Pulmonary valve

The valve of pulmonary artery is of three shutters : back ( left ), front and right . With scan at M – mode of parasternal position by the long axis , as a rule , only the rear ( left ) leaf is visualized . Front and right flap rarely Visualize are , so as located at the corner to Ultrasonic th beam . AT moving the rear flap valve pulmonary artery is isolated next phase .Evaluation function of the ventricles , in features Pancreas , is one of most important tasks of echocardiography . Dysfunction of the left ventricle is a significant prognostic factor with any disease of the heart . Identification of LV dysfunction often leads to change medication therapy and at whole patient management tactics .

Possible errors in the identification of systolic dysfunction of the left ventricle

Linear dimensions LV measured from the endocardium of the IUS to endocardium of the posterior wall of the left ventricle . Mistakes are possible ki at measurement of hypertrophic papillary muscle or with calcification of the mitral ring , which is erroneously possible to accept beyond the posterior wall of the left ventricle .

For more accurate measurement should be taken into account , that of of these structures at systole thickens only the back wall of the left ventricle . With violation of the MZhP kinetics ( for example , blockade of the left leg of the bundle of His ) measurement of the shortening fraction becomes difficult . Required Remember , that the range of normal values of course diastolic and of course – systolic size depends on many factors , including age , gender , height and physique . Systolic dysfunction of the left ventricle , as a rule , combined with an increase in the linear dimensions of the LV . but at a number of cases , for example when a large area of akinesia after suffering a myocardial infarction , a violation of systolic function may be observed , despite on normal dimensions LV . An experienced researcher can often visually assess LV systolic function. of parasternal positionby long axis even before carrying out measurements . However, such a rough estimate not allows you to serially estimate volumes and the function of the left ventricle .

With assessment results serial measurements whether linear and volume indicators of the left ventricle , as well as fractions shortening and fraction of ejection is necessary to take into account mezhissledovatelskuyu and internal research variability of measurements . The main causes of variability is the choice frames for of measure and difficulties atdefining the border of the endocardium . With the calculation of the volume indicators of the left ventricle using certain geometric models forms LV . With diseases of the heart , in particular with violations of local contractility , use of data models reducible dit to significant errors . After LV acute myocardial infarction loses its normal ellipsoidal shape andbecomes spherical . The process received the name of post-infarction remodeling .

With assessment of systolic function of the left ventricle should take into account the possible effects of drug treatment and conditions of pre – and afterload . Volume overload as well as antiarrhythmic drugs with negative inotropic properties can reduce systolic LV function .

With presence of mitral insufficiency fraction ejection may be normal , although on decrease in contractile LV function . This is due with lower LP resistance at comparing with aorta . In contrast , with aortic stenosis , a low ejection fraction value can be obtained. despite on normal LV contractility . This is due with increased resistance , is overcome by direct LV at systole . So manner , after surgical correction of MR fraction ejection decreases , and after -compensation tion aortic stenosis fraction emission increases .

Cardiac output calculation by peak aortic blood flow rate incorrect at AR conditions or stenosis at connections with increase the speed of the aortic blood flow . Possible errors when measurements Diamé tra aortic rings significantly distort values cardiac ejection , so as diameter when calculating is being built at square .

CONCEPT ABOUT NORM IN EHOCARDIOGRAPHY

EchoCG provides a significant amount of information. about structure and functions of the heart . Although still IMAGE zheniya allow clarify anatomical features , functional condition can evaluate only with by the power of dynamic research . Echocardiography based on sufficiently known physical laws and physio logical phenomena and so simple forunderstanding . However, the diagnostic value of echocardiography in the ways of hanging from the experience of the doctor , conducting research . EchoCG is an operator – dependent technique , and its quality in proportion to experience and professionalism Explore Vatel . Pathological changes can determine , only well knowing the options regulations . therefore it is very important to know the normal echocardiographic images and ranges of normal values ​​of indicators .

SEQUENCE OF RESEARCH

With a view to a systematic approach to Echocardiography is recommended etsya following sequence of actions .

1. Start a study with parasternal position by long axis .

2. The M – mode, make a record on three levels :

.       on aortic valve level ;

.       on mitral valve level ;

.       on level LV .

3. Turn the sensor at 90 ° by clockwise direction . From changing angle scan from bottom to top , get slices by short axis on four levels :

.       on the level of the pulmonary artery ;

.       on aortic valve level ;

.       on mitral valve level ;

.       on papillary muscle level .

4. Navigate to apical four- position . Carry out measurement volume LV at systole and diastole ( to evaluate its systolic function ).

5. Turn on mode Color Doppler EC following for search pathological flow through the valves or defects of partitions .

6. Set the control volume of the pulse Doppler study at LV cavity on level of the cusps of the mitral valve for assessment dia stolicheskoy function of the left ventricle .

7. Rejecting the plane scan anteriorly , obtain an apical five – chamber position . Setting control ny volume on the level of the aortic valve , measure the integral of blood flow velocity . Calculate stroke volume and cardiac output . If at color Doppler IC adherence was detected speed of pathological sky stream , use constantly – wave study .

8. Use pulsed Doppler The investigations dovanie for localization of abnormal blood flow , detected by color Doppler study .

9. The remaining positions subcostal supraster – nal and right parasternal ) use when necessary .

10. To get a two-chamber apical by zitsiyu , turn the sensor to 45 ° anti -clockwise arrow .

 Contrast echocardiography

AT the present time actively developed vesche CTBA , having contrasting properties at ultrasound conditions . They can be used for perfusion evaluation and the function of the myocardium , as well as for identify viable myocardium . Evaluation of coronary blood flow is possible . by analysis time curves intensity to ultrasound signal .

Ultrasound characteristics of heart tissue

With the help of this technique is possible differential – rentsirovka different myocardial conditions : ischemia , hibernation and cicatricial lesion . In addition , the analysis of the reflected frequencies allows us to distinguish between acute and chro -ethnic ischemia . More precise definition of the boundaries of the endocardial allow better assessment of local contraction reversibility infarction .

Three-dimensional echocardiography

Using modern software both sintered possible to evaluate the jet Keturah and LV function at three dimensions . This approach allows not to lean on various geometric modelsforms LV which is especially important in patients after Perene hay myocardial infarction . Three-dimensional Echocardiography more accurately determines the size , the localand global contractility of the left ventricle . Serial determination of LV volumes in valvular pathology allows precise define moment for surgical correction of blemish .

CHARESINAL WATER ECHOCARDIOGRAPHY

Basics of the method

With using echocardiography have to comply with the balance between penetrating power and Allow Niemi image . Low-frequency sensors have good penetrating power , but relatively low resolution . High-frequency sensors of incense low penetrating ability , but the best resolution .

Anatomically average third of the esophagus occupies a strategically advantageous position backward from the heart and Anterior to the descending aorta . This provision byallows you to explore the heart and adjacent mediastinal structures with using a high-frequency transmitter , arranged at esophagus . This technique is called transesophageal echocardiography .

Performance technique

Miniature ultrasonic sensor , Mount the vanny at endoscope , similar with gastroscopy , administered at esophagus on different depths for heart studies and adjacent structures . Maneuvering the sensor and angle scan , you can get different images of the heart sections . Transesophageal echocardiography has as benefits , so and disadvantages .

Benefits

The transesophageal echocardiography is helpful. at situations , when which transthoracic echocardiography uninformative due to obesity , deformation of the rib cage oremphysema lung . Transesophageal echocardiography allows you to get more information at connections with more high resolution and image quality .

High quality is provided by the lack of interac -interaction of the ultrasonic beam with rib cage and lung tissue and short distance to the heart , which makes it possible to use a high-frequency sensor with best spatial resolution . Transesophageal echocardiography has an advantage over transthoracic echocardiography in the study of the posterior by the top of the heart . Some structures , such as abalone PL , the descending portion of the aorta , the pulmonary vein , fully can be investigated only with using chre spischevodnoy echocardiography .

disadvantages

Transesophageal EhoKG- partially invasive Meto dika , delivering discomfort to the patient ; she is requires a longer time , and also carries a small risk of serious GOVERNMENTAL complications , such as injury esophagus , arrhythmia and laryngism . The technique requires short-term sedation , ECG monitoring , access to oxygen atconnections with opportunity occurrence hypoxia , Arita mission and angina pectoris . AT in rare cases , respiratory failure may occur and allergic reactions . Holdingtransesophageal echocardiography contraindicated with dysphagia , varicose expansion of veins of the esophagus , the instability of the cervical vertebrae and severe pulmonary pathology .

Positions transesophageal echocardiography significantly from differ from standard transthoracic ehokar diograficheskih positions . For image analysis of transesophageal echocardiography required detailed knowledge of spatial relationships different heart structures . Detailed description positions of transesophageal echocardiography is beyond the scope of this book , however at respectively stvuyuschih sections testimony to transesophageal echocardiography lit properly way .

Valve insufficiency

Color Doppler study allows you to identify and evaluate the severity of valve failure . Feed regurgitation is different from normal . failure valve leads to formation of color flow at with Niemann chamber . For example , mitral regurgitation ( MR ) is manifested at flow view at left atrium ( LP ), and aortic regurgitation ( AR ) – at LV outflow tract ( VTLZH ).

Scanning by flow length leads to arose novena large area of blood flow , and at transverse plane – to small . Accurate assessment of the area Patolo cal flow is possible only when comparing images scan of different positions and accesses . Required reject sensor by full length and width of the investigated chamber . This allows you to improve the diagnosis

eccentrically directed flows . The severity of lack of accuracy can be assessed. by penetration depth of the regurgitating flow . Negligible regurgitation limited plane of the valve , and heavy reaches dis for Basic sections studied chamber . For determining the degree of regurgitation use indicators of the area of regurgitation and her attitude to the area of ​​the atrium . A value of less than 25% corresponds to an insignificant , from 25 to 50% – moderate and more than 50% – severe regurgitation .

Intracardiac discharge of blood

Atrial septal defect ( MPP ) leads to formation mosaic stream of of the left at right atrium ( PP ). AT connections with low flow rate he may be missed .

The defect of the interventricular septum ( IVS ) reducible dit to formation mosaic stream of of the left at right ventricle ( RV ). The width of the stream roughly corresponds to the size of the defect .

Open arterial duct leads to Figures vaniyu retrograde mosaic stream of descending aorta at pulmonary artery .

Stenoses valve holes

Color Doppler study allows you show and quantitatively assess stenosis valve openings . It displays the area of stenosis. and stream , wherein by characteristics from normal . Stenosis of the valve hole leads to flow formation by type ” candle flame ” at the place of constriction . The color flow has a mosaic structure. with shades of blue , green andyellow colors , reflecting the high speed and turbulent blood flow .

For Doppler color scanning, the signal should be directed parallel to the blood flow . AT about tive case, the degree of stenosis may be underestimated . For improvement of the Doppler signal may con Bova deviation sensor , even if this worsens grayish image . With calcification of valve cusps or fibrous ring color Doppler signal drops out at areas of calcification . The increase in gain leads to reduce clarity . It concerns and anatomical information , and Doppler signal .

Theoretically, the measurement area of the stenotic opening ideally spend at mode color extra plerovskogo study . but with practical point of view this difficult , since as forqualitative measurement of the anatomical size required direction of the ultrasonic beam perpendicular to the investigated structure , and for best doppler signal on The board of the ultrasound beam is parallel to the blood flow .

BENEFITS

The main advantage of color Doppler EC following is a possibility of quick visualization and interpretations of normal and abnormal flows . Overlay color Doppler study onanatomical image does him more understandable for novice researchers . Spectral infor m tion is more challenging for interpretation .

Color Doppler study allows bo more accurately set the control volume of the pulse and line scan permanent – wave Doppler Skog study at according with real direction leniem flow . It allows you to improve the identification of under- sufficiency valves and intracardiac discharge of blood .

Distortion of the Doppler spectrum , observed with a pulse study , with a color Doppler study allows you to easily identify high -speed flows by the appearance of mosaic blood flow .

LIMITATIONS

how and everything echocardiographic techniques , color Doppler study can be maloinfor tive when no good visualization .

The quality of color Doppler studies , as the and pulse , it depends on the frequency of repetition of the pulse sensor and depth of study . With color Doppler skom study possible miss low velocity flow , especially if the signal is weak . Situation are exacerbated etsya at a high value of filter speed and low color gain . Color Doppler scan can mistakenly detect myocardial movement and stem pans , especially at low values of the filter velocity and high color gain values .

With a number of pathologies possible education multiple blood streams at limited space , like at si table , so and at diastole . Total overlay colors more can confuse , than to put an accurate diagnosis .

M-mode echocardiography

For create Images at M – mode ultrasound before is and is accepted only by one the lines scan . This line choose with using cursor by two-dimensional image so that she is wasperpendicular is

followable structure . Sensor reject so way to cursor was strictly perpendicular image . Insofar as at M – mode spend scanning along

one line, it provides much more high forge temporary permitting ability at comparing with two-dimensional Echocardiography . it special important at research nii movable structures.

M – mode presents by myself graphic image niya strength and depths reflected signal at dependencies from of time . Visualized motion and thickness walls ventricles change sizescameras hearts as well also opening and closing valves .

Synchronous a record ECG allows exactly define temporary specifications different of events relationship respectfully cordial cycle . Similarly define temporary specifications blood flow at colored mapping .

CONSTANT WAVE DOPPLER RESEARCH

AT mode constantly – wave doppler research knowledge happens constant broadcast and reception ultra sound signal . Behind score of this is possible check in high speedswithout restrictions at the form effect distortions spectrum .

Technique constantly – wave doppler is following not allows exactly define a source reflected signal at the limits lengths or widths ultrasound ray .

The mode doppler research used are calling for fast search high speed streams at heart. Insofar as Doppler shift frequencies locat ditsya at heard range, for deductions the bestspectrum at deviation and rotation sensor use , in Tom among other things, audio. By the results constantly wave doppler research define optimal a place for installations controlvolume at pulsed research . Constantly – wave Doppler study use for ratings manifestations stenosis and definitions degrees untill fatigue . Also is possible quantitative assessmentintracardiac reset left to the right . By trance tricuspid constantly – wave spectrum can calculate pressure at pulmonary arteries .

PHYSICAL PRINCIPLES OF DOPPLER RESEARCH

WITH effect Doppler we we meet on a daily basis, not realizing of this . Imagine to myself passing through by you car with siren . Tone sirens more tall at approaching car ( morehigh frequency ) than at him removal ( more than low frequency ). Change niya frequencies ( Doppler shift frequency ) depends from speeds the car and original frequencies sirens .Analysis ultrasound waves reflected from boundaries tissue, gives information about the depth and reflective abilities tissues . Classic Doppler is following uses ultrasound waves ,reflected ny from moving red blood cells . Effect Doppler is used for receiving information about speeds blood flow . Speed blood flow determined by by change to frequencies sentand accepted ultrasound momentum . Shift frequencies ( Doppler shift ) about portional respect speeds blood flow to speeds sound and original frequency.

is he computed by the next formula :

where F d – Doppler shift ; F0 – initial frequency ; V – speed blood flow ; WITH  with scab sound .

Therefore , the speed blood flow equals :

F xC V = – ——-.

F0 V more strict the form formula It has following

Fd x With V = ——————- •

2 F0 x Cos0

Original frequency multiplied by 2 so as dopple rovsky shift arises twice : when transfer momentum and at reflection .

Cosine theta (Cose) is introduced at formula for accounting corner between ultrasound by beam and bloodstream .

Cose = 1 if ultrasonic Ray parallel blood current . With this registered maximum speed. Cose = 0 when direction ultrasound ray perpen dicularly bloodstream . With this registeredzero speed. For correct measurements angle between ultra sound by beam and blood flow should be less than 20 ° .

Important consider that at doppler – echocardiography maximum speed succeeds to register at direction ultrasound ray parallel isle dummy bloodstream . AT otherwise casemaximum speed and , accordingly , the gradient Pressure (cm. below) will be undervalued . With this at standard Echocardiography the best quality Images is achieved at directionultrasound ray perpendicular investigated structure .

Insofar as value original frequency (2F0) is at denominator formula, the maximum values soon STI are recorded at using low frequency sensors (2.5 MHz ). Than above maximumspeed blood flow through stenotic valve , the above gradient pressure . It is obvious that at decreasing from version valve for ensure permanent shock

volume required increase speed . Increase speeds can be measured at using Doppler – echocardiography .

Gradient pressure through valve can be calculated with using simplified the equations Bernoulli :

D P = 4 V2,

Where R  gradient pressure ( in mm Hg. Art .); V – maxi little speed blood flow ( in m / s ).

This the equation often is used at doppler – echocardiographic research stenosis and untill fatigue valves as well also intracardiac discharges . High speed indicators blood flowcomplement anatomy chesky information by according to M – mode and two-dimensional Echocardiography . Analysis doppler signal provides information not only about speed, butand direction blood flow . Speed, direction to sensor , from are fighting above isolines ( positive values ), and speed, designed from sensor , – below isolines ( negative values ).

Reflected Doppler signal presents with the battle spectrum speeds by of time . Square under crooked spectrum denoted by as integral speeds blood flow . Value integral speedsblood flow depends on from maximum speeds and of time exile . The indicator can be calculated on most echo cardiographic devices .

Careful analysis spectrum speeds gives infor mation about density flow . Density depends on from numbers red blood cells, moving with certain by speed . With uniform or laminarcharacter blood current most red blood cells moving with the same speed, at the same time speeding up and slowing down . With this spectrum speeds It has narrow the borderand only a little number red blood cells moving with other sko rosty . This phenomenon is described as low variability speed . With turbulent character blood flow through stenoticvalve is observed wide scatter values speeds red blood cells . With this Doppler spectrum you looking ” Filled . “ This phenomenon is described as high variability speeds or “Expansion spectrum . “

Should have at mind that turbulent character blood flow and expansion spectrum often associate, but not are identical high speeds signal . Inten sivness doppler signal on grayishimage is presented different shades gray . Maximum number erythrocytes, driving camping with certain speed, forms dark part spectrum . Few red blood cells, moving with highspeed, form light part spectrum . The best way this it is seen at doppler research ste – nozirovannogo valve . The greatest density spectrum celebrated at contour lines, so as mostred blood cells moving with low by speed directly above or under valve . Small part erythrocy com , speeding up through stenotic the valve moves with high by speed .

AT clinical practice are used modes constantly – wave and pulsed Doppler research . With constantly – wave doppler research are used two piezoelectric crystal . One constantlytransmits as well other constantly takes signal without delays by of time . it allow ate measure high speeds without clear localization the source signal by throughout the lengthUltrasound kovogo ray .

With pulsed doppler research one piezoelectric crystal is used as for re cottages pulse, so and for reception reflected signal through preset time.

Impulse Doppler research allows exactly define a source speed signal . For localization the source ” Control volume ” , about meaningful small rectangle or circle, set at regioninterest , focusing by two-dimensional image . Control volume can shift up and way down by go ultrasound ray for receiving maximum speed .

AT connections with by the presence of delays by of time at at eat reflected ultrasound signal pulsed Doppler study correctly defines speeds only up to 2 m / s .

but pulsed Doppler study allows receive spectrum more high qualities by by comparison with constantly – wave .

With pulsed research frequency repetitions pulses must not less than at two times exceed measurable speed. Frequency repetitions pulses going down with an increase depthsresearch . Maxi little Doppler shift the frequency of which can correctly measure at given frequency repetitions momentum , called the limit Nyquist .

With exceeding limit Nyquist is observed Effect distortions spectrum (aliasing effect ), which leads to artificial change polarity sko rosti and deformations reflected signal .

Effect distortions spectrum can to avoid behind account :

 high frequencies repetitions pulses ;

 multiple control volumes ;

 decrease depths doppler research ;

 offsets isolines spectral scales .

AT clinical practice are used various re presses Echocardiography .

Seroshkalnaya EchoCG : • two-dimensional Echocardiography ;  M – mode EchoCG ( M – motion, English , movement ).

Doppler – echocardiography : • constantly – wave Doppler research ;  imp ulsnoe Doppler research . Various modes Echocardiography not compete as well dopol

ny friend other. how Generally, they use at combining nii . Everything modes Echocardiography use ultrasound, however, differ by way reception and analysis reflected soundwaves .

FIZICH ESKA NATURE ULTRASOUND

Sound presents by myself mechanical fluctuations ha zoobrazny , liquid or dense environment . Each sound characterized by certain frequency, speed and in intensity . Frequencysound presents by myself number cycles dilution and compression at second. Unit measure of frequencies sound is an Hertz ( Hz ) and him derivatives . 1 Hz corresponds to 1cycle at second. Also are used concepts kHz (1 kHz = 103 Hz ) and MHz (1 MHz = 106 Hz ). Often that sound perceived human ear as height sound . Length the waves  thisdistance that passes sound behind one cycle dilution and compression that corresponds to distance between in two consecutive peaks . Frequency and length the wavesinterconnected . Insofar as sound overcomes certain distance behind second than more cycles sound hesitation at second ( more frequency), the in short length the waves . SpeedSound = Frequency Length the waves .

Speed sound is measured at meters at second ( m / s ) and determined by properties environment in which sound spreads . AT soft tissues speed sound with puts 1540 m / s .Intensity or volume sound is measured at decibels. Than above intensity sound , the more distance at which he heard . Sound with by frequency higher than perceived humanchesky ear ( over 20 kHz ), called ultrasound . A technique that uses ultrasound for heart research , got title echocardiography ( echocardiography ). Ultrasound formed thanks toproperty of some crystals perform mechanical fluctuations under WHO by action electricity . The Effect received on rank piezoelectric ( pressure – electricity ). If a to file electricvoltage on piezoelectric crystal, it starts vibrate .

Ultrasonic sensor contains some crystals, which pass on formed ultrasound the waves through body the patient .

Large part ultrasound waves dissipates or absorbed tissues, and only small their part reflected and caught sensor . Reflected the waves deform piezoelectric crystals with image by knowledge electric fields . Reflected signal carries information about the depth and character investigated tissue . AT the greatest degrees reflection ultrasound happened walks onthe border tissue with different density . Veli rank electric field formed reflected ultrasound waves determines intensity and brightness Images on the screen device .

Structures with high reflective capacity (e.g., bones) in grayish image boo are blowing white colors , structures with low reflective ability ( for example , muscle ) – gray color, notreflecting ultrasound structure (e.g., WHO spirit ) – black colors .

Location on the screen structure, which reflected ultrasound depends from delays between transmitted and accepted ultrasound momentum . More deep located structures are displayed at bottom parts picture, then as superficial structures  at top parts screen . So , the image on the screen It has view triangle with top vertex formed ultrasound sensor .

With spreading ultrasound at homogeneous environment happens gradual dissipation and damping signal at the original direction . With passing nii ultrasound through Wednesdaywith different density on the border mediums part ultrasound waves reflected at the reverse direction .

Exactly reflected ultrasound the waves perceived disappear sensor and analyzed ultrasound device . Length ultrasonic the waves connected with by speed and by frequency as follows ratio ( Length Waves = Speed / Frequency ). Insofar as length the waves back proportional to rate than above frequency ultrasound, the in short length the waves .

Than in short length wavelength, the more permitting and less penetrating ability to . So , you sokochastotnye sensors (5.0 to 7.5 MHz) provide the good resolution at researchsuperficial structures and at children ( table . 1.1).

Than below frequency ultrasound, the more length the waves . Than more length wavelength, the less permit walking and more penetrating ability to . So , the low-frequencysensors (2.5 to 3.5 MHz) provide a good penetrating ability at research more deep structures and at adults patients .