Вектор современных исследований направлен на поиск неинвазивных технологий, расширя­ющих диагностические возможности бронхо­легочной и кардиальной патологии у детей. В последние годы ведется изучение новых методов диагностики с использованием высокочастотных (ВЧ) или сверхвысо­кочастотных (СВЧ) вариантов излучения, основанных на полупрозрачности биологических тканей в данных частотных диапазонах [1][2]. Однако отсутствие фунда­ментальных исследований в области распространения радиоволн и сигналов различного типа в грудной клетке, доступных электродинамических моделей грудной клет­ки ребенка, с применением которых проводится моделирование, апробация и испытания методов диагностики, затрудняет и осложняет процесс разработки подобных устройств.

В рамках ряда исследований, проведенных ранее, были изучены модели фантома грудной клетки, учитыва­ющие наличие костного каркаса, висцеральных органов в упрощенном виде; модель сердца представлена двумя концентрическими сферами, соответствующими поло­стям с кровью и миокардом [3]. Подобные схемы допу­стимы при исследовании распространения низкочастот­ных сигналов в грудной клетке, но при изучении ВЧ или СВЧ сигналов в связи с неоднородностью формы и разме­ров внутренних органов могут оказывать существенное влияние на распространение электромагнитных волн. В литературе представлены немногочисленные сведения о возможности геометрического моделирования сердца у детей сложными методами лучевой диагностики (СКТ, МРТ, ультразвуковое 3-D моделирование).

В детской кардиологии приоритетным методом ви­зуализации сердца и сосудов является эхокардиография [4][5] преимуществами которого являются неинвазивность, безопасность, доступность, возможность динами­ческого контроля. Наличие разнообразных акустичеких доступов и ультразвуковых позиций, разработанных на сегодняшний день, позволяет получить точную анато­мическую и гемодинамическую информацию о состо­янии сердечно-сосудистой системы у детей различных возрастных групп. При анализе полученных результатов принято использовать возрастные нормативы ЭхоКГ показателей, в том числе и региональные, номограммы, основанные на уравнениях регрессии между антропоме­трическими данными, диаметрами сосудов, поперечни­ками левого и правого желудочков [5][6]. Большой интерес представляют научные работы, посвященные изучению соматотипологических закономерностей строения, раз­меров и положения внутренних органов [7][8]. В этой свя­зи целесообразен поиск дополнительных, доступных при массовых исследованиях измерений, которые с учетом возраста и особенностей физического развития внесут определенный вклад в разработку более точных фанто­мов грудной клетки ребенка.

Цель исследования — изучение ультразвуковых осо­бенностей строения и расположения сердца и сосудов у детей различных возрастных групп с учетом гармонич­ности физического развития.

В рамках данной работы обследовано 160 человек в возрасте от 4 до 18 лет. Все включенные в исследование были разделены на группы, согласно возрастной перио­дизации ВОЗ [9]: в I группу были включены дети в воз­расте от 4 до 7 лет (n = 35), во II группу вошли мальчики в возрасте от 8 до 12 лет и девочки в возрасте 8-11 лет (n = 54), III группу составили подростки — мальчики 13-16 лет и девочки 12-15 лет (n = 36), в IV группу вош­ли юноши 16 - 18 лет, девушки 17 - 18 лет (n = 35). Ан­тропометрические габаритные параметры оценивали по центильным таблицам [Баранов А.А., Кучма В.Р.; 2013]. Выделены три темпа физического развития: соответству­ющий возрасту (если все антропометрические показатели находились в пределах 25 - 75 центилей), опережающий возраст (если результаты измерения соответствовали 90 - 97 центиля), с отставанием от возрастных нормати­вов (если показатели находились в пределах 3 - 10 центилей). Гармоничное соматическое развитие трактовали при разнице между антропометрическими показателями не более одного центильного коридора, умеренно дис­гармоничное — при разнице в два центильных коридора, высокое дисгармоничное — при разнице в три центильных коридора.

ЭхоКГ исследование проводили на сканере VIVID-3, General Electric, США, с использованием секторальных датчиков с частотой 3-8 Мгц. В целях исключения сер­дечно сосудистой патологии выполнялся полный стан­дартный протокол исследования, с оценкой размерных показателей в В- и М-режимах, скоростных показателей - в PW- и CW-режимах [Атьков О.Ю., 2009]. В дальнейшем, с учетом поставленной цели, анализировали динамику следующих морфометрических показателей: диаметра аорты (Ао), диаметра левого предсердия (ЛП), конечно­систолического размера ЛЖ (КСР ЛЖ), конечно-диасто­лического размера левого желудочка (КДР ЛЖ), толщи­ны МЖП (МЖП), толщины задней стенки ЛЖ (ЗСЛЖ), диаметра ПЖ, диаметра легочной артерии (ЛА). В каче­стве дополнительных измерений сочли целесообразным использовать следующие:

L1 — ширина сосудистого пучка на уровне легочной артерии и аорты из парастернального доступа в позиции по короткой оси;

L2 — поперечный размер на уровне предсердий из апикального доступа в 4-х камерной позиции;

L3 — поперечный размер на уровне концов створок митрального клапана в диастоле из парастернального до­ступа по длинной оси;

L4 — продольный размер сердца от верхушки до верх­ней границы предсердий из апикального доступа в четы­рёхкамерной позиции;

Кроме того, измеряли расстояние от передней по­верхности грудной клетки до кардиальных структур из апикального (L5), парастернального (L6) и субкостально- го (L7) доступов.

Исследование проводилось с соблюдением всех эти­ческих норм, изложенных в WAME (The World Association of Medical Editors) и одобренных Локальным этическим комитетом Ростовского государственного медицинского университета.

Статистическая обработка результатов проводилась с применением пакета программ Microsoft Office Excel 2003 и Statistica 12.0 for Windows. Анализ включал определе­ние средних арифметических величин и коэффициентов корреляции. Достоверность различий между группами по среднеарифметическим величинам, а также достовер­ность коэффициента корреляции при нормальном зако­не распределения определяли по критерию Стьюдента — t. Достоверным считался результат при t > 2, при котором р < 0,05.

Исходя из полученных данных, морфометрические параметры кардиальных структур с возрастом пропор­ционально увеличиваются, имея значительный диапа­зон колебаний внутри группы (табл. 1). Проведенный корреляционный анализ выявил наличие достоверной зависимости между возрастом пациентов и показателя­ми L2 (r = 0,66) и L3 (r = 0,55). Аналогичная зависимость установлена между соответствующими параметрами и длиной тела: L2 (r = 0,85) и L3 (r = 0,85) во всех возраст­ных группах, за исключением III группы. Размеры L5 и L6 и L7 также увеличивались с возрастом, однако в пре- и пубертатном (II - III группы) периодах не имели суще­ственных различий и значимой корреляционной связи с ростом (r = 0,45; r = 0,35 соответственно).

Полученные при использовании двухмерной ЭхоКГ показатели левого желудочка сердца также увеличива­лись в возрастном диапазоне от 5 до 18 лет. Так, если в I группе детей средние значения КДР составили 33,40 ± 3,91мм, во II группе — 36,78 ± 4,98мм, тогда как в III и IV — 44,80 ± 7,73мм и 46,00 ± 3,78 мм соответственно. Размеры крупных сосудов, увеличиваясь с возрастом, коррелировали с размерами сердца: с величиной ЯП (r = 0,94), ЗСлЖ (r = 0,89), ПЖ (r = 0,85), а также с рас­стояниями L4 (r = 0,84) и L 3(r = 0,92).

Учитывая общеизвестный факт, что у детей и под­ростков развитие кардиальных структур происходит неравномерно, а в «критических» периодах диспропор­ционально параметрам сомы и изменением топографиче­ских ориентиров сердца [10][11], было принято решение изучить зависимость изученных ЭхоКГ размеров (табл. 2) от возраста, длины тела, окружности грудной клетки у обследуемых с дисгармоничным типом развития.

Полученные результаты исследования согласуются с ранее опубликованными данными по результатам СКТ и МРТ исследования сердца и сосудов у детей [12]. Как видно из представленных данных, дисгармоничный тип физического развития чаще всего встречается у детей пу­бертатного периода (III группа). Обращает на себя вни­мание преобладание высокой степени дисгармоничности (10; 27,8 %) в этой группе. Среди детей I и II возрастных групп доминирует гармоничное физическое развитие и, в незначительном количестве, формируется умеренно дисгармоничный тип — 5 (14,3 %) и 11 (20,3 %) случа­ев соответственно. Полученные результаты позволили установить, что у обследуемых с дисгармоничным типом физического развития существенно ослаблены корреля­ционные взаимосвязи размера сосудистого пучка L1, по­перечного размера L3, торакальных размеров L5 и L6 с длиной тела, окружностью грудной клетки (p < 0,05).

Выраженные межгрупповые различия изученных общепринятых и дополнительных ультразвуковых раз­меров сердца, в зависимости от особенностей соматиче­ского развития, свидетельствует о целесообразности их использования в качестве дополнительных измерений при экспериментальном моделировании грудной поло­сти в возрастном аспекте.