Ultraskaņas Doplera asinsvadu ultrasonogrāfija

Ir labi zināms, ka galvas galveno artēriju stenotiskiem un nosprostojošiem bojājumiem ir liela nozīme cerebrovaskulāro slimību patoģenēzē. Tajā pašā laikā ne tikai sākotnēja, bet arī smaga miega un mugurkaula artēriju stenoze var noritēt ar nelieliem simptomiem. Angioneiroloģiskās patoloģijas attīstībā svarīga ir arī venozās discirkulācijas ietekme, kas dažreiz norit arī subklīniski. Šo slimību savlaicīga diagnostika lielā mērā ir saistīta ar tādām modernām ultraskaņas metodēm kā TCDG, dupleksa un tripleksa izmeklēšana ar attēla trīsdimensiju rekonstrukciju u.c. Tomēr vienkāršākā un visizplatītākā cilvēka asinsvadu ultraskaņas atrašanās vietas noteikšanas metode joprojām ir ultraskaņas doplerogrāfija (USDG). Ultraskaņas doplerogrāfijas galvenais uzdevums angioneiroloģijā ir identificēt asinsrites traucējumus galvas galvenajās artērijās un vēnās. Miega vai mugurkaula artēriju subklīniskās sašaurināšanās apstiprināšana, kas atklāta ar ultraskaņas doplerogrāfijas palīdzību, izmantojot dupleksa attēlveidošanu, MRI vai smadzeņu angiogrāfiju, ļauj veikt aktīvu konservatīvu vai ķirurģisku ārstēšanu, lai novērstu insultu. Tādējādi ultraskaņas doplerogrāfijas mērķis galvenokārt ir noteikt asimetriju un/vai asins plūsmas virzienu miega un mugurkaula artēriju precerebrālajos segmentos un oftalmoloģiskajās artērijās un vēnās. Vairumā gadījumu ir iespējams noteikt norādīto asins plūsmas traucējumu klātbūtni, pusi, lokalizāciju, garumu un smagumu.

Liela ultraskaņas doplerogrāfijas priekšrocība ir kontrindikāciju neesamība tās ieviešanai. Ultraskaņas atrašanās vietas noteikšanu var veikt gandrīz jebkuros apstākļos - slimnīcā, intensīvās terapijas nodaļā, operāciju zālē, ambulatorajā klīnikā, ātrās palīdzības mašīnā un pat negadījuma vai dabas katastrofas vietā, ja vien ir pieejama autonoma barošanas bloka.

Ultraskaņas doplerogrāfa metode ir balstīta uz HA Doplera (1842) efektu, kurš pielietoja no kustīga objekta atstarota signāla frekvences nobīdes matemātisku analīzi. Doplera frekvences nobīdes formula ir:

Fd ₌ ( _2F0xVxCosa )/c,

Kur F0 _ir pārraidītā ultraskaņas signāla frekvence, V ir lineārais plūsmas ātrums, a ir leņķis starp asinsvada asi un ultraskaņas staru kūli, c ir ultraskaņas ātrums audos (1540 m/s).

Sensora puse izstaro ultraskaņas vibrācijas ar 4 MHz frekvenci "nepārtrauktā viļņa" režīmā. Otra sensora puse, kas atrodas leņķī pret raidošās daļas virsmu, reģistrē no asins plūsmas atstaroto ultraskaņas enerģiju. Sensora otrais pjezoelektriskais kristāls ir uzstādīts tā, lai maksimālās jutības laukums būtu cilindrs ar izmēriem 4,543,5 mm2, kas atrodas 3 mm attālumā no sensora akustiskās lēcas.

Tādējādi pārraidītā frekvence atšķirsies no atstarotās. Norādītā frekvenču atšķirība tiek izolēta un atveidota ar audio signālu vai grafisku ierakstu "aploksnes" līknes veidā vai ar īpaša Furjē frekvenču analizatora palīdzību spektrogrammas veidā. Turklāt ir iespējams noteikt asins plūsmas virzienu, jo cirkulācija, kas nonāk ultraskaņas sensorā, palielina uztverto frekvenci, bet plūsma, kas vērsta pretējā virzienā, to samazina.

Galvas galvenajās artērijās ir asinsrites īpatnība: parasti nevienā sirds cikla fāzē asins plūsma nesamazinās līdz nullei, t.i., asinis uz smadzenēm plūst nepārtraukti. Pleča un atslēgas kaula artērijās asins plūsmas lineārais ātrums starp diviem blakus esošiem sirds kontrakcijas cikliem sasniedz nulli, nemainot virzienu, bet augšstilba un paceles artērijās sistoles beigās ir pat īss apgrieztās asinsrites periods. Saskaņā ar hidrodinamikas likumiem (asinis var uzskatīt par vienu no tā sauktā Ņūtona šķidruma variantiem) ir trīs galvenie plūsmas veidi.

• Paralēls, kur visu asins slāņu, gan centrālā, gan parietālā, plūsmas ātrums ir praktiski vienāds. Šis plūsmas modelis ir raksturīgs augšupejošajai aortai.
• Parabolisks jeb laminārs, kurā ir centrālā (maksimālā ātruma) un parietālā (minimālā ātruma) slāņu gradients. Ātrumu atšķirība ir maksimāla sistolē un minimāla diastolē, un šie slāņi nesajaucas viens ar otru. Līdzīgs asins plūsmas variants ir novērojams neskartās galvas galvenajās artērijās.
• Turbulenta jeb virpuļveida plūsma rodas asinsvada sieniņas nelīdzenuma dēļ, galvenokārt stenozes gadījumā. Tad laminārā plūsma maina savas īpašības atkarībā no tiešas caurejas tuvošanās un izejas no stenozes vietas. Sakārtoti asins slāņi sajaucas haotisku eritrocītu kustību dēļ.