Применение контрастных средств в эхокардиографии

Лазюк Д. Г., Лазюк Е. Д.

БелНИИ кардиологии, Минск.

Контрастные средства используются в эхокардиографии с1967 г. (J. Powers, 1995), когда Ch. Joiner ввел индоциан зеленый в левый желудочек через катетер для измерения ударного объёма методом Фика. Первоначально это были микропузырьки воздуха, содержащиеся в жидкости, введенной в камеры сердца. Подобная техника используется в рутинных исследованиях и в настоящее время, для определения право-левых шунтов.

Ультразвуковые контрасты принципиально отличаются от контрастных веществ, используемых в других отраслях лучевой диагностики, т. к. основной принцип формирования УЗ изображения контраста основан на разности ультразвукового импеданса контраста и среды, где этот контраст находится. При этом возникает либо усиление обратного рассеивания сигнала, либо изменение степени затухания УЗ сигнала, либо изменение частоты отраженного УЗ сигнала. Наибольшая разность в акустическом импедансе возникает на границах ткань-воздух, что и обусловило использование газ-содержащих жидкостей в качестве УЗ контрастов.

Внутриполостное контрастирование применяется для улучшения распознавания эндокарда левого или правого желудочков, что улучшает изображение движения миокарда в покое, при проведении нагрузочных проб — стресс-ЭхоКГ, расчетов внутрисердечных объемов особенно в случаях плохой визуализации. Другими показаниями для использования контрастов в ЭхоКГ являются улучшение допплеровских сигналов от низкоскоростных потоков, малых внутриполостных сбросов и в случаях плохой визуализации.

Контрастирование миокарда — одна из более новых сфер применения ультразвуковых контрастов, позволяет определять дефекты перфузии с точностью, сопоставимой со сцинтиграфией миокарда, однако без лучевой на-грузки на обследуемого и исследователя.

Можно сформулировать следующие показания к применению ультразвукового контрастирования в эхокардиографии:
1) Определение наличия лево-правых шунтов;
2) Врожденные пороки сердца;
3) Переменные шунты;
4) Функционирующее овальное окно;
5) Наличие артерио-венозной фистулы; 5) Контрастирование миокарда;
6) Экспериментальные исследования.

Среди у УЗ контрастных веществ традиционно на первом месте находятся газсодержащие вещества. Имеется ряд требований к этим препаратам. Для того, чтобы при введении контрастного вещества в периферическую вену оно прошло через сосуды малого круга размер частиц не должен превышать 8 мкм — диаметр легочных капилляров. Вторым условием является длительность жизни микропузырьков контраста, с учетом того, что время прохождения крови от периферической вены до легочных капилляров составляет около 2 с, до левого предсердия — 4-10 с, от левого предсердия до других внутренних органов — 4-20 с. Следовательно, чтобы провести исследование только на фазе первого прохождения требуется не менее 30 — 35 с жизни УЗ контраста.

За исключением специальных УЗ контрастов, все используемые контрастные вещества плохо стандартизуемы по размерам микрочастиц, что значительно уменьшает эффективность их использования. К наиболее популярным стандартным УЗ контрастам относятся Эховист200, Эховист300, Левовист (Shering AG, Germany) и Al-bunex, Optison (Mallinckrodt, USA). Эти контрастные вещества отличаются стабильными размерами микропузырьков (2-8 мкм), периодом полужизни — 1-4 мин, и позволяют получать изображения высокого качества.

УЗ специальные контрасты Эховист-300, Альбунекс, в качестве контрастного вещества содержали воздух стабилизированный альбумином (Альбунекс) или покрытые оболочкой из галактозы (Эховист). В отличие от Эховиста, Левовист является мелкодисперсным порошком галактозы с добавлением небольшого количества паль-митиновой кислоты, который при смеси со стерильной водой для инъекций также образует микропузырьки воз-духа, но меньшего, чем Эховист диаметра — в среднем 2 мкм.

УЗ-контрасты нового поколения: Эхоген, Аеросомес, BR1 — не содержат воздуха, а в качестве газа используются фторуглеродные соединения. Эти контрасты отличаются большим периодом полужизни, большей концентрацией газа в пузырьке и низкой растворимостью в окружающей среде. Эхоген при комнатной температуре является жидкостью, но при температуре тела человека переходит в газообразную форму с размером микропу-зырьков 2 — 4 мкм.

Улучшить УЗ изображение контрастируемого органа позволяет метод “второй гармоники”. В основе метода лежит свойство вещества — контраста, под воздействием УЗ изменять частотные характеристики отраженного сигнала с возникновением частоты, равной удвоенной исходной частоте испускания УЗ (гармоническое колебание). Этот метод позволяет значительно лучше дифференцировать контрастное вещество и окружающие ткани, может использоваться для контрастирования интрамиокардиального кровотока и позволяет получать изображение как полостей, так и миокарда при однократном введении УЗ контраста в периферическую вену. В основе УЗ-контрастирования миокарда лежит и другой феномен УЗ-контраста — значительно большее, по сравнению с внутриполостным, время нахождения контраста в миокарде — время вымывания контраста.

Ещё одной возможностью использования УЗ контрастов является присоединение к контрастному агенту лекарственного препарата в неактивном виде. Под воздействием УЗ происходит расщепление микрочастицы с образованием контрастного фрагмента и активного препарата, например, тромболитика. Для использования последнего метода необходимо наличие высокоэнергетического допплера с энергией выше 100 мВ/см2.
На изменении геометрии микропузырька контраста основано применение метода “широкополосной гармоники”. Под воздействием УЗ сжатие пузырька происходит больше, чем расширение и резонирующий сигнал по отношению к сигналам от окружающих тканей является асимметричным, что позволяет лучше отдифференцировать эти сигналы.

Сочетание новых технологий УЗ аппаратуры с возможностями УЗ-контрастных веществ позволяет значительно расширить область применения ЭхоКГ и не только для рутинной диагностики левоправых шунтов или для разделения полости и миокарда, но и создает качественно новые возможности для метода ЭхоКГ при проведении направленного лечебного воздействия, оценки состояния интрамиокардиального кровотока, оптимизации изображений при традиционных исследованиях.