Эхокардиография после протезирования клапанов

Замена клапана обычно требуется при серьезных клапанных пороках сердца, хотя его замена чаще осуществляется для коррекции значимой регургитации. Искусственные клапаны могут быть классифицированы как биологические или механические. Биологический протез является клапаном, когда полностью или одна часть протеза состоит из биологических тканей животных (биопротез или гетерограф) или человека (гомотрансплантата или аллотрансплантата). Механический клапан полностью изготовлен из небиологического материала (например, пиролитический углерод, литые силиконовые полимерные вещества, или титан). Реологические свойства крови, гемодинамика, долговечность и тромбоэмболические тенденции могут варьироваться в зависимости от типа и размера каждого протеза и, что более важно, от особенности пациента.

Физическое обследование больных с протезированными клапанами отличается от тех пациентов, которые имеют родные клапаны, потому что искусственные клапаны изначально незначительно стенотические и это может привести к дополнительным протезным звукам (вызвано движением закрытия диска). Поэтому часто бывает трудно клинически отличить звук работы между аномальным и нормальным протезированным клапаном. Оценка протезированных клапанов требует досконального знания уникальности их строения и гемодинамического профиля различных протезов. Дисфункция нативного клапан, как правило, подозревают на основании патологических результатов при двумерной эхокардиографии, но это бывает недостаточно, чтобы определить патологию протезированного клапана на трансторакальной эхокардиография. Поэтому, мы полагаемся больше на допплерографические показатели и цветовую визуализацию потоков, а также на чреспищеводную эхокардиографию для выявления дисфункции протезированных клапанов.

Двумерная эхокардиография

Двухмерная эхокардиография может выявить структурные аномалии протеза, такие как фистулу, вегетации, тромб, или дегенерацию ткани протеза. Однако ее чувствительность к сердечной дисфункции протеза затрудняется трудностью визуализации структур вокруг и позади сердечного протеза. Эхо отражение от протезного материала, затухание ультразвукового луча, и несколько других ультразвуковых артефактов от протеза могут вызвать трудности в толковании. Обычно, на эхокардиографии легче изучить изображения биологического протеза, чем механического. Для выявления структурных аномалий, связанных с протезом, важно понимать характеристики протеза и хирургический метод, который был использован.

Эхокардиография и цветное допплеровское картирование

Допплер-эхокардиография позволяет выявить скорость потока через протез клапана, что позволяет определять градиенты давления с использованием модифицированного уравнения Бернулли (градиент давления = 4 х скорость в квадрате). Отличная корреляция была установлена между допплеровским методом и инвазивным измерением давления двойным катетером, выполненным одновременно на различных протезированных клапанах. Однако, несколько моделей инвитро показали завышение градиента на аортальном протезе, которые определяются по допплеровским скоростям по сравнению с катетер-производными градиентами. Расхождение данных меньше в протезе с большим опорным кольцом. Потенциальные источники в разнице между допплер-производными и катетер-производными перепадами давления на протезах должны быть учтены, но это не является большой проблемой в выявлении дисфункции протеза.

Непрерывно-волновая допплерография может быть использована для оценки функциональной площади отверстия протеза аортального и митрального клапанов. Время полуспада давления (РНТ) метод, используемый для определения стеноза нативного митрального клапана, обычно переоценивает площадь митрального протеза. Протез клапана изначально стенотический в разной степени по сравнению с соответствующим родным клапаном, поэтому скорость потока через нормальный протез клапана выше, чем ожидаемый на родном клапане. Нормальная скорость протезного потока (следовательно, максимальный и средний градиенты давления) зависит от типа и размера протеза, его расположения и сердечного выброса. Следовательно, очень важно знать нормальные диапазоны скоростей потока для определенных типов протезов для сравнения с измеренными значениями. Поскольку гемодинамика протеза зависит от различных факторов, рекомендуется выполнить базовое допплеровское эхокардиографическое исследование в раннем послеоперационном периоде (сделать «отпечаток» функции протеза), так что он может быть использован в качестве эталона для сравнения с последующими исследованиями. Обе ситуации как регургитация, так и обструкция может привести к увеличению скорости потока через протез. Увеличение скорости потока указывает на то, что имеется несоответствующее меньшее отверстие, когда в протезе есть препятствие и при этом нет клинически значимой регургитации или увеличивается объем потока через протез (есть значимая регургитация).

Другие полезные характеристики допплеровского исследования на эхокардиографии протезов позволяет отличить непроходимость от регургитации. Когда на протезе имеется препятствие, кроме увеличения скорости потока пролонгируется длительность период полуспада РНТ (для протезов митрального и трикуспидального клапана). Увеличение скорости потока через обструкцию аортального протеза не сопровождается увеличением скорости в выходном тракте левого желудочка (ВТЛЖ), но увеличивается при тяжелой регургитации. Когда скорость через митральный или трехстворчатый протез в диастолу увеличивается из-за сильной регургитации, РНТ является нормальным или укороченным, а в ВТЛЖ скорость уменьшается, потому что прямоток из-за регургитации в систолу через протез уменьшается (часть крови попадает обратно в предсердие). Состояние высокого сердечного выброса увеличивает скорость на протезе, и это может быть подтверждено путем записи увеличение скорости потока во всех кардиальных отверстиях (ВТЛЖ, атриовентрикулярных клапанах, выходном тракте правого желудочка).

Обструкция протеза на эхокардиографии

Заболеваемость обструкции протезированных клапанов оценивается в 0,1% до 0,4% в год, в зависимости от размера клапана, его типа, расположения и адекватности антикоагуляции. Тогда как обструкция митрального механического протеза возникает чаще от тромба, причиной сужения механического протеза аортального клапана более часто является формирование паннуса. Когда работа протезированного клапана будет затруднена, происходит нарушение движения диска, шара, или уменьшается подвижность створки. Однако, это трудно выявить эти ситуации, и еще труднее оценить количественно, ограничение экскурсии на простой трансторакальной эхокардиографии. Чреспищеводная эхокардиография может в состоянии визуализировать нормальные и патологические движения протезированного клапана. Самый точный способ для выявления и количественной оценки степени обструкции протезов является допплер-эхокардиография. Допплеровское исследование должны быть выполнены датчиком с различных позиции, чтобы гарантировать, что фиксируется максимальная скорость в месте стриктуры протеза.

Кроме допплеровского отслеживания скорости, максимальный и средний градиенты давления и эффективная площадь клапана могут быть рассчитана по тем же формулам и уравнениям, описанных для нативного клапана. Однако, важно помнить, что само по себе увеличение скорости потока не всегда означает протезную непроходимость. Скорость может быть увеличена без стеноза при состоянии высокого сердечного выброса и при наличии тяжелой протезной регургитации. У больных с митральным протезом, время полуспада (РНТ) - это полезный показатель для определения того, повышена скорость кровотока из-за увеличенного притока (регургитации) или препятствия в протезе. РНТ, а также пиковая скорость потока увеличится, когда кровоток через митральный или трехстворчатый протез затруднен.

Если затруднена работа аортального протеза, скорость потока (следовательно, градиент давления) увеличивается, кроме случаев, если уменьшается сердечный выброс. Увеличение скорости потока через аортальный протез также можно ожидать при тяжелой протезной регургитации (следовательно, увеличения потока через аортальный протез). Однако, при аортальной обструкции (как при аортальном стенозе), при снижении фракции выброса левого желудочка, скорость потока ВТЛЖ может быть нормальной или слегка уменьшенной, и увеличивается при аортальной регургитации. Полезной для дифференциальной диагностики будет отношение средней скорости кровотока ВТЛЖ на протезе и интеграла линейной скорости кровотока. При повышении скорости потока через аортальный протез из-за обструкции протеза соотношение уменьшается, ≤0.2, а при повышении скорости из-за регургитации, соотношение остается нормальным, ≥0.3.