Страница 11 из 15
Сокращения приведены по-английски — в том виде, в котором они используются для обозначения допплеровских параметров в компьютерных программах современных эхокардиографов.
[Минутный объем кровотока (CO)] = [Частота сердечных сокращений (HR)] × [Ударный объем];
[Ударный объем (SV)] = [Площадь поперечного сечения сосуда (или отдела сердца)] × [Линейный интеграл скорости кровотока через данное сечение];
[Интеграл линейной скорости (FVI, или VTI)] = [Время кровотока (ET)] × [Средняя скорость кровотока (Vmean)];
[Площадь поперечного сечения (CSA)] = πD2/4, где D — диаметр сечения.
Условия, которые должны быть соблюдены при определении объема кровотока (рис. 3.7)
1) площадь поперечного сечения сосуда или отдела сердца следует определять на том же уровне, что и линейный интеграл скорости кровотока;
2) допплеровский спектр кровотока должен иметь ровные контуры, особенно в фазу ускорения кровотока;
3) кровоток в исследуемой области должен быть ламинарным;
4) угол между направлением ультразвукового луча и направлением кровотока должен быть минимальным (менее 20°);
5) площадь поперечного сечения сосуда не должна изменяться в течение всего времени кровотока. Этому условию лучше всего удовлетворяет аортальный клапан и выносящий тракт левого желудочка.
Рисунок 3.7. Импульсное допплеровское исследование кровотока в выносящем тракте левого желудочка: расчет ударного объема. Ударный объем (SV) рассчитывается как произведение площади поперечного сечения (CSA) сосуда (или отдела сердца) на интеграл линейной скорости (VTI).
Вычисление градиента давления с помощью упрощенного уравнения Бернулли (рис. 3.6)
1. Короткий вариант вычисления: ΔP = 4V2, где ΔP — градиент давления по разные стороны обструкции (мм рт. ст), V — максимальная скорость кровотока дистальнее обструкции (м/с)
У читателя, впервые встречающегося с уравнением Бернулли, написанным в подобном виде, эта запись (принятая в эхокардиографической литературе) может вызвать естественное удивление из-за несовпадения единиц измерения в левой и правой частях уравнения. В множителе равном 4 это несовпадение учтено.
2. Длинный вариант вычисления (должен использоваться, если скорость кровотока проксимальнее обструкции превышает 1,2 м/с): ΔP = 4(V12 – V22), где V1 — скорость кровотока дистальнее обструкции, V2 — скорость кровотока проксимальнее обструкции.
Цветное допплеровское сканирование [Color Doppler] — относительно недавнее достижение эхокардиографической техники. Суть этого метода состоит в наложении закодированных разными цветами скоростей кровотока на двумерное изображение сердца.
Цветное сканирование стало развитием импульсной допплер-эхокардиографии: изображение разбивается на 250—500 контрольных объемов, ориентированных параллельно ультразвуковым лучам в секторе. Главное техническое преимущество цветного сканирования по сравнению с описанными выше допплеровскими режимами — возможность более быстрого разложения сложных колебаний на составляющие. Преобразование Фурье требует для разложения сложного колебания на составляющие его простые колебания около 100 серий импульсов; при этом для достижения хорошей временной разрешающей способности требуется около 20 мс на анализ сдвига частоты ультразвукового сигнала. При цветном сканировании на анализ каждого отраженного от эритроцитов сигнала тратится примерно в 10 раз меньше времени, чем при импульсном исследовании. Это дает возможность исследовать сразу много контрольных объемов с приемлемой разрешающей способностью.
При цветном сканировании каждая точка изображения (каждый контрольный объем) внутри исследуемого сектора приобретает определенный цвет в зависимости от направления и средней скорости движения эритроцитов в этой точке. Угол сектора у большинства эхокардиографических аппаратов равен 90° для двумерного изображения и 30—45° для цветного допплеровского сканирования. Сужение угла сканирования приводит к увеличению частоты смены изображений, т. е. к улучшению временной разрешающей способности. Цветное сканирование имеет относительно медленную скорость смены изображений, так как на анализ каждого контрольного объема тратится по крайней мере в 8 раз больше времени, чем на анализ участка двумерного изображения того же размера.
С помощью основных цветов, красного и синего, обозначаются направление движения, средняя скорость, турбулентность потока в каждом контрольном объеме и наличие искажения допплеровского спектра. Установлено для всех эхокардиографических систем, что красный цвет соответствует кровотоку по направлению к датчику, синий — от датчика. Светлые оттенки красного и синего цветов соответствуют более высоким средним скоростям движения эритроцитов вплоть до предела Найквиста. Если скорости превышают этот предел, то возникает искажение допплеровского спектра и в нем появляются цвета, обозначающие противоположное направление движения. В некоторых эхокардиографах используется зеленый цвет для обозначения турбулентности потока, однако это, по-видимому, не приносит желаемого эффекта из-за невозможности избежать появления искажения допплеровского спектра при высоких скоростях кровотока. С появлением цветного сканирования увеличилась чувствительность и сократилось время, необходимое для выявления патологических потоков в сердце. Цветное сканирование представляет в каждой точке изображения средние скорости кровотока, поэтому появление всякого патологического потока сопровождается искажением спектра; в удобном для восприятия виде видны внутрисердечные шунты, клапанные стенозы и струи регургитации. Цветное изображение внутрисердечных потоков повторяются в каждом сердечном цикле, что создает подобие их ангиографической регистрации. Для аккуратного сопоставления кровотока с фазами сердечного цикла прибегают к цветному сканированию М-модального изображения.
Главное достоинством цветного допплеровского сканирования состоит в том, что оно позволяет быстро определить пространственную ориентацию потоков. Цветное сканирование хорошо дополняет постоянно-волновое исследование, так как позволяет точнее направить ультразвуковой луч или внести коррекцию при невозможности направить луч параллельно потоку. Основные недостатки заключаются в относительно низкой разрешающей способности и невозможности измерения высоких скоростей. У взрослых чувствительность цветного сканирования оптимальна при использовании датчика с относительно небольшой частотой ультразвукового сигнала (2,0—2,5 МГц).
Некоторые параметры цветного допплеровского сканирования поддаются регулировке; они перечислены в табл. 5. Усиление ультразвукового сигнала и размер сектора — два параметра, которые постоянно нужно регулировать во время исследования. Заметим, что частота смены изображений из всех регулируемых параметров зависит только от размера сектора: чем он меньше (чем меньше исследуется контрольных объемов), тем выше частота смены изображений.
Таблица 5. Регулируемые параметры при цветном допплеровском сканировании