Нелсон Шиллер - Клиническая эхокардиография

Думаю, что этой книге обеспечен большой успех.

О. Ю. Атьков, доктор медицинских наук, профессор,

Руководитель Отдела новых методов диагностики

Института клинической кардиологии им. А. А. Мясникова КНЦ РАМН

История написания этой книги началась с моей поездки в Москву в ноябре 1991 года, когда я удостоился чести прочитать лекцию на симпозиуме по эхокардиографии в Кардиологическом научном Центре. На меня произвел впечатление жадный интерес российских врачей к ультразвуковым исследованиям сердца; кроме того, я узнал о нехватке современных учебников по эхокардиографии на русском языке. Я обсудил это с московским кардиологом Максимом Осиповым, работавшим в то время в качестве стажера-исследователя в Калифорнийском Университете в Сан-Франциско (UCSF), и мы решили переработать и расширить главу по эхокардиографии в учебнике «Кардиология» (под редакцией Parmley и Chatterjee), написанную мной незадолго до этого.

В течение восьми месяцев работы Осипов не только перевел мою главу на русский язык, но и дополнил ее так, чтобы настоящий труд в полной мере отражал положение дел в современной эхокардиографии. Для того, чтобы русский вариант книги соответствовал теоретическим и практическим установкам, принятым в Лаборатории эхокардиографии UCSF, мы использовали следующий метод работы: встречаясь со мной почти ежедневно, Осипов устно переводил мне текст на английский, что позволяло мне обсуждать и совершенствовать нашу книгу. Разумеется, такой метод работы был осуществим только благодаря тому, что Осипов прекрасно говорит и пишет по-русски и по-английски и обладает глубоким знанием кардиологии и эхокардиографии. Без соединения этих замечательных качеств в моем соавторе данная книга не была бы написана.

Я от всей души надеюсь на то, что эта книга, когда она выйдет в свет, усилит интерес кардиологов, читающих по-русски, к эхокардиографии и пополнит их знания. Если мои надежды не напрасны, это пойдет на пользу лечению больных и исследовательской работе.

Нелсон Б. Шиллер

Для того, чтобы появилась эта книга, понадобилась помощь многих людей.

Работа над книгой началась благодаря интересу профессора Нелсона Шиллера к России и его готовности тратить время и силы на то, чтобы появилось современное руководство по эхокардиографии на русском языке. Работать в Калифорнийском Университете в Сан-Франциско мне позволила стипендия Американской кардиологической ассоциации на 1991/92 гг.

Я благодарен сотрудникам Лаборатории эхокардиографии Университета E. Foster и R. Redberg, G. Fazio, J. Jue, T. Winslow и M. Eisenberg, проявлявшим интерес к моей работе и активно помогавших своими советами.

Я выражаю искреннюю признательность своим первым учителям по эхокардиографии, врачу Михаилу Майскому и его жене Ирине, работающим сейчас в Бостоне, которые проделали большую работу по рецензированию этой книги.

Отдельно я хотел бы поблагодарить своего друга, Михаила Харитонова, аспиранта Стэнфордского Университета, за неизменное участие и помощь.

Книга издана за счет американской фирмы ACUSON. Я благодарен сотрудникам московского представительства фирмы за большую помощь в организации издания книги.

Свой труд над книгой «Клиническая эхокардиография» я посвящаю памяти отца, писателя Александра Марьянина (Фихмана).

Максим Осипов

Ультразвук — это звук с частотой более 20000 колебаний в секунду (или 20 кГц). Скорость, с которой ультразвук распространяется в среде, зависит от свойств этой среды, в частности, от ее плотности. Скорость распространения ультразвука в тканях человека при температуре 37°С равна 1540 м/с. Звук имеет волновую природу и его распространение подчиняется таким же законам, что и процесс распространения света. Знание этих основных законов существенно для понимания принципиальных основ эхокардиографии.

Если плотность, структура и температура одинаковы по всей среде, то такая среда называется гомогенной. В гомогенной среде волны распространяются линейно. Различные среды обладают различными свойствами, из которых для нас особенно важен акустический импеданс. Акустический импеданс равен произведению плотности среды на скорость распространения в ней звука и характеризует степень сопротивления среды распространению звуковой волны. Скорость распространения ультразвуковой волны в тканях практически постоянна, поэтому в эхокардиографии акустический импеданс — лишь функция плотности той или иной ткани. Разные ткани: миокард, перикард, кровь, створки клапанов и т. д. — имеют разную плотность. Даже при незначительном различии плотностей между средами возникает эффект «раздела фаз» [interface]. Ультразвуковая волна, достигшая границы двух сред, может отразиться от границы или пройти через нее. При этом: 1) угол падения равен углу отражения; 2) из-за различий акустических импедансов сред угол преломления не равен углу падения.

Соотношение между углом падения (отражения) и углом преломления описывается формулой: n 1/n 2 = sin θ 2/sin θ 1, где n — акустический импеданс, t — угол между направлением распространения звуковой волны и перпендикуляром к границе фаз.

Чем меньше угол падения (т. е. чем ближе направление распространение звуковой волны к перпендикуляру), тем больше доля отраженных звуковых волн. Доля отраженного ультразвука определяется тремя факторами: 1) разностью акустического импеданса сред — чем больше эта разность, тем больше отражение; 2) углом падения — чем ближе он к 90°, тем больше отражение; 3) соотношением размеров объекта и длины волны — размеры объекта должны быть не менее 1/4 длины волны. Для измерения меньших объектов требуется ультразвук с большей частотой (т. е. с меньшей длиной волны).

Пространственная разрешающая способность метода [resolution] определяет расстояние между двумя объектами, при котором их еще можно различить. Например, частота 2,0 МГц дает разрешающую способность в 1 мм. Однако, чем выше частота, тем меньше проникающая способность ультразвука (глубина проникновения): тем легче происходит его затухание [attenuation]. Таким образом, важно найти оптимальную частоту, которая дает максимальную разрешающую способность при достаточной проникающей способности. В табл. 1 приведены значения «половинного затухания» для разных сред, т. е. расстояния, на которых ультразвуковые волны с частотой 2,0 МГц теряют половину своей энергии.

Таблица 1.Значения половинного затухания ультразвуковых волн с частотой 2,0 МГц в различных средах

Структуры, в которых происходит полное затухание ультразвуковых волн, иными словами, через которые ультразвук не может проникнуть, дают позади себя акустическую тень [shadowing]; при исследовании сердца такой эффект дают кальцинированные структуры и протезированные клапаны сердца.