картирование кровотока что такое
Картирование кровотока что такое
В режиме цветового допплеровского картирования (цветовой допплеровской эхографии CDS) надо учитывать особенности получения цветового изображения. Например, если выбранная зона интереса имеет угловой размер более 30-60°, то могут возникнуть потеря сигнальной информации и существенные ошибки. Если ультразвуковой луч перпендикулярен оси сосуда, то получить допплеровскую информацию невозможно. Если частота повторения импульсов (PRF) не превышает по крайней мере вдвое максимальную частоту допплеровского сдвига, может иметь место неоднозначность определения спектра скоростей кровотока (aliasing).
Энергетический допплер (a-CDS) более чувствителен, чем обычный режим цветового картирования (frequency CDS) и менее зависим от допплеровского угла. Однако при исследовании в режиме энергетического допплера могут возникнуть артефакты, связанные с движением датчика. Повышенная чувствительность энергетического допплера является причиной все более широкого применения этого режима в клинической практике, в частности при исследовании венозного кровотока.
Контрастные вещества, применяемые при цветовом допплеровском картировании, включают альбумин (Albunex, Mallincrodkt Inc., St. Louis, МО) и галактозу (Levovist, Schering Inc., Berlin, Germany), в которых содержатся микропузырьки газа. Контрастные вещества заметно усиливают уровень эхо-сигналов от кровотока и повышают возможность количественных оценок параметров кровотока.
Режим тканевой гармоники дает возможность в ряде случаев улучшить отношение сигнал/шум, особенно при цветовом допплеровском картировании (Burns, 1995). В этом режиме прием эхо-сигналов осуществляется на частоте, вдвое превышающей частоту, излучаемую датчиком.
Комбинация режимов тканевой гармоники, трехмерного изображения (3D) и использование контрастных веществ облегчают возможность исследования зон повышенной васкуляризации.
Городская клиническая больница имени Д.Д.Плетнёва
Государственное бюджетное учреждение Департамент здравоохранения г. Москвы
Цветовое доплеровское картирование
Это исследование необходимо для оценки характера кровотока (направление, скорость, сопротивление сосудов, их проходимость, диаметр, степень развития атеросклеротического процесса во внутренней стенке сосуда).
Также диагностика информативна для исключения или подтверждения тромбозов, аневризм и других патологий сосудистого русла.
Доплеровское картирование является важной частью любого современного ультразвукового исследования, поскольку выявляет доброкачественные или злокачественные новообразования на самой ранней стадии в различных органах.
По характеру кровотока специалист определяет склонность к росту объёмных образований (рост, увеличение выявленного образования интенсивный, если кровоток усилен и имеется как внутри, так и по периферии опухолевого процесса).
Скорость кровотока и степень периферического сопротивления сосудов имеют значение во время исследования почечных сосудов при первичной гипертензии неясного происхождения. Доплеровское катрирование также позволяет выявить наличие в желчном пузыре холестериновых конкрементов, полипов.
Доплеровское картирование нередко сочетается с проведением ультразвукового исследования. В сочетании с УЗИ мошонки картирование позволяет оценить степень расширения вен лозовидного сплетения, что очень важно для постановки достоверного диагноза урологом.
При совместном проведении с УЗИ органов брюшной полости есть возможность выявить наличие ишемии кишечника – недосточного притока крови, которое часто вызывает боли в животе и вызывает сложность выявления причины этих болей при проведении других дополнительных способов обследования органов желудочно-кишечного тракта.
При совместном проведении с дуплексным исследованием сосудов брахиоцефальной системы врач имеет возможность оценить патологическую извитость сосудов, степень их проходимости, скорость кровотока на симметричных участках сосудов.
Диагностика методом цветного допплеровского картирования (ЦДК)
Александр Павлович Речмедин
Врач УЗИ – Эксперт
Высшая категория
Стаж более 20 лет.
Читать отзывы
Максимов Алексей Юрьевич
Врач УЗИ, Гинеколог.
Стаж более 10 лет.
Перейти на страницу врача
Шмарин Алексей Николаевич
Очень часто при назначении УЗИ- исследований или в прайсе УЗИ встречается фраза «УЗИ с ЦДК». Что же такое это загадочное ЦДК и для чего оно нужно? Не проще ли сделать обычное УЗИ, ведь УЗИ с ЦДК хот и ненамного, но дороже? Давайте попробуем разобраться и получить для себя полную картину и ответ на вопрос – стоит ли переплачивать за ЦДК или достаточно простого УЗИ.
Прежде всего нужно сказать, что ЦДК как функция появилась сравнительно недавно на аппаратах новых поколений и, следовательно, раньше эту процедуру не делали по одной простой причине – старые УЗИ – сканеры этой опции не имеют. Отдельным методом данный вид диагностики считать нельзя. ЦДК является разновидностью классического УЗИ, или, скорее, его дополнением.
УЗИ – исследование с помощью ЦДК врачи назначают для обследования разного рода патологий. Этот способ диагностики является более информативным, так как позволяет провести оценку кровотока и состояния сосудистой системы. Как это происходит?
Основа диагностики методом ЦДК включает в себя дуплексное сканирование в сочетании с Доплер-УЗИ и комбинируется дополнительным режимом цветной визуализации. Иначе говоря, это чёрно-белая картинка УЗИ-аппарата с применением цветного моделирования той или иной области. Именно это выделение цвета указывает на направление и скорость тока крови, проходимость, сопротивление и размеры сосудов. Зная эти данные, специалист может достоверно оценить все процессы, протекающие в организме пациента.
Большой плюс допплеровского картирования заключается в том, что, поскольку этот метод показывает кровоток в обследуемом органе, то он позволяет увидеть начальные формы воспалений, зарождающиеся очаги новообразований, на самых ранних стадиях отличить доброкачественную опухоль от злокачественной, дать оценку роста новообразованию, определить наличие мочекаменной болезни и, даже, показать скрытые камни в желудочном пузыре, показать аномальный кровоток в щитовидной железе и поставить предварительный диагноз, который при обычном УЗИ – сканировании увидеть невозможно.
Показания к применению обследования методом ЦДК: чаще всего, это патологические состояния сосудистой системы человека, такие как аневризма сосудов головного мозга, сосудистая недостаточность, травмы головы и ушибы позвоночника, а также операции на нём, варикоз, подозрение на инсульт, вегетососудистая дистония, атеросклеротические поражения, шейный остеохондроз. Так же метод ЦДК является правом дополнительного выбора пациента при обследовании щитовидной железы, почек и надпочечников или любого другого органа, если есть необходимость в более полной, развернутой и точной картине обследования.
При подозрении на онкологию, наличии уплотнений или новообразований неустановленного генеза – УЗИ с ЦДК является обязательным.
Как и другие методы ультразвукового обследования, УЗИ методом ЦДК безболезненная процедура и не несёт вреда организму человека.
Основные принципы доплерографии
В последние годы возможности ультразвукового оборудования по визуализации потока (движущихся жидких сред) существенно расширились. Комплексы цветного представления теперь являются неотъемлемой частью большинства сканеров, а такие режимы, как Тканевый (TDI) или Энергетический Допплер (Power) обеспечивают новые возможности для визуализации исследуемых объектов на основе оборудования самых различных классов. При такой универсальности Допплеровских режимов на из основе неизбежно возникают методики для решения более требовательных задач и выполнения гораздо более точных измерений, например при исследовании кровообращения матери и развивающегося плода. Тем не менее, чтобы избежать неправильной интерпретации результатов, специалистам по ультразвуковой диагностике необходимо знать обо всех факторах, которые могут повлиять на допплеровский сигнал, будь то цветное изображение потока или допплероваская сонограмма.
Грамотное, компетентное применение методов ультразвуковой допплерографии подразумевает понимание трех ключевых аспектов:
Далее будет описано, как эти аспекты способствуют повышению качества визуализации в допплерографии. В тексте также приводятся базовые рекомендации по повышению качества визуализации в различных режимах представления движущихся сред.
Основные принципы допплерографии
Ультразвуковое изображение, как в цветном допплеровском картировании, так и в спектральном допплеровском режиме, получают на основе измерений скорости и направления движения различных частиц. Чтобы зафиксировать движение крови или других сред, ультразвуковые сканеры передают в ткани серию импульсов.
Возвращающиеся к датчику сигналы от неподвижного субстрата существенно не отличаются друг от друга в пределах одной серии импульсов.
Рисунок 1: Измерение скорости ультразвука. На схеме показана частица S, движущаяся со скоростью V под углом Ɵ к ультразвуковому лучу. Скорость может быть рассчитана по разнице во времени между передачей и приемом первого (t1) и второго (t2) лучей, вызванной перемещением частицы в области распространения луча.
Рисунок 2: Принцип допплерографии основан на измерении скорости движения частиц в области распространения луча по изменению Допплеровского фазового сдвига получаемого сигнала. Результирующая Допплеровская частота fd может быть использована для измерения скорости V, если известен угол Ɵ между УЗ лучем и потоком.
Как видно из рисунков 1 и 2, для возникновения фазового сдвига необходимо движение в направлении распространения луча; если поток движется перпендикулярно, относительное смещение частиц зафиксировать будет невозможно. Возвращаясь к математическому представлению процесса напомним, что Cos 90 и 270 равен 0, поэтому, при размещении датчика перпендикулярно к кровотоку мы не получим какого-либо отличного от 0 значения допплеровской частоты.
Амплитуда допплеровского сигнала зависит от нескольких аспектов:
Рисунок 3:Влияние угла допплера на вид сонограммы. (А) Чем больше направление УЗ луча соответствует потоку, тем выше допплеровская частота. На диаграмме луч (А) совмещен с кровотоком в большей степени, чем (B), при обработке его отражения мы получаем допплеровский сигнал с более высокой частотой. Угол между УЗ-лучем и направлением кровотока (С) близок к 90°, из-за чего допплеровский сигнал очень слаб. Кровоток на диаграмме (D) движется в противоположном относительно луча направлении, следовательно, амплитуда сигнала имеет отрицательное значение.
Все виды допплеровского ультразвукового оборудования используют фильтры чтобы исключить из итоговой диаграммы большие амплитуды низкочастотных допплеровских сигналов, получаемых при движении тканей, например, при движении стенок сосудов. Рабочая частота фильтра в большинстве случаев может быть изменена/задана пользователем (через панель Preset-настроек или при оптимизации изображения с помощью регуляторов суб-панелей), например, для исключения из сонограммы сигналов ниже 50, 100 или 200 Гц. Этот частотный фильтр ограничивает минимальные регистрируемые скорости движения субстрата (взвеси, кровотока).
Непрерывный (постоянный) Допплер CW (Continious Wave) и Импульсный Допплер PW (Pulsed Wave)
Как следует из названия, сканер при работе в Непрерывном Допплеровском режиме использует непрерывную (одновременную) передачу и прием ультразвука. Система формирует допплеровский сдвиг фаз на основе сигналов, получаемых от всех сосудов на пути ультразвукового луча (до тех пор, пока луч не будет достаточно ослаблен из-за глубины проникновения). В режиме непрерывного допплера невозможно определить конкретное местоположение точек со значениями скорости (т.е. невозможно построить градиент скоростей). Следовательно, данный режим не может быть использован для получения цветного двумерного изображения. В настоящий момент широкое распространение получили относительно недорогие системы допплерографии (УЗИ сканеры, укомплектованные соответствующими платами и пакетами прикладных программ), которые с помощью датчиков, предназначенных для подобных исследований выводят допплеровскую развертку, не используя двумерные изображения В-режима. Непрерывный допплер также используется в кардиологии (при исследовании взрослых пациентов) для измерения высоких скоростей кровотока в аорте.
Допплерография в целом и акушерские ультразвуковые исследования в частности также использует режим Импульсного Допплера, который позволяет проводить измерения глубины (или диапазона) участка потока. Кроме того, границы контрольного объема (или измерительных ворот) могут быть изменены. Импульсно-волновой допплероский режим используется как для построения доплеровских сонограмм, так и для формирования цветных изображений на основе двумерного представления B-режима.
Искажение
Рисунок 4: Искажения цветного доплеровского изображения и цветовые артефакты. На цветном изображении присутствуют области с искажениями кровотока (отмечены желтыми стрелками).
Рисунок 5: Снижение усиления по цвету и повышение частоты повторения импульсов.
Рисунок 6 (a, b): Пример наложения спектров и коррекция изображения. (a) Искаженная осциллограмма с резким прерыванием систолического пика и его отображением ниже базового уровня. (b) Чистая сонограмма без искажения. Для коррекции: увеличена частота дискретизации и скорректирована базовая линия.
Частота повторения импульсов ограничена диапазоном контрольного объема. Временной интервал между импульсами дискретизации должен быть достаточным для получения обратного пути импульса: от датчика к движущимся частицам и обратно. Если второй импульс отправлен до получения “ответа”, датчик физически не распознает различий между отраженными сигналами первого и второго импульсов, в следствие чего и возникает неоднозначность (искажение изображения).
При увеличении глубины исследования увеличивается и время импульса (временной интервал между отправкой сигнала и получением ответа), соответственно, снижается частота повторения импульсов. В результате максимальная Допплеровская частота ƒd понижается с глубиной.
Добрый день! Скажите, пожалуйста, можете ли помочь с настройкой картинки в режимах Допплера на этом аппарате. В последнее время заметили сильную разницу в картинке на нашем аппарате и новых (в использовании примерно год). Заранее спасибо!
Добрый день, Михаил Викторович.
Действительно, необходимо настраивать аппарат УЗИ каждые пол года, так как настройки могут сбиться. Наша компания оказывает данный вид услуг.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ISUOG: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДОППЛЕРОВСКОГО КАРТИРОВАНИЯ В ПРЕНАТАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКЕ
В данном документе кратко описаны практические рекомендации относительно того, как правильно проводить допплерографию фетоплацентарного кровотока. Соблюдение рекомендаций обеспечит минимальное воздействие на эмбрион или плод чрезмерной энергии ультразвука, особенно на ранних сроках беременности. При проведении допплерометрии тепловой индекс (TИ) должен быть ≤ 1,0 и время экспозиции должно быть как можно короче, как правило, не более 5-10 минут.
Какое оборудование необходимо для проведения допплеровской оценки фетоплацентарного кровообращения?
Какие оптимальные параметры допплеровского картирования? Импульсно-волновая допплерография
Цветное допплеровское картирование
Энергетический допплер
Методика проведения цветной допплерографии маточных артерий
Основная ветвь маточной артерии легко находится с помощью цветного изображения в режиме реального времени. Измерения скорости кровотока обычно выполняются трансабдоминальным или трансвагинальным датчиком. Измерения следует проводить в правой и левой маточной артерии (Рис.1).
Рис.1. Форма волны кровотока в маточной артерии, полученная трансабдоминальным датчиком в первом триместре беременности.
Оценка маточной артерии в первом триместре беременности (Рис.1)
Рис.2. Допплерография маточной артерии, проведена трансабдоминально во втором триместре беременности. Нормальные (а) и патологические (b) формы кривой; дикротическая выемка (стрелка) (b).
Оценка маточной артерии во втором триместре беременности (Рис.2)
Примечание: У женщин с врожденной аномалией матки оценка показателей допплера маточных артерий и их интерпретация недостоверна.
Методика проведения цветной допплерографии артерии пуповины
Существует значительная разница в показателях допплера, измеренных на эмбриональной части пуповины, свободной части и плацентарной части пуповины. Для простоты и последовательности, измерения следует проводить в свободной части пуповины (Рис.3).
Рис.3. Допустимые (а) и недопустимые (b) формы кривой при проведении допплерографии в пупочной артерии. На сонограмме b графические изображения кривой слишком малы, а скорость слишком медленная.
Рис.4. Допплерография артерии пуповины получена у того же плода с интервалом 4 мин. Наблюдаем: (а) нормальный кровоток и (b) очень низкий диастолический кровоток, что связано с неправильным использованием фильтра стенки сосуда.
1) При многоплодной беременности для оценки кровотока в артерии пуповины могут возникнуть трудности с определением петли пуповины для конкретного плода. В таких случаях допплерографию проводим в части артерии пуповины, расположенной ближе к брюшной стенке плода. В данном отрезке пуповины сопротивление выше, чем в свободной и в плацентарной части пуповины, что необходимо указать в протоколе обследования.
2) В случае единой артерии пуповины в любом гестационном возрасте диаметр единой пупочной артерии больше, чем когда есть две артерии, и сосудистое сопротивление, таким образом, ниже.
Методика проведения цветной допплерографии в средней мозговой артерии
Рис.5. Цветовое картирование Виллизиева круга.
Рис.6. Допустимая форма кривой при исследовании средней мозговой артерии. Угол инсонации около 0°.
Рис.7. Запись допплерографии в венозном протоке без коррекции угла. Низкая скорость фильтра стенки сосуда (стрелка) не влияет на а-волну (а) и далека от базальной линии. Высокая скорость развертки позволяет детально визуализировать изменения скорости.
Рис.8. Запись кривой кровотока в венозном протоке в 36 недель с повышенной частотой (а). Препятствия в виде дополнений повышенной эхогенности вдоль базальной линии приводят к усложненной дифференциации реверсного потока крови (стрелки). (b) повторная запись с небольшим увеличением низкочастотного фильтра стенки сосуда (стрелка) улучшает качество и позволяет четко визуализировать реверсный кровоток (стрелки).
Методика проведения цветной допплерографии в венозном протоке
Какие показатели использовать?
С/Д соотношение, ИР и ПИ – три известных показателя для описания артериальных форм волны. ПИ показывает линейную корреляцию сосудистого сопротивления, С/Д соотношение и ИP показывают параболическую связь с увеличением сосудистого сопротивления. ПИ является наиболее часто используемым показателем в современной практике. Аналогичным образом, пульсационный индекс вен (ПИВ) наиболее часто используется для венозных форм волны. Использование абсолютных скоростей, а не полуколичественных индексов может быть лучшим в перинатальном исследовании фетоплацентарного кровотока. Для проведения исследований рекомендуем использовать аппарат от компании GE Voluson E8.