Ультразвуковая допплерография

Метод ультразвуковой допплерографии (УЗДГ) основан на эффекте Доппле-ра. Иоганн Кристиан Допплер (Doppler I.K.) — австрийский математик и фи­зик, в 1842 г. сформулировал принцип, который позволяет оценить направ­ление и скорость движения любого объекта по изменениям отраженного от него эхосигнала. Основанное на этом принципе неинвазивное ультразвуко­вое исследование внечерепных сосудов получило широкое распространение в клинической практике во второй половине XX в., когда S. Satomura (I959), D. Franclin и соавт. (1966) показали возможность измерения скорости кро­вотока в сосудах при использовании эффекта Допплера. В настоящее время УЗДГ может рассматриваться как метод графической регистрации линейной скорости кровотока и его направления в магистральных артериях головы.

В процессе исследования производится локация в определенных проекциях магистральных сосудов (экстракраниальная допплерография) посредством уль­тразвуковых датчиков с различной частотой излучения (2, 4, 8 МГц). Сдвиг частоты (разность между частотой излучения и частотой отраженных ультра­звуковых волн — допплеровская частота) пропорционален скорости движения крови, в частности эритроцитов, в сосудах и косинусу угла между осью сосуда и датчика. При пересечении потоком эритроцитов ультразвукового луча воз­никает отраженный сигнал, содержащий набор частот (допплеровский спектр). Набор частот в спектре меняется в течение сердечного цикла. Во время систо­лы профиль скорости кровотока уплощается и максимум частотного спектра смещается в сторону высоких частот, а ширина спектра уменьшается. Этим обусловлено формирование спектрального «окна». В период диастолы распре­деление частот более равномерное.

Допплерограмма за сердечный цикл имеет форму пульсограммы. Режимы излучения ультразвукового сигнала непрерывный и импульсный. Непрерыв­ный сигнал позволяет измерять линейную скорость кровотока на относитель­но больших глубинах, импульсный режим дает возможность определить глуби­ну залегания сосуда и объемную скорость кровотока. В результате в процессе УЗДГ удается получить информацию о состоянии и функции экстракрани­альных отделов сонных и позвоночных артерий (экстракраниальная допплеро­графия).

При исследовании сонных артерий определенное значение имеет измерение скорости и направления кровотока в конечной ветви глазничной артерии — над-блоковой артерии (ветвь внутренней сонной артерии), анастомозирующей с уг­ловой артерией, и тыльной артерией носа (ветви наружной сонной артерии) в медиальном углу глазницы — допплеровский офтальмический анастомоз (рис. 16.4). При УЗДГ могут быть получены сведения о функционировании этого анастомоза и направленности по нему кровотока, что позволяет судить о возможном стенозе (или окклюзии) в системе внутренней сонной артерии.

Для определения путей коллатерального кровообращения применяются тесты компрессии в доступных для этого местах общей сонной и ветвей на­ружной сонной артерии.

Таким образом, метод УЗДГ позволяет чрескожно производить измерение ли­нейной скорости кровотока и его направление в неглубоко расположенных сосудах, в том числе в экстракраниальных отделах сонных и позвоночных артерий.

По характеру кровотока в сосуде (ламинарный, турбулентный) можно опре­делить наличие стеноза артерии и его степень.

Кровоток в исследуемых артериях можно оценить по качественным (аудио­визуальным) и количественным характеристикам. Среди качественных пока­зателей учитываются форма допплерограммы, распределение частот в спектре, направленность кровотока, звуковые характеристики допплеровского сигнала. С помощью количественных характеристик можно определить ряд параметров допплерограммы и вычислить индексы по специально разработанным форму­лам.

В 70-х годах XX в. созданы методики, позволившие получать изображение артерий, что привело к разработке методов ультразвуковой ангиографии, ко­торая, однако, дает возможность судить лишь о состоянии просвета сосуда, не

 

 

Рис. 16.4. Ультразвуковая допплерограмма (УЗДГ) сонных артерий в норме. 1—3 — надблоковая артерия; 4 — общая сонная артерия; а — компрессия общей сон­ной артерии; б — компрессия ветвей наружной сонной артерии.

давая при этом информации о его стенке. К тому же в результате УЗДГ, оцени­вая функциональное состояние сосуда (объемную скорость кровотока и пр.), нельзя определить состояние самого сосуда и выявить сужение его просвета, не превышающее 60%.

Ультразвуковая эхотомография (УЗЭТ), или ультразвуковая ангиография, раз­работанная в 70-х годах XX в., позволяет визуализировать исследуемые круп­ные артериальные сосуды, оценивая при этом ширину их просвета и пуль­сацию. Кроме изучения анатомических особенностей сосудов, оценивают их функциональное состояние с учетом показателей объемной скорости кровото­ка, характера, локализации и распространенности патологического процесса, но и этот метод не дает возможности выявить начальные изменения в магис­тральных артериях и достоверно различать интактную артерию и артерию со стенозом менее 60%.

Дуплексное сканирование (ДС) — метод ультразвукового исследования, со­четающий в себе возможности УЗДГ и УЗЭТ, что позволяет одновременно оценивать состояние сосудов и их просвета, а также особенности кровотока в этих сосудах. Диагностические возможности ДС увеличиваются в связи с ви­зуализацией его результатов, при этом удается получить ультразвуковое изоб­ражение стенки и просвета сосудов в черно-белом изображении или в режиме цветного допплеровского картирования.

Одним из достоинств дуплексного сканирования является его способность выявлять небольшие атеросклеротические изменения в магистральных арте­риях, определять морфологию бляшки, диагностировать наличие, уточнять локализацию, степень и протяженность множественных поражений артерий

Показаниями к проведению дуплексного сканирования магистральных ар­терий головы являются:                                  *  –  . ^^^^L*

1)  факторы риска развития атеросклероза этих сосудов, в частности прояв­ления недостаточности мозгового кровообращения;

2)  шум, выявляемый при аускультации магистральных сосудов головы;

3)  асимметрия или отсутствие пульса и артериального давления на руках;

4)  наличие в анамнезе острых нарушений мозгового кровообращения и признаков дисциркуляторной энцефалопатии;

5)  наличие объемных патологических процессов на шее;

6)  скаленус-синдром.

Несомненна диагностическая ценность метода для выявления сужения просвета экстракраниальных сосудов (от небольших изменений до окклюзии), изучения морфологических особенностей атеросклеротической бляшки, оцен­ки способности магистральных артерий головы участвовать в кровоснабжении мозга.

Дуплексное сканирование информативно при диагностике атеросклероза, не-специфического аортоартериита, деформаций и аневризм экстракраниальных со­судов, ангиодисплазии, а также экстравазальной компрессии артерий, имеющей различное происхождение.

В 1982 г. R. Aaslid и соавт. предложили метод транскраниальной ультразву­ковой допплерографии (ТКУЗДГ)» позволяющий оценить состояние кровотока в крупных внутричерепных сосудах. С тех пор началось внедрение ультра­звуковых устройств, работающих в режиме пульсирующих колебаний и ге­нерирующих ультразвуковые волны высокой частоты (I— 2 МГц), способные проникать через кости черепа. Воспринимаемые при проведении ТКУЗДГ сиг-

 

 

Рис. 16.5 Ультразвуковое изображение в режиме цветового допплеровского картирова­ния бифуркации общей сонной артерии в норме (а) и при наличии атеросклеротичес-кой бляшки в общей сонной артерии (б).

налы анализируются с помощью быстрого преобразователя Фурье, создающего возможность получить качественные и количественные данные о состоянии кровотока в исследуемых сосудах. Метод позволяет одномоментно измерять максимальную линейную скорость (систолическую), минимальную линейную скорость (диастолическую), среднюю скорость кровотока и индекс пульсации, отношение разности величин систолической и диастолической линейной ско­рости кровотока к средней его скорости.

Исследование проводится через основные черепные «окна»: трансорбиталь­ное, транстемпоральное («окно» через чешую височной кости) и трансокци-питальное («окно» большого затылочного отверстия). Так, исследование сред­ней мозговой артерии проводится через височное «окно», а для исследования кровотока и транскраниальное дуплексное сканирование в общей и во внут­ренней сонных артериях используется субмандибулярный доступ; основной артерии — через большое затылочное отверстие.

Транскраниальная допплерография может быть применена для регист­рации кровотока не только во внутричерепных артериях, но и в венозной системе головного мозга и способствовать получению информации о состо­янии венозного оттока из полости черепа. Поскольку венозный застой ведет к внутричерепной гипертензии, он может провоцировать псевдотуморозный синдром.

В настоящее время транскраниальная допплерография позволяет выявлять источник и пути коллатерального кровообращения при окклюзирующих пораже­ниях магистральных артерий шеи, определять резервные возможности сосудис­той системы мозга, диагностировать окклюзирующие поражения и спазм со­судов артериального круга большого мозга (артериальный круг большого мозга), проводить мониторинг во время нейрохирургических вмешательств, операций на сердце и магистральных сосудах, в некоторых случаях выявлять аневризмы, уточнять эхоструктуру опухолей головного мозга, оценивать эффективность ле­чения сосудисто-мозговой патологии.

Транскраниальное дуплексное сканирование артерий способствует выявлению стеноза артерий виллизиева круга, спазм мозговых артерий, особенности кол­латерального кровообращения при окклюзирующих поражениях магистраль­ных сосудов головы.