Ультразвуковая допплерография

Метод создан благодаря открытию К.А.Допплера. Кристиан Андреас Допплер родился 29.11.1803 в Зальцбурге, закончил Политехнический институт в Вене по физике и математике, где через два года стал ассистентом кафедры высшей математики.

Возможность использования эффекта Допплера в медицине была обнаружена в 1956 году (Satomura S.A., 1956). Эффект проявляется в том, что волновой поток, направленный на движущееся тело, отражается от него. Если это тело движется навстречу волновому излучению, то отраженные волны имеют увеличенную частоту излучения, если - от источника излучения, то частота отраженных волн уменьшается.

В медицине стали использовать ультразвуковой луч, направленный на кровеносный сосуд с потоком крови, где происходит отражение луча от форменных элементов крови. Изменения частоты отраженного ультразвукового луча пропорциональны скорости потока крови. На этом основано устройство ультразвуковых приборов для измерения скорости движения крови. Они бывают с непрерывным и импульсным излучением.

Приборы с непрерывным излучением применяются для определения направления кровотока с записью кривой, отражающей усредненную по объему скорость кровотока и отображающей изменения этой скорости. Первые из них созданы в 1966 году.

Приборы с импульсным излучением позволяют локализовать глубину исследования и спектр скоростей в кровеносном сосуде с частотным и временным их распределением.

В наших исследованиях применялся прибор "Angiodop-2" с непрерывным излучением и записью усредненной скорости кровотока в исследуемом кровеносном сосуде. Такой прибор позволяет при малой мощности излучения производить качественную оценку получаемой допплерограммы, определять величину скорости и направление кровотока в очень широком диапазоне.

Однако прибор не позволяет определить глубину залегания сосуда, его диаметр и разделить сигналы от разных сосудов в полосе ультразвукового луча. Для него кость является экраном, поэтому невозможно сделать транскраниальную допплерографию мозговых сосудов.

Методика выполнения допплерографии заключается в следующем. Применяется два приемоизлучающих датчика: с частотой излучения 4 МГц и 8 МГц. Для подключичной, плечевой, общей бедренной и подколенной артерий используется датчик с частотой излучения 4 МГц, для лучевой, локтевой, артерий голени, кисти и стопы - 8 МГц, так как первый имеет глубину проникновения ультразвукового сигнала до 5 см, а второй - до 1 см. Датчик располагается под углом 60 градусов к оси исследуемой артерии против направления кровотока. Находят середину исследуемой артерии. Максимальная высота звукового тона и максимальная высота анакроты соответствует середине артерии с максимальной скоростью кровотока (рис.18).

Когда возникает необходимость определить анатомотопографическое расположение артерии, то она лоцируется по максимальному звуку на протяжении с обозначением на коже ее проекции.

Если выявляется антеградный кровоток в исследуемой артерии, то анакрота записывается ниже изолинии с вершиной, направленной вниз. Запись проводится до середины экрана, а затем меняется полярность. Анакрота становится положительной, пригодной для обсчёта (рис.19).

Для исследования артерий верхнего плечевого пояса и верхней конечности больного усаживают на стул, желательно со спинкой, просят расслабиться, голову держать прямо, без напряжения, свободно, никуда не поворачивая во время исследования.

Рисунок 18.

Больная К.П.Ф., 33 лет. Допплерограмма артерий нижних конечностей. Имеется статический перемежающийся спазм задних большеберцовых артерий

Рисунок 19.

Больной К.А.И., 60 лет. Допплерограмма артерий нижних конечностей. Диагноз: Хроническая артериальная ишемия нижних конечностей, смешанная форма. Статический перемежающийся спазм артерий левой голени, окклюзия задней большеберцовой артерии правой голени в дистальной трети и передней берцовой артерии в верхней трети, обратный кровоток в передней берцовой артерии справа. Язва правой голени в средней трети

Исследование артерий таза и нижних конечностей проводят в положении больного лежа на спине. До начала исследования больной должен полежать спокойно, без напряжения и не шевелясь 5 минут.

Пятиминутный отдых до начала записи допплерограммы необходим потому, что у многих больных вследствие движений в ПДС больного позвоночника возникает динамический спазм в сегментах артерий конечности подолжительностью до 5 минут, что установлено опытным путем (рис.20).

При оценке допплерограмм скорости кровотока в артерии проводят качественный и количественный анализ. Расчет кривых производят и для полуколичественного анализа. Результирующее заключение делают на основе главных показателей, которыми являются данные качественного и количественного анализа (рис.21).

Рисунок 20.

Больная А.К.Т., 77 лет. Допплерограмма артерий нижних конечностей. Диагноз: Остеохондроз поясничного отдела позвоночника, вертеброгенный статический ангиоспазм большеберцовых артерий и передней берцовой артерии слева

а)

б)

Рисунок 21.

Больной М.А.М., 85 лет. Допплерограмма артерий нижних конечностей. Диагноз: Облитерирующий атеросклероз артерий нижних конечностей. Хроническая артериальная ишемия 4 ст. Качественный (а) и количественный (б) анализ допплерограммы

Качественный анализ допплеровских кривых усредненной по объему скорости кровотока

Звуковой артериальный сигнал трехкомпонентный. Первый отражает антеградный кровоток, имеет высокий звук, его высота пропорциональна скорости кровотока: чем больше скорость, тем выше звук. Остальные звуки имеют низкую тональность. Второй звук короткий, низкий, отражает ретроградный кровоток. Третий, низкий и короткий звук, соответствует отраженной от клапанов сердца волне крови. Это в норме.

Нормальная допплеровская кривая усредненной по объему скорости кровотока в магистральных артериях конечностей имеет три компонента. Систолический антеградный кровоток представляется в виде анакроты. Затем идет дикрота, опускающаяся ниже изолинии, отражающая ретроградный кровоток в связи с сокращением мышечноэластического сосуда в ответ на систолическое растяжение его. Величина по высоте в норме дикротического зубца равна 25% высоты анакроты для подвздошно-бедренного сегмента и около трети - для голени. Однако в норме обратный кровоток может отсутствовать в ПкА в 10-11%, ЗББА - в 4%, АТС - в 8%. Высота дикротического зубца отражает тонус артерии, определяемой центральной симпатической нервной системой. Снижение высоты дикротического зубца отражает повышение тонуса сосуда. Отсутствие дикротического зубца при остроконечной анакроте свидетельствует о спазме сосуда, т.е. тонус сосуда максимальный, при котором систолическое растяжение сосуда не способно вызвать дополнительный сократительный ответ мышечной стенки артерии. Наличие дополнительных анакротических зубцов объясняется включением шунтируюшего коллатерального артериального кровотока, когда систолическая волна по дополнительной артерии приходит с некоторым запозданием.

Количественный и полуколичественный анализ допплерограмм производится путем измерения пиковой скорости антеградного кровотока (V+), пиковой скорости ретроградного кровотока (V-), средней скорости (Vср), времени ускорения Ту (от начала подъема анакроты до ее пиковой точки), времени замедления Тз (спад от пиковой точки анакроты до изолинии), времени возникновения Тв (от зубца R ЭКГ до начала анакроты). При полуколичественном анализе определяется пульсовой индекс ПИ, демпинг фактор ДФ. ПИ рассчитывается путем деления разницы антеградной и ретроградной скорости кровотока на среднюю скорость кровотока. ДФ получается в результате деления ПИ дист. на ПИ прокс. В норме ПИ увеличивается от центра к периферии, а ДФ должен быть больше единицы.

При облитерирующих заболеваниях исследуемых артерий ПИ дистальнее уменьшается, а ДФ становится меньше единицы.

При допплерографических исследованиях с критической ишемией конечностей по лодыжечному артериальному давлению можно судить о достаточности резервной микроциркуляции в конечности. При лодыжечном давлении более 50 мм рт.ст. у большинства больных резервный микроциркуляторный кровоток бывает достаточным, при давлении от 30 до 50 мм рт.ст. резервный микроциркуляторный кровоток достаточен у половины больных, при давлении ниже 30 мм рт.ст. у большинства больных ишемия необратима (Лосев Р.З. с соавт., 1999).

Таблица 2. Данные для количественной оценки допплерограмм артерий нижних конечностей в норме, см/сек (М +b), по Л.П.Агаджановой (1998)

Для верхней конечности количественные показатели, по нашим данным, в норме такие: для подключичной артерии - 30 + 10, для плечевой артерии - 12 + 5, для лучевой артерии - 10 + 4, для локтевой артерии - 7 + 3 см/сек.

Исследование кровотока в магистральных артериях верхнего плечевого пояса и верхних конечностей при плече-лопаточном периартрите показало: во всех случаях имеются нарушения артериального кровотока в надплечье и в плече.

Эти нарушения были двух видов: либо в виде статического ангиоспазма подключичной или плечевой артерий, либо имело место поражение этих артерий облитерирующим заболеванием. Тонус названных артерий определяют шейные симпатические узлы: верхний, средний, промежуточный, звездчатый. Известно, что их функциональное состояние зависит от функции шейного отдела позвоночника. Нами установлено, что у всех больных, страдающих плече-лопаточным периартритом, имеют место стойкие нарушения функций шейного отдела позвоночника либо в связи с функциональными заболеваниями, либо с органическими.

Наиболее частые функциональными заболевания - подвывихи позвонков, ущемления менискоидов, стойкий функциональный блок шейных ПДС. К числу органических заболеваний нами отнесены врожденные аномалии, остеохондроз разных степеней развития, деформирующий спондилоартроз, спондилез. При указанных заболеваниях шейные симпатические узлы повышают тонус артерий в зоне своей ответственности до спазма.

Фунциональные взаимоотношения между шейными симпатическими узлами, между ними и позвоночником ждут научного изучения и пока нам неизвестны, поэтому мы можем только изложить вышеупомянутые клинические факты.

Органические заболевания шейного отдела позвоночника чаще всего бывают в виде остеохондроза разной степени выраженности. При этом всегда наблюдается статический спазм вышеупомянутых артерий.

Таким образом, установлено, что при плече-лопаточном периартрите имеет место артериальная ишемия надплечья и плеча соответствующей стороны, ангиоспастическая или в связи с облитерирующим заболеванием артерий. При этом, как правило, бывают органические или стойкие функциональные заболевания шейного отдела позвоночника.

Метод дуплексного сканирования магистральных артерий сочетает допплеровское исследование кровотока в сосуде и возможность его визуализации, стенок сосуда и периваскулярных тканей одновременно. При визуализации сосуда определяется проходимость его, направление хода, деформации, размеры, подвижность стенки сосуда под влиянием пульсовой волны, состояние сосудистой стенки, изменения в сосуде (бляшки, тромбы, их структура и размеры), состояние тканей вокруг сосуда. Одновременно определяются методом ультразвуковой допплерографии скоростные и спектральные характеристики кровотока в сосуде.

Для дуплексного сканирования мы использовали аппараты "Acuson-126 XP", "Acuson-128 XP/10M, "Simens". Метод своей информативностью превосходит рентгеноконтрастную ангиографию (Рахматуллаев Р.Р., Кунцевич Г.И., Дан В.Н., 1997; Садовников В.И., Шибаев Е.Ю., Филиппов В.В., 1997).

Информативность ультразвуковой допплерографии и дуплексного сканирования достигает 94,7% (Тутов Е.Г. с соавт., 1997). 3.2.7.