3 курс / Патологическая физиология / Атеросклероз_сосудов_сердца_и_головного_мозга

Рис. 89. Дигитальная субтракционная каротидная лево сторонняя ангиограмма в прямой (А) и боковой (Б) про екциях в норме: ВСА – внутренняя сонная артерия, НСА – наружная сонная артерия, ОСА – общая сонная артерия. Цифрами указаны ветви проксимального участка НСА: верхняя щитовидная (1), язычная (2), лицевая (3), затылоч ная (4), внутренняя верхнечелюстная (5) артерии. Нормаль ное расширение проксимального участка ВСА (каротид ный синус) указано стрелкой

позволяет получить одновременно артериограммы в нескольких проекциях.

В наши дни на основе концепции малотравматичной дигитальной субтракционной ангиографии разработана стандартизованная программа ангиографического исследования брахиоцефальных артерий, позволяющая детально изучать состояние всех сегментов этих сосудов [66]. Программа предусматривает последовательное проведение пан-артериографии ветвей дуги аорты, селективную ангиографию обеих ВСА и позвоночных артерий.

Анализ полученных ангиограмм включает последовательное и детальное рассмотрение и оценку состояния супрааортальных отделов брахиоцефальных артерий до области бифуркации ОСА. Пристального внимания требует область устья ВСА (рис. 89), являющаяся наиболее частой локализацией окклюзионно-стено- тических поражений. Затем изучается состояние вертебральных артерий и внутричерепных отделов брахиоцефальных ветвей дуги аорты: сифоны обеих ВСА, левой и правой передней, средней и задней мозговых артерий (рис. 90).

Ангиографическая диагностика стенозирующего поражения МАГ основана на определенной закономерности тенеобразования при контрастировании измененных сосудов (рис. 91). В случаях, когда атеросклероти- ческая бляшка расположена эксцентрически, на латеральной части окружности сосудистой стенки и по касательной к перпендикулярно падающему пучку рентгеновских лучей на ангиограмме получают краевой дефект (рис. 91А). Если бляшка занимает всю окружность сосуда, то при том же направлении рентгеновских лу- чей получают концентрическое сужение просвета сосуда (рис. 91В). Просветление тени контрастного вещества

на определенном участке сосуда происходит в тех случа- ях, когда бляшка расположена в плоскости, перпендикулярной ходу лучей, на передней или задней части стенки сосуда в силу того, что она суживает просвет сосуда и на этом уровне количество контрастного вещества оказывается меньше, чем выше или ниже бляшки; это создает эффект «просветления» на уровне бляшки (рис. 91Б). В тех случаях, когда сосуд образует петли и изображения контрастированных его отделов накладываются друг на друга, на ангиограмме артерия приобретает участки более глубокой тени контрастного вещества (рис. 91Г).

Стало быть, ангиографическая диагностика стеноза проводится на основании выявления на ограниченном участке краевого дефекта заполнения контрастным веществом ствола сосуда, концентрического сужения его просвета и местного просветления тени контрастированной артерии (рис. 92). В некоторый случаях получают в одной проекции де-

Рис. 91. Схема закономерности тенеобразования при про хождении рентгеновских лучей сквозь сосуд, суженный ате росклеротической бляшкой [33, 34]. А – эксцентрическая бляшка, расположенная по касательной к лучу; Б – та же бляшка, расположенная перпендикулярно к центральному лучу; В – концентрическая бляшка; Г – сосуд образует пет ли. Штриховка изображает плотность тени контрастного вещества на ангиограмме

3

2

1

Рис. 92. Ангиографические признаки стенозирующего по ражения каротидных артерий. А – правосторонняя каро тидная ангиограмма в боковой проекции. Проксимальный стеноз ВСА в виде краевого дефекта заполнения контра стным веществом указан стрелкой. Б – дигитальная суб тракционная правосторонняя каротидная ангиограмма в боковой проекции. Возле устья ВСА виден выраженный (более 95%) циркулярный стеноз (стрелка 1); выше него обнаруживается стенозирующая бляшка (стрелка 2); уча сток просветления тени контрастного вещества (стрелка 3) указывает на наличие внутрисосудистого тромбоза

фект заполнения, в другой – на этом уровне определяется просветление тени контрастного вещества. Как мы указывали, исследование проводится минимум в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что позволяет получить более детальное представление о характере бляшки, суживающей артерию.

Атеросклеротическая бляшка может иметь гладкие контуры или неровные; последнее может указывать на изъязвление бляшки. Иногда удается диагностировать распадающуюся бляшку. В этих случаях на ангиограмме определяется краевой дефект заполнения ствола сосуда контрастным веществом, а в центре этого дефекта выявляется пятно контраста в очаге распада (рис. 93).

Такие бляшки часто являются источником эмболии сосудов мозга [64].

С целью стандартизации количественной оценки тяжести стенозирования сонных артерий могут использоваться рекомендации Европейского (ECST) [70] или Североамериканского (NAS-CET)

Рис. 94. Схемы методов количественной оценки тяжести стенозирования внутренней сонной артерии (ВCА): ОСА – общая сонная артерия; ОП – остаточный просвет; D – ди аметр ВСА; dS – диаметр стенозированного участка ВСА

[71] межцентровых исследований по каротидным стенозам, а также метод, предложенный А. Alexandrov с соавт. [72] (рис. 94).

При закупорке экстракраниальных участков МАГ ангиографическая диагностика базируется на двух главных критериях:

1)«обрыв контраста» в устье ВСА и незаполнение бассейна ее кровоснабжения в раннюю артериальную фазу;

2)заполнение сосудов этой зоны контрастным веществом в более позднюю стадию за счет коллатерального кровообращения [73].

Âслучае закупорки ВСА в типичном месте (тотчас над бифуркацией) граница остановки контрастного вещества может иметь разную форму. В части случаев не заполняется даже самый начальный участок ВСА и она представляется как бы отрезанной, а наружная сонная артерия выглядит продолжением ОСА (рис. 95А). В других случаях граница контраста оказывается прямолинейной, выпуклой, вогнутой, в форме конуса или пламени свечи. Остановка контраста выше начала ВСА указывает на нисходящий рост тромба, начавшегося в сифоне (рис. 95Б).

При полной закупорке ВСА кровоснабжение мозга устанавливается за счет контрлатеральной сонной артерии по 4 путям компенсирующего кровотока, главным образом, по ветвям Виллизиева круга:

–через переднюю соединительную артерию,

–через заднюю соединительную артерию,

–через глазничную артерию;

–через межартериальные анастомозы передней, средней и задней мозговых артерий.

При введении контрастного вещества в сонную артерию, противоположную закупоренной, обнаруживается переток его в сосуды полушария другой стороны с

Рис. 95. Ангиографические признаки окклюзирующего по ражения каротидных артерий. А – правосторонняя каро тидная ангиограмма в боковой проекции. Стрелкой ука зана полная закупорка ВСА в начальном участке. Б – ди гитальная субтракционная ангиограмма при окклюзии ВСА в типичном месте

заполнением передней и средней мозговых артерий и их ветвей (рис. 96). Такой переток является важным указанием на наличие полной окклюзии просвета ВСА.

При переходе контрастного вещества на сторону закупоренной артерии лучше и раньше заполняется передняя мозговая артерия. Поэтому, если при заполнении средней мозговой артерии передняя артерия не выявляется, нужно думать о сочетании закупорки ВСА с окклюзией передней мозговой артерии дистальнее передней соединительной артерии. Во многих случаях контрастом ретроградно заполняется и сифон закупоренной ВСА.

К сожалению, с помощью ЦАГ нельзя определить локализацию верхнего конца тромба, что является важным при выборе тактики возможного хирургического ле- чения. Даже когда хорошо выражен переток контрастного вещества при введении его в интактную сонную артерию, оно, заполняясосудыбассейна закупоренной артерии, не достигает дистального конца тром-

мени прошло от момента закупорки. Иными словами, ЦАГ дает некоторую возможность судить о давности окклюзирующего процесса. Хорошая выраженность коллатералей на ангиограммах указывает на известную давность затруднений мозгового кровообращения. Этот эффект имеет важное клиническое значение, так как время образования закупорки сонной артерии анамнестически определить часто невозможно. Даже полная окклюзия ВСА иногда долго остается бессимптомной, а внезапное развитие гемиплегии или иного неврологического дефицита обусловливается нарушением сердечной деятельности с падением системного АД либо другими гемодинамическими сдвигами, приводящими к срыву компенсаторного коллатерального кровообращения головного мозга.

В заключение следует еще раз обратить особое внимание на то, что между ангиографическими признаками выраженности церебрососудистой патологии и тяжестью клинических проявлений НМК очень часто не отмечается параллелизма. И наоборот, может наблюдаться стойкая и тяжелая симптоматика, несмотря на сохраняющуюся проходимость стенозированной мозговой артерии.

5.2.2. Ультразвуковое исследование сосудов

Первая успешная попытка применения импульсного отраженного ультразвукового сигнала для исследования сердца принадлежит шведским ученым И. Эдлеру и К. Герцу (I. Edler, C. Hertz, 1954). Их совместные исследования положили начало эхокардиографии, и к настоящему времени ультразвуковое исследование (УЗИ) заняло одно из ведущих мест в клинической медицине. Этому способствовали достоверность получаемых результатов визуализации, неинвазивность, доступность и относительная простота процедуры. Бурное развитие ультразвуковой технологии привело не только к широкому внедрению этого метода диагностики практически во все отрасли медицины, но и к тому, что современное УЗИ в ряде случаев может успешно конкурировать с рентгеноконтрастной ангиографией, рентгеновской компьютерной и ядерной магнитно-резонансной томографией.

Особое значение УЗИ имеет при обследовании больных с сосудистой патологией. Этот метод без каких-либо ограничений можно широко применять как в специализированных отделениях, так и в амбулаторной практике. Во-первых, в качестве метода скрининга при обследовании больших контингентов больных в целях выявления ранних форм сосудистой патологии, которые представляют трудности для клинической диагностики. Вовторых, в качестве окончательного метода диагностики различных заболеваний сосудистой системы, позволяющего определить лечебную тактику. В-третьих, для осуществления динамического наблюдения за больными и объективной оценки результатов консервативного и хирургического лечения.

Основные принципы и методы ультразвуковой ангиографии

Учение об ультразвуке является разделом акустики,

èзаконы звукового диапазона характерны, по существу,

èдля диапазона ультразвуковых колебаний. Как известно, звук представляет собой волнообразно распространяющиеся колебательные движения частиц упругой среды. В результате смещения частиц в среде образуются участки повышенного и пониженного давления, чередующиеся с определенной частотой. Чередование фаз сжатия и разрежения приводит к возникновению волн, распространяющихся в среде (рис. 97). Ультразвук характеризуется следующими физическими параметрами [76, 77]:

–период колебания (Т) – время, необходимое для че- редования фаз сжатия и разрежения;

–частота (f) – величина обратная периоду колебания (f =1 /T);

–длина волны (λ ) – расстояние между двумя близлежащими точками колебания, находящимися в одной фазе;

–амплитуда колебания (А) – максимальное отклонение колебаний от положения равновесия; зависит от мощности ультразвуковой энергии;

–скорость распространения (С) прямо пропорциональна длине волны и частоте излучаемого ультразвука (С = d x f);

–интенсивность ультразвука (И) отражает количество энергии (мощность сигнала), проходящей через определенную область (площадь) в единицу времени.

Распространение ультразвука в биологических средах зависит от плотности, структуры, однородности, вязкости и сжимаемости тканей. Интегральным показателем этих свойств является акустический импеданс (АИ) тканей:

ÀÈ = d x C,

где d – плотность среды (кг/м3); С – скорость распространения ультразвука в данной среде (м/с). Иначе, АИ

отражает степень сопротивления среды распространению ультразвукового сигнала.

Отражение ультразвука происходит на границе раздела сред с разными акустическими свойствами, и от способности ткани к отражению зависит качество ее визуализации, главным образом контрастность изображения. При этом проникающая способность ультразвука обратно пропорциональна АИ тканей: чем выше плотность среды, тем больше поглощение и рассеивание энергии сигнала, а чем выше частота ультразвука, тем меньше его проникающая способность, тем быстрее происходит его затухание.

Эффект Допплера (C. Doppler, 1842) заключается в том, что ультразвуковой сигнал, направленный на какойлибо движущийся объект (например, форменные элементы крови, стенки желудочков сердца, его клапаны), отражается от него, но уже с другой частотой, отличающейся от излучаемой. Это изменение частоты (сдвиг) и носит название эффекта Допплера (рис. 98). При этом, чем выше скорость движения объекта, тем больше сдвиг частоты ультразвука. Кроме того, при движении объекта в сторону источника излучения частота отраженного сигнала увеличивается, а при движении лоцируемого объекта от источника излучения – уменьшается. Следовательно, зная частоту излученного сигнала и частоту сигнала отраженного, можно определить скорость движения объекта.

Ультразвуковой датчик (transduser) – это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую и наоборот. Такое преобразование осуществляется специальным кристаллом – пьезоэлектрическим элементом, который изменяет свои размеры под воздействием электрического тока и, наоборот, порождает электрический ток под действием приложенного к нему давления со стороны ультразвуковых волн.

Не вдаваясь в подробную характеристику различных типов пьезоэлементов, применяемых в ультразвуковых преобразователях, надо заметить, что датчики с разными частотными характеристиками (2, 3, 5, 7, 10 МГц) обладают разной разрешающей способностью и макси-

мальной рабочей глубиной. Большинство исследователей считает, что надо стремиться к использованию дат- чиков с большей рабочей частотой, так как они обеспе- чивают более высокое качество изображения, однако при этом уменьшается глубина исследования [75–78].

Поэтому понятно, что выбор частоты датчика обусловлен глубиной расположения органов и структур, представляющих интерес для исследователя. Сведения, приведенные в табл. 22, могут быть полезны при выборе наиболее походящего датчика при визуализации сосудов или сердца. Вместе с тем, в ряде случаев при обследовании тучных пациентов приходится применять датчики с частотой 2,25–2,5 МГц, у которых максимальная рабочая глубина достигает 240 мм, однако разрешающая способность таких датчиков и, следовательно, ка- чество изображения хуже, чем при использовании эхозонда с частотой 3,5 МГц. При исследовании структур, расположенных на малых глубинах, применяются дат- чики 7,5–10 МГц, обеспечивающие высокое качество визуализации структур в зоне интереса.

Интенсивность принятых эхо-сигналов может быть отображена на экране дисплея в различных режимах:

–А-режим (англ. amplitude – амплитуда) представляет собой интенсивность отраженного сигнала в виде его амплитуды и расстояния до границы раздела сред. Этот режим не имеет временной оси, фактически отражает расстояние между датчиками и исследуемым объектом в данный момент времени и применяется в неврологии для эхоэнцефалографии.

–В-режим (англ. brightness – яркость) кодирует интенсивность принятых эхо-сигналов в виде яркости све- чения точек. Этот режим самостоятельного значения не имеет, его развитием служат М-режим и двухмерное сканирование.

Таблица 22

Сравнительная характеристика различных ультразвуковых датчиков [78]

–М-режим (англ. motion – движение) обеспечивает развертку яркости свечения структур во времени. По оси ординат откладывается расстояние до объекта, а по оси абсцисс – время; М-модальное исследование дает представление о движении различных структур (например, сердца), которые находятся в плоскости пересечения одним ультразвуковым лучом. Главный недостаток этого исследования – одномерность.

–Режим двухмерного изображения (two-dimensional, или 2D, или В-режим в реальном времени) обеспе- чивает двухмерный показ лоцируемого объекта. Яркость свечения точек на каждый момент времени сканирования запоминается и представляется на дисплее в виде единой картины, имеющей горизонтальную и вертикальную оси. Изображение, полученное в этом режиме, наиболее соответствует истинной анатомической структуре изучаемого органа.

–Трехмерный режим (three-dimensional, или 3D) является дальнейшим развитием В-режима. Он достигается путем компьютерного преобразования сигнала, полученного при помощи датчика с вращающейся излучающей поверхностью, что дает возможность рассматривать исследуемую структуру в объемном изображении.

–Допплеровский режим позволяет регистрировать скорость и направление движения объекта, и представляет собой кривую сдвига частот, развернутую во времени. Этот режим первоначально был реализован в аппаратах для ультразвуковой допплерографии (так называемый «слепой» допплер).

Рассматриваемые методы бурно развиваются, поэтому терминология в данной области окончательно еще не сформировалась. Это приводит к тому, что близкие или по сути одинаковые методики в разных фирменных инструкциях и даже в научных публикациях имеют разные названия. Для русскоязычного читателя проблема усугубляется тем, что в этой области получил распространение профессиональный англо-американский жаргон. Например, вместо термина «допплеровская эхография» или «допплерография» обычно употребляется просто «допплер» («Doppler») и, по аналогии, «спектральный допплер», «энергетический допплер» и т.п. При этом читатель, разумеется, должен отдавать себе отчет в том, что «допплер» – это не ошибочное написание фамилии С. Doppler, а сокращенное, точнее жаргонное, обозначе- ние термина «допплеровская эхография» либо его вариантов.

Метод допплеровского УЗИ существует в двух принципиальных разновидностях: импульсное допплеровское исследование (pulsed doppler) и методика с использованием непрерывного ультразвука (cоntinuous wave). Каждый из этих методов имеет свои преимущества в точности локации исследуемого объекта и измерения скорости его движения.

•Импульсный допплеровский режим основан на изу-

чении сигнала в виде отдельных серий импульсов. Место исследования кровотока называется контрольным объемом (sample volume). Главное достоинство этого режима – возможность измерения скорости кровотока в строго определенном участке сосуда или сердца, главный недостаток – невозможность измерения высокой скорости кровотока.

•Постоянно-волновой допплеровский режим основан на разобщении кристаллов, посылающих и воспринимающих ультразвук, поэтому кровоток исследуется вдоль всего луча (рис. 99). Главное достоинство этого метода – возможность измерения любой скорости кровотока, недостаток – невозможность точ- ного определения локализации исследуемого кровотока.

•Дуплексное сканирование, разработанное в начале 70-х гг., объединяет возможности двухмерного изображения и ультразвуковой допплерографии и позво-

Принимающий кристалл

Передающий

Паста

кристалл

Кожа

α

Эритроциты

Рис. 99. Принципы действия допплеровского датчика на затухающей волне. α – угол между датчиком и направле нием движущихся частиц

Рис. 100. Пример дуплексного сканирования крупной ар терии (общая сонная артерия) здорового человека. Пояс нение в тексте

ляет одновременно наблюдать на экране изменяющееся положение контрольного объема в двухмерном режиме и кривую допплеровского сдвига частот, получаемого из исследуемого участка кровотока (рис. 100).

•Цветное допплеровское картирование (ЦДК) (англ. Color doppler imaging – CDI) заключается в наложении закодированных различными цветами направлений и скоростей кровотока на двухмерное изображение сердца, сосуда или органа. При этом красный цвет показывает направление движения крови к дат- чику, а синий – движение крови по направлению от датчика; светлые тона – высокие скорости кровотока, насыщенные – низкие.

•Цветное дуплексное сканирование объединяет возможности дуплексного сканирования и ЦДК, и иногда обозначается как триплексное сканирование [77].

При проведении дуплексного исследования анализируются данные, получаемые при исследовании сосуда в трех режимах: В-режиме, спектральном допплеровском режиме, цветовом допплеровском режиме. Комплексный анализ данных всех трех режимов позволяет правильно оценить получаемую ультразвуковую картину [77, 79, 80].

Для получения правильной картины сосуда в В-ре- жиме необходимо проводить сканирование как минимум в двух плоскостях по отношению к продольной оси сосуда – в проекциях продольной и поперечной (рис. 101). Для достоверной оценки структуры и толщины сосудистой стенки, а также внутрисосудистых изменений плоскость сканирования, а следовательно ультразвуковой луч, ориентируется строго перпендикулярно оси сосуда. Формат, глубина и частота сканирования должны соответствовать исследуемой зоне и глубине залегания сосуда. При УЗИ артерий шеи и конечностей используются линейные датчики, работающие в частотном диапазоне 5– 10 МГц. Глубина сканирования для МАГ и верхних конечностей в большинстве случаев составляет 3–5 см, для крупных артерий ног – 3–7 см. Транскраниальное дуплексное сканирование проводят с использованием секторного датчика, работающего на частоте 2–2,5 МГц;

Рис. 101. Пример ультразвукового двухмерного скани рования крупной артерии (общая сонная артерия) здоро вого человека. А – продольная проекция; Б – поперечная проекция

глубина сканирования при этом исследовании составляет 2–16 см [79].

При изучении изображения в В-режиме могут быть оценены следующие параметры:

1)проходимость сосуда – проходим, окклюзирован;

2)геометрия сосуда – прямолинейность хода, наличие деформаций;

3)величина пульсаций сосудистой стенки – нормопульсация, гиперпульсация, ригидность;

4)диаметр сосуда;

5)состояние сосудистой стенки – толщина, структура, однородность;

6)состояние просвета сосуда – наличие атеросклеротических бляшек, тромбов, отложений другого генеза, расслоения и др.;

7)состояние периваскулярных тканей – наличие патологических образований, зон отека, костных компрессий и др.

При полной проходимости просвет артерии выглядит равномерно эхонегативным (темным) образованием, чаще всего прямоугольной формы, ограниченным сверху и снизу двумя эхопозитивными (светлыми) пластинами различной эхогенности – интимой и адвентицией, разделенными эхонегативной линейной структурой

– медией (рис. 101А). Однако получение такой картины не дает абсолютной уверенности в полной проходимости сосуда, и лишь применение допплеровского режима помогает правильно оценить состояние данного участка артерии.

Большинство магистральных артерий имеют прямой ход, отклоняясь от прямолинейной траектории только в местах бифуркаций и физиологических изгибов. При наличии деформаций сосудов в большинстве случаев визуализация всех участков артерии в одной плоскости при продольном сканировании невозможна, в связи с чем необходимо менять плоскость сканирования, изменяя направление ультразвукового луча. Дополнительное использование цветового режима помогает в постановке правильного диагноза.

Оценку величины пульсации сосудистой стенки можно провести в М-режи- ме, измеряя величи- ну диаметра артерии в фазе систолы и диастолы с последующим вычислением отношения диаметров – индекса пульсации (рис. 102). Существует два крайних варианта нарушений величины пульсации: гиперпульсация, ко-

торая характерна прежде всего для пациентов с повышением сосудистого тонуса (в частности, при артериальной гипертонии) и гипопульсация, или ригидность, чаще всего наблюдаемая у пациентов со стено-окклю- зирующими заболеваниями, например, при атеросклерозе.

Измерение диаметра сосуда можно проводить в В- и М-режиме. Во избежание ошибки плоскость сканирования должна быть направлена строго перпендикулярно продольной оси сосуда. Величина диаметра сосуда может измеряться как при продольном, так и при поперечном сканировании. Курсор помещается на внутреннюю поверхность комплекса интима-медиа по передней и задней стенке сосуда (рис. 103). Для повышения точ- ности результатов измерения проводятся трехкратно, а затем вычисляется среднее арифметическое из полученных значений [79].

При УЗИ может быть оценена толщина сосудистой стенки, а именно комплекса интима-медиа, ее эхоструктура, эхогенность и форма поверхности. Измерение толщины комплекса интима-медиа необходимо проводить по задней (по отношению к поверхности датчика) стенке сосуда, при этом один курсор устанавливается на внутреннюю (обращенную в просвет сосуда, или люминальную) поверхность интимы, второй – на наружную поверхность медии (границу медии и адвентиции) (рис. 104А). В норме толщина комплекса интима-медиа, по литературным данным, колеблется от 0,9 до 1,1 мм [81].

Рис. 103. Измерение диаметра общей сонной артерии: А

– измерение в режиме продольного В сканирования; Б – измерение в М режиме

2345678901

2345678901

2345678901

2345678901 Limen

2345678901

2345678901 Diameter

2345678901

2345678901 (LD)

2345678901

2345678901 Intima4

2345678901

media (IMT)

Рис. 104. Измерение толщины комплекса интима медиа (А), схема определения средней поперечной площади (S) комплекса интима медиа (Б)

Для повышения точности динамического исследования состояния артериальной стенки некоторые исследователи [82] предлагают измерять площадь поперечного се- чения комплекса интима-медиа (рис. 104Б). В норме комплекс интима-медиа представляет собой двухслойную линейную структуру с ровной внутренней поверхностью, при этом эхогенность интимы выше эхогенности просвета сосуда, а эхогенность медии не отличается от нее.

Изменения комплекса интима-медиа характерны для атеросклеротического поражения, васкулитов различного генеза, ангиопатий.

Появление различных образований в просвете сосуда ведет к развитию локальных и системных гемодинамических нарушений в зависимости от размера образования, а также наличия и уровня развития коллатеральной циркуляции. Внутрисосудистые образования, в частности атеросклеротические бляшки (рис. 105), могут не только нарушать кровоток, но и являться источником микроэмболов, а также служить поверхностью для адгезии форменных элементов крови с возможным формированием микро- и макротромбозов.

Оценка размеров стенозирующих поражений артерий проводится относительно диаметра сосуда либо относительно площади его поперечного сечения (рис. 106); последний способ вычисления степени стенозирования сосуда более точен, в особенности при эксцентрических поражениях. В некоторых случаях степень стеноза рекомендуется определять при сочетании двухмерного сканирования и цветового допплеровского режима, так как структурные элементы низкой эхогенности, которые могут входить в состав атеросклеротических бляшек, в

В-режиме не видны, и при измерении степени стеноза получаются заниженные цифровые показатели. При неудовлетворительном качестве визуализации в В-режи- ме и цветовом заполнении просвета сосуда для достоверной оценки степени стеноза необходимо использовать спектральный допплеровский режим.

Спектральная допплерография позволяет наиболее точно оценить состояние кровотока в сосуде. При данном виде обработки допплеровского сдвига частот методом быстрого преобразования Фурье, полученные результаты отображаются в виде допплеровского спектра, ограниченного огибающей. Таким путем могут быть рас- считаны различные скоростные параметры кровотока, а также ряд индексов, имеющих важное значение при оценке степени и характера нарушений гемодинамики.

Сущность допплеровского спектрального анализа заключается в разделении комплексного частотного сигнала, полученного из кровотока, на составляющие простые частотные сигналы (рис. 107). Гистограмма распределения частот покажет удельный вес той или иной частоты и их соотношение в комплексном сигнале [77, 80].

В ультразвуковых приборах, оснащенных допплеровским блоком, спектральный анализ осуществляется в реальном масштабе времени. Анализу подвергаются отдельные сегменты спектра, продолжительностью около 5 мс, каждый анализируемый элемент оцифровывается и запоминается в микрокомпьютере. Используемый алгоритм быстрого преобразования Фурье оценивает зна-

чение величины каждого частотного сегмента и представляет на дисплей в реальном времени.

Особенности проведения исследований в допплеровских режимах в существенной степени определяется характеристиками используемого прибора. Конкретные указания на этот счет содержатся в инструкции по эксплуатации прибора (Operation manual).

Âприборах «слепого» допплера (где отсутствует двухмерный режим) необходимо хорошее знание расположения сосудов для направления ультразвукового луча на интересующий сосуд и отстройки от всех других сосудов, находящихся рядом.

Âдуплексных системах, когда имеется возможность визуализировать нужный сосуд на двухмерном изображении, работа существенно облегчается изображением контрольного объема, в котором осуществляются допплеровские измерения кровотока. Однако и здесь могут возникать некоторые трудности.

Величина и положение контрольного объема в просвете сосуда имеет чрезвычайно важное значение для адекватного отражения кровотока в допплеровском спектре (рис. 108). Контрольный объем должен располагаться на равном удалении от стенок сосуда, а его величина должна соответствовать примерно 2/3 просвета. При слишком малом контрольном объеме, расположенном в центре потока, спектральному анализу будет подвергаться незначительное число потоков с максимальными скоростями. Смещение контрольного объема к одной из стенок сосуда также приводит к неправильной оценке спектра, так как оцениваться будет пристеночный кровоток без учета значений скоростей в центре сосуда [80].

Графический спектральный дисплей отображает результаты спектрального анализа в реальном времени в виде кривой сдвига частот (рис. 109Б). По оси абсцисс откладывается время в секундах, по оси ординат – частота в кГц или скорость в м/с или см/с. Амплитуда отра-

женного сигнала кодируется оттенками серого цвета. Базальная линия пересекает ось ординат в точке, соответствующей нулевой скорости кровотока. Отклонение кривой вверх от базальной линии указывает на направление потока к датчику, а вниз – от датчика.

При визуальном анализе допплерограммы оцениваются следующие качественные показатели кривой (рис. 109В):

•спектральная кайма – окаймление спектра допплеровского сдвига частот. Характеризуется как четкая (при качественной записи и нормальном кровотоке) и нечеткая, или «размытая»;

•спектральное расширение – характеристика спектра, определяющаяся количеством мишеней с различ-

А

Б

ной скоростью в исследуемом объеме. Увеличение спектрального расширения наблюдается в участках

с турбулентным потоком крови (рис. 110);

•пиковая скорость – максимальная линейная скорость кровотока в систолу или в диастолу.

В зависимости от формы кривой допплерограммы

выделяют три типа кровотока (рис. 111).

•Монофазный поток характерен для артерий с низким периферическим сопротивлением, например, для мозговых артерий. При этом отчетливо выявляется пиковая систолическая и конечная диастолическая скорости.

•Двухфазный поток, на котором отчетливо визуализируется инцизура, соответствующая закрытию аортального клапана, регистрируется, как правило, в магистральных артериях.

•Трехфазный поток, имеющий так называемый диастолический возврат, или «раннюю диастолу», характерен для артерий с высоким периферическим сосу-

турбулентный поток

дистым сопротивлением, например, для артерий нижних конечностей.

Спектральный анализ допплеровских кривых показал различие артериального кровотока в зависимости от возраста даже у здоровых людей.

Известно, что при исследовании скорости кровотока по сосудам с помощью УЗИ эффект Допплера проявляется тем лучше, чем выше эластичность стенки сосуда, эффективное давление и сопротивление [77, 79, 82]. Это выражается в виде профиля скоростей (рис. 112) с крутым подъемом ускорения (а). Снижение скорости движения (b) менее быстрое с инцизурой (с), дикротическим зубцом (d), постсистолическим забросом (е). Эластическое сопротивление артерии обусловливает появление позитивной волны (f). Таким образом, достаточная эластичность артериальных стенок позволяет левому желудочку выбрасывать кровь в артериальное русло, даже если артериально-капиллярное сопротивление повышено. Способность артерий к эластичному сокращению обеспечивает поддержание кровотока во время диастолы. Вследствие атеросклероза и возрастного фиброза эластичность артериальной стенки снижается, что ведет, прежде всего, к уменьшению амплитуды вторичной позитивной волны (f), затем происходит сокращение заброса (е), закругление вершины и расширение основания главного комплекса допплерограммы (рис. 112).

Одним из достоинств допплеровского УЗИ сосудов является возможность получения количественной диагностически важной информации об исследуемых движущихся структурах. Основные измерения связаны с определением пиковой систолической, диастолической и средней скоростей, на основании которых вычисляются параметры (индексы), отражающие условия кровотока в данном сосуде [79, 80]. Принципы оценки количественных параметров заключается в измерении следующих допплеровских скоростей.