Изнутри сердца: как ультразвук помогает кардиохирургам и «видит» насквозь

В современной медицине ультразвуковая диагностика — уникальный и один из основных инструментов, с помощью которого врачи проводят обследования того, что недоступно разглядеть глазом и оценить состояние, — сердца, внутренних органов брюшной полости, щитовидной железы, репродуктивных органов, изучают внутриутробное развитие плода и многое другое.

От летучей мыши до батискафа

История создания ультразвукового исследования (УЗИ) началась в конце XVIII века. В 1794 году итальянский ученый-физик Спалланцани обнаружил, что летучие мыши ориентируются в темноте при помощи звуков. Этот принцип стал основой эхолокации, способа определения местоположения предметов в различных средах. В 1880 году английский ученый Франк Гальтон создал прибор, воспроизводящий звуковые волны частотой до 40 герц. Его назвали свистком Гальтона. Чуть позднее в этом же году знаменитые французы Жак и Пьер Кюри открыли явление пьезоэлектрического эффекта, основанное на способности кристаллов кварца создавать электричество при помощи механических колебаний. Это послужило толчком для открытия способности жидкого кристалла создавать электрический ток колебаниями, исходящими от ультразвуковых волн. В начале XX века французский физик Пол Ланжевин проводил исследования звуковых волн, чтобы обнаруживать немецкие подводные лодки во время Первой мировой войны. Ученый не добился поставленной цели, но его идеи повлияли на создание в последующем системы звуковой навигации.

Во время Второй мировой войны работы по созданию ультразвукового аппарата продолжились. В 1942 году австрийский врач Карл Теодор Дуссик опубликовал свою работу о медицинском ультразвуке, посвященную исследованию головного мозга на просвет. В 1944 году американец Флойд Файрстоун создал рефлектоскоп и получил на него патент. А первый аппарат для ультразвукового исследования в наиболее привычном виде появился в 1949 году благодаря американскому ученому Дугласу Хоури и его команде. Он был очень громоздким и представлял собой емкость с жидкостью. Пациенту нужно было долго без движений сидеть в воде, пока сканер исследовал его брюшную полость. Для создания своего детища Хоури использовал результаты исследований предшественников.



Мал и всемогущ

Такой интерес к раскрытию возможностей ультразвука, как показало время, был оправдан. По сравнению с другими методами — рентгеном, КТ или МРТ — УЗИ имеет существенный ряд преимуществ. Эти исследования безопасны для пациента и врача, обладают высокой информативностью и достоверностью получаемых в достаточно короткий срок данных, при этом они доступны, а используемое оборудование мобильно и не столь дорого. По словам профессора кафедры онкологии, лучевой диагностики и лучевой терапии ЮУГМУ, доцента, д.м.н. Елены Ермак, ультразвуковой метод получения диагностических изображений является незаменимым и неотъемлемым вспомогательным методом к клиническому исследованию при оказании всех видов медицинской помощи больным.

Кроме того, в каждой отрасли медицины для УЗИ находится свое собственное место. В кардиохирургии список задач для него только расширяется с каждым годом. С помощью высокоточных аппаратов экспертного класса в руках опытных специалистов метод помогает планировать операцию на сердце, контролировать ее ход и оценивать результат.

«Все наши пациенты в обязательном порядке проходят необходимое обследование сердечно-сосудистой системы, — подчеркивает заведующая отделением функциональной диагностики ФЦССХ МЗ РФ, врач высшей квалификационной категории Светлана Табашникова. — Функциональная диагностика в нашем учреждении включает в себя, в первую очередь, две основные методики: это электрокардиография (ЭКГ) и эхокардиография (ЭХОКГ), или ультразвуковое исследование сердца. Чтобы быть специалистом в этой области, нужно обладать очень широкими знаниями не только общемедицинскими, но и узкоспециализированными: знать строение и функцию сердца и сосудов, разбираться в кардиологии в целом, в гемодинамике врожденных и приобретенных пороков сердца».

Говоря образным языком, УЗИ сердца — это «глаза» хирурга. Эхокардиография помогает досконально изучить, с чем придется иметь дело на операционном столе, а затем контролировать процесс хирургического вмешательства на всех этапах. Удивительно, что «видят» такие «глаза» «звуком»! И в подвижном черно-белом изображении штрихов и пятен точно находят патологию, высчитывают ее параметры с высокой диагностической точностью. Врач ультразвуковой диагностики играет в этом процессе главную роль: он должен не только получить качественное изображение — «расслушать» всю картинку, но суметь правильно его интерпретировать.



Высокие сердечные технологии

«В кардиохирургии, например, мы должны владеть некоторыми особыми методиками, такими, как расчет аневризмы у пациента после инфаркта миокарда, расчет митральной недостаточности, — отмечает Светлана Владимировна. — Для проведения транскатетерной имплантации аортального клапана (TAVI) также выполняются специализированные измерения при ЭХОКГ. Полученные данные вместе с данными КТ и рентгенографии необходимы производителю, чтобы по индивидуальным меркам подобрать протез и доставляющее устройство под конкретного пациента».

Многие операции на сердце на сегодняшний день являются настолько технически сложными и дорогостоящими, что цена ошибки может быть слишком большой, чего допустить никак нельзя. Поэтому хирургу важно досконально знать все особенности патологии сердца у пациента до начала вмешательства, исходя из них четко выстроить план операции. Очень важно, что в современной высокотехнологичной медицине у хирурга есть возможность перед завершением операции удостовериться прямо на операционном столе, что все, что необходимо для пациента, им выполнено и выполнено успешно.

«Интраоперационная чреспищеводная кардиография (ЧП ЭХОКГ) в настоящее время входит в профессиональный стандарт качества всех высокотехнологичных центров, занимающихся кардиохирургией, к которым относится и наш центр, — подчеркивает главный врач ФЦССХ МЗ РФ Олег Лукин. — Операция не закончится до тех пор, пока при контрольной эхокардиографии функционалист не подтвердит, что все сделано правильно, все устраивает. Заглянуть внутрь сердца, посмотреть, что сделано и как, снова запустить его в работу и проверить, что происходит теперь, позволяет только эхокардиография. Глазом и снаружи это невозможно оценить, только с помощью высокоточной техники».

Такая строгость и тщательность оправданна. «Если датчик поставить просто поверх грудной клетки (трансторакально), то иногда узкие межреберные пространства и ряд других причин не позволяют нам получить идеальное изображение, — поясняет заведующая отделением. — А в кардиохирургии нужны точные и полные данные о состоянии клапанов, полостей сердца, и тогда без ЧП ЭХОКГ, при которой датчик располагается максимально близко к сердцу, не обойтись».



Никакого чуда, просто чревовещатель

Предварительно на этапе диагностики у пациента, чтобы оценить состояние пищевода, выполняется фиброгастродуоденоскопия (ФГДС). При операциях по протезированию или пластике клапанов, хирургическом лечении гипертрофических кардиомиопатий, врожденных пороков сердца у детей и взрослых и др., перед началом операции в пищевод вводится чреспищеводный датчик, подключаемый к ультразвуковому аппарату. В этом случае такие анатомические препятствия, как грудная клетка, мышечная система, молочные железы, уже не мешают, и тогда можно точнее, во всех деталях разглядеть стенки сердца, створки клапанов, хордальный аппарат и многое другое. Это важно для кардиохирурга как до операции, так и перед ее завершением. Все кардиохирурги центра, как правило, не ограничиваются словами врача функциональной диагностики, а стараются самостоятельно смотреть ультразвуковое изображение на экране аппарата в операционной при проведении исследования, чтобы контролировать весь процесс от начала и до конца.

Кроме открытых операций многие эндоваскулярные вмешательства также осуществляются под эхокардиографическим контролем. Это установка окклюдеров при вторичных дефектах межпредсердной перегородки, дефектах межжелудочковой перегородки, установке окклюдеров в парапротезные фистулы. Обязателен ЧПЭХОКГ-контроль при транскатетерной имплантации аортального протеза и окклюдеров ушка левого предсердия.

«Эхокардиография как метод постоянно совершенствуется, а требования к ней только возрастают. Благодаря большому потоку пациентов и квалификации наших специалистов, достойному оборудованию, уровень проводимой диагностики достаточно высок на протяжении всего времени нашей работы, — уверен главный врач. — Они владеют навыками в совершенстве, к тому же знают все особенности и требования, которые важны для хирургов при выполнении того или иного вида операции, готовы и стараются найти ответы на все их вопросы».

О том, что во время операции внутри находился такой «чревовещатель», который следит за всем процессом изнутри, пациент может и не знать. Ну разве что подозрительно будет саднить горло немного, но это спишут на искусственную вентиляцию легких. А специалисты будут уверены, что все прошло отлично, ведь они «видели» это «своими глазами» изнутри.