Ultrasonografia dopplerowska naczyń krwionośnych

Wiadomo, że zwężenia i niedrożności głównych tętnic głowy mają duże znaczenie w patogenezie chorób naczyniowo-mózgowych. Jednocześnie nie tylko początkowe, ale i ciężkie zwężenia tętnic szyjnych i kręgowych mogą przebiegać z niewielkimi objawami. W rozwoju patologii angioneurologicznej ważny jest również udział dyscyrkulacji żylnej, czasami przebiegającej również subklinicznie. Wczesna diagnostyka tych chorób w dużej mierze wiąże się z takimi nowoczesnymi metodami ultrasonograficznymi, jak TCDG, badanie duplex i triplex z trójwymiarową rekonstrukcją obrazu itp. Niemniej jednak najprostszą i najpowszechniejszą metodą lokalizacji ultrasonograficznej naczyń ludzkich do dziś pozostaje dopplerografia ultradźwiękowa (USDG). Głównym zadaniem dopplerografii ultradźwiękowej w angioneurologii jest identyfikacja zaburzeń przepływu krwi w głównych tętnicach i żyłach głowy. Potwierdzenie subklinicznego zwężenia tętnic szyjnych lub kręgowych wykrytego za pomocą dopplerografii ultradźwiękowej z wykorzystaniem obrazowania duplex, MRI lub angiografii mózgowej pozwala na aktywne leczenie zachowawcze lub chirurgiczne w celu zapobiegania udarowi. Zatem celem dopplerografii ultradźwiękowej jest przede wszystkim identyfikacja asymetrii i/lub kierunku przepływu krwi w przedmózgowych odcinkach tętnic szyjnych i kręgowych oraz tętnic i żył ocznych. W większości przypadków możliwe jest określenie obecności, strony, lokalizacji, długości i nasilenia wskazanych zaburzeń przepływu krwi.

Dużą zaletą USG Dopplerografia jest brak przeciwwskazań do jej wykonania. Badanie USG można wykonać w niemal każdych warunkach - w szpitalu, oddziale intensywnej terapii, sali operacyjnej, przychodni, karetce pogotowia, a nawet na miejscu wypadku lub klęski żywiołowej, pod warunkiem dostępności autonomicznego źródła zasilania.

Metoda ultradźwiękowej Dopplerografii opiera się na efekcie HA Dopplera (1842), który zastosował matematyczną analizę przesunięcia częstotliwości sygnału odbitego od poruszającego się obiektu. Wzór na przesunięcie częstotliwości Dopplera jest następujący:

F _d = (2F ₀ xV x Cosa)/c,

Gdzie F ₀ to częstotliwość przesyłanego sygnału ultradźwiękowego, V to liniowa prędkość przepływu, a to kąt pomiędzy osią naczynia i wiązką ultradźwięków, c to prędkość ultradźwięków w tkankach (1540 m/s).

Jedna połowa czujnika emituje drgania ultradźwiękowe o częstotliwości 4 MHz w trybie „fala ciągła”. Druga połowa czujnika, umieszczona pod kątem do powierzchni części nadawczej, rejestruje energię ultradźwiękową odbitą od przepływu krwi. Drugi kryształ piezoelektryczny czujnika jest zainstalowany w taki sposób, że obszar maksymalnej czułości jest walcem o wymiarach 4,543,5 mm, znajdującym się 3 mm od soczewki akustycznej czujnika.

W ten sposób częstotliwość przesyłana będzie się różnić od częstotliwości odbitej. Określona różnica częstotliwości jest izolowana i odtwarzana za pomocą sygnału audio lub zapisu graficznego w postaci krzywej „obwiedni” lub za pomocą specjalnego analizatora częstotliwości Fouriera w postaci spektrogramu. Ponadto możliwe jest określenie kierunku przepływu krwi, ponieważ krążenie idące do czujnika ultradźwiękowego zwiększa odbieraną częstotliwość, podczas gdy przepływ skierowany w przeciwnym kierunku ją zmniejsza.

Istnieje pewna osobliwość krążenia w głównych tętnicach głowy: normalnie przepływ krwi nie spada do zera w żadnej fazie cyklu serca, tzn. krew płynie do mózgu w sposób ciągły. W tętnicach ramiennej i podobojczykowej liniowa prędkość przepływu krwi między dwoma sąsiednimi cyklami skurczu serca osiąga zero bez zmiany kierunku, a w tętnicach udowej i podkolanowej, pod koniec skurczu, występuje nawet krótki okres odwrotnego krążenia. Zgodnie z prawami hydrodynamiki (krew można uznać za jedną z odmian tzw. płynu newtonowskiego), istnieją trzy główne rodzaje przepływów.

• Równoległy, gdzie szybkość przepływu wszystkich warstw krwi, zarówno centralnej, jak i ściennej, jest zasadniczo równa. Ten wzór przepływu jest typowy dla aorty wstępującej.
• Paraboliczny lub laminarny, w którym występuje gradient warstwy centralnej (maksymalna prędkość) i warstwy ciemieniowej (minimalna prędkość). Różnica między prędkościami jest maksymalna w skurczu i minimalna w rozkurczu, a warstwy te nie mieszają się ze sobą. Podobny wariant przepływu krwi jest obserwowany w nieuszkodzonych głównych tętnicach głowy.
• Przepływ turbulentny lub wirowy występuje z powodu nierówności ściany naczyniowej, głównie w zwężeniu. Następnie przepływ laminarny zmienia swoje właściwości w zależności od podejścia bezpośredniego przejścia i wyjścia z miejsca zwężenia. Uporządkowane warstwy krwi mieszają się z powodu chaotycznych ruchów erytrocytów.