Доплер сосудов начинающим (лекция на Диагностере)

Австрийский физик Кристиан Допплер заметил, что при отражении от движущихся объектов частота ультразвука меняется. Если объект движется К излучателю, отраженная частота выше — положительный доплеровский сдвиг. Если объект движется ОТ излучателя, отраженная частота ниже — отрицательный доплеровский сдвиг.

Нажимайте на картинки, чтобы увеличить.

Источник и приемник УЗ-сигнала находятся в датчике. Прибор регистрирует допплеровский сдвиг: ΔF=(Fд-Fо), где Fд — частота датчик, Fо — отраженная частота. Для оценки скорости кровотока используют уравнение Допплера. Когда вектор скорости направлен под ∠α к датчику, то ΔF определяется проекцией скорости кровотока (V) на УЗ-луч, т. е. величиной V·cosα: ΔF=2Fд·V·cosα/C ⇒ V=ΔF·C/2Fд·cosα, где С — скорость распространения звука в мягких тканях равная 1540 м/сек.

Когда УЗ-луч и сосуд перпендикулярны, скорость кровотока оценить невозможно: ∠α=90°, cos90°=0, ΔF=0. При малых отклонениях от 90° величина проекции скорости на УЗ-луч (V·cosα) мала ⇒ ΔF небольшой ⇒ неточная скорость. От 0° до 60° cosα уменьшается с 1 до 0,5,  от 60° до 90° — с 0,5 до 0, т.е. при приближении к 90° ошибка возрастает экспоненциально. Для точной скорости всегда направляйте УЗ-луч вдоль потока, однако ультразвук может полностью отражаться от стенки при ∠α <25°.

Рисунок. Три уровня УЗИ сосудов — серая шкала (В-режим), цветное доплеровское картирование (ЦДК), спектральная доплерография (D-режим). Дуплексное сканирование сосудов — В-режим + ЦДК или D-режим. Триплексное сканирование — В-режим + ЦДК + D-режим.

В-режим + ЦДК — дуплексное сканирование сосудов

В цветном доплере направление и скорость потока закодированы в различные оттенки красного и синего цвета. Светлые тона соответствует более высоким скоростям, темные — более низким.

Энергетический доплер — это разновидность ЦДК, где скорость закодирована в различные оттенки одного цвета, но нет информации о направлении потока. Энергетический доплер будет полезен в извилистых артериях и при исследовании медленного потока.

В-режим + ЦДК + D-режим — триплексное сканирование сосудов

УЗ-луч пересекает ось сосуда под ∠α. Спектр получают из контрольного объема в центре сосуда (желтые ворота). На спектре вертикальная ось — шкала скорости, горизонтальная — время. Базовая линия отделяет поток К и ОТ датчика. За один сердечный цикл спектр может пересекать базовую линию несколько раз, составляющие по разные стороны от базовой линии называются фазами. Спектр может быть моно-, би-, трех- и четырехфазный.

Как измерить скорость кровотока

1 — В В-режиме с помощью трекбола поместите контрольный объем в центр сосуда.

2 — Отрегулируйте длину контрольного объема (кнопка SV Length).

3 — Спектр в идеале занимает две трети шкалы шкалы скорости (кнопка PRF).

4 — Угол между УЗ-лучом и осью сосуда должен быть <∠60° (кнопка Angle Correct или Quick Angle для быстрой установки ∠60°.

5 — Угол наклона курсора должен совпадать с направлением потока.

Рисунок. На УЗИ общая сонная артерия. Когда УЗ-луч и сосуд перпендикулярны (1) — доплеровский сдвиг маленький, спектр плохо сформированный. Отрегулируем угол между лучом и потоком (2) — спектр проясняется, максимальная скорость 43,3 см/сек. Но и это не верно! Проведем коррекцию угла (3) — масштаб скорости адекватный, максимальная скорость 86,6 см/сек. Обратите внимание, индексы RI и PI не требуют коррекции угла — 0,72 и 1,62 (2, 3).

6 — Для системных артерий основной спектр располагают выше базовой линии, для системных вен — ниже (кнопка Invert).

7 — Временная развертка должна вмещать 2-3 комплекса на экране.

8 — Чтобы контур спектра был четким, отрегулируйте усиление (кнопка GAIN).

9 — Сделайте обводку спектра от максимальной систолической (PSV) до минимальную диастолической (EDV) скорости, получите отчет — PSV, EDV, PI, RI, V mean и др.

Качественные характеристики спектра

Антеградный поток означает в правильном направлении относительно системы кровообращения — ОТ сердца в системных артериях и К сердцу в системных венах. Ретроградный кровоток противоположен естественному.

При ЦДК в красный и синий цвет закодировано направление потока относительно датчика. Цвет можно настроить вручную, например, К датчику — красный, ОТ датчика — синий.

При спектральной доплерографии основной спектр для системных артерий принято располагать выше базовой линии, для системных вен — ниже.

Рисунок. Антеградный поток печеночной вены — ОТ печени К сердцу, печеночной артерии — ОТ сердца К печени. В печеночной вене поток ОТ датчика — при ЦДК синий цвет, спектр ниже базовой линии. В печеночной артерии поток К датчику — при ЦДК красный цвет, спектр выше базовой линии.

Когда изменения скорости повторяются через равные промежутки времени, поток цикличный. Такой спектр имеет восходящие и нисходящие участки.

Рисунок. Мягкая волнистость как в системных венах — спектр фазовый. Выраженная волнистость как в системных артериях — спектр пульсирующий. Поток с постоянной скоростью — спектр бесфазовый.

Рисунок. При спектральной доплерографии каждый изгиб генерирует звуковой сигнал. В каждом цикле четное количество изгибов, в противном случае цикл никогда не повторится.

Скорость эритроцитов выше в центре сосуда, ниже пристеночно. Ближе к огибающей расположены компоненты с высоким доплеровским сдвигом — быстрые эритроциты. Ближе к базовой линии расположены компоненты с низким доплеровским сдвигом — медленные эритроциты. Когда в контрольный объем попадает широкий диапазон скоростей, имеется уширение спектра.

Рисунок. В грудной аорте (1) контрольный объем захватывает равномерно движущуюся колонну — спектр без уширения, большое спектральное окно. В сосудах поменьше (2) уширение спектра частично закрывает спектральное окно. В небольших сосудах с ламинарным потоком и в сосудах с турбулентным потоком (3) значительное уширение спектра полностью закрывает спектральное окно.

Сосуды с низким сопротивлением — внутренние сонные артерии, печеночная артерия, почечные артерии, яичковые артерии, а также верхняя и нижняя брыжеечные артерии после еды. Сосуды с высоким сопротивлением — наружные сонные артерии, сосуды конечностей, а также брыжеечные артерии натощак. Сосудистое сопротивление характеризуют индекс резистивности (RI) и индекс пульсации (PI).

Рисунок. В сосудах с высоким сопротивлением в конце диастолы поток слабый, RI>0,7. В сосудах с низким сопротивлением в конце диастолы сохраняется значительный поток, RI 0,55-0,7.

Рисунок. Нормальная форма спектра в разных сосудах.

Рисунок. Аномальная форма спектра в разных сосудах.

Количественные характеристики спектра

PSV — максимальная систолическая или пиковая скорость;

EDV — конечная диастолическая скорость;

Vmean — средняя скорость за сердечный цикл;

RI=(PSV-EDV)/PSV — индекс резистивности отражает состояние сопротивления кровотоку дистальнее места измерения;

PI=(PSV-EDV)/Vmean — индекс пульсации отражает упругоэластические свойства артерий и снижается с возрастом. В воротной вене PI=PSV/EDV.

Доплер при стенозе сосуда

Сужение просвета сосуда влияет на PSV, EDV, RI. Скорости увеличиваются в месте стеноза. RI увеличивается перед стенозом, но уменьшается после стеноза. Спектр в месте стеноза, в пре- и постстенотических сегментах заметно отличаются. Cпектр в постстенотическом сегменте часто имеет форму tardus-parvus. PSV слишком поздний (tardus) — время до пика (ТРТ) >70 мс, ускорение (PSV/TTP) <5 м/сек². PSV и RI слишком низкий (parvus).

Рисунок. При ЦДК резкие изменения в цветовой гамме и наложение цветов появляются, если скорость потока зашкаливает из красной в желтую, а из синей в зеленую зону. Чтобы наладить картинку отрегулируем шкалу скорости: 4 см/сек — слишком низкая, 115 см/сек — слишком высокая, 39 см/сек — оптимальная. Элайзинг вдоль стенки сосуда надежно указывает место высоких скоростей — вероятное место стеноза.

Берегите себя, Ваш Диагностер!

комментарии 0
Оставить комментарий

Отправить ответ

wpDiscuz