Ультразвуковая допплерография сосудов

Общеизвестно большое значение стенозирующих и окклюзирующих поражений магистральных артерий головы в патогенезе цереброваскулярных заболеваний. При этом не только начальные, но и выраженные стенозы сонных и позвоночных артерий могут протекать малосимптомно. В развитии ангионеврологической патологии важен и вклад венозной дисциркуляции, также иногда протекающей субклинически. Своевременная диагностика этих заболеваний в значительной степени связана с такими современными ультразвуковыми методами, как ТКДГ, дуплексное и триплексное исследование с трёхмерной реконструкцией изображения и т.д. Тем не менее самым простым и наиболее распространённым методом ультразвуковой локации сосудов человека до сей поры остаётся ультразвуковая допплерография (УЗДГ). Основная задача ультразвуковой допплерографии в ангионеврологии заключается в выявлении нарушения кровотока в магистральных артериях и венах головы. Подтверждение выявленного при ультразвуковой допплерографии субклинического сужения сонных или позвоночных артерий с помощью дуплексного исследования, МРТ или церебральной ангиографии позволяет применить активное консервативное или хирургическое лечение, предотвращающее инсульт. Таким образом, цель ультразвуковой допплерографии в первую очередь заключается в выявлении асимметрии и/или направления потока крови по прецеребральным сегментам сонных и позвоночных артерий и глазничным артериям и венам. При этом в большинстве случаев удаётся определить наличие, сторону, локализацию, протяжённость, степень выраженности указанных нарушений кровотока.

Большое преимущество ультразвуковой допплерографии - отсутствие противопоказаний к её проведению. Ультразвуковую локацию можно осуществить практически в любых условиях - в стационаре, реанимационном блоке, операционной, амбулатории, машине «скорой помощи» и даже на месте аварии или природной катастрофы при условии наличия блока автономного питания.

В основе метода ультразвуковой допплерографии лежит эффект Х.А. Допплера (1842), применившего математический анализ сдвига частот сигнала, отражённого от движущегося объекта. Формула допплеровского сдвига частот:

F_d=(2F₀xVxCosa)/c,

где F₀ - частота посылаемого ультразвукового сигнала, V - линейная скорость потока, а - угол между осью сосуда и ультразвуковым пучком, с - скорость ультразвука в тканях (1540 м/с).

Одна половина датчика испускает ультразвуковые колебания частотой 4 Мгц в режиме «продолженной волны». Другая половина датчика, расположенная под некоторым углом к поверхности передающей части, регистрирует ультразвуковую энергию, отражённую от потока крови. Второй пьезокристалл датчика установлен таким образом, что область максимальной чувствительности представляет собой цилиндр размерами 4,543,5 мм, расположенный в 3 мм от акустической линзы датчика.

Таким образом, посылаемая частота будет отличаться от отражённой. Указанная разница в частотах выделяется и воспроизводится звуковым сигналом или графической регистрацией в виде «огибающей» кривой либо с помощью специального анализатора частот по Фурье в виде спектрограммы. Более того, можно определить направление потока крови, т.к. циркуляция, идущая к ультразвуковому датчику, увеличивает принимаемую частоту, тогда как поток, направленный в противоположную сторону, её уменьшает.

Существует особенность циркуляции в магистральных артериях головы: в норме кровоток ни в одной из фаз сердечного цикла не падает до нуля, то есть кровь поступает в мозг непрерывно. В плечевой и подключичных артериях линейная скорость кровотока между двумя соседними циклами сокращения сердца доходит до нуля, не меняя направления, а в бедренных и подколенных в конце систолы присутствует даже короткий период обратной циркуляции. По законам гидродинамики (кровь можно рассматривать как один из вариантов так называемой ньютоновской жидкости) существует три основных типа потоков.

• Параллельный, где скорость потоков всех слоев крови и центральных и пристеночных по сути равна. Такая модель потока характерна для восходящей части аорты.
• Параболический, или ламинарный, при котором присутствует градиент центральных (максимальная скорость) и пристеночных (минимальная скорость) слоев. Разница между скоростями максимальна в систолу и минимальна е диастолу, причём указанные слои не смешиваются между собой. Подобный вариант течения крови отмечают в непоражённых магистральных артериях головы.
• Турбулентный, или вихреобразный, поток возникает вследствие неровности сосудистой стенки, в первую очередь при стенозах. Тогда ламинарный поток меняет свои свойства в зависимости от приближения непосредственного прохождения и выхода из места стеноза. Упорядоченные слои крови перемешиваются из-за хаотических перемещений эритроцитов.