Советуем для ознакомления:

Кардиология:

Популярные разделы сайта:

Допплеровское исследование при ЭхоКГ. Варианты, возможности

Допплеровское исследование — это ультразвуковая методика, позволяющая измерить скорости и определить направление потоков крови в полостях сердца и сосудах. Метод основан на эффекте, описанном К. Допплером в 1842 г. Суть его заключается в следующем: когда ультразвуковой луч известной частоты (fo) посылается к сердцу, он отражается от клеток крови. Частота отраженного ультразвукового луча (fr) равна частоте посылаемого луча (fo), если отражение происходит от неподвижного объекта.

Частота отраженного ультразвукового луча (fr) увеличивается, если клетки крови движутся по направлению к источнику ультразвука и снижается при их движении от источника ультразвука. Разница частот посланного и отраженного лучей (Af) называется сдвигом частоты ультразвукового сигнала или допплеровским сдвигом: Af=fr-fo.

Af зависит от частоты посланного луча (fo), скорости движения частиц, от которых он отражается (скорости кровотока — V), угла между направлением ультразвукового луча и направлением кровотока, скорости распространения ультразвука в крови (1540 м/с), что выражается уравнением Допплера: Af = 2fo x V х cos 9/c.

Таким образом, зная Af, можно рассчитать скорость движения клеток крови: V = Af х c/2fo x cos 9.

Если ультразвуковой луч параллелен направлению кровотока, то угол 0=0, его косинус = 1. Значение косинуса угла 0 менее 20° также близко к 1 (косинус 20° = 0,94), поэтому им можно пренебречь. Если направление движения объекта перпендикулярно направлению испускаемого ультразвукового луча, то, поскольку косинус угла в 90° равен 0, рассчитать такое уравнение невозможно и нельзя определить скорость движения объекта. Следовательно, для правильного определения скорости кровотока направление длинной оси датчика должно быть близко к направлению ее потока (угол 9 должен быть < 20°).

В эхокардиографии чаще всего используют следующие варианты допплеровского исследования:
1) импульсное (pulsed wave — PW);
2) постоянно-волновое (continuous wave — CW);
3) цветное (color Doppler);
4) тканевое (tissue velocity imaging — TVI, tissue myocardial imaging, Doppler tissue imaging).

допплеровское исследование при ЭхоКГ

Его основные разновидности:
• тканевое цветное (color tissue velocity imaging),
• тканевое нелинейное (C-mode),
• тканевое импульсное (pulsed wave tissue velocity imaging),
• тканевой след (tissue tracking),
• оценка деформации миокарда и ее скорости (strain, strain rate),
• векторный анализ движения миокарда (vector velocity imaging — VVI).

При импульсном допплеровском исследовании один и тот же пьезоэлемент датчика посылает серию импульсов с определенной частотой и воспринимает сигналы, отраженные от движущихся клеток крови. Преимуществом метода является возможность точного определения скорости кровотока в любом выбранном участке камеры сердца или магистрального сосуда, в котором устанавливается контрольный (пробный) объем. При этом на экране регистрируется графическая развертка кровотока в области контрольного объема: по оси абсцисс откладывается время, по оси ординат — скорость кровотока.

Потоки, которые движутся к датчику, располагаются выше изолинии, отдатчика — ниже нее. Так как один и тот же пьезоэлемент посылает и воспринимает ультразвук, максимальный сдвиг частоты ультразвукового сигнала, который можно измерить с помощью импульсного исследования, равен половине частоты посылаемых импульсов, которая называется пределом Найквиста. Если сдвиг частоты ультразвукового сигнала превосходит предел Найквиста (при скорости кровотока > 2,5 м/с), появляется искажение допплеровского спектра (aliasing) и часть его записывается на вершине или на дне противоположной стороны изолинии. То есть при импульсном исследовании допплеровский сдвиг ограничен пределом Найквиста и измерение высоких скоростей кровотока невозможно.

При постоянно-волновом допплеровском исследовании датчик посылает и принимает отраженные ультразвуковые сигналы постоянно с помощью двух отдельных пьезоэлементов. Поэтому регистрируемый максимальный сдвиг частоты ультразвукового сигнала не ограничивается частотой посылаемых импульсов, или пределом Найквиста. Это позволяет точно измерять высокие скорости кровотока. В отличие от импульсного режима при постоянно-волновом допплеровском исследовании измеряются все сдвиги частот ультразвукового сигнала (скорости) по ходу ультразвукового луча. Следовательно, можно определить самую высокую скорость кровотока вдоль ультразвукового луча, но нельзя точно определить локализацию максимальной измеренной скорости.

В связи с этим при наличии ламинарных низкоскоростных внутрисердечных потоков (в норме) целесообразно применение импульсного допплеровского исследования, при турбулентных высокоскоростных потоках (при стенозе, недостаточности клапанов, внутрисердечном сбросе крови) — постоянно-волнового исследования.

Цветное допплеровское исследование является разновидностью импульсного, когда применяется не один контрольный объем, а множество (250—500), формирующих так называемый растр, по форме напоминающий усеченный конус. При этом в каждом контрольном объеме измеряется сдвиг частоты ультразвукового сигнала, который преобразуется в цифровой формат, автоматически сопоставляется с заданной цветовой схемой и выводится на экран на фоне двумерного изображения. Если скорость кровотока не превышает предел Найквиста, то поток, направленный к датчику, обычно кодируется красным, от датчика — синим цветом и их оттенками.

допплеровское исследование при ЭхоКГ

Когда скорость кровотока выше этого предела (при турбулентности), то поток кодируется оттенками зеленого и желтого цветов. Преимуществами метода является возможность быстрой оценки кровотока в камерах сердца и магистральных сосудах, выявления и полуколичественной оценки степени клапанной регургитации, выявления внутрисердечных сбросов крови.

Тканевое допплеровское исследование — разновидность допплеровского исследования, при котором регистрируется движение миокарда, створок, клапанных колец или других тканей. При допплеровском исследовании кровотока измеряются скорости движения эритроцитов (более 20 см/с, достигают 800 см/с при клапанной патологии). Скорость движения миокарда меньше (обычно 5—20 см/с), но амплитуда его больше, чем у эритроцитов.

При допплеровском исследовании кровотока высокоамплитудный и низкоскоростной (низкочастотный) сигнал от миокарда считается шумом и удаляется фильтрами, пропускающими только высокочастотные сигналы (обычно более 400— 500 Гц). При тканевом допплеровском исследовании, наоборот, с помощью фильтров отсекаются высокие скорости кровотока и записываются низкие скорости движения миокарда (частоты 0—50 Гц).

Тканевое исследование может быть представлено цветным режимом. При этом, как и при цветном исследовании кровотока, отражается средняя скорость движения. Красным цветом обозначается движение к датчику, синим — от датчика. Более яркие оттенки соответствуют более высоким скоростям движения вплоть до предела Найквиста. Цветное изображение тканевого допплеровского исследования накладывается на изображение миокарда в В- или М-режиме.

Преимуществами метода является возможность быстрой оценки движения миокарда, в том числе в субэпикардиальных и субэндокардиальных слоях, а также возможность одновременной регистрации скорости движения различных сегментов миокарда и отсроченной оценки движения отдельных сегментов. Этот метод позволяет обнаружить зоны нарушения локальной сократимости, уточнить границу эндокарда при плохой ее визуализации в В-режиме. Главное ограничение этого метода заключается в возможности переоценки или недооценки скоростей из-за внутрижелудочковой блокады, вызывающей парадоксальное движение стенок сердца, из-за предела Найквиста, а также из-за сложного механизма сокращения сердца.

Тканевое нелинейное допплеровское исследование (C-mode) — цветное графическое изображение движения межжелудочковой перегородки, верхушки и боковой стенки левого желудочка во времени. Преимуществом является возможность детальной оценки направления движения стенок сердца в различных зонах и выявление нарушений локальной сократимости. Ограничением является внутрижелудочковая блокада, вызывающая парадоксальное движение стенок сердца и затрудняющая диагностику.

Тканевое импульсное допплеровское исследование (pulsed wave tissue velocity imaging) — графическое изображение движения структур сердца в области контрольного объема: по оси абсцисс откладывается время, по оси ординат — скорость движения структур сердца. При этом выделяют систолический (Sm), ранний (Em) и поздний диастолические (Am — соответствует систоле предсердий) компоненты движения. Диастолическое движение миокарда по форме напоминает перевернутое изображение трансмитрального кровотока, поэтому пики называются аналогично, но с использованием индекса m (Em, Am), апострофа (ЕА) или строчными буквами (е, а).

Между окончанием систолического движения и началом движения, соответствующего раннему (быстрому) расслаблению миокарда, регистрируется время изоволюмического расслабления левого желудочка (IVRT), между окончанием позднего диастолического компонента и началом систолического регистрируется время изоволюмического сокращения миокарда (IVCT). Характер движения фиброзного кольца митрального клапана используется для выявления и определения типа диастолической дисфункции левого желудочка.

Максимальная систолическая скорость его движения хорошо коррелирует с максимальной скоростью нарастания давления в левом желудочке в начале периода изгнания (dP/dtmax) и с фракцией выброса левого желудочка, определенной при рентгено-контрастной или изотопной вентрикулографии. С помощью этого метода также можно оценивать локальную сократимость левого желудочка, что увеличивает точность диагностики ИБС. Кроме того, скорость движения фиброзного кольца трехстворчатого клапана хорошо характеризует функцию правого желудочка. Применение метода затруднено при плохой визуализации в В-режиме.

- Читать "Тканевой след и оценка деформации миокарда при эхокардиографии. Варианты, возможности"

Оглавление темы "Пороки сердца. Эхокардиография":
  1. Поражение трехстворчатого клапана при карциноидном синдроме. Клиника, диагностика
  2. Трикуспидальный стеноз. Причины, диагностика
  3. Недостаточность трехстворчатого клапана. Причины, диагностика
  4. Сочетанные и комбинированные пороки сердца. Причины, диагностика
  5. Лечение больных с аортальной недостаточностью. Тактика
  6. Лечение митральных пороков сердца. Тактика
  7. Режимы эхокардиографических исследований. Возможности
  8. Допплеровское исследование при ЭхоКГ. Варианты, возможности
  9. Тканевой след и оценка деформации миокарда при эхокардиографии. Варианты, возможности
  10. Оценка размеров желудочков при эхокардиографии. Показатели нормы