадрів [3].
Рис. 4. М-колір: біла стрілка вказує на діастолічний потік, зумовлений систолою передсердя; чорна стрілка – на систолічний потік, зумовлений скороченням шлуночка.
Імпульсна допплерографія є іншою високоефективною методикою діагностики аритмій плода. Одночасна реєстрація передсердного та шлуночкового систолічних потоків дозволяє оцінити частоту скорочень і ритм серця. Позиція пробного об’єму на межі вхідного та вихідного трактів лівого шлуночка забезпечує синхронну реєстрацію систоли передсердя як А-хвилі трансмітрального потоку, а систоли шлуночка – як трансаортального потоку [19,20].
Рис. 5. Імпульсна допплерографія з одночасною реєстрацією трансмітрального та трансаортального потоків: Е - хвиля ранньодіастолічного наповнення шлуночків,
А - хвиля пізньодіастолічного наповнення шлуночків, S – систолічний потік в аорту.
Головним недоліком цього методу є неможливість зареєструвати будь-які передсердні події під час систоли шлуночків, коли закриті атріовентрикулярні клапани, тобто порушення ритму, в основі яких лежить атріовентрикулярна дисоціація, діагностувати не вдається [20].
Одночасний запис допплерівських кривих у висхідній аорті та верхній порожнистій вені дозволяє подолати вказане вище обмеження (рис. 6). Скороченню шлуночка відповідає систолічний потік в аорті, а систолі передсердь – зворотна а-хвиля потоку у ВПВ [16,19,21-24].
Рис. 6. Імпульсна допплерографія з одночасної реєстрацією потоків у висхідній аорті та верхній порожнистій вені: VCS – потік у верхній порожнистій вені, Ao – систолічний потік у висхідній аорті, a - зворотна а-хвиля потоку в ВПВ.
Аналогічні ехо-маркери отримують при реєстрації потоків в низхідній аорті та нижній порожнистій вені [25].
Аналіз ритму плода можливий і при синхронному записі потоків у легеневих артеріях та венах. Використання кольорової доплерографії полегшує візуалізацію легеневих судин. Антеградний потік у легеневих артеріях вказує на систолу шлуночків, а зворотна хвиля у легеневих венах – на систолу передсердь [26].
Оцінка часових інтервалів є однією із складових при диференційній діагностиці аритмій. Так, атріо-вентрикулярний часовий інтервал – це час від початку систоли передсердя до початку систоли шлуночка, що відповідає інтервалу PQ на ЕКГ і використовується для виявлення порушень атріо-вентрикулярної провідності. А розрахунок співвідношення AV і VА (час від початку систоли шлуночка до початку систоли передсердя) часових інтервалів допомагає у диференційній діагностиці тахіаритмій. Використання швидкості розгортки графіків потоків при імпульсній допплерографії 100 мм/сек дозволяє точно оцінити часові проміжки [10,21,23].
Рис. 7. Імпульсна допплерографія з оцінкою часових інтервалів: І – атріо-вентрикулярний інтервал (AV), ІІ - вентрикуо-атріальний інтервал (VA)
Аналіз міокардіальних швидкостей – це новітня технологія, що ґрунтується на принципах традиційної допплерографії. Цей метод відсікає низькоамплітудні та високошвидкісні сигнали від потоку крові, але фіксує високоамплітудні сигнали з низькою швидкістю від міокарда. Тканинна імпульсна доплерографія дає змогу оцінити систолічний і діастолічний компоненти руху міокарда одночасно (Рис. 7). Для цього пробний об’єм треба помістити на бокову стінку одного із шлуночків у проекції фіброзного кільця атріовентрикулярного клапана [13,14,27].
Рис. 7. Тканинна імпульсна допплерографія: е – ранньо-діастолічна хвиля, а – систола передсердя, s – систола шлуночка.
Методики реєстрації швидкості руху міокарда (тканинна допплерографія – TDI, strain rate) технічно прості й можуть бути використані вже наприкінці І триместру вагітності. Обмеженням у застосуванні цього методу є нечітке В-зображення. Оскільки тканинна допплерографія у фетальній ЕхоКГ застосовується відносно недавно, зараз триває період активного накопичення і осмислення даних для подальшого їх використання в щоденній практиці [14,27].
Література
1. Respondek M. Ocena wartosci echokardiografii w rozpoznawaniu patologii ukladu kranzenia plodu / M.Respondek // Praca na stopien doktorata habilitowanego medycyny, Lodz 1994.
2. Baumann P. Management of the fetus with cardiac disease / P. Baumann, J.A. Copel, C.S. Kleinman // Ultrasound Q.- 1992.-10.- Р.57.
3. Fyfe D. Sonographic Assessment of Fetal Cardiac Arrhythmias / D.A. Fyfe, K. Meyer, C. Case // Seminars in ultrasound CT and MRI. - 1993. - V.14. – P.286-297.
4. Kleinman C. Echocardiographic studies of the human fetus: prenatal diagnosis of congenital heart disease and cardiac dysrhythmias / C.S. Kleinman, J.Hobbins, C.Jaffe // Pediatrics. -1980. – V.65. – P.1059-1067.
5. Wladimiroff J. M-mode and pulsed Doppler ultrasound assessment of severe fetal bradycardia / J.W. Wladimiroff, J.McGhie, R.Hovestreydt-Snijder [et al.] // Br J Obstet Gynecol.- 1981. – V.88. - P.1246-1248.
6. DeVore G. Fetal echocardiography: II. The diagnosis and significance of a pericardial effusion in the fetus using real-time-directed M-mode ultrasound / G.R. DeVore, R.Donnerstein, C. Kleinman [et al.] //Am J Obstet Gynecol. - 1982.- V.144.- P.693-700.
7. Allan L. Evaluation of fetal arrhythmias by echocardiography / L.D. Allan, R.Anderson, I.Sullivan [et al.] // Br Heart J. -1983.-V.50.- P.240-245.
8. Kain J. Nonivasive fetal ECG monitoring System / J.S. Kain, M .Hirsh, S. Akselrod / Circulation. - 1995. – V.I. – P.707.
9. Kleinman C. In utero diagnosis and treatment of fetal supraventricular tachycardia / C.S. Kleinman, J. Copel, E.Weinstein [et al.] // Semin Perinato. – 1985. - V.9. – P.113-129.
10. Fouron J. Doppler and M-mode ultrasonography to time fetal atrial and ventricular contraction /J.C. Fouron, F.Proulx, J.Miro // Obstet Gynecol .- 2000.- V.96.- P.732-736.
11. Paladini D. Tissue Doppler imaging of the fetal heart / D. Paladini, A. Lamberti, A. Teodoro // Ultrasound Obstet Gynecol. – 2000. - V.16. – P.530-535.
12. Rein A. Use of high-frame rate imaging and doppler tissue echocardiography in the diagnosis of fetal ventricular tachycardia / A.J.Rein, J.Levine, A.Nir // J Am Soc Echocardiogr. – 2001. – V.14.– P.149-151.
13. Rein A. Curved M mode and anatomical M mode tissue velocity maps of fetal atrial and ventricular wall motion. A better method for evaluating fetal heart rhythm / A. J.Rein, A.Nir, D.Gilon [et al.] // Circulation. – 1999. - V.100. - P. 2074.
14. Rein A. Use of tissue velocity imaging in the diagnosis of fetal cardiac arrhythmias / A.J.Rein, C.O’Donnell, T.Geva [et al.] // Circulation. – 2002. – V.106. – P.1827-1833.
15. Shapiro I. Prenatal diagnosis of fetal arrythmias: A new echocardiographic technique / I.Shapiro, M.Sharf, E.Abinader
// J Clin Ultrasound.- 1984. – V.12. – P.369.
16. Yasuki Maeno. Fetal Arhythmias Intrauterine Diagnosis and Treatment / Yasuki Maeno // The Kurume Medical Journal. – 1991. – V.38. – P.327-336.
17. Strasburger J. Doppler echocardiography in the diagnosis and management of persistent fetal arrythmias / J.F.Strasburger, J.Huhta, J.Carpenter [et al.] // J Am Coll Cardiol. – 1986. – V.7. – P.1386.
18. Stewart P. Arrhythmia and structural abnormalities of the fetal heart / P.A.Stewart, H.Tonge, J.Wladimiroff // Br Heart J. – 1983. – V.50. – P.550-554.
19. Hornberger L. Rhythm abnormalities of the fetus / L.K. Hornberger, D.Sahn // Heart.- 2007. – P.1294-1300.
20. Glickstein J. The fetal Doppler mechanical PR interval:avalidation study / J.Glickstein, J.Buyon, M.Kim [et al.] // Fetal Diagn Ther. – 2004. – V.19. – P.31-34.
21. Andelfinger G. Reference values for time intervals between atrial and ventricular contractions of the fetal heart measured by two Doppler techniques / G. Andelfinger, J.Fouron, S.Sonesson [et al.] // Am J Cardiol. – 2001. – V. 88. – P.1433-1436.
22. Fouron J. Management of fetal tachyarrhythmia based on superior vena cava/aorta Doppler flow recordings / J.C.Fouron, A. Fournier, F.Proulx [et al.] // Heart. – 2003. - V.89. – P. 1211-1216.
23. Nii M. Assessment of fetal atrioventricular time intervals by tissue Doppler and pulse Doppler echocardiography: normal values and correlation with fetal Electrocardiography / M. Nii, R. Hamilton, L.Fenwick // Heart. – 2006. – V.92. – P.1831-1837.
24. Hornberger L. Echocardiographic assessment of fetal arrhythmias / L.K. Hornberger// Heart. – 2007. – V.93. – P.1331-1333.
25. Chan F. Simultaneous pulsed Doppler velocimetry of fetal aorta and inferior vena cava. Diagnosis of fetal congenital heart block; two case reports / F.Y.Chan, A.Ghosh, M.Tang // European Journal of Obstetric and Gynecology and Reproductive Biology. – 1990. – V.35. – P.89-95.
26. Carvalho J. Evaluation of fetal arrhythmias from simultaneous pulsed wave Doppler in pulmonary artery and vein / J.S. Carvalho, F.Prefumo, V.Ciardelli [et al.] // Heart. – 2007. – V.93. – P. 1448-1453.
27. Tutschek B. Fetal tissue Doppler echocardiography:detection rates of quantitative assessment of the fetal heart / B.Tutschek, T.Zimmermann, T.Buck [et al.] // Ultrasound Obstet Gynecol.- 2003. – V.21. – P.26-32.