Metody rejestrowania częstotliwości przesunięcia dopplerowskiego

Nazwa metody audiologicznej wynika z faktu, że charakterystyki częstotliwościowe w badaniu Dopplera mieszczą się w zakresie odbieranym przez ucho ludzkie – od 20 do 22 000 Hz.

• W niezmienionych tętnicach, w których elementy krwi mają dużą prędkość liniową, słyszalny jest wyraźny, „śpiewający” pulsujący sygnał, synchroniczny ze skurczami serca.
• Obecność zwężenia zmienia „melodię” tętnicy na różne sposoby. W zależności od stopnia zwężenia sygnał staje się wyższy, nagły, czasami gwiżdżący. Przy subtotalnym zwężeniu mogą występować ostre dźwięki: „krzyk mewy”, wibracja, zjawisko „mruczenie-mruczenie” lub słaby, dmuchający sygnał „stłumiony”.

Sygnał przepływu żylnego ma zupełnie inne cechy audiologiczne. Przypomina albo szum fal, albo niemal modulowany dźwięk dmuchania, praktycznie niezwiązany ze skurczami serca, ale bardzo zależny od wycieczek oddechowych.

Taka czysto audiologiczna analiza przesunięcia Dopplera wytworzonego przez przenośne urządzenie kieszonkowe może być niezwykle użyteczna w opiece medycznej w nagłych wypadkach oraz w badaniach przesiewowych.

Podstawową metodą rejestracji jest jednak graficzne przedstawienie przesunięcia Dopplera w czasie, które składa się z dwóch głównych komponentów:

• krzywa obwiedniowa - prędkość liniowa w centralnych warstwach przepływu;
• Widmo Dopplera – graficzna charakterystyka stosunku erytrocytów poruszających się z różną prędkością w objętości pomiaru kontrolnego.

Nowoczesne dopplerografy rejestrują oba te komponenty. Można je analizować oddzielnie lub na połączonym sonogramie dopplerowskim. Najważniejsze parametry dopplerogramu są następujące.

• Maksymalna skurczowa, czyli szczytowa częstotliwość liniowej prędkości przepływu krwi, mierzona w kilohercach (lub, co powszechniejsze, przeliczona na centymetry na sekundę).
• Maksymalna częstość akcji serca rozkurczowego, odzwierciedlająca końcową prędkość przepływu krwi pod koniec fazy rozkurczowej cyklu sercowego.
• Średnia częstotliwość skurczowa, odzwierciedlająca średnią ważoną prędkość przepływu krwi przez cały przekrój poprzeczny naczynia. Uważa się, że to średnia częstotliwość skurczowa ma największe znaczenie dla obiektywizacji liniowej prędkości przepływu krwi. Oblicza się ją za pomocą wzoru:

SSC = (MSC + 2MDC) / 3 cm/s,

Gdzie ASR to średnie tętno skurczowe; MSHR to maksymalne tętno skurczowe; MDR to maksymalne tętno rozkurczowe.

• Parametry mocy - rozkład częstotliwości intensywności barwy widma. Rejestracja określonych zmian staje się możliwa, ponieważ podczas cyklu impulsowego zmienia się nie tylko maksymalna prędkość, ale także rozkład częstotliwości w widmie.

W fazie szczytowej skurczu liniowy profil prędkości przepływu krwi spłaszcza się, maksimum przesunięcia Dopplera przesuwa się w kierunku wysokich częstotliwości, a szerokość widma maleje, pojawiając się jako „pusta” strefa (tzw. okno) pod szczytem skurczu. W fazie rozkurczu widmo zbliża się do paraboli, rozkład częstotliwości staje się bardziej jednolity, linia widmowa jest bardziej płaska, tak że „pusta” strefa w pobliżu linii zerowej zostaje wypełniona.

Jeśli maksymalna częstotliwość skurczowa zależy od objętości rzutu serca, średnicy, elastyczności naczynia, lepkości krwi, to maksymalna częstotliwość rozkurczowa jest związana wyłącznie z poziomem oporu przepływu krwi – im jest on wyższy, tym niższa jest składowa rozkurczowa przepływu. Aby wyjaśnić związek między określonymi parametrami sonogramu Dopplera a różnymi stopniami dyskokrążenia tętniczo-żylnego, zaproponowano szereg wskaźników i testów czynnościowych, z których najczęstsze są wymienione poniżej.

Wskaźnik oporu krążeniowego oblicza się według wzoru:

ICS = (MSCh - MDC) / MSCh,

Gdzie CRI jest wskaźnikiem oporu krążeniowego; MSHR jest maksymalną częstością akcji serca skurczowego; MDR jest maksymalną częstością akcji serca rozkurczowego.

Wskaźnik oporu krążeniowego dla tętnicy szyjnej wspólnej wynosi normalnie 0,55-0,75 i staje się większy niż 0,75 w przypadku zwężenia. Wskaźnik oporu krążeniowego wzrasta również wraz ze wzrostem ciśnienia śródczaszkowego. W skrajnych przypadkach obrzęku mózgu wskaźnik staje się ekstremalnie wysoki - większy niż 0,95. W takich warunkach, typowych dla tzw. tamponady mózgu, w tętnicy szyjnej wewnętrznej rejestruje się patologiczny model przepływu rewerberacyjnego typu „do przodu-do tyłu”. Połączenie takiego wariantu przepływu z ustaniem rejestracji sygnału z tętnic ocznych, w połączeniu z gwałtownym spadkiem-zatrzymaniem krążenia w tętnicy mózgowej środkowej według danych TCD, stanowią wyraźne kryteria ustania perfuzji wewnątrzmózgowej, czyli śmierci mózgu. Natomiast w takim patologicznym modelu przepływu krwi, jakim jest malformacja tętniczo-żylna, przemieszczaniu się znacznych objętości krwi z jednego zbiornika do drugiego towarzyszy spadek wskaźnika oporu krążeniowego do wartości mniejszej niż 0,5.

Wskaźnik poszerzenia widmowego oblicza się według wzoru:

ISR = (MSCH - ASC) / MSCH,

Gdzie SBI jest wskaźnikiem poszerzenia widma; MSF jest maksymalną częstotliwością skurczową; ASF jest średnią częstotliwością skurczową.

Zwykle wskaźnik rozszerzalności widmowej tętnicy szyjnej wspólnej wynosi 32-55%. Gdy tętnica szyjna jest zwężona, może on wzrosnąć do 80%.

Większość badaczy jest jednomyślna w opinii, że próba standaryzacji liniowych wskaźników prędkości przepływu krwi w różnych misach głównych tętnic głowy jest mało wskazana. Wynika to z kilku przyczyn: niemożności uwzględnienia kąta nachylenia czujnika (patrz wzór na przesunięcie częstotliwości Dopplera), który jest niezbędny do dokładnego obliczenia wskaźników prędkości; niepewności dokładnego położenia objętości pomiarowej w świetle naczynia - położenia centralnego według średnicy lub „ciemieniowego”. Ponadto, jeśli dla tętnic szyjnych powyższe problemy są w pełni przezwyciężalne, to lokalizacja tętnic kręgowych jest znacznie trudniejsza. Wynika to z fizjologicznej asymetrii tętnicy kręgowej (lewa jest zwykle o 1-3 mm szersza od prawej) i trudności w znalezieniu jedynego dostępnego dla USG Dopplera odcinka V3, a co najważniejsze, ze znacznie częstszych anomalii zagłębienia kręgowo-podstawnego (hipoplazja, krętość - do 15% wszystkich pacjentów). Ponadto dla prawidłowej interpretacji sonogramów Dopplera należy pamiętać o cechach związanych z wiekiem. Wraz z fizjologicznym dojrzewaniem i starzeniem się człowieka, parametry przepływu krwi w głównych tętnicach głowy ulegają naturalnej zmianie.

Biorąc pod uwagę powyższe cechy, sugerujemy, że głównym parametrem diagnostycznym nie jest wartość bezwzględna prędkości liniowej przepływu krwi, ale stopień jej asymetrii i zmiany kierunku. Niemniej jednak, według uogólnionych danych, prędkość liniowa przepływu krwi w głównych tętnicach głowy u zdrowych osób w wieku od 20 do 60 lat wynosi średnio: w tętnicy szyjnej wspólnej - 50 cm/s, w tętnicy szyjnej wewnętrznej - 75 cm/s, w tętnicy kręgowej - 25 cm/s, w tętnicy ocznej - 15 cm/s.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]