RU2830638C1 - Method for ultrasonic diagnosis of abnormal position and branching of aortic arch in newborns and infants - Google Patents
Method for ultrasonic diagnosis of abnormal position and branching of aortic arch in newborns and infants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2830638C1 RU2830638C1 RU2024113262A RU2024113262A RU2830638C1 RU 2830638 C1 RU2830638 C1 RU 2830638C1 RU 2024113262 A RU2024113262 A RU 2024113262A RU 2024113262 A RU2024113262 A RU 2024113262A RU 2830638 C1 RU2830638 C1 RU 2830638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aortic arch
- trachea
- diagnosed
- determining
- arch
- Prior art date
Links
- 210000002376 aorta thoracic Anatomy 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 title description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 title description 5
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 claims abstract description 36
- 208000006906 Vascular Ring Diseases 0.000 claims abstract description 31
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 claims abstract description 15
- 210000003270 subclavian artery Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 230000001594 aberrant effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims abstract description 9
- 210000001370 mediastinum Anatomy 0.000 claims abstract description 7
- 206010067407 Right aortic arch Diseases 0.000 claims abstract description 6
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 17
- 210000003017 ductus arteriosus Anatomy 0.000 claims description 7
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 abstract description 18
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 7
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 description 7
- 238000010967 transthoracic echocardiography Methods 0.000 description 6
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 4
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 208000002330 Congenital Heart Defects Diseases 0.000 description 3
- 210000001168 carotid artery common Anatomy 0.000 description 3
- 208000028831 congenital heart disease Diseases 0.000 description 3
- 230000002169 extracardiac Effects 0.000 description 3
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 3
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 2
- 206010039897 Sedation Diseases 0.000 description 2
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 2
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 2
- 238000013130 cardiovascular surgery Methods 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 2
- 230000036280 sedation Effects 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 2
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 238000012285 ultrasound imaging Methods 0.000 description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 2
- 206010003497 Asphyxia Diseases 0.000 description 1
- 208000035211 Heart Murmurs Diseases 0.000 description 1
- 208000020244 Kommerell diverticulum Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010035669 Pneumonia aspiration Diseases 0.000 description 1
- 206010065873 Pulmonary fistula Diseases 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 description 1
- 208000008784 apnea Diseases 0.000 description 1
- 201000009807 aspiration pneumonia Diseases 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000007675 cardiac surgery Methods 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000010968 computed tomography angiography Methods 0.000 description 1
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 1
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000414 obstructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000003793 prenatal diagnosis Methods 0.000 description 1
- 210000001147 pulmonary artery Anatomy 0.000 description 1
- 210000003492 pulmonary vein Anatomy 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 210000001562 sternum Anatomy 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
- 230000009747 swallowing Effects 0.000 description 1
- 210000001541 thymus gland Anatomy 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000002627 tracheal intubation Methods 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 210000002385 vertebral artery Anatomy 0.000 description 1
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к области медицины, в частности к лучевой диагностике, и предназначен для ультразвуковой оценки пространственной анатомии системы дуги аорты, а именно определения латерализации поперечной дуги аорты, хода и расположения артериального протока и установления характера отхождения брахиоцефальных артерий. Полученная информация может быть использована для ультразвуковой диагностики аномалий положения и ветвления дуги аорты (сосудистых колец) у новорожденных и детей раннего возраста.The proposed method relates to the field of medicine, in particular to radiation diagnostics, and is intended for ultrasound assessment of the spatial anatomy of the aortic arch system, namely, determining the lateralization of the transverse aortic arch, the course and location of the arterial duct, and establishing the nature of the origin of the brachiocephalic arteries. The information obtained can be used for ultrasound diagnostics of anomalies in the position and branching of the aortic arch (vascular rings) in newborns and young children.
Врожденные аномалии дуги аорты и брахиоцефальных артерий, образующие сосудистое кольцо, представлены широким спектром анатомических вариантов и форм, которые включают в себя двойную дугу аорты, аномальное расположение брахиоцефальных артерий и артериального протока/связки при правой и левой дуге аорты. Девиантное положение дуги аорты и ее ветвей, а также аномальный ход артериального протока нарушают сложную топографию органов верхнего средостения и в определенных случаях приводят к формированию сосудистых колец вокруг трахеи и пищевода с разной степенью их сдавления (Шаталов К.В. Сосудистые кольца и сосудистые петли. В кн.: Бокерия Л.А., Шаталов К.В. Детская кардиохирургия: руководство для врачей. М.: НЦССХ им. А.Н. Бакулева; 2016: 747–57). Клинические проявления сосудистых колец обусловлены степенью компрессии центральных дыхательных путей и/или пищевода, а также степенью повреждающего действия крупного пульсирующего сосуда на их стенку. У новорожденных и детей раннего возраста обсуждаемые аномалии становятся причиной гибели ребенка в приступе апноэ, асфиксии или вследствие аспирационной пневмонии (Григорьянц Т.Р., Ким А.И., Рогова Т.В., Акатов Д.С. Сосудистые кольца: современное состояние проблемы. Детские болезни сердца и сосудов. 2022; 19 (4): 263–71).Congenital anomalies of the aortic arch and brachiocephalic arteries that form a vascular ring are represented by a wide range of anatomical variants and forms, which include a double aortic arch, abnormal location of the brachiocephalic arteries and arterial duct/ligament at the right and left aortic arch. Deviant position of the aortic arch and its branches, as well as abnormal course of the arterial duct disrupt the complex topography of the organs of the upper mediastinum and, in certain cases, lead to the formation of vascular rings around the trachea and esophagus with varying degrees of compression (Shatalov K.V. Vascular rings and vascular loops. In the book: Bokeria L.A., Shatalov K.V. Pediatric cardiac surgery: a manual for doctors. Moscow: A.N. Bakulev National Center for Cardiovascular Surgery; 2016: 747–57). Clinical manifestations of vascular rings are determined by the degree of compression of the central respiratory tract and/or esophagus, as well as the degree of damaging effect of a large pulsating vessel on their wall. In newborns and young children, the anomalies under discussion cause the child's death during an attack of apnea, asphyxia, or as a result of aspiration pneumonia (Grigoryants T.R., Kim A.I., Rogova T.V., Akatov D.S. Vascular rings: the current state of the problem. Children's diseases of the heart and blood vessels. 2022; 19 (4): 263–71).
Неожиданный ход артерий средостения может вызвать затруднения при кардиохирургических, торакальных или ларингологических операциях, а также при катетеризации крупных сосудов в ходе других инвазивных вмешательств. Ход и анатомия сосудов должны быть точно установлены перед любыми плановыми операциями на грудной клетке и шее даже при отсутствии симптомов, указывающих на конфликт между дыхательными путями и пищеводом.The unexpected course of the mediastinal arteries may cause difficulties during cardiac, thoracic, or laryngeal surgery, as well as during catheterization of large vessels during other invasive procedures. The course and anatomy of the vessels must be accurately determined before any elective chest and neck surgery, even in the absence of symptoms indicating conflict between the airway and esophagus.
Компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ) органов грудной клетки позволяют в разных плоскостях получить изображения экстракардиальных структур сердца (магистральные сосуды и их ветви, артериальный проток), центральных дыхательных путей (трахея, главные бронхи), оценить их взаимоотношение друг с другом, а также компрессию трахеи и пищевода в одном исследовании. Однако, несмотря на высокую информативность, оба метода имеют ряд недостатков и ограничений в отношении их использования в педиатрической популяции. Ионизирующее излучение, неизбежное при выполнении КТ, и длительное время визуализации, требуемое для МРТ, которое приводит к необходимости применения седации или даже анестезии с интубацией, являются основными проблемами, в частности, при проведении диагностических процедур в периоде новорожденности и у пациентов с потенциально скомпрометированными дыхательными путями (с сосудистым кольцом) (Schooler G., Cravero J.P., Callahan M.J. Assessing and conveying risks and benefits of imaging in neonates using ionizing radiation and sedation/anesthesia. Pediatr. Radiol. 2021; 52: 616–21; Brenner D., Elliston C., Hall E., Berdon W. Estimated risks of radiation-induced fatal cancer from pediatric CT. AJR Am. J. Roentgenol. 2001; 176 (2): 289–96). Поэтому данные виды обследования не следует применять в качестве рутинного диагностического скрининга в детском возрасте, особенно у новорожденных пациентов. Стоит отметить, что КТ и МРТ относятся к категории дорогостоящих исследований.Computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) of the chest organs allow obtaining images of extracardiac structures of the heart (major vessels and their branches, arterial duct), central respiratory tract (trachea, main bronchi) in different planes, assessing their relationship with each other, as well as compression of the trachea and esophagus in one study. However, despite the high information content, both methods have a number of disadvantages and limitations regarding their use in the pediatric population. Ionizing radiation, which is inevitable when performing CT, and the long imaging time required for MRI, which leads to the need for sedation or even anesthesia with intubation, are major concerns, particularly when performing diagnostic procedures in the neonatal period and in patients with potentially compromised airways (with a vascular ring) (Schooler G., Cravero J.P., Callahan M.J. Assessing and conveying risks and benefits of imaging in neonates using ionizing radiation and sedation/anesthesia. Pediatr. Radiol. 2021; 52: 616–21; Brenner D., Elliston C., Hall E., Berdon W. Estimated risks of radiation-induced fatal cancer from pediatric CT. AJR Am. J. Roentgenol. 2001; 176 (2): 289–96). Therefore, these types of examination should not be used as routine diagnostic screening in childhood, especially in newborn patients. It is worth noting that CT and MRI are expensive studies.
В педиатрической популяции ультразвуковая диагностика (эхокардиография) является методом выбора в связи с общедоступностью, возможностью предоставления информации в реальном времени, отсутствием ионизирующего излучения и противопоказаний.In the pediatric population, ultrasound diagnostics (echocardiography) is the method of choice due to its general availability, the ability to provide information in real time, the absence of ionizing radiation and contraindications.
Эхокардиография достаточно точно позволяет оценить двухмерную анатомию (размеры и непрерывность хода дуги) при обструктивных аномалиях дуги аорты, таких как коарктация и перерыв дуги, а применение допплеровских режимов – оценить гемодинамику. Однако методика стандартной трансторакальной эхокардиографии ограничена проекциями, получаемыми в парасагиттальных плоскостях, не отражающих синтопию дуги аорты и трахеи. При этом экстракардиальные структуры сердца на протяжении большей части своего хода скрыты костными структурами грудной клетки и аэрируемой легочной тканью/дыхательными путями, которые экранируют область исследования и ухудшают качество ультразвукового изображения (Захарова О.Е., Плахова В.В. Эхокардиография для решения кардиохирургических задач у новорожденных и детей раннего возраста с аномалиями дуги аорты и брахиоцефальных сосудов. Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2019; 61 (1): 14–20).Echocardiography allows for a fairly accurate assessment of the two-dimensional anatomy (size and continuity of the arch) in obstructive anomalies of the aortic arch, such as coarctation and arch interruption, and the use of Doppler modes allows for an assessment of hemodynamics. However, the standard transthoracic echocardiography technique is limited to projections obtained in parasagittal planes that do not reflect the syntopy of the aortic arch and trachea. In this case, the extracardiac structures of the heart are hidden for most of their course by the bone structures of the chest and aerated lung tissue/airways, which screen the area of study and degrade the quality of the ultrasound image (Zakharova O.E., Plakhova V.V. Echocardiography for solving cardiac surgical problems in newborns and young children with anomalies of the aortic arch and brachiocephalic vessels. Thoracic and cardiovascular surgery. 2019; 61 (1): 14–20).
Трансторакальная ультразвуковая визуализация у новорожденных и детей раннего возраста отличается от эхокардиографической визуализации у более старших пациентов. Анатомо-физиологические особенности данного периода (тонкие структуры передней грудной клетки с менее выраженным окостенением и гипоэхогенная ткань вилочковой железы) обусловливают оптимальную трансторакальную ультразвуковую визуализацию для эхокардиографического исследования экстракардиальных структур сердца (He X., Chen J., Li G. Study on the views and methods of ultrasonic screening and diagnosis for abnormal aortic arch in infants. Cardiovasc. Ultrasound. 2021; 19 (1): 8).Transthoracic ultrasound imaging in neonates and young children differs from echocardiographic imaging in older patients. The anatomical and physiological characteristics of this period (thin structures of the anterior chest with less pronounced ossification and hypoechoic tissue of the thymus gland) determine the optimal transthoracic ultrasound imaging for echocardiographic examination of extracardiac structures of the heart (He X., Chen J., Li G. Study on the views and methods of ultrasonic screening and diagnosis for abnormal aortic arch in infants. Cardiovasc. Ultrasound. 2021; 19 (1): 8).
Все вышеизложенное определяет актуальность и перспективность разработки способа ультразвуковой оценки анатомии дуги аорты и брахиоцефальных артерий, позволяющего установить сложную пространственную анатомию врожденных аномалий дуги аорты и ее ветвей (сосудистых колец) у новорожденных и детей раннего возраста.All of the above determines the relevance and prospects of developing a method for ultrasound assessment of the anatomy of the aortic arch and brachiocephalic arteries, which makes it possible to establish the complex spatial anatomy of congenital anomalies of the aortic arch and its branches (vascular rings) in newborns and young children.
На сегодняшний день ультразвуковая семиотика врожденных аномалий дуги аорты и брахиоцефальных артерий (сосудистых колец) не разработана, не предложен комплексный подход, который мог бы быть применим не только к определенному анатомическому варианту порока, но и к различным аномалиям положения и ветвления дуги аорты. Имеющиеся в литературе сообщения об ультразвуковой диагностике сосудистых колец носят спорадический характер – представляют собой иллюстрацию собственного опыта или сообщение об единичных клинических случаях, где авторы демонстрируют промежуточные (нестандартные) эхокардиографические срезы, позволяющие только заподозрить установленную патологию (Mądry W., Zacharska-Kokot E., Karolczak M.A. Methodology of echocardiographic analysis of morphological variations of the aortic arch and its branches in children – own experience. J. Ultrason. 2019; 19 (76): 24–42; Bhat Y., Alhabshan F., Almesned A., Alqwaee A. Can echocardiography aid in diagnosing vascular rings? Cureus. 2023; 15 (12): e50899; de Souza G.G., Guimarães A.F.M., Wang R. et al. Role of transthoracic echocardiography in the diagnosis of double aortic arch. Arq. Bras. Cardiol.: Imagem. Сardiovasc. 2022; 35 (1): eabc267; Bjorkman K.R., Thattaliyath B., Ashwath R. The tracheal sweep: novel use of tracheal landmark in echocardiography to determine aortic arch sidedness. Authorea. September 28, 2023; He X., Chen J., Li G. Study on the views and methods of ultrasonic screening and diagnosis for abnormal aortic arch in infants. Cardiovasc. Ultrasound. 2021; 19 (1): 8).To date, ultrasound semiotics of congenital anomalies of the aortic arch and brachiocephalic arteries (vascular rings) has not been developed; a comprehensive approach has not been proposed that could be applied not only to a specific anatomical variant of the defect, but also to various anomalies of the position and branching of the aortic arch. Available literature reports on ultrasound diagnostics of vascular rings are sporadic - they represent an illustration of their own experience or a report on isolated clinical cases, where the authors demonstrate intermediate (non-standard) echocardiographic sections that only allow one to suspect the established pathology (Mądry W., Zacharska-Kokot E., Karolczak M.A. Methodology of echocardiographic analysis of morphological variations of the aortic arch and its branches in children - own experience. J. Ultrason. 2019; 19 (76): 24-42; Bhat Y., Alhabshan F., Almesned A., Alqwaee A. Can echocardiography aid in diagnosing vascular rings? Cureus. 2023; 15 (12): e50899; de Souza G.G., Guimarães A.F.M., Wang R. et al. Role of transthoracic echocardiography in the diagnosis of double aortic arch. Arq. Bras. Cardiol.: Imagem. Сardiovasc. 2022; 35(1): eabc267; Bjorkman K.R., Thattaliyath B., Ashwath R. The tracheal sweep: novel use of tracheal landmark in echocardiography to determine aortic arch sidedness. Authorea. September 28, 2023; He X., Chen J., Li G. Study on the views and methods of ultrasonic screening and diagnosis for abnormal aortic arch in infants. Cardiovasc. Ultrasound. 2021; 19 (1): 8).
Наиболее близким к заявляемому способу является способ того же назначения, предусматривающий комбинацию трех проекций, получаемых из супрастернального и высокого парастернального доступов в парaсагиттальных и фронтальных плоскостях (Bhat Y., Alhabshan F., Almesned A. et al. Can echocardiography aid in diagnosing vascular rings? Cureus. 2023; 15 (12): e50899). Первые две проекции воспроизводятся из классического супрастернального доступа: 1-я проекция при ориентации метки датчика на 3 ч условного циферблата визуализирует ход и бифуркацию первого брахиоцефального сосуда и позволяет заподозрить аберрантный ход подключичной артерии; 2-я проекция представляет собой непрерывное парасагиттальное сканирование по длинной оси дуги аорты (метка датчика направлена на 12 ч), в ходе которого левая дуга аорты визуализируется слева, а правая – справа от хрящей трахеи. Служит для определения латерализации дуги аорты. Третью проекцию получают из высокого парастернального доступа с поперечной ориентацией датчика и фронтальным наклоном плоскости сканирования за грудину, это позволяет установить взаимное расположение между нисходящим отделом аорты, левой и правой нижними легочными венами и телом позвонка.The closest to the claimed method is a method of the same purpose, which provides for a combination of three projections obtained from the suprasternal and high parasternal approaches in the parasagittal and frontal planes (Bhat Y., Alhabshan F., Almesned A. et al. Can echocardiography aid in diagnosing vascular rings? Cureus. 2023; 15 (12): e50899). The first two projections are reproduced from the classical suprasternal approach: the 1st projection, with the sensor mark oriented at 3 o'clock on the conventional clock face, visualizes the course and bifurcation of the first brachiocephalic vessel and allows one to suspect an aberrant course of the subclavian artery; The 2nd projection is a continuous parasagittal scan along the long axis of the aortic arch (the sensor mark is directed at 12 o'clock), during which the left aortic arch is visualized on the left, and the right one - on the right of the tracheal cartilages. It is used to determine the lateralization of the aortic arch. The third projection is obtained from a high parasternal approach with a transverse orientation of the sensor and a frontal tilt of the scanning plane behind the sternum, which allows us to establish the relative position between the descending aorta, the left and right inferior pulmonary veins and the vertebral body.
Несмотря на все достоинства технического решения, такой способ визуализации недостаточно информативен и точен. Воспроизведение первого брахиоцефального сосуда может быть затруднено у пациентов с определенным типом ветвления. При нетипичном отхождении позвоночной артерии от общей сонной артерии или в случае отхождения общих сонных артерий одним стволом, бифуркация первой ветви будет маскировать аберрантный ход подключичной артерии. Двойная дуга аорты с двумя функционирующими дугами или участком атрезии между левыми общей сонной и подключичной артериями также не будет иметь бифуркации первого сосуда. В случае двойной дуги аорты с атрезией дистального сегмента левой дуги данная проекция в комбинации с двумя последующими не позволит дифференцировать ее от соответствующего варианта правой дуги. При парасагиттальном сканировании по длинной оси дуги аорты идентификация положения дуги и артериального протока основывается на субъективном впечатлении оператора, поскольку дуга аорты/артериальный проток и трахея не просматриваются одновременно на парасагиттальных срезах. Использование данной проекции ограничено в случае перерыва/атрезии или гипоплазии дуги аорты. Все это значительно снижает информативность способа. Кроме того, трудности представляет объективная характеристика пространственной анатомии дуги аорты и ее ветвей. Сагиттальное сканирование не отображает синтопию исследуемых сосудов.Despite all the advantages of the technical solution, this method of visualization is not informative and accurate enough. Reproduction of the first brachiocephalic vessel may be difficult in patients with a certain type of branching. In the case of an atypical origin of the vertebral artery from the common carotid artery or in the case of the origin of the common carotid arteries by one trunk, the bifurcation of the first branch will mask the aberrant course of the subclavian artery. A double aortic arch with two functioning arches or an atresia area between the left common carotid and subclavian arteries will also not have a bifurcation of the first vessel. In the case of a double aortic arch with atresia of the distal segment of the left arch, this projection in combination with the two subsequent ones will not allow differentiating it from the corresponding variant of the right arch. In parasagittal scanning along the long axis of the aortic arch, identification of the arch and ductus arteriosus position is based on the operator's subjective impression, since the aortic arch/ductus arteriosus and trachea are not simultaneously visible on parasagittal sections. The use of this projection is limited in the case of a break/atresia or hypoplasia of the aortic arch. All this significantly reduces the informativeness of the method. In addition, objective characterization of the spatial anatomy of the aortic arch and its branches is difficult. Sagittal scanning does not display the syntopy of the vessels under study.
Технической проблемой изобретения является обеспечение повышения информативности ультразвуковой оценки анатомо-топографического состояния дуги аорты и ее ветвей, позволяющей диагностировать аномалии дуги аорты, образующие сосудистое кольцо.The technical problem of the invention is to increase the information content of the ultrasound assessment of the anatomical and topographic state of the aortic arch and its branches, allowing for the diagnosis of anomalies of the aortic arch that form a vascular ring.
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение точности оценки пространственной анатомии дуги аорты и ее ветвей.The technical result of the proposed method is an increase in the accuracy of assessing the spatial anatomy of the aortic arch and its branches.
Указанный технический результат достигается тем, что в ходе проведения эхокардиографического исследования для оценки анатомии дуги аорты у новорожденных и детей раннего возраста дополнительно к стандартным проекциям воспроизводят комбинацию из двух последовательных поперечных срезов области верхнего средостения.The specified technical result is achieved by the fact that during the course of an echocardiographic study to assess the anatomy of the aortic arch in newborns and young children, in addition to standard projections, a combination of two consecutive transverse sections of the upper mediastinum region is reproduced.
Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.
У новорожденных и детей раннего возраста при проведении трансторакальной эхокардиографии с помощью секторного фазированного ультразвукового датчика, используемого для кардиологических исследований в педиатрии и неонатологии (рекомендованный частотный диапазон 4–12, 3–8 МГц), из высокого парастернального доступа путем ориентации метки датчика на 3 ч условного циферблата (левое плечо пациента) в краниальном направлении выполняют поперечное сканирование области верхнего средостения, в ходе которого получают и оценивают комбинацию из двух последовательных срезов, проходящих через трахею:In neonates and young children, when performing transthoracic echocardiography using a sector phased ultrasound transducer used for cardiological studies in pediatrics and neonatology (recommended frequency range 4–12, 3–8 MHz), from a high parasternal approach by orienting the transducer mark at 3 o'clock on the conventional clock face (the patient's left shoulder) in the cranial direction, transverse scanning of the upper mediastinum is performed, during which a combination of two consecutive sections passing through the trachea is obtained and evaluated:
1-й – на уровне поперечной дуги аорты и артериального протока, при наличии в нем кровотока. Исходным ориентиром для получения данной проекции может служить визуализация магистральных сосудов (аорты, легочной артерии) из высокого парастернального доступа по короткой оси, откуда при помощи небольшого наклона акустического луча к голове удается воспроизвести необходимую проекцию. Латерализацию дуги аорты, артериального протока устанавливают относительно трахеи следующим образом: при расположении дуги аорты/артериального протока слева от трахеи диагностируют левую дугу, левый артериальный проток, при визуализации дуги аорты, артериального протока справа от трахеи диагностируют правую дугу, правый артериальный проток, при двухстороннем – двойную дугу аорты. Трахею идентифицируют как гиперэхогенное кольцо, дающее акустическую тень по ходу ультразвукового луча; в режиме цветового допплеровского картирования ориентиром служит появление «мерцающего артефакта» в просвете трахеи и дистальнее, вдоль акустической тени;1st — at the level of the transverse aortic arch and the arterial duct, if there is blood flow in it. The initial reference point for obtaining this projection can be visualization of the main vessels (aorta, pulmonary artery) from a high parasternal approach along the short axis, from where the required projection can be reproduced using a slight tilt of the acoustic beam toward the head. Lateralization of the aortic arch and arterial duct is established relative to the trachea as follows: when the aortic arch/arterial duct is located to the left of the trachea, the left arch and left arterial duct are diagnosed; when the aortic arch and arterial duct are visualized to the right of the trachea, the right arch and right arterial duct are diagnosed; with bilateral imaging, a double aortic arch is diagnosed. The trachea is identified as a hyperechoic ring that produces an acoustic shadow along the course of the ultrasound beam; in the color Doppler mapping mode, the reference point is the appearance of a “flickering artifact” in the lumen of the trachea and distally, along the acoustic shadow;
2-й – на уровне отхождения брахиоцефальных артерий непосредственно от дуги аорты. Данный срез получают путем небольшого смещения ультразвукового датчика в краниальном направлении из предыдущей проекции, он служит для определения количества и относительного диаметра брахиоцефальных артерий, а также их взаиморасположения с трахеей. Оценку среза проводят следующим образом: при визуализации трех брахиоцефальных артерий (первая имеет несколько больший диаметр), расположенных вдоль по прямой линии слева от трахеи, исключают аберрантный ход правой подключичной артерии, который является вариантом нормы; при обнаружении трех брахиоцефальных артерий относительно равного диаметра, расположенных вдоль прямой линии на равном расстоянии друг от друга слева или справа от трахеи, диагностируют аберрантный ход подключичной артерии; при зеркально-симметричном относительно трахей расположении четырех брахиоцефальных артерий, которые выполняют углы равнобедренной трапеции, дифференцируют анатомию двойной дуги аорты от правой дуги с зеркальным типом ветвления.2nd - at the level of the origin of the brachiocephalic arteries directly from the aortic arch. This section is obtained by slightly shifting the ultrasound sensor in the cranial direction from the previous projection; it serves to determine the number and relative diameter of the brachiocephalic arteries, as well as their relative position with the trachea. The section is assessed as follows: when visualizing three brachiocephalic arteries (the first has a slightly larger diameter) located along a straight line to the left of the trachea, an aberrant course of the right subclavian artery is excluded, which is a normal variant; when detecting three brachiocephalic arteries of relatively equal diameter located along a straight line at an equal distance from each other to the left or right of the trachea, an aberrant course of the subclavian artery is diagnosed; with a mirror-symmetrical arrangement of the four brachiocephalic arteries relative to the trachea, which form the angles of an isosceles trapezoid, the anatomy of the double aortic arch is differentiated from the right arch with a mirror-symmetrical type of branching.
Пример 1Example 1
Новорожденный А., 1 сут жизни, поступил в отделение реанимации и интенсивной терапии новорожденных и недоношенных детей для обследования и верификации пренатально выявленной аномалии дуги аорты. Где при проведении трансторакального эхокардиографического исследования предложенным способом было диагностировано двойное сосудистое кольцо вокруг трахеи и пищевода, образованное двойной дугой аорты и левым артериальным протоком. Датчик устанавливали в высокую парастернальную позицию с ориентацией метки на левое плечо пациента и с помощью небольшой амплитуды движения датчика в краниальном направлении последовательно воспроизвели сначала срез на уровне поперечной дуги аорты, на котором справа и слева от трахеи были визуализированы соответственно правая и левая (меньшего диаметра) дуги аорты, а также левый открытый артериальный проток; затем проекцию на уровне отхождения брахиоцефальных артерий, которая продемонстрировала зеркально-симметричное расположение сосудов относительно трахеи. В ходе предоперационной подготовки ультразвуковой диагноз двойной дуги аорты был подтвержден с помощью мультиспиральной компьютерной томографической ангиографии сосудов (МСКТ-АГ), которая в дополнение к основному диагнозу показала компрессию трахеи и пищевода.Newborn A., 1 day old, was admitted to the neonatal and premature infants intensive care unit for examination and verification of a prenatally detected aortic arch anomaly. Where, during a transthoracic echocardiographic examination using the proposed method, a double vascular ring around the trachea and esophagus formed by a double aortic arch and the left arterial duct was diagnosed. The sensor was installed in a high parasternal position with the marker oriented toward the patient's left shoulder and, using a small amplitude of sensor movement in the cranial direction, a section was sequentially reproduced first at the level of the transverse aortic arch, on which the right and left (smaller diameter) aortic arches, respectively, as well as the left patent arterial duct were visualized to the right and left of the trachea; then a projection at the level of the origin of the brachiocephalic arteries, which demonstrated a mirror-symmetrical arrangement of the vessels relative to the trachea. During preoperative preparation, the ultrasound diagnosis of double aortic arch was confirmed by multislice computed tomography angiography of vessels (MSCT-AG), which, in addition to the main diagnosis, showed compression of the trachea and esophagus.
Пример 2Example 2
Пациент В., 2-х лет. Из анамнеза известно, что шум в сердце выслушан в возрасте 6 мес. По данным эхокардиографии, выполненной по месту жительства, заподозрена коронарно-легочная фистула. Со слов мамы, симптомы нарушения глотания и/или дыхания не отмечались. По данным стандартной трансторакальной эхокардиографии, полученным при парасагиттальном сканировании из супрастернального доступа, была заподозрена правая дуга аорты с зеркальным типом ветвления. Для верификации анатомии порока был использован предложенный способ. При воспроизведении поперечного среза на уровне дуги аорты визуализировалась правая дуга аорты, от которой влево отходил брахиоцефальный сосуд. Срез на уровне отхождения брахиоцефальных артерий от дуги продемонстрировал патогномоничный признак анатомии двойной дуги аорты – зеркально-симметричное расположение сосудов относительно трахеи. Это позволило установить предварительный диагноз: сосудистое кольцо вокруг трахеи и пищевода, образованное двойной дугой аорты с участком атрезии левой дуги. Установленная при проведении трансторакальной эхокардиографии анатомия порока была подтверждена по данным МСКТ и в дальнейшем верифицирована интраоперационно.Patient V., 2 years old. According to the anamnesis, a heart murmur was heard at the age of 6 months. Based on echocardiography performed at the place of residence, a coronary-pulmonary fistula was suspected. According to the mother, there were no symptoms of swallowing and/or breathing disorders. Based on the data of standard transthoracic echocardiography obtained during parasagittal scanning from the suprasternal approach, a right aortic arch with a mirror-image type of branching was suspected. The proposed method was used to verify the anatomy of the defect. When reproducing a cross-section at the level of the aortic arch, the right aortic arch was visualized, from which the brachiocephalic vessel branched off to the left. A section at the level of the branching of the brachiocephalic arteries from the arch demonstrated a pathognomonic sign of the anatomy of a double aortic arch - a mirror-symmetrical arrangement of the vessels relative to the trachea. This allowed us to establish a preliminary diagnosis: a vascular ring around the trachea and esophagus, formed by a double aortic arch with a section of atresia of the left arch. The anatomy of the defect established during transthoracic echocardiography was confirmed by MSCT data and subsequently verified intraoperatively.
Пример 3Example 3
Пациент Д., 3 мес, прибыл для уточнения анатомии порока. Из анамнеза известно, что врожденный порок сердца (ВПС) – сосудистое кольцо, образованное правой дугой аорты и левым артериальным протоком, установлен во II триместре беременности. В ходе проведения трансторакальной эхокардиографии с помощью воспроизведения двух поперечных проекций области верхнего средостения, на которых дуга аорты визуализировалась справа от трахеи, при этом три брахиоцефальных сосуда, отходящих от дуги, имели относительно равный диаметр, удалось не только верифицировать пренатальный диагноз правой дуги аорты, но и диагностировать аберрантное отхождение левой подключичной артерии от дивертикула Коммерелля, что позволило детализировать анатомию ВПС. Анатомия порока, описанная по данным эхокардиографического исследования полностью соответствовала интраоперационной картине.Patient D., 3 months old, arrived to clarify the anatomy of the defect. It is known from the anamnesis that the congenital heart defect (CHD) is a vascular ring formed by the right aortic arch and the left arterial duct, diagnosed in the second trimester of pregnancy. During transthoracic echocardiography using two transverse projections of the upper mediastinum, in which the aortic arch was visualized to the right of the trachea, while the three brachiocephalic vessels extending from the arch had a relatively equal diameter, it was possible not only to verify the prenatal diagnosis of the right aortic arch, but also to diagnose an aberrant origin of the left subclavian artery from Kommerell's diverticulum, which made it possible to detail the anatomy of the CHD. The anatomy of the defect, described according to the echocardiographic study data, was completely consistent with the intraoperative picture.
Предлагаемый способ позволяет в режиме реального времени с помощью ультразвукового исследования получить достаточный объем диагностической информации о пространственной анатомии дуги аорты и ее ветвей у новорожденных и детей раннего возраста как в норме, так и при различных врожденных аномалиях дуги аорты, образующих сосудистое кольцо, что в практическом отношении поможет определить адекватную тактику ведения таких пациентов, а при необходимости – объем хирургического вмешательства.The proposed method allows, in real time, using ultrasound examination, to obtain a sufficient amount of diagnostic information about the spatial anatomy of the aortic arch and its branches in newborns and young children, both in the norm and with various congenital anomalies of the aortic arch that form a vascular ring, which in practical terms will help to determine adequate tactics for managing such patients, and, if necessary, the scope of surgical intervention.
Таким образом, применение предлагаемого способа по сравнению с прототипом обеспечивает более детальную и полную диагностику различных аномалий положения и ветвления дуги аорты у новорожденных и детей раннего возраста.Thus, the use of the proposed method, in comparison with the prototype, provides a more detailed and complete diagnosis of various anomalies of the position and branching of the aortic arch in newborns and young children.
Claims (1)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2830638C1 true RU2830638C1 (en) | 2024-11-26 |
| RU2830638C9 RU2830638C9 (en) | 2024-12-13 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2846675C1 (en) * | 2025-02-18 | 2025-09-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for examination of vertebral artery in variant anatomy |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2261652C2 (en) * | 2003-10-14 | 2005-10-10 | ГУ Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения им. акад. Е.Н. Мешалкина МЗ РФ | Method for evaluation of branching coronary arteries at transposition of the main vessels in small children |
| RU2539993C2 (en) * | 2013-04-26 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный Центр сердца, крови и Эндокринологии имени В.А. Алмазова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for describing anatomy of heart and great vessels |
| US20200205772A1 (en) * | 2017-04-27 | 2020-07-02 | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. | Ultrasonic detection method and ultrasonic imaging system for fetal heart |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2261652C2 (en) * | 2003-10-14 | 2005-10-10 | ГУ Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения им. акад. Е.Н. Мешалкина МЗ РФ | Method for evaluation of branching coronary arteries at transposition of the main vessels in small children |
| RU2539993C2 (en) * | 2013-04-26 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный Центр сердца, крови и Эндокринологии имени В.А. Алмазова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for describing anatomy of heart and great vessels |
| US20200205772A1 (en) * | 2017-04-27 | 2020-07-02 | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. | Ultrasonic detection method and ultrasonic imaging system for fetal heart |
| US11534133B2 (en) * | 2017-04-27 | 2022-12-27 | Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd. | Ultrasonic detection method and ultrasonic imaging system for fetal heart |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МАЛОЗЕМОВА О. Г. и др. Трансторакальная эхокардиография двойной дуги аорты у новорожденного. Неонатология: новости, мнения, обучение. 2022. Т. 10, N 2(36). С. 43-49. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2846675C1 (en) * | 2025-02-18 | 2025-09-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for examination of vertebral artery in variant anatomy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Konen et al. | Virtual bronchoscopy in children: early clinical experience. | |
| Eidem et al. | Echocardiography in pediatric and adult congenital heart disease | |
| Goudar et al. | Echocardiography of coarctation of the aorta, aortic arch hypoplasia, and arch interruption: strategies for evaluation of the aortic arch | |
| Tokarska et al. | Guidelines for treatment of esophageal atresia in the light of most recent publications | |
| Esposito | Diagnosis of mediastinal masses and principles of surgical tactics and technique for their treatment | |
| Jonusas et al. | Basic notions of lung ultrasound in neonatology | |
| Fang et al. | Ultrasound of the chest and mediastinum in children, interventions and artefacts. WFUMB review paper (part 3) | |
| RU2830638C9 (en) | Method for ultrasonic diagnosis of abnormal position of aortic arch and its branches in newborns and infants | |
| RU2830638C1 (en) | Method for ultrasonic diagnosis of abnormal position and branching of aortic arch in newborns and infants | |
| Ichihashi et al. | Point-of-care ultrasound for children | |
| Blackwelder et al. | Multi-modality assessment of the aortic arch branching and vascular rings | |
| Gravel et al. | Point-of-care ultrasound differentiation of lung consolidation and normal thymus in pediatric patients: an educational case series | |
| Pretorius et al. | Three-dimensional ultrasound in obstetrics | |
| Chidini | Point-of-Care Ultrasound (POCUS) in Pediatric Age: Update | |
| Ali | Symptom-based ultrasonography | |
| RU2197896C2 (en) | Method for carrying out ultrasonic diagnosis of newborn diaphragmatic hernia | |
| Joshi et al. | Neonatal Lungs and Mediastinum | |
| Awasthy et al. | Echocardiography in Planning Aortic Arch Interventions | |
| Gassner et al. | Ultrasound of the neonatal thorax | |
| Whalen | Basic Approach to Reading a Radiograph in the Neonate. | |
| Bjorkman et al. | The tracheal sweep: novel use of tracheal landmark in echocardiography to determine aortic arch sidedness | |
| Kanchi et al. | Position Statements on Use of Ultrasound in Intensive Care Unit | |
| Mortensen et al. | Radiology for cardiothoracic intensivists | |
| Kim et al. | Current Neonatal Applications of Point-of-Care | |
| Andrade et al. | Exploring the Role of Lung and Thoracic Ultrasound in Anesthesia and Acute Care: A Scoping Review of Diagnostic and Procedural Application |