Ultrazvuková dopplerovská ultrasonografia ciev

Je dobre známe, že stenotické a okluzívne lézie hlavných tepien hlavy majú veľký význam v patogenéze cerebrovaskulárnych ochorení. Zároveň nielen počiatočná, ale aj závažná stenóza karotických a vertebrálnych artérií môže prebiehať s malými príznakmi. Pri rozvoji angioneurologickej patológie je dôležitý aj príspevok venóznej discirkulácie, niekedy prebiehajúcej aj subklinicky. Včasná diagnostika týchto ochorení je do značnej miery spojená s modernými ultrazvukovými metódami, ako sú TCDG, duplexné a triplexné vyšetrenie s trojrozmernou rekonštrukciou obrazu atď. Napriek tomu najjednoduchšou a najbežnejšou metódou ultrazvukovej lokalizácie ľudských ciev dodnes zostáva ultrazvuková dopplerografia (USDG). Hlavnou úlohou ultrazvukovej dopplerografie v angioneurológii je identifikácia porúch prietoku krvi v hlavných tepnách a žilách hlavy. Potvrdenie subklinického zúženia karotických alebo vertebrálnych artérií zisteného ultrazvukovou dopplerografiou pomocou duplexného zobrazovania, MRI alebo mozgovej angiografie umožňuje aktívnu konzervatívnu alebo chirurgickú liečbu na prevenciu mozgovej príhody. Cieľom ultrazvukovej dopplerografie je teda primárne identifikovať asymetriu a/alebo smer prietoku krvi v precerebrálnych segmentoch karotických a vertebrálnych artérií a oftalmologických artérií a žíl. Vo väčšine prípadov je možné určiť prítomnosť, stranu, lokalizáciu, dĺžku a závažnosť indikovaných porúch prietoku krvi.

Veľkou výhodou ultrazvukovej dopplerografie je absencia kontraindikácií pre jej vykonanie. Ultrazvukovú lokalizáciu je možné vykonávať takmer v akýchkoľvek podmienkach - v nemocnici, na jednotke intenzívnej starostlivosti, operačnej sále, ambulancii, sanitke a dokonca aj na mieste nehody alebo prírodnej katastrofy, za predpokladu, že je k dispozícii autonómny zdroj napájania.

Metóda ultrazvukovej dopplerografie je založená na efekte H. A. Dopplera (1842), ktorý aplikoval matematickú analýzu frekvenčného posunu signálu odrazeného od pohybujúceho sa objektu. Vzorec pre Dopplerov frekvenčný posun je:

Fd = ( _2F0xVxCosa) /c,

Kde F0 _je frekvencia prenášaného ultrazvukového signálu, V je lineárna rýchlosť prúdenia, a je uhol medzi osou cievy a ultrazvukovým lúčom, c je rýchlosť ultrazvuku v tkanivách (1540 m/s).

Jedna polovica senzora vysiela ultrazvukové vibrácie s frekvenciou 4 MHz v režime „pokračujúcej vlny“. Druhá polovica senzora, umiestnená pod uhlom k povrchu vysielacej časti, zaznamenáva ultrazvukovú energiu odrazenú od prietoku krvi. Druhý piezoelektrický kryštál senzora je inštalovaný tak, že oblasť maximálnej citlivosti je valec s rozmermi 4,543,5 mm, ktorý sa nachádza 3 mm od akustickej šošovky senzora.

Prenášaná frekvencia sa teda bude líšiť od odrazenej. Zadaný rozdiel frekvencií sa izoluje a reprodukuje zvukovým signálom alebo grafickým záznamom vo forme „obálkovej“ krivky alebo pomocou špeciálneho Fourierovho frekvenčného analyzátora vo forme spektrogramu. Okrem toho je možné určiť smer prietoku krvi, pretože krvný obeh smerujúci k ultrazvukovému senzoru zvyšuje prijatú frekvenciu, zatiaľ čo prietok smerujúci opačným smerom ju znižuje.

V hlavných tepnách hlavy existuje zvláštnosť krvného obehu: normálne prietok krvi v žiadnej fáze srdcového cyklu neklesne na nulu, t. j. krv prúdi do mozgu nepretržite. V brachiálnych a podkľúčnych tepnách dosahuje lineárna rýchlosť prietoku krvi medzi dvoma susednými cyklami srdcovej kontrakcie nulu bez zmeny smeru a vo femorálnych a popliteálnych tepnách na konci systoly dokonca dochádza ku krátkemu obdobiu spätného obehu. Podľa zákonov hydrodynamiky (krv možno považovať za jeden z variantov tzv. Newtonovej tekutiny) existujú tri hlavné typy prúdenia.

• Paralelný, kde je prietok krvi všetkými vrstvami, centrálnymi aj parietálnymi, v podstate rovnaký. Tento vzorec prúdenia je typický pre vzostupnú aortu.
• Parabolický alebo laminárny, pri ktorom existuje gradient centrálnej (maximálna rýchlosť) a parietálnej (minimálna rýchlosť) vrstvy. Rozdiel medzi rýchlosťami je maximálny v systole a minimálny v diastole a tieto vrstvy sa navzájom nemiešajú. Podobný variant prietoku krvi sa pozoruje v nepostihnutých hlavných artériách hlavy.
• Turbulentné alebo vírové prúdenie vzniká v dôsledku nerovnosti cievnej steny, predovšetkým pri stenóze. Laminárne prúdenie potom mení svoje vlastnosti v závislosti od priblíženia sa k priamemu prechodu a výstupu z miesta stenózy. Usporiadané vrstvy krvi sa miešajú v dôsledku chaotických pohybov erytrocytov.