اکوکاردیوگرافی به روش تصویر برداری گفته میشود که از امواج صوتـی بـا فرکانـس بـالا (اولتراسوند) بـرای نفـوذ بـه بـدن، انعکاس از ساختمان های مربـوط و تشکیل تصويـر اسـتفاده میکنـد. اصـول پایـه فیزیکی اکوکاردیوگرافـی مـاننـد سـایر انـواع تصویربرداری اولتراسوند است بـا این حـال سخت افزار و نـرم افزار بـرای ارزیابـی سـاختمان و عملکـرد قلبـی بهینه سازی شده اند. از اکوکاردیوگرافی معمولا برای تشخیص بیماری های ساختمانی قلب استفاده میشود.
لیست عناوین این مطلب
اکوکاردیوگرافی چیست و اکوکاردیوگراف چگونه عمل میکند؟
همانطور که گفته شد، اکوکاردیوگرافی یک روش تصویر برداری با استفاده از امواج اولترا سوند است که توسط دستگاه اکوکاردیوگراف انجام میشود. دستگاه های پیشرفته اکوکاردیوگرافی از مبدل هـای منظم شـده مرحله ای استفاده می کننـد کـه تا ۵۱۲ جـزء دارد و به صورت زیر عمل میکند:
- اولتراسوند را به ترتیـب سـاطع می کنـد
- اولتراسوند منعكس میشود
- امواج منعکس شده سپس بـا اجـزای حس گـر، حـس می شـود.
- یک «تبدیل کننـده اسـکن» از اطلاعـات مربـوط بـه زمان بندی و حجـم اولتراسوند برگشـتی استفاده می کند تا تصویر را تشکیل دهـد
ايـن وقايـع به ترتيـب به صـورت «همزمـان» روی میدهند تا تصاویر متحرک بـا تعـداد تصویـر بيـش از ۳۰ تصویر در ثانیه را تشکیل دهنـد ولـی ممکـن اسـت تصاویر از ۱۰۰ تصویر در ثانیـه هـم بیشتر باشـند.
رنگ های تصویر اکوکاردیوگرافی
بر اساس رنگ های زیر میتوان تصویر نشان داده شده را تفسیر کرد:
- میـزان خاکستری شـدن تصاویـر نشـان دهنده شـدت اولتراسـوند برگشـتی اسـت؛
- مايعـات و خون سیاه دیـده می شـوند
- ساختمان های بسیار منعکس کننـده (بازتاب بالا)، مثـل كلسیفیکاسیون در دریچه های قلبـی یـا پریکارد، سفید دیـده می شـوند.
- بافت هایی مثل میوکارد بیشتر خاکستری دیده می شـوند
- بافت هایـی مثـل عـضـلـه بـه شـكل تصويـر خالدار منحصـر بـه فـردی دیده می شوند.
قدرت تفکیک
قدرت تفکیک فضایی اولتراسوند وابسته بـه طـول مـوج اسـت.
- هرچـه طـول مـوج کوچک تر باشـد و هرچـه فرکانس دسته اولتراسوند بیشتر باشـد، قـدرت تفکیک فضایی و توانایی تشخیص ساختمانهای ریز بیشتر است.
- افزایش فرکانس اولتراسوند قـدرت تفکیک را بالا می برد ولی نفـوذ را کاهـش می یابد.
- در تصویربرداری از کودکان یا اکوکاردیوگرافی از راه مری می توان از فرکانس های بالاتـر استفاده کـرد زیـرا در ایـن حـالات می تـوان مـبـدل را بـه ساختمان های مـورد بررسی بسیار نزدیک تـر کـرد، و ایـن موضـوع استفاده از اکوکاردیوگرافی از راه مـری بـرای ثبـت تصاویر با کیفیت بالاتر را توجیه می کنـد.
محاسبه جریان خون
عـلاوه بـر تشکیل تصاویر دو بعدی که در مورد ساختمان و عملکرد قلبی اطلاعاتی فراهم می کند، با استفاده از اصل داپلر بـرای تعیین سرعت جریان خـون، می توان از اکوکاردیوگرافی بـرای بررسی جریـان خـون در قلب و عروق خونی استفاده کرد.
وقتی اولتراسوند تابانده شده از مبـدل از گلبول های قرمـز کـه بـه سـمت مبـدل حرکت می کنند بازتاب می شـود، اولتراسوند بازتاب شـده، مختصری از اولتراسوند ساطع شـده فرکانس بیشتری خواهد داشت؛ وقتی جریان خـون از مبدل دور می شود، برعکس ایـن حـالـت اتفاق می افتـد. تفـاوت فرکانس، تغییر داپلر نـام دارد و به طور مستقیم با سرعت جریـان گلبول های قرمـز مرتبط است.
تعیین اختلاف فشار حفره ها
سرعت جریان خون بیـن دو حفـره به طور مستقیم با اختلاف فشـار بیـن دو حفره مرتبط است. یک شکل تعدیل شـده معادله برنولی P= 4 V^2 اسـت کـه در آن P اختلاف فشار و V سرعت جریـان خـون برحسـب مـتـر بـر ثانیه است. از ایـن معادله در اغلب شرایط بالینی می توان برای محاسبه اختلاف فشـار استفاده کرد.
از ایـن اصـل مـی تـوان بـرای تعیین اختلاف فشار بین حفـرات و دریچه هـا اسـتفاده کرد به طوری که به مرکز ارزیابی کمی در بیماری های دریچه ای تبدیل شـده اسـت. در بررسی های اکوکاردیوگرافیک استاندارد از ۲ نـوع داپلـر اولتراسوند استفاده می شود:
- داپلر طیفی (spectral Doppler) که شامل داپلر با موج ضربانی (pulsed wave Doppler) و داپلر با موج پیوسته (continuous wave Doppler)
- داپلر رنگی (color flow Doppler)
داپلر طیفی
هر دو نـوع داپلر طیفی موجی را نشان میدهند که نشان دهنده سرعت جریـان خـون برحسب زمـان بـر روی محـور افقی و سـرعت بـر روی محور عمودی است.
- داپلر مـوج ضربانی برای ارزیابی جریان های به نسبت آهسته استفاده می شـود و قادر اسـت کـه سـرعت جریان خون را در یک محل خـاص از قلب تعییـن کـنـد.
- داپلر با موج پیوسـته بـرای ارزیابی جریان های با سرعت بالا استفاده می شـود ولی تنها قادر است بیشترین سرعت را در یک جهت نشـان دهـد و نمی تواند سرعت را در یک ناحیه مشخصی از قلب تعیین کند.
هر دوی این روش ها تنها می توانند زمانی سرعت را با دقت تعیین کنند که جهت حرکت جریان خون، هم جهت با خط اسکن اولتراسوند باشـد و جریان هایی که با جهـت اولتراسوند زاویه می سازند، کمتر تخمین زده می شوند.
داپلر جریان رنگی
داپلر جریان رنگی نوعی از داپلر موج ضربانی است که در آن سرعت جریان خون بر حسب یک درجه به صـورت رنگ، کدگذاری می شود و به طور همزمان روی یک تصویر دوبعـدی سیاه و سفید قرار می گیرد که به آن ظاهـر همزمان جریان خون در قلب را میدهد.
انواع اکوکاردیوگرافی
یک بررسی استاندارد کامـل اکوکاردیوگرافی از راه قفسه سینه شامل نماهای دوبعـدی متعـدد با زوایای تصویری مختلف از محلهای مختلف اسکن، همـراه بـا ارزیابی داپلر طبیعی و داپلر جریان رنگی است.
اکوکاردیوگرافی از راه مری
اکوکاردیوگرافی از راه مری نوعی از اکوکاردیوگرافی است که در آن مبـدل در نوک یک اندوسکوپی قرار گرفتـه کـه می تواند در مرى قـرار داده شـود. ایـن اقـدام اجـازه می دهـد که تصاویر نزدیک تـر، بـا مـوانع كمتـر و بـدون نیـاز بـه نفوذ از قفسه سینه، عضلـه و دنده هـا فراهـم شـود. از آن جایی که نفـوذ کمتـری موردنیاز است، می توان از مبدلـی بـا فرکانس بالا استفاده کرد و به خصوص در مورد ساختمان هایی که خلفی تر هستند و کیفیت تصویر و قدرت تفکیک فضایی، اغلب بالاتر از تصاویر استاندارد از طریق قفسه سینه است. در ارزیابی ضایعات کوچک در قلب مثل وژتاسیون های دریچه ای به خصوص در حضـور دریچـه مصنوعی و لختـه داخـل قلبی (شامل ارزیابی زائده دهلیز چپ که در تصویربرداری استاندارد از قفسه سینه دیـدن آنها سخت است)، و ارزیابی اختلالات مادرزادی اکوکاردیوگرافی از راه مـری به آزمون انتخابی تبدیل شـده اسـت.
اکوکاردیوگرافی از راه مری هم نیازمند بی حسی موضعی و هم سیستمیک است که اغلب به صورت آرام بخشی با حفظ هوشیاری است و خطرهایی مانند احتمال آسیب زدن به مری (شامل احتمال نـادر پارگی)، آسپیراسیون و عوارض مربـوط به بی حسی و بیهوشی را دارد. بـرای اکوکاردیوگرافی از راه مـری، اغلـب لازم است بیماران اجـازه بدهند و در حین اقـدام و پس از آن پایـش شـوند. اکوکاردیوگرافی از راه مـری در بیمارانی که لوله تراشـه دارنـد قابل انجام است و به طور معمـول جـهـت پایـش در حيـن عمـل جراحـى قلبـي اسـتفاده می شـود.
استرس اکوکاردیوگرافی
استرس اکوکاردیوگرافی به طور معمـول بـرای ارزیابی عملکرد قلب در زمان ورزش استفاده می شود و می توان از آن برای تشخیص ایسکمی میوکارد یا ارزیابی عملکرد دریچه ای در شرایط ورزشی استفاده کرد.
به طور معمول استرس اکوکاردیوگرافـی بـا نـوار نقاله یا دوچرخه انجام می شود ولی همچنین می توان آن را با استرس دارویی انجام داد که بیشتر انفوزیون وریدی دوبوتامین است (قسمت تصویربرداری استرسی را در مطالـب بـعـدی ببینید).
دستگاه اوتراسوند دستی
درحالی که دستگاه های اکوکاردیوگرافی معمـول، بـزرگ، پرحجم و گران قیمت هستند، در دهه گذشته دستگاه های اولتراسوند کوچک دستی ( hand-held ultrasound equipment) ساخته شده اند کـه امـروزه امکان تصویربرداری با کیفیت را با وسایل کوچکی که در ویزیت ها قابـل حمـل اسـت، فراهم می کنـد. این دستگاه های به نسبت ارزان در حال حاضـر قابلیت های کامل را ندارند ولی در صورت استفاده توسـط افـراد مجرب، ابزار غربال گری بسیار خوبی محسوب می شوند.
با توجـه بـه این کـه ایـن دستگاه ها کوچک تر و ارزان تر هستند استفاده از آنها نه تنها توسط متخصصین قلب، بلکه توسط پزشکان اورژانس، متخصصین مراقبت ویژه، متخصصین بیهوشی و متخصصین داخلی در حال افزایش است.
