Echokardiografia

Echokardiografia je vyšetrenie srdca pomocou ultrazvuku. Vykonáva sa pomocou prístroja, ktorého súčasťou je ultrazvuková sonda. Táto obsahuje menič, ktorý generuje ultrazvukové pulzy a prijíma ich odrazy od tkaniva; z nich sa potom vytvára obraz prierezu tkanivom, v tomto prípade srdcom na monitore prístroja v reálnom čase. Dá sa zobraziť aj rýchlosť pohybu štruktúr, prípadne záznam pohybu štruktúr v čase, z nameraných hodnôt sa dajú vypočítať rôzne parametre funkcie srdca.

Vysielanie ultrazvukového signálu a príjem jeho odrazov od tkanív je všeobecný princíp vyšetrení ultrazvukom, preto jeden prístroj (ultrasonograf) môže slúžiť na viacero druhov vyšetrení, z ktorých jedným je echokardiografia. Pre echokardiografiu je potrebná úzka (sektorová) sonda, pomocou ktorej je možné zobraziť hlbšie štruktúry pomedzi rebrá (kosť a vzduch vyšetrenie ultrazvukom znemožňujú). Zvláštnosťou a výhodou echokardiografie je možnosť zobrazenia srdca v pohybe, vrátane zobrazenia prúdenia krvi a merania jeho rýchlosti. Na druhej strane trpí na mnohé fyzikálne obmedzenia, ktoré znemožňujú jednoduché technické zvyšovanie rozlišovacej schopnosti na želateľnú úroveň a spôsobujú, že u mnohých pacientov nie je možné optimálne zobraziť všetky časti a štruktúry srdca, alebo vznikajú falošné obrazy nejestvujúcich štruktúr (artefakty). Kvalita vyšetrenia závisí nielen od kvality a vybavenia prístroja, ale aj od zručnosti a vedomostí vyšetrujúceho, ktorý dokáže nájsť a vyhodnotiť čo najviac štruktúr srdca a odlišiť ich od artefaktov. V echokardiografii sa používa ultrazvuk o frekvencii 1 – 5 MHz. Vyššie frekvencie umožňujú detailnejšie zobrazenie, ale prienik do hĺbky je nedostatočný, vhodným kompromisom je 3,5 MHz.

Výhodou základného echokardiografického vyšetrenia cez stenu hrudníka (transtorakálna echokardiografia, TTE) je, že je neinvazívne, teda pacienta nijako nezaťažuje ani nebolí, a je prakticky neobmedzene opakovateľné v prípade potreby.

História

Počiatky echokardiografie siahajú k roku 1953, kedy Inge Edler a Gustav Hellmuth Hertz na Lundskej univerzite vo Švédsku dokázali zobraziť pohyb cípu mitrálnej chlopne pomocou priemyselného ultrazvukového defektoskopu. K praktickému využitiu sa metóda dopracovala až počas sedemdesiatych rokov. Jej vývoj bol závislý hlavne na technickom pokroku v elektronike a výpočtovej technike. Dnes je jednou zo základných a všeobecne dostupných vyšetrovacích metód v kardiológii.

Spôsoby zobrazenia pri echokardiografickom vyšetrení

Základným spôsobom zobrazenia je čiernobiely dvojrozmerný obraz (2D) v podobe kruhového výseku; jeho stred je daný polohou sondy na hrudníku. Odrazy štruktúr sú podľa intenzity reprodukované v odtieňoch šedej, pričom krv a tekutina všeobecne nevytvárajú nijaké odrazy – sú čierne, tkanivá, napríklad svalovina sú svetlejšie, ďalej nasledujú napríklad väzivové štruktúry (chlopne), prípadne zvápenatené štruktúry, ktoré ultrazvukový signál odrážajú úplne, javia sa biele a za nimi je tzv. akustický tieň. Kvôli štandardizácii (porovnateľnosti s predchádzajúcimi vyšetreniami) meraní sa pacienti vyšetrujú v niekoľkých štandardných zobrazeniach (projekciach), základnou je napr. zobrazenie srdca z parasternálneho prístupu pozdĺž dlhej osi (PST-LA), ktorým sa zobrazuje pozdĺžny prierez srdca od hrotu ľavej komory k ľavej predsieni, zahrňujúci aj mitrálnu a aortálnu chlopňu. Zo zobrazenia prierezu komôr srdca v krátkej osi je napríklad možné zistiť poruchu sťažlivosti ľavej komory pri srdcovom infarkte.

Prolaps zadného cípu mitrálnej chlopne je diagnóza, rozpoznaná až po zavedení echokardiografie. Zadný cíp mitrálnej chlopne (na obrázku vpravo) počas systoly komôr prepadáva pod predný cíp (vľavo), čím sa chlopňa správne neuzatvorí. Okamih prepadnutia je zakrúžkovaný.

Druhým najpoužívanejším spôsobom zobrazenia je dopplerovská echokardiografia. Využíva Dopplerov jav, teda skutočnosť, že ultrazvuk (ako každé vlnenie vrátane počuteľného zvuku), odrazený od pohyblivej prekážky sa vracia k meniču so zmenenou frekvenciou; táto zmena závisí od rýchlosti pohybu prekážky a je teda možné podľa zmeny frekvencie zmerať rýchlosť pohybu krvi v srdci a dokonca aj charakter jej prúdenia (laminárne alebo turbulentné). Vzhľadom na meraný rozsah rýchlostí a fyzikálne obmedzenia sa musí používať niekoľko režimov zobrazenia podľa vyšetrovaného objektu. Pri vyšetrení pulzným signálom (PW) sa dá presne nastaviť miesto merania, ale rozsah meraných rýchlostí je fyzikálne obmedzený (Nyquistovým limitom). Rýchlosti, merané kontinuálnym signálom (CW) nie sú takto obmedzené, ale nie je možné určiť presný bod, iba smer merania. Tieto merania slúžia najmä pri vyšetrovaní prípadných zúžení profilu, napr.  srdcových chlopní. Tkanivová dopplerovská echokardografia (TDE alebo TDI) sa používa pri hodnotení funkcie ľavej komory. Približné zobrazenie rýchlostí  a smerov prúdenia v zvolených oddieloch srdca poskytuje farebné dopplerovské zobrazenie (mapovanie – CFM). Pomocou neho je možné zobraziť prúdenie krvi vo vybranom srdcovom oddieli, pričom tok v smere k sonde sa zobrazuje na podklade čiernobieleho obrazu srdca v odtieňoch červenej farby, tok od sondy v odtieňoch modrej farby. Obrazy turbulentného prúdenia sú zobrazené odtieňmi žltej a zelenej farby. Farebné zobrazenie slúži k zisťovaniu nedomykavosti chlopní a skratového prúdenia cez defekty (otvory) v stenách srdcových oddielov.

Jednotlivé druhy zobrazenia je možné kombinovať, prípadne použiť ďalšie (napr. M-mode, HPRF, tkanivové dopplerovské zobrazenie, vyšetrenie s podaním kontrastnej látky). V prípade potreby je možné použiť vyšetrenie sondou, zavedenou do tesnej blízkosti srdca cez pažerák (transezofageálna echokardiografia, TEE). Toto vyšetrenie však pacienta zaťažuje a vyžaduje zvláštnu sondu aj znalosti vyšetrujúceho, na druhej strane však nie je obmedzované v úplnom zobrazení kritických štruktúr, najmä chlopní, ani zaťažené artefaktami. Jestvujú aj ďalšie spôsoby echokardiografického zobrazenia, niektoré sú však vysoko špecializované (napr 3D rekonštrukcia obrazu)

Nedomykavosť aortálnej chlopne srdca v zobrazení CFM – farebne kódované zobrazenie rýchlosti toku krvi. Nápadný farebný pruh, označený oranžovými šípkami, je zobrazenie prúdu krvi, ktorá preniká cez nedostatočne sa uzatvárajúcu – nedomykavú aortálnu chlopňu (zelená šípka) z aorty do ľavej srdcovej komory.
(Pri tomto zobrazení je srdce "prevrátené" – hrot srdca je hore a ľavá komora vpravo)

Možnosti echokardiografie

Echokardiografia patrí medzi zobrazovacie vyšetrovacie metódy a je jednou zo základných vyšetrovacích metód v kardiológii. Echokardiografickým vyšetrením je možné rozpoznať množstvo chorobných nálezov na srdci.

Sú to najmä:

• rozšírenie oddielov srdca (následkom chlopňových chýb, skratov, srdcového zlyhávania, zápalu, nezápalových ochorení srdcového svalu – kardiomyopatie)
• zhrubnutie stien srdca (následkom vysokého krvného tlaku – hypertenzie, kardiomyopatie, vrodených ochorení)
• zúženie alebo nedomykavosť srdcových chlopní (chlopňové chyby), väčšinou vrátane určenia jej príčiny, závažnosti a prípadne aj pomerov pred kardiochirurgickým výkonom; kontroly stavu chlopňových protéz
• vrodené srdcové chyby, vrátanie zhodnotenia ich závažnosti a sledovania ich vývoja
• poruchy funkcie ľavej srdcovej komory následkom Infarktu myokardu a komplikácie infarktu
• abnormality v malom (pľúcnom) obehu následkom ochorení pľúc
• zápal chlopní a tromby (krvné zrazeniny) vnútri srdca
• výskyt tekutiny v osrdcovníku ako príznaku ochorenia srdca, ale aj iných orgánov (pľúc, obličiek, štítnej žľazy, nádorov)
• následky poranenia srdca, ako aj rozšírenie, skleróza alebo roztrhnutie srdcovnice (aorty)

Echokardiografické vyšetrenie však má aj svoje obmedzenia. Okrem obmedzení, viazaných na konštitúciu pacienta (veľmi obézny, alebo naopak veľmi chudý, s rozdutím pľúc následkom fajčenia a pod.), sú tu fyzikálne limity, ktoré neumožňujú najmä:

• echokardiograficky priamo zistiť uzáver koronárnej tepny pri srdcovom infarkte
• posúdiť závažnosť koronárnej sklerózy a miestne poruchy prekrvenia srdcového svalu

Pri echokardiografickom vyšetrení sa dá posúdiť aj stav veľkých ciev (napr. aorty) a štruktúr v okolí srdca (napr tekutina v osrdcovníku alebo pohrudničnej dutine). Echokardiografické vyšetrenie má význam aj pri diagnostike ochorením iných orgánov, hlavne pľúc.

Echokardiografické vyšetrenie pacienta

Nádor v ľavej srdcovej predsieni – myxóm v zobrazení 2DE, javí sa ako svetlá masa, označená šípkami.
(Pri tomto zobrazení je srdce "prevrátené" – hrot srdca je hore a ľavá predsieň vpravo dole)

S výnimkou transezofageálneho vyšetrenia pacient nemusí prísť na vyšetrenie nalačno. Sprístupnenie prednej strany hrudníka vyšetreniu je nevyhnutné – odev, obväz, popálenina, rana sú prekážkou alebo obmedzením echokardiografického vyšetrenia. V prípade nevyhnutnosti je možné pacienta vyšetriť aj cez tenkú tkaninu, táto však nevyhnutne bude znečistená gélom. Aby sa zabezpečil dobrý prienik ultrazvuku do tkanív, na sondu a/alebo kožu pacienta je potrebné naniesť špeciálny gél, ktorý je pre neporušenú kožu neškodný a nedráždivý, po vyšetrení sa jeho prebytok zotrie a zvyšky sa vstrebú. Pacient počas vyšetrenia leží na chrbte alebo na ľavom boku, niekedy treba polohu niekoľkokrát zmeniť, aby sa dosiahlo optimálne zobrazenie všetkých štruktúr. Ultrazvuk nie je v používaných intenzitách zdraviu škodlivý. Na niektorých pracoviskách sa počas vyšetrenia sníma pacientovi elektrokardiogram pomocou končatinových elektród; to umožňuje presnú kalkuláciu niektorých hemodynamických parametrov.

Bežné echokardiografické vyšetrenie u dobre vyšetriteľného pacienta bez chorobného nálezu, alebo s bežnou, nezávažnou abnormalitou (napr. ľahká nedomykavosť chlopne) trvá väčšinou menej, ako 10 minút. Celkový pobyt takéhoto pacienta na vyšetrení záleží od obsiahlosti vytváranej dokumentácie – ak sa (niekedy zbytočne) dokumentujú desiatky parametrov aj s normálnymi hodnotami, môže dosiahnuť polhodinu až hodinu. Doba vyšetrenia pacienta so závažným alebo zriedkavým ochorením môže aj bez tvorby dokumentácie dosiahnuť hodinu. V prípade pacientov v ťažkom stave je možné vyšetrenie vykonať aj priamo na lôžku; jednotky intenzívnej starostlivosti bývajú takýmto prenosným prístrojom vybavené, ale problémom môže byť dosiahnuteľnosť lekára s potrebnými vedomosťami.

Význam echokardiografického vyšetrenia v diagnostike

Infarkt prednej steny a hrotu ľavej srdcovej komory, ktorá stratila pohyblivosť (červená značka). Zadná stena ľavej komory sa normálne pohybuje (zelená značka). (Projekcia PST-LA, hrot ľavej komory je vľavo, v strede vidno pohyb cípov mitrálnej a vpravo aortálnej chlopne.)

Echokardiografický nález popisuje lekár špecialista, spravidla kardiológ. V náleze sa hodnotia desiatky parametrov, hoci je zvykom nevypisovať všetky hodnoty, ktoré sú v medziach normy (niektoré sa môžu meniť napríklad v stresovej situácii alebo v závislosti od srdcovej frekvencie). Súčasťou nálezu býva obrazová dokumentácia alebo videozáznam, čo je z lekárskeho hľadiska dôležité najmä pri abnormálnych nálezoch. Popis echokardiografického nálezu obsahuje rozmery oddielov srdca, zhodnotenie funkcie srdcových komôr, popis srdcových chlopní a prietoku krvi cez ne, prípadný nález defektov v srdcových prepážkach, vrodených srdcových chýb a útvarov v dutinách srdca (napríklad krvných zrazenín) a prípadné abnormality na osrdcovníku a okolitých veľkých cievach. Súčasťou echokardiografického nálezu je aj zhodnotenie závažnosti zistených abnormalít, prípadne návrh ďalšieho postupu v diagnostike, prípadne liečbe pacienta; toto môže byť aj súčasťou súbežného kardiologického vyšetrenia.

 Najčastejšie chorobné nálezy sú:

• znížená ejekčná frakcia ľavej srdcovej komory (norma nad 55 %), čo je podiel z objemu krvi v ľavej komore, vypudený pri sťahu komôr, ktorá znamená zníženie výkonnosti ľavej srdcovej komory. Podstatným parametrom je aj porucha diastolickej funkcie ľavej komory, čo je v podstatne jej poddajnosť pri plnení krvou z ľavej predsiene. Pri tejto poruche môže dôjsť k zlyhaniu srdca aj pri normálnej ejekčnej frakcii ľavej komory.
• miestna porucha kinetiky ľavej komory, teda zníženie alebo chýbanie sťažlivosti časti steny ľavej komory; býva následkom nedokrvenia a je typickým nálezom pri infarkte myokardu (srdcovom infarkte).
• hypertrofia, čiže zhrubnutie stien ľavej komory sa nachádza najčastejšie pri dlhodobej zle liečenej artériovej hypertenzii (vysokom krvnom tlaku).
• rozšírenie alebo preťaženie pravej srdcovej komory môže vzniknúť náhle pri pľúcnej embólii, alebo postupne pri ochoreniach pľúc. Echokardiograficky býva dokonca možné u mnohých pacientov neinvazívne merať zvýšený tlak v pravej komore.
• zúženie alebo nedomykavosť (nedostatočné uzatváranie) srdcových chlopní. Podľa rýchlosti prietoku krvi cez zúženú chlopňu sa dá vypočítať miera jej zúženia. Podobne sa dá odhadnúť alebo vypočítať množstvo krvi, ktoré regurgituje (vracia sa naspäť) cez nedomykavú chlopňu. Tieto parametre sú podstatné pri rozhodovaní o prípadnej potrebe operácie. Z priebehu prietokových kriviek sa dá usudzovať aj na iné ochorenia srdca.
• zobrazenie vrodených srdcových chýb, spočívajúcich v chybnom vyústení veľkých ciev do/zo srdca, defektoch v prepážkach srdca a chlopňových chybách je mimoriadne užitočné v detskej kardiológii. Moderná technika umožňuje dokonca zistenie vrodených srdcových chýb ešte pred narodením dieťaťa.

Jestvuje aj množstvo zriedkavejších, ale veľmi závažných nálezov, na ktorých môže závisieť život pacienta: bakteriálna endokarditída (zápal chlopní), fluidoperikard (tekutina v osrdcovníku), intrakavitálna trombóza (zrazeniny vnútri srdca), ktorých diagnostika závisí predovšetkým na echokardiografickom vyšetrení.

Externé odkazy

• Echokardiografia (Projekcie, merania, software) - TECHmED