Доплеровская визуализация кровотока и спектральный анализ

Введение

В этой главе мы рассмотрим концепции и принципы, необходимые для понимания и интерпретации цветных доплеровских изображений и импульсных доплеровских сигналов, а также обсудим ключевые элементы, необходимые для интерпретации доплеровских спектральных сигналов. Это включает изучение нормальной формы сигнала и характерных изменений, возникающих при патологических состояниях. Даны важные советы по распознаванию допплеровских спектральных характеристик, которые необходимы для диагностики артериального стеноза и окклюзии. Мы обсуждаем принципы цветовой и силовой доплерографии, включая преимущества и ограничения этих режимов визуализации. Наконец, мы завершаем кратким обзором трехмерной визуализации (3D) и визуализации в режиме B.

Закономерности кровотока

Как правило, кровеносные сосуды меняют размер и направление по мере прохождения через тело. Скорость кровотока также меняется в зависимости от размера просвета сосуда и изменения направления кровотока. Кроме того, артериальный кровоток является пульсирующим и ускоряется в центре сосуда и замедляется на периферии просвета сосуда. Кроме того, просвет сосуда может быть искажен атеросклерозом и другой патологией. По этим причинам во время доплеровской оценки кровоток создает смесь доплеровских частотных сдвигов, которые меняются от момента к моменту и от места к месту в просвете сосуда. Спектральный анализ необходим для того, чтобы разобраться в беспорядке доплеровских частот, генерируемых кровотоком, и предоставить количественную информацию, которая имеет решающее значение для диагностики сосудистой патологии.

Доплеровский спектр

Слово спектр, происходящее от латинского, означает изображение . Доплеровский спектр можно рассматривать как изображение доплеровских частот, генерируемых движущейся кровью. Фактически, это изображение представляет собой график, показывающий сочетание доплеровских частот, присутствующих в указанном образце сосуда за короткий период времени. Ключевыми элементами доплеровского спектра являются время , частота , скорость и мощность доплеровского сигнала; эти элементы отображаются на изображениях , представленных на рис. 3.1. Пожалуйста, смотрите на изображения, когда читаете об этих важных компонентах цветного и спектрального дисплеев. Мы начинаем с рис. 3.1А :

• Цветное изображение потока: Сосуд, объем образца и угол доплера показаны на цветном изображении потока в верхней половине экрана дисплея.
• Информация о цветовом потоке: Цветовая полоса слева от изображения показывает взаимосвязь между направлением кровотока и цветами на изображении кровотока. По соглашению, верхняя половина полосы показывает поток, направленный к датчику. Это логично, потому что эта часть полосы находится ближе всего к датчику на изображении. Нижняя половина представляет поток, отходящий от датчика. В этом случае красный / желтый цвета соответствуют потоку к датчикам, а синий / светло-голубой цвета указывают поток в противоположном направлении. Изменение цвета с красного на желтый или с синего на светло-голубой означает увеличение скорости потока.
• Угол Доплера: Доплеровский угол для спектрального доплера отображается справа от цветного изображения потока, в данном случае 60 градусов (AC 60 = коррекция угла 60 градусов).
• Время: Время отображается на горизонтальной оси доплеровского спектра (x ) в нижней части дисплея. Линии обозначают доли секунды, но шкала не всегда предусмотрена.
• Скорость: Скорость кровотока (см/с) показана по вертикальной оси спектра (y ). В этом случае скорость показана по вертикальной оси в виде см / с (сантиметров в секунду).
• Распределение скоростей в объеме образца иллюстрируется яркостью спектрального дисплея (ось z ). Чтобы лучше понять концепцию оси z , изучите увеличенный спектр, показанный в (B), и представьте, что спектральный дисплей состоит из крошечных квадратиков, называемых пикселями (элементами изображения). Вы не можете видеть пиксели на этом изображении, потому что они намеренно размыты для сглаживания изображения. Однако пиксели есть, и каждый соответствует определенному моменту времени и определенному частотному сдвигу или скорости. Яркость пикселя (по оси z) пропорциональна количеству клеток крови, вызывающих этот сдвиг частоты в данный конкретный момент времени . В этом примере пиксели в звездочке 1 ярко-белые, что означает, что большое количество клеток крови имеет соответствующую скорость (около 90 см / с) в данный момент времени. Пиксели чуть ниже звездочки 2 немного темнее, что означает, что меньшее количество клеток крови в данный момент развивают соответствующую скорость (около 20 см / с). Пиксели под звездочкой 3 черные, что означает, что никакие (или очень немногие) клетки крови в данный момент не имеют соответствующей скорости. Если это непонятно, прочтите это еще раз и помните, что яркость каждого пикселя пропорциональна относительному количеству клеток крови, движущихся с определенной скоростью в определенный момент времени. Поскольку яркость пикселей также показывает распределение энергии потока, или мощности, в каждый момент времени, отображение спектра также называется спектром мощности .
• Направление потока : направление потока показано относительно базовой линии спектра. В этом случае поток к датчику показан выше базовой линии, а поток от датчика показан ниже базовой линии. Обратите внимание, что перед цифрой 50 в правом нижнем углу стоит знак минус. Поскольку область ниже базовой линии соответствует расходу от датчика, генерируется отрицательный доплеровский сдвиг. Связь между направлением потока и базовой линией Доплера может быть изменена оператором на противоположную, но поток, направленный к датчику, всегда будет представлен положительными значениями скорости или частоты.
• Частота повторения импульсов : Пожалуйста, обратите внимание на частоту повторения импульсов (PRF) на дисплее на рис. 3.1A . PRF для изображения цветного потока показан справа от изображения в разделе CF (цветовой поток) и составляет 3,9 кГц. PRF для спектрального доплера расположен внизу, под PW (импульсная волна), и также составляет 3,9 кГц. Для спектральной доплерографии может потребоваться более высокий PRF, чтобы гарантировать точное отображение систолической скорости без сглаживания.

РИС. 3.1

Отображение доплеровского спектра. На экране дисплея отображается следующая информация: (А) весь дисплей и (Б) увеличенный доплеровский спектр. ОСО , Общая сонная артерия.

Что такое спектр мощности?

Доплеровский частотный спектр, рассмотренный на рис. 3.1, иногда называют спектром мощности, потому что мощность или интенсивность каждой частоты определяется яркостью пикселей. Мощность данного частотного сдвига, в свою очередь, пропорциональна количеству эритроцитов, производящих этот частотный сдвиг. Если большое количество клеток крови движется с одинаковой скоростью, соответствующий доплеровский сдвиг частоты является мощным, а пиксели, присвоенные этому сдвигу частоты (скорости), яркими. И наоборот, если одно и то же количество эритроцитов движется с немного разными скоростями, то пиксели, назначенные соответствующим частотным сдвигам, становятся более тусклыми. Концепция спектра мощности важна для понимания энергетической доплеровской визуализации кровотока, которая обсуждается далее в этой главе. Концепция энергетического доплеровского спектра хорошо проиллюстрирована на рис. 2.35 .

Преобразование частоты сдвига к скорости

Отголоски, которые отражаются обратно в датчик от движущихся клеток в выборку кровеносного сосуда содержат только доплеровской частоты сдвиг информации, однако допплеровского спектра, как правило, отображает скорость (см/С или М/с) информации. Как инструмент преобразования доплеровского сдвига частоты на скорость? Это преобразование происходит, когда УЗИ “сообщает” дуплекс аппаратура доплеровского угла, который показан на фиг. 3.2 . Если прибор “знает” доплеровского угла, он может затем вычислить скорость кровотока с помощью допплера формулы (см. Главу 2 ).

<Пядь роль=презентация свойство tabindex=0 ИД=MathJax-Элемент-1-рамки класса=MathJax стиль=»позицию: относительный» данных-языка MathML=’ФД=фр−ФО=2foVcosθc’>??=??−??=2???что??ФД=фр−ФО=2foVcosθc ФД=фр−ФО=2foVcosθc

Обратите внимание на это уравнение, что доплеровская частота f _D пропорциональна косинусу доплеровского угла тета и скорости потока. Когда оператор сообщает ультразвуковому аппарату об этом угле, доплеровский сдвиг частоты становится показателем скорости. Для получения точных измерений частоты и скорости требуется доплеровский угол 60 градусов или меньше. Если угол больше 60 градусов, измерения скорости ненадежны. Несмотря на большую погрешность измерений, полученных под большими углами, некоторые приложения (например, исследование сонных артерий) легче выполнять под углами, близкими к 60 градусам. Для достижения максимальной точности обычно рекомендуется, чтобы угол доплера был меньше или равен, но не больше, 60 градусам.

РИС. 3.2

Угол доплеровского обзора и объем образца. Почти вертикальная линия — это доплеровская линия визирования. Линия в центре кровеносного сосуда указывает ось кровотока. Угол, образованный этими двумя линиями, называется доплеровским углом (θ). Параллельные линии (стрелки ) указывают длину объема доплеровской пробы.

По нескольким причинам желательно использовать дуплексный прибор в скоростном режиме, а не в частотном. Во-первых, измерения скорости компенсируют отклонения в расположении сосудов относительно поверхности кожи. Например, доплеровский сдвиг частоты, наблюдаемый в извитой внутренней сонной артерии, может радикально отличаться в разных точках, но измерения скорости с поправкой на угол наклона будут одинаковыми по всему сосуду, несмотря на значительные изменения в ориентации сосуда относительно кожи. Во-вторых, доплеровский сдвиг частоты неразрывно связан с выходной частотой преобразователя, но измерение скорости не зависит от частоты преобразователя. Например, если выходная частота изменяется с 5 до 10 МГц, сдвиг частоты увеличивается вдвое. Это может привести к неправильной интерпретации результатов. Если бы для определения тяжести стеноза использовались датчики с разными частотами, для каждого ультразвукового датчика потребовались бы разные диагностические параметры (например, 3,5, 5, 7,5 МГц). Эта проблема устраняется, когда прибор преобразует необработанную информацию о частоте в данные о скорости. В-третьих, текущие диагностические критерии представлены в виде параметров скорости. Информация о частоте больше не используется для определения тяжести заболевания.

ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ

• • 

Ключевыми элементами доплеровского спектра являются время , частота , скорость и мощность доплеровского сигнала.

• • 

Традиционно верхняя половина цветовой полосы и верхняя часть доплеровского спектрального дисплея показывают кровоток, направленный к датчику.

• • 

Для получения точных измерений частоты и скорости требуется доплеровский угол 60 градусов или менее . При использовании информации о скорости всегда следует проверять доплеровский угол.

Прослушивание слухового частотного спектра

Человеческое ухо изначально использовалось для доплеровских исследований кровотока. Ухо — это инструмент спектрального анализа с высокими характеристиками, который проявляется в его способности отличать голос одного человека от голоса другого. Несмотря на то, что дуплексные ультразвуковые приборы оснащены электронными устройствами спектрального анализа, также предусмотрен звуковой доплеровский сигнал, позволяющий использовать возможности человеческого уха. Определенные характеристики доплеровского сигнала кровотока можно оценить на слух, которые трудно или невозможно отобразить электронным способом, и в результате слышимый доплеровский сигнал остается важным в ультразвуковой диагностике сосудов. Например, при стенозах сонных артерий очень высокой степени выраженности слышен характерный высокий скулящий или свистящий звук. Однако, несмотря на свои возможности, человеческое ухо имеет три основных недостатка. Во-первых, ухо — это чисто качественное устройство; во-вторых, оно не оснащено выводом печатной копии для постоянного хранения; и в-третьих, некоторые уши работают лучше других — некоторые не слышат очень высокие частоты. Электронный спектральный анализ позволяет преодолеть эти препятствия.

Объем образца

Частотный спектр отображает информацию о кровотоке из определенного места , называемого объемом доплеровской пробы , проиллюстрированный на рис. 3.2. Вы должны быть знакомы со следующими тремя характеристиками объема доплеровской пробы: Во-первых, это, по сути, объем (три измерения), хотя на двустороннем изображении показаны только два его размера. ”Толщина» объема образца не может быть показана на двумерном дисплее спектра, и иногда это может приводить к ошибкам локализации. Доплеровские сигналы могут быть получены из сосудов, расположенных вблизи интересующей области и незначительно в пределах объема образца, но они не отображаются на двумерном дисплее. Например, на ультразвуковом изображении может быть видна внутренняя сонная артерия, но на самом деле вы можете получать сигналы кровотока из соседней наружной сонной ветви. Во-вторых, фактическая форма и размер объема образца могут несколько отличаться от линейного представления, показанного на двустороннем изображении. В-третьих, и это самое важное, доплеровский спектр отображает информацию о кровотоке, полученную в объеме образца, и не предоставляет информацию о кровотоке в других участках сосуда, видимых на ультразвуковом изображении. Таким образом, при неправильном расположении объема образца ключевая диагностическая информация может быть упущена из виду.

Как определить направление потока

Частотный спектр показывает кровоток относительно датчика . Поток в одном направлении, к датчику, отображается выше базовой линии спектра, а поток в противоположном направлении показан ниже базовой линии. Всегда следует помнить, что направление потока является относительным к датчику, а не абсолютным. Видимое направление кровотока можно изменить, повернув датчик или нажав кнопку на приборе, которая инвертирует спектр! Произвольный характер этого устройства может привести к значительной диагностической ошибке. Как часто пропущен реверс кровотока в позвоночной артерии? Ключи к правильному направлению потока можно найти, сравнив цвет (например, красный или синий) в сосуде с цветовой полосой или цветовой шкалой скоростей и проверив, является ли информация о скорости в спектре положительной (по направлению к датчику) или отрицательной (по направлению от датчика). Другим методом проверки направления кровотока является сравнение с эталонным сосудом, в котором известно направление кровотока (например, при работе в брюшной полости аорта является удобным эталонным сосудом).

Что вам нужно знать об анализе формы сигнала

Пульсация

В артериях каждый цикл сердечной деятельности создает отдельную волну в доплеровском частотном спектре, которая начинается с систолы и заканчивается в конце диастолы. Термин форма волны относится к форме каждой из этих волн, а эта форма, в свою очередь, определяет очень важное свойство потока, называемое пульсационностью . В общих чертах, доплеровские сигналы имеют низкую, умеренную или высокую пульсацию, как показано на рис. 3.3 . Пожалуйста, ознакомьтесь с тремя типами пульсаций на этом рисунке, прежде чем перейти к следующему обсуждению.

РИС. 3.3

Пульсация. (А) Низкая пульсация определяется широкими систолическими пиками и постоянным поступательным кровотоком в течение диастолы (например, во внутренней сонной артерии). (B) Умеренная пульсация определяется высокими, резкими, узкими систолическими пиками и относительно небольшим диастолическим кровотоком (например, в наружной сонной артерии). (C) Высокая пульсация характеризуется узкими систолическими пиками, реверсом кровотока в начале диастолы и отсутствием кровотока в конце диастолы. В этом классическом трехфазном примере первая фаза (1 ) — это систола, вторая фаза (2 ) — кратковременное изменение диастолического кровотока, а третья фаза (3 ) — прямой диастолический кровоток. Трехфазный кровоток наблюдается в нормальных артериях конечностей в состоянии покоя.

Низкочастотные доплеровские сигналы имеют широкие систолические пики и направленный поток в течение диастолы (см. Рис. 3.3А ). У нормальных людей все сонные, позвоночные, почечные и чревные артерии имеют форму волны с низкой пульсацией, потому что эти сосуды питают системы кровообращения с низким сопротивлением кровотоку (низкое периферическое сопротивление). Сигналы с низкой пульсацией также монофазны, что означает, что поток всегда направлен вперед, а вся форма сигнала находится либо выше, либо ниже базовой линии доплеровского спектра (в зависимости от ориентации ультразвукового преобразователя). Сигналы с низкой пульсацией не демонстрируют изменения кровотока.

Умеренной пульсации доплеровских сигналов имеют вид где-то между низким и высоким сопротивлением моделей (см. рис. 3.3 Б ). При умеренном сопротивлении кровотоку систолический пик высокий и резкий, но прямой кровоток присутствует на протяжении всей диастолы (иногда прерывается обращением кровотока в раннем диастолическом периоде). Примеры умеренной пульсации обнаружены в формах сигналов, полученных из наружной сонной артерии и верхней брыжеечной артерии (во время голодания).

Высокопульсирующие доплеровские сигналы имеют высокие, узкие, резкие систолические пики и обратный диастолический кровоток или его отсутствие. Классическим примером высокой пульсации является трехфазная картина кровотока, наблюдаемая в артерии конечности у человека в состоянии покоя (см. Рис. 3.3В ). За резким пиком систолического давления (первая фаза) следует кратковременное изменение кровотока (вторая фаза), а затем кратковременное поступление в прямом направлении (третья фаза). Высокочастотные формы сигналов являются особенностью систем кровообращения с высоким сопротивлением кровотоку (высокое периферическое сопротивление).

Пульсацию и сопротивление потоку можно качественно измерить либо путем визуального контроля сигналов доплеровского спектра, либо путем прослушивания звукового сигнала доплеровского прибора. Качественной оценки пульсации часто бывает достаточно для клинической диагностики сосудов, но в некоторых ситуациях (например, при оценке дисфункции почечного трансплантата) желательна количественная оценка. Для этой цели были разработаны различные измерения, но наиболее популярными являются индекс пульсации (Гослинга), индекс удельного сопротивления (Пурселота) и систолическое/ диастолическое соотношение, все из которых проиллюстрированы на рис. 3.4 .

РИС. 3.4

Измерения пульсации. (А) Индекс пульсации (Гослинг). (Б) Индекс удельного сопротивления (Пурселот). (В) соотношение систолического и диастолического давления.

Нормальные значения для измерения пульсации различаются в разных частях тела. Кроме того, пульсацию артерий могут изменять как физиология, так и патология. Например, нормальный паттерн высокой пульсации, наблюдаемый в артериях конечностей в состоянии покоя, преобразуется в монофазный паттерн с низким сопротивлением после интенсивной физической нагрузки (поскольку капиллярные русла открываются и сопротивление кровотоку уменьшается). Хотя этот монофазный паттерн является нормальным после физической нагрузки, у пациента в состоянии покоя он явно ненормален и в этом случае указывает на артериальную недостаточность, возникающую в результате обструкции более проксимальных артерий. Здесь следует подчеркнуть, что правильная интерпретация пульсации требует знания нормальных характеристик формы волны данного сосуда и физиологического состояния кровообращения на момент обследования. Состояние сердечной функции также важно; замедленное опорожнение желудочков, клапанный рефлюкс, клапанный стеноз и другие факторы могут существенно влиять на пульсацию артерий и форму волны.

Ускорение

Ускорение — еще одна важная характеристика потока, проявляющаяся в доплеровских спектральных сигналах. В большинстве нормальных ситуаций эритроциты в артерии очень быстро ускоряются во время систолы, а пиковая скорость достигается в течение нескольких сотых долей секунды после начала сокращения желудочков. Быстрое ускорение приводит к почти вертикальному отклонению доплеровского сигнала в начале систолы ( рис. 3.5А ). Систолическое повышение происходит почти под углом 90 градусов к базовой линии. Это описывается как быстрое систолическое повышение. Однако, если имеется серьезная артериальная обструкция проксимальнее (выше по течению) места допплеровского исследования, ускорение систолического кровотока может быть существенно замедлено, как показано на рис. 3.5B и C . Наблюдается значительная задержка до пика систолы по сравнению с нормальной формой сигнала. Количественное измерение ускорения достигается путем измерения времени ускорения и коэффициента ускорения (индекса), как показано на рис. 3.6. Эти измерения используются, например, для оценки стеноза почечной артерии.

РИС. 3.5

Ускорение и затухание. (А) Время ускорения (0,03 с) для правой почки в норме. (B) Время ускорения увеличено (0,15 с) в левой почке из-за тяжелого стеноза проксимальной почечной артерии. (A и B получены от одного и того же пациента.) (C) Сильно затухающая форма волны в артерии ножки дорсальной кости дистальнее окклюзии общей подвздошной и поверхностной бедренной артерий. В норме эта форма сигнала должна выглядеть так, как рис. 3.3C . Ускорение сильно замедлено, и в течение диастолы наблюдается большой объем кровотока, что соответствует тяжелой ишемии.

РИС. 3.6

Измерения ускорения. Время ускорения (A) и скорость ускорения (B).

Идентификация сосуда

Как вы, возможно, уже догадались, сосуды можно охарактеризовать по характерным признакам пульсации их формы. Например, доплеровские сигналы легко различают артерии нижних конечностей, которые отчетливо пульсируют, и вены нижних конечностей, которые имеют слегка волнообразный характер кровотока. Кроме того, каждая сосудистая система имеет характерную доплеровскую сигнатуру. Доплеровские сигналы особенно полезны для различения внутренних и наружных сонных артерий, которые имеют низкую и умеренную пульсацию соответственно. Пульсация также важна в печени для дифференциации воротных вен, печеночных вен и печеночных артерий, как обсуждалось в главе 27 .

Ламинарный и возмущенный поток

Кровь обычно течет по артериям упорядоченным образом, при этом кровь в центре сосуда движется быстрее, чем кровь на периферии. Эта схема кровотока описывается как ламинарная, потому что движение крови происходит по параллельным линиям. ^a

a Термин пробковый поток на самом деле более точен для этой спектральной картины, как обсуждалось в главе 1 , но термин ламинарный используется по всему тексту в соответствии с общепринятым соглашением.

Когда кровоток ламинарный, большинство клеток крови в данной точке движутся с одинаковой скоростью, и доплеровский спектр показывает тонкую линию, очерчивающую свободное пространство, называемое спектральным окном ( рис. 3.7 ). Область под окошком прозрачная и черная, указывающая на то, что все эритроциты, захваченные в объеме образца, движутся с одинаковой скоростью в любой данный момент времени.

РИС. 3.7

Ламинарный поток. (А) Иллюстрация параллельных линий движения клеток крови. (Б) доплеровский спектр при ламинарном течении. В любое время клетки крови движутся с одинаковой скоростью. В результате спектр представляет собой тонкую линию, ограничивающую четко очерченное черное окно ( W ).

При нарушенном кровотоке движение клеток крови менее равномерное и упорядоченное, чем при ламинарном потоке. Нарушение кровотока проявляется в виде спектрального расширения или заполнения спектрального окна. Степень расширения спектра (или заполнения спектрального окна) пропорциональна серьезности нарушения кровотока, как показано на рис. 3.8 . Хотя нарушение кровотока часто указывает на сосудистое заболевание, следует признать, что нарушения кровотока происходят и в нормальных сосудах. Перегибы, кривые и разветвления артерий могут вызывать нарушения кровотока, что довольно наглядно показано на примере луковицы сонной артерии, где заметная область обратного кровотока является нормальным явлением ( рис. 3.9 ). Кроме того, расширение спектра может быть достигнуто в нормальных артериях за счет использования большого объема образца, который охватывает как область медленного кровотока вблизи стенки сосуда, так и более быстрый кровоток в центре сосуда. В таких случаях доплеровский спектр кажется расширенным, поскольку как высокоскоростной поток в центре сосуда, так и медленный поток на периферии сосуда фиксируются большим объемом образца и затем отображаются.

РИС. 3.8

Нарушение кровотока. (А) Иллюстрация нарушения кровотока. (Б) Незначительное нарушение кровотока определяется расширением спектра в пик систолы и в течение диастолы. (C) Умеренное нарушение потока вызывает заполнение спектрального окна. (D) Сильное нарушение потока характеризуется спектральным заполнением, плохим определением спектральных границ и одновременным прямым и обратным потоком. Слышимый доплеровский сигнал имеет громкий, грубый характер при сильном нарушении кровотока.

РИС. 3.9

Нормальное нарушение бифуркационного кровотока. (А) Изменение кровотока в луковичной части общей и внутренней сонных артерий вызывает локальные изменения цвета (стрелка , синий ). (B) Одновременный прямой и обратный поток очевиден в выпуклой области доплеровского спектра.

Объемный кровоток

Современные дуплексные приборы способны измерять объем крови, протекающей через сосуд (volume flow). Это делается путем измерения средней скорости кровотока по всему просвету (медленный периферический кровоток и высокий центральный кровоток) в течение нескольких сердечных циклов с одновременным измерением диаметра сосуда, который математически преобразуется в площадь поперечного сечения. Зная среднюю скорость и площадь сосуда, доплеровский прибор легко оценивает кровоток (в мл / мин), и это делается автоматически ультразвуковым прибором. Хотя возможность расчета объемного кровотока доступна на приборах duplex уже более 20 лет, проблемы воспроизводимости не позволяют регулярно использовать измерения объемного кровотока в клинических условиях. ^a

a Список литературы .

Измерения объемного кровотока в настоящее время используются для оценки состояния диализных фистул и трансплантатов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ

• • 

При выполнении импульсного доплеровского отбора проб из сосуда помните о трех характеристиках объема пробы:

• • 

Это объем с тремя измерениями.

• • 

Размер и форма объема образца могут отличаться от того, что показано на двустороннем изображении.

• • 

Доплеровская спектральная информация получается только по объему образца, а не по другим видимым сегментам кровеносных сосудов.

• • 

Направление цветового потока определяется относительно преобразователя и не является абсолютным. Видимое направление потока можно изменить, повернув преобразователь или нажав кнопку на приборе, которая инвертирует спектр.

• • 

Правильная интерпретация пульсации требует знания нормальных характеристик формы волны данного сосуда и физиологического состояния кровообращения на момент обследования. Помните, что каждая сосудистая система имеет характерную доплеровскую сигнатуру.

• • 

В большинстве нормальных ситуаций скорость кровотока в артерии очень быстро увеличивается в систолу и приводит к почти вертикальному отклонению доплеровского сигнала в начале систолы. Однако, если имеется серьезная артериальная обструкция проксимальнее места проведения допплеровского исследования, ускорение систолического кровотока может существенно замедлиться.

Диагностика артериальной обструкции

Теперь, когда мы рассмотрели основные концепции доплеровского спектрального анализа, давайте сосредоточимся на том, как использовать доплеровский спектральный анализ для диагностики артериальной обструкции. В этом процессе используются пять основных категорий информации: (1) увеличение скорости в зоне стеноза, (2) нарушение кровотока в постстенотической зоне, (3) изменения проксимальной пульсации, (4) изменения дистальной пульсации и (5) косвенные эффекты обструкции, такие как коллатерализация. ^a

a Список литературы .

Результаты, относящиеся к этим категориям, обобщены в таблице 3.1 , и каждый из них обсуждается в следующих разделах.

ТАБЛИЦА 3.1

Спектральные особенности артериальной обструкции.

Престенотическая область Повышенная пульсация при снижении диастолического кровотока Снижение пульсации (сопротивления кровотоку) в коллатеральных сосудах Снижение скорости кровотока Стенотическая зона Повышенная пиковая систолическая скорость кровотока в просвете стеноза Повышенная конечная диастолическая скорость Повышенный коэффициент систолической скорости Локальные эффекты (например, артефакт цветопередачи) Постстенотическая область Постстенотическое нарушение кровотока Нарушенный или дезорганизованный доплеровский рисунок кровотока (забор из штакетника или волосы Барта Симпсона) Двунаправленный поток Общее снижение скорости из-за уменьшения кровотока Снижение пульсации при увеличении диастолического кровотока Замедленное систолическое ускорение Широкий систолический пик Вторичные (побочные) эффекты Увеличение размера, скорости и объемного кровотока в коллатеральных сосудах Обратный кровоток в коллатеральных сосудах

Увеличение скорости в зоне стеноза

Термин стенотическая зона относится к суженной части просвета артерии. Для определения тяжести артериального стеноза наиболее ценным допплеровским показателем является увеличение скорости в зоне стеноза. Скорость кровотока увеличивается при стенозе, потому что кровь должна двигаться быстрее, если через суженный просвет протекает тот же объем, что и через больший нормальный просвет. Увеличение скорости в зоне стеноза прямо пропорционально степени сужения просвета.

Для определения тяжести артериальных стенозов обычно используются три измерения скорости в зоне стеноза ( рис. 3.10 ): (1) пиковая систолическая скорость (также называемая пиковой систолой), которая является наивысшей систолической скоростью в пределах стеноза; (2) конечная диастолическая скорость (также называемая конечной диастолой), которая является наивысшей конечной диастолической скоростью; и (3) отношение систолической скорости, которое сравнивает пиковую систолу при стенозе с пиковой систола проксимальнее стеноза (в нормальной части сосуда).

РИС. 3.10

Локальные эффекты артериального стеноза. (А) Высокие скорости, присутствующие в суженной части просвета артерии, создают область сглаживания цвета (стрелка ) в пределах стенотического просвета. (B) Нарушенный кровоток в постстенотической области создает смесь цветов ( стрелка ). (C) Доплеровский спектральный анализ показывает заметно повышенную скорость кровотока с максимальной систолической скоростью 370 см / с и конечной диастолической скоростью 164 см / с. (D) В постстенотической области очевидно сильное нарушение кровотока, на что указывают одновременный прямой и обратный поток, заполнение спектра и плохая четкость границ спектра.

Пиковая систолическая скорость в зоне стеноза — это первый доплеровский параметр, который становится ненормальным при сужении просвета артерии. Область максимальной скорости в пределах стенозирующей зоны может быть довольно маленькой, и по этой причине узиграфист должен “обыскать” просвет стеноза с помощью объема образца, чтобы определить максимальную скорость кровотока (по сути, “пройти” доплеровские ворота через стеноз). Если не учитывать максимальную скорость кровотока, степень стеноза может быть недооценена. Как показано на рис. 3.11 , пиковая систолическая скорость неуклонно возрастает при прогрессирующем сужении, но в конечном итоге сопротивление кровотоку становится настолько высоким (при уменьшении диаметра более чем на 80%), что пиковая систолическая скорость падает до нормального или даже субнормального уровня. Такое снижение скорости может привести к недооценке тяжести стеноза высокой степени тяжести. Это несоответствие между визуализируемой тяжестью стеноза на цветном дисплее и пиковой систолической скоростью, полученной из этой области, чрезвычайно важно обнаружить. Низкая скорость кровотока при стенозе очень высокой степени тяжести также может привести к ложному диагнозу артериальной окклюзии, если скорость настолько мала, что доплеровские сигналы не обнаруживаются.

РИС. 3.11

Взаимосвязь между скоростью, кровотоком и размером просвета. Этот график относится конкретно к стенозу внутренней сонной артерии, но иллюстрированные принципы применимы к стенозам других артерий по всему телу. Обратите внимание, что пиковая систолическая скорость в стенозированном просвете внутренней сонной артерии (обозначенная как скорость ) увеличивается экспоненциально по мере уменьшения диаметра просвета (справа налево). Самые высокие скорости соответствуют уменьшению диаметра примерно на 70%. При большей тяжести стеноза пиковая систолическая скорость быстро падает до нуля (из-за быстро возрастающего сопротивления кровотоку). В отличие от скорости, объемный кровоток (обозначенный как поток ) остается стабильным до тех пор, пока диаметр просвета не уменьшится примерно на 50%. При дальнейшем уменьшении размера просвета объемный кровоток очень быстро падает до нуля. Наконец, обратите внимание на соотношение процентного уменьшения диаметра и площади, как показано в нижней части рисунка. Уменьшение диаметра на 50% равно уменьшению площади примерно на 70%, а уменьшение диаметра на 70% равно уменьшению площади примерно на 90%!

(Модифицировано Spencer MP. Полнофункциональная доплеровская диагностика. В: Spencer MP, Reed J. M., eds. Оценка состояния сосудов головного мозга с помощью ультразвукового допплера. Гаага, Нидерланды: Мартинус Ниджхофф; 1981: 213. С любезного разрешения Kluwer Academic Publishers.)

Конечная диастолическая скорость (в конечную диастолу) в зоне стеноза обычно остается в пределах нормы с сужением менее чем на 50% (по диаметру), поскольку в диастолу нет градиента давления через стеноз. Однако при умеренном стенозе (уменьшение диаметра на 50-69%) на протяжении диастолы существует градиент давления, и конечная диастолическая скорость повышается пропорционально тяжести стеноза. При тяжелом стенозе (уменьшение диаметра на≥70%) на протяжении диастолы существует значительный градиент давления, а диастолические скорости высоки, хотя это может зависеть от уровня коллатерального перфузионного давления дистальнее стеноза.

Соотношение систолической скорости, как определено ранее, является дополнительным важным параметром для диагностики артериального стеноза. Этот параметр используется для компенсации индивидуальных гемодинамических параметров, таких как сердечная функция, частота сердечных сокращений, артериальное давление и податливость артерий. Тахикардия, например, имеет тенденцию увеличивать пик систолы в зоне стеноза, тогда как плохая функция миокарда может уменьшать пик систолы. Соотношение скоростей систолического кровотока позволяет пациенту действовать в качестве собственного физиологического контроля или стандарта, поскольку пиковая систола в зоне стеноза сравнивается с пиковой систолой в нормальном артериальном сегменте (обычно общей сонной артерии). Коэффициент систолической скорости используется клинически в ряде случаев, включая измерение стенозов внутренних сонных, почечных артерий и артерий конечностей.

Постстенотическое нарушение кровотока

Постстенотическая зона — это область непосредственно за артериальным стенозом, в которой происходит дезорганизованный или нарушенный кровоток. Демонстрация нарушения кровотока является важным диагностическим признаком. Чтобы понять, почему кровоток нарушен в постстенотической области, представьте, что поток крови из просвета стеноза внезапно распространяется в гораздо большей постстенотической зоне, вызывая дезорганизацию кровотока, что приводит к нарушению доплеровской спектральной картины, как показано на рис. 3.8 и 3.10Б . Формы сигналов, полученные в постстенотической области, часто имеют неровный вид. Этот вид доплеровского сигнала также был описан как “забор из штакетника” или ”волосы Барта Симпсона» (спасибо моим друзьям из клиники Кливленда). В некоторых случаях в постстенотической зоне возникают явные завихрения (или турбулентность), вызывающие одновременное прямое и обратное течение в доплеровском спектре. Максимальное нарушение кровотока происходит в пределах 1 см за пределами стеноза, и при очень тяжелых стенозах мягкие ткани, прилегающие к этой части артерии, могут вибрировать, вызывая видимые синяки на цветных доплеровских изображениях, как показано далее в этой главе. Примерно на 2 см дальше стеноза нарушение кровотока становится менее сильным, а расширение спектра уменьшается. Упорядоченная картина ламинарного кровотока может быть восстановлена в пределах 3 см от стеноза, но это расстояние может варьироваться.

Постстенотические нарушения кровотока можно визуально оценить, как показано на рис. 3.8. В целом минимальные и даже умеренные нарушения кровотока не имеют большого диагностического значения, поскольку они могут возникать как в нормальных, так и в патологических сосудах. Однако серьезные нарушения кровотока, как правило, не возникают в нормальных сосудах и являются важным признаком выраженного артериального сужения или другой артериальной патологии, такой как лоскут интимы, диссекция или артериовенозный свищ. Серьезные нарушения кровотока указывают на наличие заболевания артерий. При обнаружении серьезных нарушений кровотока узиист или технолог должны тщательно искать соседний стеноз или другое сосудистое поражение. В некоторых случаях стеноз может быть скрыт кальцифицированной бляшкой (препятствующей прямой ультразвуковой визуализации стеноза), и в таких случаях постстенотическое нарушение кровотока может быть единственным признаком значительного сужения артерии.

Изменения пульсации в проксимальных отделах

Артериальная обструкция вызывает повышенную пульсацию (как определено ранее) в участках артерии, расположенных проксимальнее стеноза (выше по течению от него), и поэтому это обнаружение может быть очень важным с диагностической точки зрения. Классический пример этого явления возникает при тяжелой обструкции внутренней сонной артерии, из-за чего доплеровский спектр в общей сонной артерии имеет признаки высокой пульсации, а не нормальный паттерн низкой пульсации ( рис. 3.12 ). Чтобы понять, почему повышается пульсация проксимальнее стеноза, представьте, что кровь, текущая по общей сонной артерии, направляется к клапану во внутренней сонной артерии, который на 90 или 100% закрыт, а не широко открыт. Как, по-вашему, будет выглядеть форма волны скорости в общей сонной артерии? Во-первых, вы можете представить, что в систолу кровоток будет увеличиваться лишь на короткий момент, а затем резко замедлится; следовательно, систолический пик будет резким и узким. Во-вторых, кровоток в диастолу будет относительно небольшим, потому что внутриартериального давления будет недостаточно, чтобы протолкнуть кровь через закрытый клапан. В-третьих, противодавление из-за закупорки может вызвать кратковременное изменение кровотока в начале диастолы, что эквивалентно отраженной волне, наблюдаемой в нормальных артериях конечностей. Наконец, скорость кровотока в общей сонной артерии будет низкой на протяжении всего сердечного цикла, поскольку закрытый клапан снижает общий кровоток. Увеличение пульсации проксимальнее стеноза может быть уменьшено при наличии коллатерального кровотока. Например, аномальная пульсация общей сонной артерии может отсутствовать, несмотря на выраженный стеноз внутренней сонной артерии, если большой объем крови протекает через ветви наружной сонной артерии. В таких случаях коллатеральные сосуды обеспечивают альтернативный путь кровотока с низким сопротивлением и снижают уровень пульсации.

РИС. 3.12

Повышенная пульсация общей сонной артерии из-за окклюзии внутренней сонной артерии. (A) В этой общей сонной артерии очевидна картина кровотока с высоким сопротивлением, состоящая из резких систолических пиков и отсутствия кровотока на протяжении большей части диастолы. Была закупорена ипсилатеральная внутренняя сонная артерия. (Б) В контралатеральной общей сонной артерии кровоток нормальный.

Изменения дистальной пульсации

Аномалии формы доплеровского сигнала, наблюдаемые дистальнее стеноза (ниже по течению), также имеют значительное значение для диагностики артериального стеноза. Как отмечалось ранее в разделе, посвященном ускорению, скорость кровотока в нормальной широко открытой артерии резко возрастает в систолу, и систолический пик достигается быстро (см. Рис. 3.5А ). Напротив, доплеровский сигнал дистальнее тяжелой артериальной обструкции имеет затухающий вид (см. Рис. 3.5B и C), что означает замедление систолического ускорения, округление систолического пика, снижение максимальной систолической скорости ниже нормы и увеличение диастолического кровотока. Термины поздний пульс и парвусный пульс (обычно объединяются как тардус-парвус) также используются для описания этих затухающих постструктивных сигналов. Тардус относится к задержке достижения систолического пика, а парвус относится к общей низкой скорости. Есть три причины появления поздней пульсации и парвуса. Во-первых, можно представить, что кровь медленно выдавливается через закупоренный просвет (или крошечные коллатерали), а не течет свободно по широкой трубке. Следовательно, для достижения максимальной скорости в систолу требуется больше времени, и систолическое ускорение снижается. Во-вторых, скорость кровотока низкая, потому что через закупоренный сосуд проходит меньше крови. В результате форма допплеровского сигнала в целом меньше нормы. Наконец, ишемизированные дистальные ткани “выпрашивают” кровь, а капиллярные русла широко открыты. Возникающее в результате снижение периферического сопротивления позволяет крови течь в течение диастолы даже по сосудам, которые в норме не имеют диастолического кровотока (например, артерии конечностей). Совокупный эффект всех трех факторов заключается в появлении затухающей (также называемой демпфированной) формы сигнала, описанной ранее. Важность формы этого сигнала трудно переоценить, поскольку он четко указывает на наличие артериальной обструкции проксимальнее места допплеровского исследования. К сожалению, эти сигналы тардуса-парвуса не всегда идентифицируются дистальнее значительного стеноза или окклюзии. Другими словами, наличие этих затухающих сигналов очень специфично, но менее чувствительно при значительном нарушении кровотока.

Затухание формы волны из-за проксимальной обструкции можно оценить визуально, но также возможно количественно оценить затухание путем измерения времени ускорения или индекса ускорения и индексов пульсации, описанных ранее в этой главе.

Вторичные (побочные) эффекты

Последними важными диагностическими признаками артериальной обструкции являются изменения кровотока в коллатеральных сосудах. Артериальная обструкция обычно изменяет кровоток в коллатеральных каналах, которые могут находиться вблизи или на удалении от места обструкции. Эти изменения потока включают увеличение скорости, увеличение объемного расхода, изменение направления потока на противоположное и изменения пульсации. Например, наружная сонная артерия может стать важным коллатеральным сосудом в случае ипсилатерального или контралатерального стеноза или окклюзии внутренней сонной артерии. Аналогичным образом, позвоночная артерия может стать коллатеральным источником перфузии руки в случаях обструкции подключичной артерии. В таких случаях кровоток может измениться на обратный в ипсилатеральной позвоночной артерии, и кровоток может быть существенно увеличен в контралатеральной позвоночной артерии, что, в свою очередь, сопровождается увеличением размера сосуда и скорости кровотока.

Вторичные проявления артериальной обструкции могут иметь важное диагностическое значение по следующим причинам: (1) они могут указывать на наличие обструктивного поражения, которое в противном случае было бы незаметно, например, когда обратный позвоночный кровоток обращает внимание на подключичный стеноз; (2) расположение коллатералей приблизительно указывает на уровень обструкции; и (3) вторичные изменения кровотока предоставляют некоторые данные, хотя и ограниченные, об адекватности коллатеральной системы, обходящей обструктивное поражение. Такие изменения имеют особое значение при применении транскраниальной допплерографии, как описано в главе 10 .

ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ

• • 

Пиковая систолическая скорость (также называемая пиковой систолой) — это самая высокая систолическая скорость, вызванная стенозом. Если не учитывать максимальную скорость кровотока, степень стеноза может быть недооценена. Обязательно проведите поиск в просвете стеноза по объему образца, чтобы определить место наибольшей скорости кровотока.

• • 

Артериальная обструкция вызывает повышенную пульсацию в участках артерии, проксимальных к стенозу, и это позволяет определить дистальную обструкцию, даже когда она находится вне поля вашего зрения.

• • 

Признаки серьезного нарушения кровотока в постстенотической области важны для диагностики выраженного артериального сужения или другой артериальной патологии, такой как лоскут интимы, диссекция или артериовенозный свищ.

• • 

Сигналы Тардуса-парвуса указывают на проксимальную артериальную обструкцию, но не всегда идентифицируются дистальнее значительного стеноза или окклюзии.

Ультразвуковая визуализация цветного потока

Одной из наиболее замечательных разработок в области ультразвукового оборудования является цветная ультразвуковая визуализация кровотока, которая накладывает цветное изображение кровотока на стандартное ультразвуковое изображение в серой гамме, позволяя визуально оценить кровоток. Цветная визуализация кровотока является важным компонентом ультразвуковой диагностики сосудов, и по этой причине правильное использование этого метода очень важно. Цветовой поток имеет определенные особенности и ограничения, которые могут привести к значительной диагностической ошибке, если сонограф недостаточно разбирается в этом методе и его приложениях. Поэтому стоит рассмотреть этот вопрос.

Принципы цветной визуализации потока

Существует три метода генерации цветных изображений потока: цветовая доплерография, визуализация во временной области и силовая доплерография. Обычно мы объединяем их под общим термином цветовой поток , но также широко используются более специфические термины цветовой доплер и энергетический доплер.

Цветная доплеровская визуализация

Ультразвуковые приборы с серой шкалой используют только две части информации из каждого эхо-сигнала, возвращающегося от тела пациента: расстояние от эхо-сигнала до датчика (определяется временем прохождения ультразвукового импульса) и интенсивность эхо-сигнала. Эхо-сигнал обычно содержит другую информацию, такую как доплеровский сдвиг частоты, но этой информацией пренебрегают. Цветные доплеровские приборы используют информацию о доплеровском сдвиге частоты в дополнение к информации о времени прохождения и амплитуде, чтобы проиллюстрировать кровоток в цвете, как показано на рис. 3.13. Для каждого эхо-сигнала, показанного на цветном доплеровском изображении, прибор выполняет пять определений:

• 1. 

Сколько времени потребовалось звуковому лучу, чтобы добраться до места возникновения эха и обратно? Как и во всех ультразвуковых аппаратах, это “время прохождения” ультразвукового луча показывает расстояние отражателя эха от преобразователя.

• 2. 

Насколько сильным является эхо-сигнал? Сила или амплитуда ультразвукового сигнала определяет, насколько ярко отображается эхо-сигнал на изображении, как для серого, так и для цветного доплеровского компонента.

• 3. 

Присутствует ли доплеровский сдвиг частоты? Если да, то эхо-сигнал представлен в цвете; если нет, то он представлен оттенками серого.

• 4. 

Какова величина доплеровского сдвига частоты? Величина допплеровского сдвига пропорциональна скорости кровотока и углу допплерометрии (показано на рис. 3.2 ). Различные уровни частот показаны на изображении в виде различных цветовых оттенков.

• 5. 

В каком направлении происходит доплеровский сдвиг? Прибор определяет, направлен ли кровоток к датчику или в сторону от него, отмечая, имеет ли эхо-сигнал более высокую или более низкую частоту, чем ультразвуковой луч, посылаемый датчиком. Более высокая доплеровская частота означает, что поток направлен (относительно) к датчику, а более низкая доплеровская частота означает, что поток направлен от датчика. Обычно поток в одном направлении отображается синим цветом, а поток в другом направлении — красным. Однако при желании оператор может выбрать другие цвета.

Следует отметить, что как направление, так и скорость кровотока (доплеровский сдвиг) показаны на цветном доплеровском изображении ( рис. 3.14 ). Обычно это делается одним из двух способов. При использовании метода насыщенности цвета (изменение оттенка) отображается тот же цвет, но с увеличением частоты цвет становится светлее (например, за счет темно-красного, светло-красного, розового и, наконец, белого). С помощью метода shifting hue используются разные цвета для представления разных частотных уровней (например, с увеличением частоты / скорости цвет меняется на синий, зеленый, желтый и белый). Эти цветовые карты различаются в зависимости от производителя и устройства. Некоторые сонологи предпочитают метод смещения оттенка, полагая, что он более четко отражает изменения в сдвиге частоты и может более четко демонстрировать наложение, как будет рассмотрено ниже.

РИС. 3.13

Цветная доплеровская аппаратура. Стационарные отражатели генерируют только информацию об амплитуде и представлены оттенками серого. Движущиеся отражатели генерируют доплеровский сдвиг частоты и показаны цветом. Для отображения потока в направлении датчика (увеличенная частота с доплеровским сдвигом) и от датчика (уменьшенная частота с доплеровским сдвигом) можно использовать разные цвета.

РИС. 3.14

Схемы цветовых потоков. В цветовых доплеровских приборах используются различные цветовые схемы. (A) При использовании этой схемы постепенное увеличение частотного сдвига изменяет цвет изображения с красного на розовый, а затем на белый, или с темно-синего на светло-голубой, а затем на белый, в зависимости от направления потока. (B) При использовании этой схемы цвет меняется с красного на желтый или с синего на зеленый.

Цветная визуализация потока во временной области

Изображения цветового потока, полученные с помощью метода временной области, выглядят так же, как изображения потока, полученные с помощью ранее описанного доплеровского метода, но на самом деле эти методы цветового потока сильно отличаются. В методе временной области ультразвуковой прибор идентифицирует скопления эхо-сигналов (называемых спеклами) на ультразвуковом изображении и отмечает, как далеко перемещаются эти скопления при последовательных ультразвуковых импульсах. Многократно проверяя скопления эхо-сигналов на предмет движения, прибор распознает области, где присутствует поток. Направление и скорость потока определяются непосредственно методом временной области, отмечая, в какую сторону и с какой скоростью перемещаются скопления. Визуализация потока во временной области не получила широкого распространения среди производителей ультразвукового оборудования. Наиболее часто используемые методы цветового потока — цветовая доплерография и силовая доплерография.

Мощная доплеровская визуализация кровотока

Третий метод цветной визуализации кровотока широко используется в диагностике сосудов и называется power Doppler flow imaging , или для краткости power Doppler. Как следует из названия, это доплеровский метод, но он отличается от стандартной цветной доплеровской визуализации, описанной ранее, тем, что мощность или интенсивность доплеровского сигнала измеряется и отображается в цвете, а не доплеровский сдвиг частоты как таковой. Иными словами, прибор определяет, насколько сильным является доплеровский сдвиг во всех точках поля изображения, и отображает места, где интенсивность доплеровского сигнала превышает пороговый уровень ( рис. 3.15 ). Используемый здесь термин “Мощность” имеет то же значение, что и «доплеровский спектр мощности», как описано ранее в этой главе. По сравнению со стандартной цветной допплерографией, силовая допплерография считается более чувствительной при определении кровотока и менее зависимой от угла допплерометрии. Эти преимущества означают, что можно визуализировать сосуды меньшего размера и с низкой скоростью кровотока; более того, даже тканевую перфузию можно оценить в ограниченной степени. Повышенная чувствительность силовой доплеровской визуализации обусловлена более широким использованием динамического диапазона доплеровского сигнала, чем это возможно при стандартной цветной доплеровской визуализации. Кроме того, сглаживание не влияет на энергетическую доплеровскую визуализацию. Даже искаженная (обернутая) часть сигнала (см. Главу 2 ) имеет мощность и может отображаться как поток. Некоторые ультразвуковые аппараты объединяют цветовую и силовую доплеровскую визуализацию в единый режим, который сочетает направленность цветовой доплерографии с чувствительностью силовой доплерографии.

РИС. 3.15

Иллюстрации с использованием мощной допплерографии. (А) Сосуды почек видны с поразительной детализацией, включая мелкие сосуды в корковом веществе почек ( стрелки ). Обратите внимание на отсутствие информации о направлении кровотока; все сосуды желтого цвета, хотя кровоток в некоторых сосудах направлен к корковому веществу (артерии), а в других — к почечным венам. (B) Количественная спектральная информация может быть получена в режиме энергетического доплера.

Силовая доплеровская визуализация имеет одно дополнительное преимущество, которое делает ее особенно ценной для использования с ультразвуковыми средствами, усиливающими эхо (см. Главу 35 ). Силовая доплеровская визуализация менее подвержена размытию, чем стандартная цветная доплеровская визуализация. Цветение — это распространение цвета за пределы кровеносного сосуда, которое возникает, когда усиление доплеровского сигнала слишком велико. Цветение является особой проблемой, когда для улучшения определения кровотока используется средство, усиливающее эхо (ультразвуковое контрастное вещество). Внутривенное введение средства, усиливающего эхо-излучение, значительно увеличивает интенсивность доплеровского сигнала, вызывая чрезмерное усиление и сильное цветение. При силовой доплеровской визуализации размытия не происходит из–за способа определения расхода-отсутствие расхода. Таким образом, силовая доплеровская визуализация является предпочтительным методом ультразвуковой визуализации с усилением эха.

Несмотря на потенциальные преимущества по сравнению с цветовой допплерографией, силовая допплерография имеет два основных ограничения. Во-первых, частота кадров может быть ниже, чем при цветной допплерографии, что делает этот метод визуализации менее ценным для быстро движущихся сосудов, быстро передвигающихся пациентов (особенно детей) и областей, подверженных дыхательным или сердечным движениям. Во-вторых, доплеровский анализ мощности не предоставляет информацию о направлении потока! (Помните: отображается мощность доплеровского сигнала, а не доплеровский сдвиг как таковой.) Без измерения доплеровского сдвига направление потока определить невозможно.

Преимущества цветной визуализации потока

Оставляя технические детали в стороне, давайте рассмотрим визуализацию цветового потока с клинической точки зрения: где color flow помогает, а где у него есть проблемы? Иными словами, каковы возможности и ограничения color flow ultrasound?

Техническая эффективность

Возможно, самым большим преимуществом цветной визуализации кровотока является техническая эффективность. При обнаружении движущейся крови сосуд “подсвечивается”, даже если сосуд слишком мал, чтобы его можно было разглядеть на изображении в серой гамме. Поскольку сосуды выделяются ярким цветом, их можно обнаружить и проследить за ними гораздо проще, чем при одной только визуализации в серой гамме. Кроме того, при цветной визуализации кровотока относительно легко можно сделать основные суждения о кровотоке. Сонолог может быстро определить наличие кровотока, направление кровотока и наличие очаговых нарушений кровотока. Эти возможности расширили область применения дуплексной сонографии. Например, с помощью цветной визуализации кровотока можно относительно легко быстро исследовать длинные сосудистые сегменты, такие как сосудистый шунт. Цветная допплерография позволяет быстро отличить сосудистую структуру от бессосудистого образования. Например, псевдоаневризма будет выглядеть как киста на изображении в серой шкале, но ее можно легко отличить по цветному потоку. Кроме того, цветная визуализация кровотока облегчает исследование сосудов, которые трудно поддаются изучению с помощью визуализации в серой гамме, таких как икроножные вены и почечные артерии.

Помощь в определении анатомии брюшной полости

Еще одним преимуществом цветной визуализации кровотока является упрощенная дифференцировка сосудистых и несосудистых структур, что особенно полезно в брюшной полости. С точки зрения рентгенолога, одним из наиболее очевидных применений является определение анатомии ворот печени. Желчные протоки, в которых кровоток отсутствует, можно визуально отличить от сосудов ворот печени; более того, печеночную артерию и воротную вену можно визуально отличить по их характеристикам кровотока.

Оценка кровотока во всем просвете

Основным преимуществом цветной визуализации кровотока является изображение кровотока во всех сегментах сосудов, а не только в пределах объема доплеровской пробы. Поскольку особенности потока видны на большой площади, локализованные аномалии потока легко заметны и с меньшей вероятностью будут пропущены, чем при использовании дуплексных методов с серой шкалой. УЗИ-оператор немедленно получает информацию о местонахождении любого нарушения кровотока, что ускоряет обследование и позволяет быстро оценить длинные сегменты сосудов на наличие препятствий и других патологий.

Визуальное измерение просвета сосудов

По сравнению с ультразвуковым исследованием в серой шкале цветная визуализация кровотока облегчает определение остаточного просвета стенозированных или расширенных сосудов, позволяя визуально оценить открытые сегменты ( рис. 3.16 ). Однако прямое визуальное измерение стеноза остается проблематичным из-за извитости сосудов, цветового расплывчатости, внеосевых измерений и акустических теней от кальцифицированной бляшки.

РИС. 3.16

Улучшенная оценка остаточного просвета. (A) Остаточный просвет внутренней сонной артерии ( ВСА ) четко визуализируется на этом продольном цветном изображении кровотока, что потенциально повышает точность измерения. (B) Остаточный цветной просвет (желтая стрелка ) четко изображен внутри ВСА (белые стрелки ). ЭКА , Наружная сонная артерия.

Различие между тяжелым стенозом и окклюзией

Способность цветной визуализации кровотока, и особенно силовой допплерографии, обнаруживать низкоскоростной кровоток в крошечном остаточном просвете облегчает дифференциацию между окклюзией артерии и околоклюзией вблизи нее с помощью “тонкой струйки” остаточного кровотока в месте окклюзии ( рис. 3.17 ). Личный опыт показывает, что цветная визуализация кровотока имеет ценность в этом отношении, и исследования сонных артерий показали улучшенные результаты определения кровотока в почти закупоренных внутренних сонных артериях.

РИС. 3.17

Небольшой остаточный просвет. (A) Небольшой остаточный просвет (желтые стрелки ) во внутренней сонной артерии (ВСА) не был бы виден без цветной визуализации кровотока. (B) Остаточный просвет также визуализируется в режиме power Doppler ( стрелки ). (C) Доплеровская форма сигнала показывает уменьшенную амплитуду (parvus) и медленное нарастание (tardus) окклюзии. ECA , наружная сонная артерия; ICA , внутренняя сонная артерия.

Ограничения цветной визуализации потока

Преимущества цветной визуализации кровотока быстро становятся очевидными по мере использования. Однако ограничения могут иметь неблагоприятные диагностические последствия, если они не понятны УЗИ-оператору. Многие из перечисленных здесь ограничений также возникают при трехмерной (3D) цветной визуализации потока, которая обсуждается далее в этой главе.

Информация о кровотоке является качественной

Наиболее важно понимать, что информация о цветовом потоке является качественной, а не количественной. На это есть три причины.

Во-первых, цветное изображение кровотока основано на среднем доплеровском смещении внутри сосуда, а не на пиковом доплеровском смещении. Напомним, что количественные измерения доплеровского спектра основаны на пиковых доплеровских сдвигах, а не на среднем сдвиге. Средний доплеровский сдвиг не используется для оценки тяжести стеноза; вам нужны пиковые значения. Кроме того, среднее доплеровское смещение снижается из-за возмущений потока (турбулентности).

Вторая причина, по которой информация о цветовом потоке является качественной, заключается в отсутствии коррекции доплеровского угла. Ранее мы указывали на важность коррекции доплеровского угла для точных спектральных доплеровских измерений. Таким образом, легко понять, что отсутствие коррекции угла является существенным фактором, влияющим на качество изображения цветного потока. Цвета, обозначающие высокую скорость, могут быть видны на сосуде, который резко отклоняется от датчика, когда скорости в этом сосуде на самом деле не очень высоки.

Наконец, информация о цветовом потоке показывает только несколько частотных уровней. Цветовая визуализация потока — это, по сути, визуальная форма доплеровского спектрального анализа, но это очень грубая форма, в которой видны только несколько больших частотных ступеней. Эти несколько шагов дают лишь общее представление об изменении скорости кровотока.

Поскольку цветные изображения потока являются качественными, для получения количественных данных о потоке все равно необходимо использовать доплеровский спектральный анализ (импульсный доплеровский анализ) ( рис. 3.18 ). Однако количественные данные о потоке могут быть получены с помощью цветного дисплея потока с помощью некоторых систем визуализации цветного потока во временной области, но эти приборы широко не используются.

РИС. 3.18

Информация о цветовом потоке является качественной, а не количественной. (A) Похоже, что скорость кровотока повышена в этом месте разветвления сонной артерии, как во внутренней сонной артерии ( ВСА ), так и во внешней сонной артерии ( ECA ), поскольку в просвете сосуда наблюдается артефакт сглаживания (стрелки ). Обратите внимание, что цветовая шкала повернута влево, а цветовая шкала скорости установлена на уровне 17 см / с. (B) Цветная доплеровская шкала теперь перемещается вверх и вниз, а шкала скоростей установлена на уровне 30 см / с. Сглаживание цвета больше не отображается. Обратите внимание, что часть ECA теперь перпендикулярна ультразвуковому лучу и что цветные доплеровские сигналы теряются ( стрелки ). (C) Спектральное доплеровское измерение с поправкой на угол показывает, что пиковая систолическая скорость не повышена (45 см / с). Обратите внимание, что цветовая шкала смещена влево, но цветовая доплеровская шкала установлена на уровне 30 см / с, что объясняет отсутствие сглаживания цвета по сравнению с A.

Низкая частота следования импульсов и частота кадров

Прибору color flow необходимо обработать огромное количество данных для создания каждого пикселя (элемента изображения) и каждого кадра изображения. Обработка этих данных требует времени, что может значительно ухудшить как серое, так и цветное доплеровское изображение. Эта проблема возникает в основном из-за уменьшения PRF (количества импульсов, посылаемых в секунду) и частоты кадров (количества раз в секунду, когда обновляется изображение на мониторе). Эта проблема особенно характерна для старых систем. Визуализация B-потока, обсуждаемая ниже, не подпадает под эти ограничения разрешения изображения.

Ухудшение изображения во время работы с цветным потоком проявляется в следующих формах: (1) потеря пространственного разрешения; (2) большая тенденция к доплеровскому сглаживанию, что может вызвать ложное представление высокоскоростного кровотока; (3) снижение временного разрешения, ограничивающее способность визуализировать быстро меняющиеся сердечные или сосудистые события (например, движение сердечного клапана может быть менее четко видно при цветном сканировании кровотока, чем при сканировании в серой гамме); и (4) видимое мерцание изображения, когда частота кадров падает ниже 15 кадров / с. (На этом этапе человеческий глаз больше не превращает ультразвуковые изображения в движущуюся картинку.)

Определение кровотока зависит от угла наклона

Цветными допплеровскими приборами плохо определяется кровоток в сосудах, расположенных перпендикулярно ультразвуковому лучу. (Цветные и спектральные допплеровские приборы в этом отношении схожи.) Ложноположительный диагноз окклюзии сосудов может возникнуть, если сосуд расположен приблизительно перпендикулярно ультразвуковому лучу, как показано на рис. 3.19 . Это особенно серьезная проблема с преобразователями с изогнутой матрицей. (Попробуйте визуализировать сосуды с помощью изогнутой матрицы, и вы поймете, что мы имеем в виду.)

РИС. 3.19

Ложное отсутствие кровотока. Похоже, что кровоток отсутствует в правой печеночной вене (звездочка ), потому что этот сосуд расположен перпендикулярно цветной доплеровской линии обзора.

Направление потока произвольно

Важно помнить, что цвет сосуда на цветном изображении кровотока не является абсолютным показателем направления кровотока. Цвет назначается относительно датчика ( рис. 3.20 ; см. Рис. 3.14 ). Оператор может изменить цветовую схему (например, артерии синие, вены красные), просто изменив ориентацию датчика или нажав кнопку. Чтобы определить истинное направление кровотока, оператор должен внимательно наблюдать за ориентацией интересующего сосуда относительно датчика, проверить направление кровотока с помощью импульсного доплера или обратиться к сосуду, в котором известно направление кровотока (например, к аорте, если вы работаете в брюшной полости).

РИС. 3.20

Направление цветового потока указано относительно датчика. Две печеночные вены синие, а одна красная, что означает, что направление кровотока в красном сосуде противоположно направлению кровотока в синих сосудах. На самом деле кровоток во всех сосудах направлен к нижней полой вене (стрелки ), но кровоток в красном сосуде относительно направлен к датчику (верхняя часть изображения ), тогда как кровоток в других сосудах относительно удален от датчика.

Цвет может скрывать сосудистую патологию

При неправильной настройке управления прибором информация о цветовом потоке имеет тенденцию сливаться с окружающим изображением в серой гамме ( рис. 3.21 ). Важная сосудистая патология, включая бляшки и венозный тромб, может быть скрыта за выпуклостью. Отсутствие выпуклости является желательным признаком визуализации B-потока, как упоминалось ниже.

РИС. 3.21

Цвет скрывает бляшку. (А) Цветное размывание скрывает каротидные бляшки (стрелки ) (Б) Бляшки у ближней и дальней стенок лучше определяются при выключенном цветном допплере (стрелки ).

Цветная вспышка

При цветной визуализации потока все, что находится в поле зрения и движется относительно датчика, отображается в цвете. В брюшной полости перистальтические движения, сердцебиение или пульсация, передаваемая от магистральных сосудов, могут вызывать появление цветных пятен на ультразвуковом изображении, называемых цветными вспышками, которые могут затемнять большие участки поля зрения, включая структуры, представляющие интерес. Проблема с цветной вспышкой особенно очевидна в верхней части живота из-за сердцебиения.

Значение видимого синуса

Видимый шрам — это своеобразное, но полезное явление течения ( рис. 3.22), которое можно увидеть при цветном изображении потока. В мягких тканях, прилегающих к кровеносному сосуду, виден цветовой монтаж в результате вибрации стенки сосуда и окружающих мягких тканей. Вибрация стенки, в свою очередь, вызвана сильным нарушением кровотока в сосуде. Вибрация сосуда и окружающих тканей создает частоты низкого уровня, которые регистрируются ультразвуковым аппаратом. Цвет присваивается частотам низкого уровня, которые прибор производит в прилегающих мягких тканях. Видимый синяк связан с состояниями с высокой скоростью, особенно с артериовенозными фистулами, но также встречается при артериальных стенозах и псевдоаневризмах.

Рис. 3.22

Цветовой рисунок. (А) Вибрации мягких тканей вызывают изменение цвета ниже по течению к этой стенозированной внутренней сонной артерии в начале систолы ( стрелки ). (B) Это также видно позже в систолу (стрелки ). (C) Цветовая гамма отсутствует во время диастолы. (D) Отслеживание доплеровской формы волны в просвете показывает турбулентный кровоток во время систолы.

Видимый цветной рисунок указывает на тяжелый артериальный стеноз, но рекомендуется соблюдать осторожность при интерпретации этого результата, поскольку иногда при отсутствии значительного стеноза могут возникать серьезные нарушения кровотока. Термин видимый синяк является неправильным, потому что синяк — это звук, который не виден. Вы можете описать этот артефакт визуализации цветового потока как цветовой рисунок . Нам нравится этот термин, потому что вибрация тканей, наблюдаемая при цветной визуализации кровотока, также позволяет прослушивать кровоподтеки с помощью стетоскопа.

Оптимизация качества изображения цветового потока

Цветное изображение кровотока получается на основе относительно слабых отражений от эритроцитов. Из-за слабости этих эхо-сигналов возможность демонстрации кровотока с помощью ультразвука особенно чувствительна к настройкам прибора. Если трудно получить адекватное цветное изображение потока, следует воспользоваться следующими техническими приемами, приведенными в таблице 3.2.

• 1. 

Диапазон скоростей: Проверьте, настроен ли прибор на надлежащий диапазон скоростей. Если прибор настроен на определение артериальной скорости, он может быть недостаточно чувствительным для определения венозной скорости или наоборот. Отрегулируйте PRF или диапазон скоростей до уровня, соответствующего интересующему сосуду.

• 2. 

Угол Доплера: Помните, что угол Доплера сильно влияет на цветовое изображение потока. Интенсивность цветного изображения кровотока уменьшается по мере приближения доплеровского угла к 90 градусам ( рис. 3.18 ); то есть ультразвуковой луч направлен перпендикулярно кровеносному сосуду. Итак, когда поток в сосуде отсутствует, спросите: “Есть ли у меня подходящий доплеровский угол?” Если нет, переместите цветовую рамку потока или датчик, чтобы улучшить доплеровский угол.

• 3. 

Поле зрения: Учитывайте глубину резкости, указанную на изображении. Используйте только ту глубину, которая вам нужна! Большая глубина требует большего времени прохождения ультразвуковых импульсов туда и обратно, что снижает PRF и количество импульсов на квадратный сантиметр ткани и увеличивает время обработки сигнала. Конечным результатом является снижение способности отображать кровоток (а также ухудшение качества изображения в серой гамме).

• 4. 

Размер цветовой рамки: Учитывайте размер цветовой рамки. По тем же причинам, которые были указаны ранее для поля зрения , информация об эхо-импульсе становится все более размытой по мере увеличения цветовой рамки. Лучше всего использовать небольшую цветную рамку, особенно при исследовании сосудов глубоко в организме.

• 5. 

Мощность и коэффициент усиления: Определите, являются ли выходная мощность прибора, коэффициент усиления с временной компенсацией и коэффициент усиления цвета оптимальными. Недостаточная мощность или коэффициент усиления могут привести к неадекватной информации о потоке цвета.

• 6. 

Приоритет цвета: Проверьте, правильно ли отрегулирован приоритет серого по сравнению с цветом. Большинство приборов color flow позволяют оператору определить, серому или цветному изображению уделяется больше внимания. Если приоритет отдается изображению в серой гамме, цветное изображение ухудшается, и наоборот. Если у вас возникают проблемы с определением потока, сместите приоритет обработки изображения в сторону цвета.

• 7. 

Настенный фильтр: Проверьте настройку настенного фильтра. Если настенный фильтр установлен слишком высоко, низкочастотные сигналы, генерируемые потоком с низкой скоростью, пропадают. Настенный фильтр предназначен для устранения низкочастотных шумов, но если он установлен слишком высоко, он также устраняет информацию о потоке. Это не проблема при высокоскоростном кровотоке, но может быть серьезной проблемой при определении венозного кровотока или при оценке состояния мелких паренхиматозных артерий.

• 8. 

Очень медленный поток: Наконец, помните, что поток может быть просто слишком медленным для визуализации цветного потока. Силовая или спектральная допплерография может быть более чувствительной к наличию медленного кровотока, чем стандартная цветная допплерография, и может быть полезно переключиться на эти методы, когда кажется, что сосуд закупорен.

ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ

• • 

Цветная визуализация кровотока позволяет обследователю быстро определить наличие кровотока, направление кровотока и наличие очаговых нарушений кровотока.

• • 

Поскольку цветные изображения потока являются качественными, для получения количественных данных о потоке все равно необходимо использовать доплеровский спектральный анализ (импульсный допплер).

• • 

Видимый цветной рисунок указывает на значительную сосудистую аномалию, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы охарактеризовать поражение как артериальный стеноз, фистулу или псевдоаневризму.

• • 

Обязательно оптимизируйте настройки цветового потока для медленного потока. Силовая или спектральная допплерография обычно более чувствительны к наличию медленного кровотока, чем стандартная цветная допплерография, и может быть полезно переключиться на эти методы, когда кажется, что сосуд закупорен.

ТАБЛИЦА 3.2

Что проверить, если вы не можете определить кровоток.

Диапазон скоростей (PRF): уменьшение частоты датчика медленного кровотока: используете ли вы правильный датчик для исследования?

Угол доплерографии: убедитесь, что он установлен под правильным углом к сосуду, 60 градусов или меньше

Поле зрения: оптимизируйте окно сканирования

Размер цветовой рамки: по возможности используйте небольшую цветную рамку

Усиление цвета: отрегулируйте усиление цвета, чтобы усилить сигнал и избежать шума Спектральное доплеровское усиление: обязательно увеличивайте усиление до появления шума

Силовой допплер: всегда полезен при состояниях с замедленным кровотоком

Приоритет цвета: убедитесь, что приоритет не установлен слишком низко

Настенный фильтр: при низком расходе оставайтесь как можно ниже.

PRF , частота следования импульсов.

Трехмерная визуализация сосудов

Достижения в компьютерных технологиях и конструкции преобразователей сделали 3D-ультразвуковую визуализацию реальностью ( рис. 3.23 ). С улучшением алгоритмов реконструкции, используемых в современных аппаратах 3D-УЗИ, использование 3D-УЗИ продолжает расти. Большинство исследований было сосредоточено на акушерских, кардиологических и гинекологических приложениях. Растет число клинических исследований, в которых оценивалось применение 3D-ультразвука в сосудистой системе. Области текущих исследований включают бифуркацию сонной артерии и каротидный стеноз, эндоваскулярные применения, внутричерепные сосудистые заболевания, ремоделирование при шунтировании и аневризмы брюшной аорты.

Рис. 3.23

Трехмерное (3D) ультразвуковое изображение. Большое изображение вверху заштриховано для отображения трехмерности, присущей этому изображению бифуркации сонной артерии. Три поля внизу показывают различные двумерные перспективы, основанные на сохраненных 3D-данных.

Ориентация обеспечивается навигатором (стрелка ). Цветные границы вокруг двумерных изображений соответствуют плоскостям сечения, видимым в навигаторе.

Трехмерное представление ультразвуковых данных может быть выполнено с помощью коммерчески доступных ультразвуковых систем. Автономные графические рабочие станции также можно использовать для генерации, просмотра и хранения наборов 3D-данных. Трехмерная ультразвуковая информация может быть получена напрямую, путем сбора большого объема данных, генерируемых перемещением, наклоном или вращением преобразователя по интересующей области.

Существует несколько вариантов просмотра 3D-данных. Изображения могут отображаться в виде набора последовательных изображений, которые можно просмотреть вручную, с помощью трекбола или клавиатуры. Для сравнения можно отображать изображения в нескольких плоскостях, включая аксиальные, сагиттальные и коронарные изображения. Кроме того, информацию можно рассматривать как набор данных с объемной визуализацией, подчеркивающий различные характеристики ткани или кровотока. Интерактивный просмотр данных позволяет исследователю поворачивать объем в любой плоскости или сечении, прокручивать отдельные срезы и удалять поверхностную или нежелательную информацию. 3D-исследование в реальном времени (также известное как четырехмерная визуализация) в настоящее время доступно в клинических ультразвуковых отделениях. Более новые модификации программного обеспечения позволяют проводить виртуальное сквозное исследование кровеносных сосудов в режиме реального времени.

К преимуществам 3D-ультразвука относится возможность получения анатомических изображений, невозможных при двумерной визуализации. Исследователь может переформатировать объем данных изображения в разных плоскостях изображения, чтобы извлечь информацию, скрытую вышележащими тканями или артефактами. Кроме того, может быть получено поверхностное (или прозрачное) отображение данных. Также доступен автономный просмотр наборов данных пациента. В современных системах доступен пересчет измерений скорости и оценка различных плоскостей визуализации артериального стеноза после того, как пациент покинул зону ультразвукового исследования.

Существует несколько ограничений, которые замедлили широкое распространение 3D-ультразвука. Переформатирование и анализ 3D-данных могут потребовать много времени. Артефакты, связанные с движением, рассеянием, ослаблением и цветной вспышкой, могут ухудшать качество 3D-доплеровской информации. Современные 3D-системы дороже обычных ультразвуковых систем без возможности 3D. Наконец, также сложно хранить и извлекать информацию 3D-ультразвука с помощью некоторых технологий системы архивирования изображений (PACS).

Визуализация кровотока в режиме B

Визуализация кровотока в режиме B (сокращенно B-flow) — это еще один метод визуализации кровотока на современных ультразвуковых приборах. Как следует из названия, B-flow показывает кровоток с помощью изображения в серой шкале, или В-режиме, и не является доплеровским методом. Как текущая кровь, так и окружающие неподвижные структуры показаны оттенками серого ( рис. 3.24 ). Для визуализации кровотока B широкополосные импульсы с цифровым кодированием передаются и отражаются от движущихся клеток крови. Возвращающиеся эхо-сигналы декодируются и фильтруются для повышения чувствительности при обнаружении движущихся рассеивателей и для отличия крови от ткани. Поскольку это не доплеровский метод, информация о скорости или частоте не предоставляется, а спектральный анализ неприменим. Это чисто визуальный, неколичественный метод отображения кровотока.

РИС. 3.24

Ультразвуковое исследование В-кровотока. (A) Это изображение В-кровотока с длинной осью точно показывает размер просвета стенозированной внутренней сонной артерии (стрелки ). (B) Размер просвета сильно преувеличен при цветной визуализации потока из-за расплывчатости и других артефактов.

Вероятно, наиболее полезным аспектом B-flow является точное определение границы между текущей кровью и стенкой сосуда. Поскольку это не метод доплеровской визуализации, проблемы размытия и чрезмерного усиления сигналов потока, упомянутые ранее, неприменимы. По сравнению с цветной визуализацией кровотока пространственное разрешение изображения в режиме B существенно не ухудшается. Таким образом, устраняется тенденция цветной допплерографии к затемнению стенки сосуда и бляшек. В поверхностных артериях, таких как сонные артерии, наличие, протяженность и тяжесть бляшек в артериях более четко выявляются с помощью B-flow, чем при цветной допплерографии или даже стандартной сонографии в режиме B. B-flow может прояснить изображение неровных поверхностей бляшек, возникающих в результате изъязвления бляшек, что значительно повысит его ценность для визуализации сонных артерий. В венозной системе небольшие тромбы глубоких вен хорошо видны с помощью B-flow как дефекты заполнения, которые можно отличить от текущей крови. Венозная недостаточность и некомпетентные клапаны также легко видны с помощью этого метода. Наконец, B-flow полезен для демонстрации сложных состояний кровотока, как это видно при шунтировании, артериовенозных фистулах, псевдоаневризмах и диализных трансплантатах, где цветные доплеровские артефакты могут затенять информацию о кровотоке.

Поскольку B-flow основан на усилении очень слабых эхо-сигналов от эритроцитов, он ограничен ослаблением ультразвука, что ограничивает изображение глубоких сосудов, особенно тех, в которых кровь движется быстро. Таким образом, B-flow особенно хорошо работает при визуализации поверхностных сосудов.

В этой главе представлены основные концепции цветного доплеровского и импульсного доплеровского спектрального анализа. Мы рассмотрели характеристики нормальных и аномальных форм сигналов. Мы также обсудили преимущества и недостатки цветной и силовой допплерографии. Теперь мы можем перейти к конкретным применениям ультразвуковой визуализации сосудов.