Физические принципы допплер-эхокардиографии (допплер-ЭхоКГ)

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 21.12.2024

Эходопплеркардиография — это инструментальный метод исследования сердца и кровеносных сосудов, при котором применяются ультразвуковые технологии.

Оформите заявку на услугу, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Эходопплеркардиография — это инструментальный метод исследования сердца и кровеносных сосудов, при котором применяются ультразвуковые технологии. Как и при «рутинных» (М-режимной и двухмерной) эхокардиографиях (ЭхоКГ), данная методика использует высокочастотные звуковые волны, чтобы создать изображение сердца. Но помимо этого, чтобы определить скорость и направление кровотока, она дополняется эффектом Допплера.

Эхокардиография с допплерометрией, допплеровская эхокардиография — другие названия этой процедуры.

Основные режимы визуализации, применяемые при УЗИ сердца

Ультразвуковое исследование сердца в основном используется для получения двухмерного изображения этого органа и близлежащих магистральных сосудов. А также с помощью этой методики можно оценить скорость и направление кровотока, что требует применение эффекта Допплера. В зависимости от того, как обрабатывается и отображается на мониторе эхо-сигнал, различают следующие режимы ЭхоКГ:

Двухмерный (2D режим). На монитор выводится изображение сердца в разрезе (в двух измерениях). Данный способ является основным при визуализации этого органа, позволяет детально рассмотреть анатомические отклонения и аномальные движения миокарда, клапанов.
М-режим (M-mode). Это «усеченный» вариант предыдущего, при котором используется для анализа только одномерное изображение. Основное внимание уделяется одной из линий 2D трассировки, что позволяет более детально исследовать движения створок клапанов и сердечной мышцы.

Для облегчения выявления турбулентного движения (завихрений) существует порог скорости, выше которого происходит изменение цвета (во многих аппаратах это зелены). «Мозаичный» узор на участке турбулентного потока позволяет легко установить регургитацию (смену направления движения), что помогает определить степень недостаточности клапанов.

Наличие режимов визуализации сердца не означают, что для каждого из них необходим отдельный УЗИ аппарат. Все современные ультразвуковые приборы для эхокардиографии способны воспроизвести данные режимы. Для этого врачу необходимо только «переключить тумблер» или поменять датчик.

Для получения “полной картины заболевания” обычно используется сочетание нескольких методов визуализации следующих структур:

клапанов;
четырех камер сердца;
перегородок между ними;
перикарда;
внутрисердечных масс;
миокарда.

Так, например, эхокардиография с допплерометрией и цветным допплеровским картированием (ЦДК), которая является сочетанием 2D и М-режимов с допплерометрией, очень полезна при оценке митрального стеноза. Первые два способа визуализации позволяют заподозрить кальцификацию клапана (аномальное движение его створок).

Допплерометрия демонстрирует при этой патологии повышенную скорость кровотока (признак сужения) и может быть использована для оценки «эффективной площади отверстия» (степени выраженности стеноза).

Эхокардиография наиболее полезна при диагностики следующих патологий:

пороках сердца: при дисфункции клапана, для контроля за протезами;
при нарушениях функции левого желудочка: используется для выяснения причины (постинфарктный кардиосклероз, кардиомиопатия и т. д.) и определения фракции выброса (ФВ);
мерцательной аритмии — оценка структурной причины, риска тромбоэмболии и предполагаемого ответа на кардиоверсию;
хронической сердечной недостаточности;
кардиомиопатиях;
инфекционном эндокардите: включает оценку поражения клапанов, а также степень тяжести гемодинамических нарушений;
после ишемического инсульта головного мозга с целью определения возможной сердечной причины образования эмболов;
перикардиальной патологии — наличия жидкости в околосердечной сумке; с помощью эхокардиографии (под ее контролем) можно безопасно удалить перикардиальную жидкость при тампонаде сердца;
патологии грудного отдела аорты: аневризма, расслоение.

Информация, которая предоставляется с помощью ЭхоКГ, чрезвычайно полезна для врачей при диагностике различных состояний, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Тем не менее, очень важно, чтобы «клиент» понимал, что существует множество «нюансов», которые влияют на правильную постановку диагноза, связанных с эхокардиографией.

Опыт врача, проводящего исследование, вид используемого оборудования — факторы, влияющие на точность диагностики. Неправильно проведенное ультразвуковое исследование, как правило, приводит к избыточному назначению ненужных тестов или даже хирургических вмешательств.

Преимущества и недостатки допплерометрии сердца

ЭхоКГ способна определить направление кровотока, измерить скорость движения крови и сердечной стенки, если она дополняется эффектом Доплера. Одним из недостатков эхокардиографии с допплеровским анализом является то, что для получения точных результатов ультразвуковой луч и поток крови должны быть максимально параллельны, что ограничивает возможность исследовать некоторые отделы сердца.

Измерение скоростных характеристик позволяет оценить:

Допплерэхокардиография позволяет измерить все вышеперечисленные параметры, которые очень важны при оценке детской сердечной патологии (врожденные пороки) без использования инвазивной процедуры — катетеризации сердца. Помимо этого, назначение эхокардиографии с допплеровским анализом ребенку не несет никакой угрозы по сравнению с компьютерной томографией, где используется рентгеновское излучение.

Как ЭхоКГ выполняется (совместно с допплерометрией)

Эхокардиография считается довольно простой медицинской процедурой, не требующей серьезной подготовки. Во время исследования пациента размещают на кушетке. Оператор держит в руке датчик (устройство, напоминающее компьютерную мышь), медленно его перемещает по коже грудной стенки исследуемого. Предварительно врач наносит на кожу специальный гель, чтобы облегчить передвижение датчика. В процессе исследования доктор может попросить перевернуться на тот или иной бок, задержать дыхание на несколько секунд. Процедура обычно длится от 30 до 60 минут.

Эхокардиографию иногда сочетают со стресс-тестом. Сначала выполняют ЭхоКГ в состоянии покоя, а затем повторяют ее во время физических упражнений. Это помогает определить функциональные изменения в сердечной мышце в период перенапряжения. Отклонения могут косвенно указывать на заболевания коронарных артерий.

Трансэзофагеальная ЭхоКГ — методика ультразвукового исследования, которая позволяет более детально просмотреть некоторые отделы сердца (которые плохо визуализируются при обычной, трансторакальной), а также часто используется для получения изображения во время операции на этом органе. Как правило, оно проводится под действием внутривенного наркоза. Тонкий зонд проводится по пищеводу до уровня расположения сердца.

На сегодняшний день эхокардиография с допплеровским анализом — это неотъемлемая составляющая полного ультразвукового исследования сердца, позволяющая поставить правильный диагноз.

Глава 3. Допплер-эхокардиография: физические принципы и основные измерения

Физические принципы допплеровского исследования кровотока

Эффект Допплера, на котором основано ультразвуковое исследование кровотока, состоит в том, что частота звука, издаваемого движущимся объектом, изменяется при восприятии этого звука неподвижным объектом. Этот эффект иллюстрирован рис. 3.1. В 1961 году Franklin с соавт. впервые сообщили о применении допплеровского эффекта для изучения кровотока. Клиническое использование допплеровских исследований в кардиологии началось с 80-х годов.

Рисунок 3.1. Эффект Допплера состоит в том, что частота звука, издаваемого движущимся объектом, изменяется при восприятии этого звука неподвижным объектом. Применительно к ультразвуковому исследованию кровотока это можно перефразировать так: ультразвук, отраженный от движущихся объектов, возвращается к датчику с измененной частотой. На рисунке представлены пары датчиков (Т — датчик, посылающий сигналы, R — датчик, воспринимающий сигналы). А: При отражении сигнала от неподвижного объекта, частота посланного сигнала f_t равна частоте отраженного сигнала f_r . В: Если объект (при исследовании кровотока — эритроцит) движется в сторону датчика, то частота посланного сигнала меньше частоты отраженного сигнала. С: Если объект движется в противоположную сторону, то частота посланного сигнала больше частоты отраженного сигнала. Независимо от того, удаляется ли объект от датчика или приближается к нему, сдвиг частоты ультразвукового сигнала f_d пропорционален скорости движения объекта. Feigenbaum H.: Echocardiography, 4th ed. Philadelphia, Lea & Febiger, 1986.

Применительно к кардиологии, допплеровский эффект состоит в том, что при отражении ультразвукового сигнала от движущихся объектов (эритроцитов, а также створок клапанов, стенок сердца) меняется его частота, — происходит сдвиг частоты ультразвукового сигнала [frequency shift]. Этот сдвиг представляет собой разность между между частотой сигнала датчика и частотой отраженного от эритроцитов сигнала. Чем больше скорость движения эритроцитов, тем больше сдвиг частоты ультразвукового сигнала. Если движение эритроцитов направлено в сторону датчика, то частота отражаемого от них сигнала увеличивается; если эритроциты движутся от датчика, то частота отражаемого от них сигнала уменьшается. Таким образом, измерение абсолютной величины сдвига ультразвукового сигнала позволяет определить скорость и направление кровотока. Величина сдвига частоты ультразвукового сигнала связана со скоростью кровотока следующим образом: F_d = 2f₀Vcos /c, где F_d — сдвиг частоты ультразвукового сигнала, f₀ _— частота посылаемого ультразвукового сигнала (обычно от 2,0 до 10,0 МГц), V — скорость кровотока, c — скорость распространения ультразвука в среде (в человеческом теле она равняется 1540 м/с при температуре 37°С и считается неизменной),  — угол между направлением ультразвукового луча и направлением кровотока.

Эритроциты движутся и относительно посланного датчиком, и относительно отраженного сигнала. Поэтому сдвиг частоты ультразвукового сигнала происходит дважды (отсюда коэффициент 2 в числителе).

Рисунок 3.2. Влияние величины угла  между направлением ультразвукового луча и направлением кровотока на сдвиг частоты ультразвукового сигнала. Если ультразвуковой луч направлен параллельно кровотоку, то cos  = 1 и скорость кровотока может быть измерена правильно. При увеличении угла  более 20° ошибка измерений становится ощутимой. Если ультразвуковой луч направлен перпендикулярно кровотоку, скорость кровотока вообще не может быть измерена (cos 90° = 0).

Ультразвуковой сигнал, отраженный от эритроцитов, принимается датчиком и обрабатывается компьютерными программами эхокардиографа с помощью преобразования Фурье. Этот математический метод позволяет разложить сложное колебание на составляющие его простые колебания с определенными амплитудой и частотой. Затем из уравнения (1) вычисляется скорость кровотока.

Физические принципы допплер-эхокардиографии (допплер-ЭхоКГ)

Эффект Допплера (по имени австрийского физика Христиана Иоганна Допплера, 1803—1853) описывает влияние относительного движения излучателя волны на воспринимаемую приемником частоту этой волны. Если излучатель приближается к приемнику, то приемник воспринимает более высокую частоту; если же излучатель отдаляется, то частота снижается. Изменение частоты пропорционально (относительной) скорости движения излучателя. Эта закономерность описывается так называемым уравнением Допплера:

где v - скорость вдоль направления волны, с - скорость распространения колебаний в соответствующей среде, f_D - сдвиг частоты, f₀ - основная частота волны.

а) Сдвиг частоты. В допплер-ЭхоКГ сдвиг частоты волны между испускаемым и воспринимаемым ультразвуком, вызываемый движением отражающей поверхности (ткани), определяется при помощи так называемой демодуляции сигнала, т.е. при помощи извлечения допплеровского сдвига из частотного спектра отраженного сигнала. Это довольно сложная задача: допплеровское смещение, как правило, не превышает 1% от основной частоты.

Для того чтобы из демодулированного сигнала рассчитать частоты (так называемый спектральный анализ), при спектральной допплер-ЭхоКГ применяется одна из форм преобразования Фурье («быстрое преобразование Фурье» - «Fast Fourier Transform»). При помощи этого математического метода из любого изменяющегося во времени сигнала можно высчитать частотный спектр, т.е. те частоты с соответствующими коэффициентами (коэффициентами Фурье), сумма которых воспроизводит исходный сигнал, точнее говоря, приближается к нему с любой необходимой точностью. В случае цветовой допплер-ЭхоКГ используется сходный, но менее трудоемкий метод расчета - аутокорреляция.

Допплеровское угловое отклонение.
Если допплеровский луч и направление тока крови образуют угол, то эхокардиограф измерит только частичный вектор скорости вдоль направления допплеровского луча, т.е. полученное значение будет ниже истинной скорости течения крови на коэффициент, равный косинусу угла.

б) Скорости и интенсивности. Используя уравнение Допплера, можно непосредственно рассчитать скорость движения подвижной отражающей поверхности (рефлектора). При помощи допплер-ЭхоКГ измеряется скорость движения крови (непрерывноволновая, импульсно-волновая и цветовая допплер-ЭхоКГ), а в последнее время также и скорость движения плотных структур сердца, например, миокарда (тканевая допплерЭхоКГ в импульсно-волновом или цветовом режиме).

В случае тканевой допплер-ЭхоКГ при помощи соответствующих фильтров выделяются сигналы от плотных структур, а сигналы от крови подавляются: если эритроциты довольно слабо отражают ультразвук, но движутся с относительно высокой скоростью (до 1,5 м/с через отверстие аортального клапана у здорового человека) и, таким образом, вызывают значительное допплеровское смещение, то миокард и другие структуры сердца характеризуются относительно высокой отражающей способностью, а скорости, наоборот, достигают значений не более 15-20 см/с в базальных отделах боковой стенки левого желудочка.

в) Угловая погрешность. Следует помнить, что допплеровский метод измеряет только составляющую скорости по направлению к излучателю или от него. Если вектор скорости направлен иначе, то измеряется только его компонент в параллельном ультразвуковому лучу направлении, т.е. получается значение ниже истинной скорости движения. Взаимосвязь между истинной скоростью v, угловым отклонением (а) вектора скорости по отношению к направлению распространения луча и измеренной скоростью (V_DOPP) описывается следующим уравнением:

Поэтому отражающая ткань, передвигающаяся в строго перпендикулярном ультразвуковому лучу направлении, не будет определяться допплеровским методом (cos 90° = 0). В том случае, когда отражающая поверхность перемещается точно по направлению к датчику или от него, будет определяться истинная скорость ее движения (cos 0° = 1).

г) Угловая коррекция. Хотя в большинстве эхокардиографов возможна угловая коррекция, ее не рекомендуется выполнять при исследовании потоков внутри сердца, в частности потому, что истинное направление движения не обязательно находится в выбранной двумерной плоскости. Напротив, при дуплексном исследовании сосудов угловая коррекция может с успехом применяться, так как здесь можно определить основное направление движения по ходу сосуда.

Схематичное представление эффекта длительности взаимодействия («transit length») между потоком крови и ультразвуковым лучом на спектр допплеровских частот.
Вверху: непрерывноволновая допплер-ЭхоКГ (CW). В идеальном случае бесконечно долгого взаимодействия между допплеровским лучом и полностью гомогенной скоростью потока определялась бы только частота допплеровского смещения f_D.
Если непрерывноволновой допплеровский луч находится в токе крови на 20 периодов, то расширение допплеровского спектра (Δf_t, «transit time broadening») вокруг центральной частоты допплеровского смещения f_D составит 5%. Внизу: при взаимодействии на протяжении 3 периодов расширение составит 33%, на протяжении 14 периодов - 7%.
При этом справедливо уравнение Δf_t/f_D= 1/(число полученных периодов со смещенной частотой).

д) Акустический сигнал. Допплеровское смещение частоты, вызываемое имеющимися в сердце скоростями движения крови, лежит в слышимом диапазоне. Так, например, при основной частоте в 2 МГц и максимальной скорости движения крови через значительно стенозированное отверстие аортального клапана в 5 м/с согласно уравнению Допплера мы можем ожидать смещение частоты на уровне f_D = 2 • f₀ • v/c, или в данном конкретном случае f_D = 2 • 2 МГц • 5/1540 = 13 кГц, что находится в слышимом диапазоне (приблизительно 20 Гц-20 кГц).

Поэтому при поиске наивысшей скорости движения во время допплеровского исследования врач ориентируется как визуально, по отображаемому спектру, так и на высоту акустического сигнала: чем выше слышимая частота, тем больше определяемая скорость движения крови. Можно охарактеризовать также и ширину диапазона частот: чем однообразнее определяемые скорости (узкий диапазон частот), тем отчетливее и музыкальнее акустический сигнал. Наоборот, чем больше различаются скорости движения объекта в области измерения (широкий диапазон частот), тем более грубым и жестким будет акустический сигнал.

е) Эффект времени взаимодействия (transit time effect). Определенные физические закономерности лимитируют точность допплеровских измерений. В случае (идеальной) бесконечной длительности измерения и постоянной гомогенной скорости течения крови регистрировалось бы одно-единственное допплеровское смещение и, тем самым, одна-единственная скорость потока. На практике же всегда регистрируется некоторое распределение скоростей с расположенными симметрично вокруг истинной скорости более высокими и более низкими значениями.

Поскольку скорости потоков крови в сердечно-сосудистой системе меняются во времени, при измерении допплеровским методом этой «нерезкости» избежать невозможно, причем она тем больше, чем меньше времени отводится на измерение («transit time effect» или «transit time broadening»). В конечном итоге ограничение времени измерения обусловлено тремя факторами:
- при импульсном и цветовом допплере испускаемый импульс имеет конечную длину,
- всегда имеется негомогенность скоростей в пространстве,
- скорости изменяются во времени.

ж) Три метода допплеровского исследования. Для измерения скоростей движения крови существуют три различных варианта допплеровского исследования, взаимно дополняющие друг друга: непрерывноволновая, импульсно-волновая и цветовая допплер-ЭхоКГ. Отображение непрерывноволнового или импульсно-волнового допплеровского исследования происходит в виде «допплеровского спектра», когда различные скорости движения тканей (или допплеровское смещение частот в герцах) откладываются по оси у в зависимости от времени по оси х. В случае цветовой допплер-ЭхоКГ закодированная различными цветами «карта» скоростей накладывается в реальном времени на двумерное изображение сердца или сосуда.

Допплер-эхокардиография (ЭХО-КГ)

«Допплер-эхокардиографическое исследование» или ультразвуковое исследование сердца проводится у детей и взрослых со врожденными и приобретенными патологиями, а также ишемической болезнью сердца (стенокардия, инфаркт миокарда и постинфарктный кардиосклероз).

Допплер-эхокардиография (ЭХО-КГ)

Кинезиологическое тейпирование
Программа нейрореабилитации
ЭлектроМиография (ЭМГ/ЭНМГ)
ЭЭГ-видео мониторинг
Допплер-эхокардиография (ЭХО-КГ)
Ударно-волновая терапия (УВТ)
Гнатологическое исследование
Апекс-форез
Диагностический центр

Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Что такое Эхо-КГ с допплером

Эхокардиография – одно из наиболее информативных и недорогих исследований, которое с большой долей вероятности позволяет определить различные патологии сердца. Методика весьма востребована в кардиологической диагностике, так как не имеет абсолютных противопоказаний и не оказывает негативного влем особенностей кровотока), показаний к ее назначению также достаточно много. Обязательно процедура будет рекомендована в следующих случаях, то есть при наличии:

отклонений на результатах рентгенографии грудной клетки;
болевых ощущений в области груди (особенно в левой ее части);
шумов в сердце, одышки, нехватки воздуха, слабости и утомляемости;
нарушений ритма сердечных сокращений (аритмии, тахикардия, брадикардия);
патологических изменений при расшифровке ЭКГ (электрокардиограммы);
отечности, похолодания конечностей, цианоза (синюшности носогубного треугольника);
врожденных и приобретенных в процессе жизни пороков сердца или крупных сосудов;
длительного повышения температуры или кашля, не связанного с простудными заболеваниями;
ишемической болезни (ИБС), инфаркта миокарда в анамнезе, артериальной гипертензии.

Допплеровская эхокардиография назначается в обязательном порядке пациентам, перенесшим хирургическое вмешательство на сердце. Процедура может проводиться в данном случае неоднократно с целью мониторинга в периоде реабилитации и предотвращения возможных осложнений. Кроме этого, эхокардиография с допплером нередко назначается новорожденным и детям старше одного года, которые плохо набирают массу тела.

Процедура поможет определить причину – возможно недобор веса связан с недостаточной функцией сердца, вследствие врожденного порока либо другой патологии данного органа. Пройти обследование иногда рекомендуется людям, которых беспокоит головная боль, так как причиной подобного симптома может быть закупорка мельчайшим тромбом одного из небольших сосудов, расположенных в районе сердечной мышцы. В таких случаях Эхо-КГ бывает единственным выходом, позволяющим установить верный диагноз.

Возможности современной эхокардиографии

Кандидат медицинских наук.
Доцент кафедры УЗД РМАПО.
Руководитель эхокардиографического общества г. Москвы.

УЗИ аппарат HS40

Лидер продаж в высоком классе. Монитор 21,5" высокой четкости, расширенный кардио пакет (Strain+, Stress Echo), экспертные возможности для 3D УЗИ в акушерско-гинекологической практике (STIC, Crystal Vue, 5D Follicle), датчики высокой плотности.

Эхокардиография на протяжении последних 15-20 лет является одним из основных методов визуализации сердца. Как любой диагностический метод, эхокардиография имеет свои достоинства и недостатки. Широкое внедрение метода в практику обусловлено высоким уровнем современной аппаратуры, отсутствием вредного влияния на пациента и врача, относительной дешевизной метода по сравнению с остальными. Наличие большого количества вариантов исследования позволяет получить точную анатомическую и гемодинамическую информацию о больном и избежать инвазивных вмешательств. Недостатком эхокардиографии является выраженная зависимость от квалификации исследователя. Специалист, занимающийся ультразвуковой диагностикой сердца должен быть кардиологом, в совершенстве знать топографическую анатомию грудной клетки, гемодинамику сердца, иметь пространственное мышление. При отсутствии одного из данных качеств у исследователя резко возрастает процент ошибок диагностики.

В данном обзоре мы постараемся осветить все варианты современного эхокардиографического исследования.

Варианты эхокардиографического исследования

1. Двухмерная эхокардиография - изображение сердца по длинной или короткой оси в реальном времени. Двухмерная эхокардиография (В-режим) позволяет в реальном времени оценить размеры полостей сердца, толщину стенок желудочков, состояние клапанного аппарата, подклапанных структур, глобальную и локальную сократимость желудочков, наличие тромбоза полостей и т. д.

2. М-режим - графическое изображение движения стенок сердца и створок клапанов во времени. М-режим позволил впервые в реальном времени оценить размеры сердца и систолическую функцию желудочков. В настоящее время применяется как вспомогательный режим при проведении эхокардиографического исследования преимущественно для измерений. В том случае, когда в парастернальной позиции курсор М-режима располагается строго перпендикулярно изображению сердца, измерения могут быть проведены с большой точностью. Если изображение сердца и курсор расположены под углом, все размеры камер сердца будут значительно завышены и могут быть неправильно истолкованы. Эта ошибка встречается у специалистов с небольшим стажем работы. Поэтому следует проводить измерения в B- режиме в конце диастолы в том случае, если М-режим не может быть применен. В настоящее время ряд фирм предложили использовать анатомический М- режим, позволяющий изменить угол курсора.

На графике М-разверстки по вертикали откладывается расстояние, по горизонтали - время. В зависимости от положения курсора на экране, можно получить график колебания серии точек, расположенных вдоль курсора, вытянутый во времени, т.е. проследить за их колебанием в систолу и в диастолу.

3. Допплер-эхокардиография - импульсный, непрерывно-волновой, цветовой, цветовой М-режим, энергетический, тканевой цветовой, тканевой импульсный, тканевой С-режим и т. д. - метод, позволяющий неинвазивно оценить параметры центральной гемодинамики. Активное применение методики в медицине можно отнести к началу 80-х годов.

Проведение допплеровского исследования подразумевает высокий технический навык в проведении двухмерного исследования, знание топографической анатомии и гемодинамики сердца.

В эхокардиографии используют следующие варианты допплера:

Цветовой М-модальный допплер (Color M-mode). (Power Doppler).
Тканевой скоростной допплер (TissueVelosity Imaging).
Тканевой импульсный допплер (Pulsed Wave TissueVelosity Imaging).

Импульсный допплер (Pulsed Wave, или PW). Графическая разверстка импульсно-волнового допплера отражает характер кровотока в конкретной данной точке, в месте установки контрольного объема. Точка установки контрольного объема называется базовой линией. По вертикали на графике откладывается скорость потока, по горизонтали - время. Все потоки, которые в конкретной данной точке движутся к датчику располагаются на графике выше базовой линии; все потоки, которые движутся от датчика - ниже нулевой линии. Помимо формы и характера кровотока на графике можно зафиксировать щелчки открытия и закрытия створок клапанов, дополнительные сигналы от хорд створок и стенок сердца. Импульсный допплер имеет скоростной предел (не более 2,5 м/с ), поэтому с его помощью нельзя зарегистрировать потоки, имеющие высокую скорость.

Импульсный высокочастотный допплер (HFPW - high frequency pulsed wave). Несколько контрольных объемов распологаются один за другим на различной глубине. Это позволяет регистрировать кровоток, скорость которого превышает 2,5 м/с.

Постоянно-волновой допплер (CW - Continuous Wave Doppler). Позволяет регистрировать высокоскоростные потоки. Недостаток метода состоит в том, что на графике регистрируются все потоки по ходу луча. Методика CW допплеровского исследования позволяет произвести расчеты давления в полостях сердца и магистральных сосудов в ту или иную фазу сердечного цикла, рассчитать степень значимости стеноза и т.д.
Основным уравнением CW является уравнение Бернулли, позволяющее расчитать разницу давления или градиент давления.С помощью уравнения можно измерить разницу давления между камерами в норме и при наличии патологического, высокоскоростного кровотока.

Цветовой допплер (Color Doppler). Цветовой допплер - аналог импульсного допплера, где направление и скорость кровотока картируется различным цветом. Так кровоток к датчику принято картировать красным цветом, от датчика - синим цветом. Турбулентный кровоток картируется сине-зелено-желтым цветом.

Цветовой M-модальный допплер (Color M-mode). Сопоставление M-модального режима и цветового допплера при проведении курсора через ту или иную плоскость, позволяет разобраться в фазами сердечного цикла и патологическим кровотоком.

Энергетический допплер (Power Doppler). Применяется для регистрации низкоскоростного кровотока, поэтому в кардиологии он пока не находит активного применения. При использовании энергетического допплера теряется направление кровотока. В настоящее время энергетический допплер используют в сочетании с контрастными веществами (левовист и др.) для изучения перфузии миокарда.

Тканевый допплер (Tissue Velocity Imaging). Принцип данного метода основан на картировании направления движения тканей определенным цветом. Таким образом красным цветом обозначают движение к датчику, синим - от датчика. Изучая направления движения стенок левого и правого желудочков в систолу и диастолу с помощью TVI можно обнаружить скрытые зоны нарушения локальной сократимости. Совмещение двухмерного исследования в режиме TVI с M-модальным увеличивает точность диагностики.

Тканевой импульсный допплер (Pulsed Wave Tissue Velocity Imaging). Позволяет оценить графически характер движения стенки желудочков в конкретной данной точке. Выделяют систолический компонент, ранний и поздний диастолический компоненты.Данный вариант допплера позволяет проводить картирование миокарда и увеличивает точность диагностики у больных с ишемической болезнью сердца.

Таким образом, допплеровские методики позволяют получить большой объем информации без применения инвазивных методов исследования.

4. Чреспищеводная эхокардиография (моно-, би-, и мультиплановая). Исследование сердца через пищевод с использованием специальных датчиков. Информативность метода очень высокая. Противопоказанием служит наличие стриктуры пищевода.

5. Стресс-эхокардиография (с использованием физической нагрузки, чреспищеводной электростимуляции или медикаментозной нагрузки). Широко применяется у больных с ишемической болезнью сердца.

6. Трехмерное и четырехмерное моделирование сердца - компьютерный анализ изображения и построение объемного изображения камер сердца, створок клапанов, кровотока и т. д.

7. Внутрисосудистый ультразвук - исследование коронарных артерий с использованием специального внутрисосудистого датчика малого диаметра. Инвазивный ультразвуковой метод. Используется параллельно с коронарографией.

8. Контрастная эхокардиография - применяется для контрастирования правых камер сердца при подозрении на дефект, или левых камер сердца для исследования перфузии миокарда. Информативность метода контрастирования левых камер сердца сопоставима со сцинтиграфией миокарда. Положительным фактором является отсутствие лучевой нагрузки на больного. Отрицательными факторами являются инвазивный характер метода и высокая цена препарата ( левовист, альбунекс и т.д.).

Современные эхокардиографические приборы

В настоящий момент на рынке представлены ультразвуковые приборы от самых простых до сверхсложных с возможностью с возможностью трех- и четырехмерного моделирования.

Cкрининговое исследование сердца можно провести на любом ультразвуковом приборе, при наличии соответствующего кардиологического датчика и В- и М- режимов. При этом можно использовать недорогие ультразвуковые сканеры. Уровень диагностики и процент ошибки в этом случае во многом зависят от квалификации специалиста.

Современное эхокардиографическое исследование должно включать, помимо В- и М- режимов, цветовой допплер, импульсноволновой допплер и непрерывноволновой допплер. При наличии патологии, только непрерывноволновой допплер позволит измерить высокоскоростные патологические потоки, провести все необходимые расчеты и измерения, оценить гемодинамику.

Объем получаемой информации зависит от возможности датчика. Внутрисосудистые датчики применяются параллельно с ангиографическим исследованием, используются кардиохирургами. Чреспищеводные датчики могут быть моноплановыми, биплановыми и мультиплановыми.

Современные технологии (тканевый допплер, контрасты) позволяют во много раз повысить информативность исследования, особенно, у больных с патологией миокарда.

За рубежом широко развиваются программы работ с эхоконтрастами, однако, в нашей стране это направление в ультразвуке представлено недостаточно.

Заключение

Современная эхокардиография располагает широким спектором диагностических методик. Эхокардиографические ультразвуковые приборы включают приборы от недорогого до высокого класса. Правильно ориентироваться на рынке ультразвука нам позволяют выставки аппаратуры, конгрессы и конференции, а также, журналы и книги по ультразвуковой диагностике.

Список литературы

УЗИ аппарат HS40

Читайте также: