Ултразвукова доплерова съдова ултрасонография

Добре известно е, че стенозиращите и оклузивни лезии на главните артерии на главата са от голямо значение в патогенезата на мозъчно-съдовите заболявания. В същото време не само началната, но и тежката стеноза на каротидните и вертебралните артерии може да протича с малко симптоми. В развитието на ангионеврологичната патология е важен и приносът на венозната дисциркулация, понякога протичаща и субклинично. Навременната диагностика на тези заболявания до голяма степен се свързва с такива съвременни ултразвукови методи като TCDG, дуплексно и триплексно изследване с триизмерна реконструкция на изображението и др. Въпреки това, най-простият и най-разпространен метод за ултразвукова локализация на човешки съдове и до днес остава ултразвуковата доплерография (USDG). Основната задача на ултразвуковата доплерография в ангионеврологията е да се идентифицират нарушения на кръвния поток в главните артерии и вени на главата. Потвърждаването на субклиничното стесняване на каротидните или вертебралните артерии, открито чрез ултразвукова доплерография, използвайки дуплексно изобразяване, ЯМР или церебрална ангиография, позволява активно консервативно или хирургично лечение за предотвратяване на инсулт. По този начин, целта на ултразвуковата доплерография е предимно да се идентифицира асиметрията и/или посоката на кръвния поток в прецеребралните сегменти на каротидните и вертебралните артерии и офталмологичните артерии и вени. В повечето случаи е възможно да се определи наличието, страната, локализацията, дължината и тежестта на посочените нарушения на кръвния поток.

Голямо предимство на ултразвуковата доплерография е липсата на противопоказания за нейното прилагане. Ултразвуковата локализация може да се извършва при почти всякакви условия - в болница, отделение за интензивно лечение, операционна зала, амбулаторна клиника, линейка и дори на мястото на инцидент или природно бедствие, при условие че е наличен автономно захранване.

Методът на ултразвуковата доплерография се основава на ефекта на Х. А. Доплер (1842), който прилага математически анализ на честотното изместване на сигнал, отразен от движещ се обект. Формулата за доплеровото честотно изместване е:

Fd = ( _2F0xVxCosa) /c,

Където F ₀ е честотата на предавания ултразвуков сигнал, V е линейната скорост на потока, a е ъгълът между оста на съда и ултразвуковия лъч, c е скоростта на ултразвука в тъканите (1540 m/s).

Едната половина на сензора излъчва ултразвукови вибрации с честота 4 MHz в режим на "продължаваща вълна". Другата половина на сензора, разположена под ъгъл спрямо повърхността на предаващата част, регистрира ултразвукова енергия, отразена от кръвния поток. Вторият пиезоелектричен кристал на сензора е инсталиран по такъв начин, че зоната на максимална чувствителност е цилиндър с размери 4,543,5 мм, разположен на 3 мм от акустичната леща на сензора.

По този начин, предаваната честота ще се различава от отразената. Посочената разлика в честотите се изолира и възпроизвежда чрез аудио сигнал или графичен запис под формата на "обвивна" крива или посредством специален Фурие честотен анализатор под формата на спектрограма. Освен това е възможно да се определи посоката на кръвния поток, тъй като циркулацията, отиваща към ултразвуковия сензор, увеличава приеманата честота, докато потокът, насочен в обратна посока, я намалява.

В главните артерии на главата има особеност на кръвообращението: нормално кръвният поток не пада до нула в нито една фаза на сърдечния цикъл, т.е. кръвта тече към мозъка непрекъснато. В брахиалните и подключичните артерии линейната скорост на кръвния поток между два съседни цикъла на сърдечно съкращение достига нула, без да променя посоката си, а в бедрените и подколенните артерии, в края на систолата, дори има кратък период на обратно кръвообращение. Според законите на хидродинамиката (кръвта може да се разглежда като един от вариантите на т.нар. Нютонова течност), съществуват три основни вида потоци.

• Паралелен, при който скоростта на кръвния поток във всички слоеве, както централни, така и париетални, е по същество еднаква. Този модел на потока е типичен за възходящата аорта.
• Параболичен или ламинарен, при който има градиент от централен (максимална скорост) и париетален (минимална скорост) слой. Разликата между скоростите е максимална в систола и минимална в диастола, като тези слоеве не се смесват помежду си. Подобен вариант на кръвния поток се наблюдава в незасегнатите главни артерии на главата.
• Турбулентният или вихров поток възниква поради неравномерност на съдовата стена, предимно при стеноза. Тогава ламинарният поток променя свойствата си в зависимост от приближаването на директния проход и изхода от мястото на стенозата. Подредените слоеве кръв се смесват поради хаотични движения на еритроцитите.