Допплеросонография периферических сосудов. Часть I (опыт применения УЗИ сканеров фирмы "Медисон" в скрининговых исследованиях)

Введение

В современной функциональной диагностике для исследования сосудов все шире применяются ультразвуковые методики. Это связано с ее относительно низкой стоимостью, простотой, неинвазивностью и безопасностью исследования для больного при достаточно высокой информативности по сравнению с традиционными рентген-ангиографическими методиками. Последние модели ультразвуковых сканеров фирмы MEDISON позволяют провести высококачественное обследование сосудов, с успехом диагностировать уровень и протяженность окклюзирующих поражений, выявлять аневризмы, деформации, гипо- и аплазии, шунты, клапанную недостаточность вен и другую патологию сосудов.

Для проведения сосудистых исследований необходим УЗ-сканер, работающий в дуплексном и триплексном режимах, набор датчиков (таблица 1) и пакет программ для сосудистых исследований.

Исследования, приведенные в данном материале, проведены на ультразвуковом сканере SA-8800 "Digital GAIA" (фирма "Medison" Ю. Корея) во время скрининга среди пациентов, направленных на УЗ-обследование других органов.

Технология УЗИ сосудов

Датчик устанавливают в типичной области прохождения исследуемого сосуда (рис. 1).

Для уточнения топографии сосудов проводят сканирование в плоскости, перпендикулярной анатомическому ходу сосуда. При поперечном сканировании определяют взаиморасположение сосудов, их диаметр, толщину и плотность стенок, состояние периваскулярных тканей. Воспользовавшись функцией <Area> и обведя внутренний контур сосуда, получают площадь его эффективного поперечного сечения. Далее производят поперечное сканирование вдоль исследуемого сегмента сосуда для поиска участков стенозирования. При выявлении стенозов используют программу <2D % Stenosis> для получения расчетного показателя стеноза. Затем проводят продольное сканирование сосуда, оценивая его ход, диаметр, внутренний контур и плотность стенок, их эластичность, активность пульсации (с использованием М-режима), состояние просвета сосуда. Измеряют толщину комплекса интима-медиа (по дальней стенке). Проводят допплеровское исследование в нескольких участках, перемещая датчик вдоль плоскости сканирования и осматривая возможно больший участок сосуда.

Оптимальной является следующая схема допплеровского исследования сосудов:

• цветное допплеровское картирование на основании анализа направления (ЦДК) или энергии потока (ЦДКЭ) для поиска участков с аномальным кровотоком;
• допплеросонография сосуда в импульсном режиме (D), позволяющая оценивать скорость и направление потока в исследуемом объеме крови;
• допплеросонография сосуда в постоянно волновом режиме для исследования высокоскоростных потоков.

Если УЗ-исследование проводится линейным датчиком, а ось сосуда проходит почти перпендикулярно поверхности, используют функцию наклона допплеровского луча, позволяющую наклонить допплеровский фронт на 15-30 градусов относительно поверхности. Затем, используя функцию <Angle>, совмещают указатель угла с истинным ходом сосуда, получают устойчивый спектр, устанавливают масштаб изображения (<vel +>, <vel ->) и положение нулевой линии (<Base line +>, <Base line ->). Принято при исследовании артерий основной спектр располагать выше базовой линии, а при исследовании вен - ниже. Ряд авторов рекомендует для всех сосудов, включая вены, располагать вверху антеградный спектр, внизу - ретроградный. Функция <Invers> меняет местами положительную и отрицательную полуоси на оси ординат (скоростей) и таким образом изменяет направление спектра на экране в противоположную сторону. Выбранная скорость временной развертки должна быть достаточной для наблюдения 2-3 комплексов на экране.

Расчет скоростных характеристик потоков в режиме импульсной допплерографии возможен при скорости потока не более 1-1,5 м/сек (Nyquist limit). Для получения более точного представления о распределении скоростей необходимо установить контрольный объем не менее 2/3 просвета исследуемого сосуда. Используются программы <Vascular> при исследовании сосудов конечностей и <Carotid> при исследовании сосудов шеи. Работая в программе, отмечают название соответствующего сосуда, фиксируют значения максимальной систолической и минимальной диастолической скоростей, после чего производят обводку одного комплекса. После проведения всех этих измерений можно получить отчет, включающий значения V max, V min, V mean, PI, RI для всех обследованных сосудов.

Количественные допплеросонографические параметры артериального кровотока

2 D% stenosis - %STA = (Stenosis Area/ Blood Vessel Area ) * 100%. Характеризует реальное уменьшение площади гемодинамически эффективного сечения сосуда в результате стенозирования, выраженное в процентах.
V max - максимальная систолическая (или пиковая) скорость - реальная максимальная линейная скорость кровотока вдоль оси сосуда, выраженная в мм/с, см/с или м/с.
V min - минимальная диастолическая линейная скорость кровотока вдоль сосуда.
V mean - скоростной интеграл под кривой, огибающей спектр кровотока в сосуде.
RI (Resistivity Index, индекс Пурсело) - индекс сосудистого сопротивления. RI = (V systolic - V diastolic)/V systolic. Отражает состояние сопротивления кровотоку дистальнее места измерения.
PI (Pulsatility Index, индекс Гослинга) - индекс пульсации, косвенно отражает состояние сопротивления кровотоку PI = (V systolic - V diastolic)/V mean. Является более чувствительным показателем, чем RI, так как в расчетах используется V mean, которая раньше реагирует на изменение просвета и тонуса сосуда, чем V systolic.

PI, RI важно использовать вместе, т.к. они отражают разные свойства кровотока в артерии. Использование лишь одного из них без учета другого может быть причиной диагностических ошибок.

Качественная оценка допплеровского спектра

Выделяют ламинарный, турбулентный и смешанный типы потока.

Ламинарный тип - нормальный вариант кровотока в сосудах. Признаком ламинарного кровотока является наличие "спектрального окна" на допплерограмме при оптимальном угле между направлением УЗ-луча и осью потока (рис. 2а). Если этот угол достаточно велик, то "спектральное окно" может "закрыться" даже при ламинарном типе кровотока.

Турбулентный тип кровотока характерен для мест стеноза или неполных окклюзий сосуда и характеризуется отсутствием "спектрального окна" на допплерограмме. При ЦДК выявляется мозаичность окрашивания, в связи с движением частиц в разных направлениях.

Смешанный тип кровотока может в норме определяться в местах физиологических сужений сосуда, бифуркациях артерий. Характеризуется наличием небольших зон турбулентности при ламинарном потоке. При ЦДК выявляется точечная мозаичность потока в области бифуркации или сужения.

В периферических артериях конечностей выделяют также следующие типы кровотока на основании анализа огибающей кривой допплеровского спектра.

Магистральный тип - нормальный вариант кровотока в магистральных артериях конечностей. Он характеризуется наличием на допплерограмме трехфазной кривой, состоящей из двух антеградных и одного ретроградного пика. Первый пик кривой - систолический антеградный, высокоамплитудный, остроконечный. Второй пик - небольшой ретроградный (ток крови в диастолу до закрытия аортального клапана). Третий пик - небольшой антеградный (отражение крови от створок аортального клапана). Надо отметить, что магистральный тип кровотока может сохраняться и при гемодинамически незначимых стенозах магистральных артерий (рис. 2а, 4).

Магистральный измененный тип кровотока - регистрируется ниже места стеноза или неполной окклюзии. Первый систолический пик изменен, достаточной амплитуды, расширен, более пологий. Ретроградный пик может быть очень слабо выражен. Второй антеградный пик отсутствует (рис. 2б).

Коллатеральный тип кровотока также регистрируется ниже места окклюзии. Он проявляется близкой к монофазной кривой со значительным изменением систолического и отсутствием ретроградного и второго антеградного пиков (рис. 2в).

Отличие допплерограмм сосудов головы и шеи от допплерограмм. конечностей заключается в том, что диастолическая фаза на допплерограммах артерий брахицефальной системы никогда не бывает ниже 0 (т.е. не опускается ниже Base line). Это связано с особенностями кровоснабжения головного мозга. При этом на допплерограммах сосудов системы внутренней сонной артерии диастолическая фаза выше, а системы наружной сонной артерии - ниже (рис. 3).

Исследование сосудов шеи

Датчик устанавливают поочередно на каждой стороне шеи в области грудино-ключично-сосцевидной мышцы в проекции общей сонной артерии. При этом визуализируются общие сонные артерии, их бифуркации, внутренние яремные вены. Оценивают контур артерий, их внутренний просвет, измеряют и сравнивают диаметр с обеих сторон на одном уровне. Чтобы отличить внутреннюю сонную артерию (ВСА) от наружной (НСА), используют следующие признаки:

• внутренняя сонная артерия имеет больший диаметр, чем наружная;
• начальный отдел ВСА лежит латеральнее НСА;
• НСА на шее дает ветви, может иметь "рассыпной" тип строения, у ВСА на шее ветвей нет;
• на доппплерограмме НСА определяются острый систолический пик и низко расположенная диастолическая составляющая (рис. 3а), на допплерограмме, полученной с ВСА, определяются широкий систолический пик и высокая диастолическая составляющая (рис. 3б). Для контроля проводится проба D.Russel. После получения допплеровского спектра с лоцируемой артерии проводится кратковременная компрессия поверхностной височной артерии (непосредственно перед козелком уха) на стороне исследования. При локации НСА на допплерограмме появятся дополнительные пики, при локации ВСА форма кривой не изменится.

При исследовании позвоночных артерий датчик ставят под углом 90° к горизонтальной оси, либо непосредственно над поперечными отростками в горизонтальной плоскости.

По программе Carotid рассчитывают Vmax (Vpeak), Vmin (Ved), Vmean (TAV), PI, RI. Сравнивают показатели, полученные с противоположных сторон.

Исследование сосудов верхних конечностей

Положение пациента - на спине. Голова несколько откидывается назад, под лопатки подкладывается небольшой валик. Исследование дуги аорты и начальных отделов подключичных артерий проводится при супрастернальном положении датчика (см. рис. 1). Визуализируют дугу аорты, начальные отделы левой подключичной артерии. Из надключичного доступа осматривают подключичные артерии. Сравнивают показатели, полученные слева и справа для выявления асимметрии. При выявлении окклюзий или стенозов подключичной артерии до отхождения позвоночных (1 сегмент) проводят пробу с реактивной гиперемией для выявления синдрома "обкрадывания". Для этого проводят компрессию плечевой артерии пневматической манжеткой в течение 3 минут. В конце компрессии измеряют скорость кровотока в позвоночной артерии и резко спускают воздух из манжетки. Усиление кровотока по позвоночной артерии свидетельствует о поражении в подключичной артерии и ретроградном кровотоке в позвоночной артерии. Если усиления кровотока не происходит, кровоток в позвоночной артерии антеградный и окклюзии подключичной артерии нет. Для исследования подкрыльцовой артерии руку на стороне исследования отводят к наружи и ротируют. Сканирующая поверхность датчика устанавливается в одкрыльцовую ямку и наклоняется вниз. Сравнивают показатели с обеих сторон. Исследование плечевой артерии проводится при расположении датчика в медиальной борозде плеча (см. рис. 1). Измеряют систолическое АД. Накладывают манжету тонометра на плечо, получают допплеровский спектр с плечевой артерии ниже манжеты. Измеряют АД. Критерий систолического АД - появление допплеровского спектра при допплерографии. Сравнивают показатели, полученные с противоположных сторон.

Вычисляют показатель несимметричности: ПН = АД сист. dext. - АД сист. sin. [мм. рт. ст.]. В норме -20 < ПН < 20.

Для исследования локтевой и лучевой артерий датчик устанавливают в проекции соответствующей артерии, дальнейшее обследование ведут по вышеописанной схеме.

Исследование вен верхних конечностей проводится обычно одновременно с исследованием одноименных артерий из тех же доступов.

Исследование сосудов нижних конечностей

При описании изменений в бедренных сосудах пользуются следующей терминологией, несколько отличающейся от стандартной анатомической классификации сосудов:

Исследование бедренных артерий. Исходное положение датчика - под паховой связкой (поперечное сканирование) (см. рис. 1). После оценки диаметра и просвета сосуда проводят сканирование вдоль общей бедренной, поверхностной бедренной и глубокой бедренной артерий. Записывают допплеровский спектр, сравнивают полученные показатели с обеих сторон.

Исследование подколенных артерий. Положение пациента - лежа на животе. Датчик устанавливают в подколенную ямку поперек оси нижней конечности. Проводят поперечное, затем продольное сканирование.

Для уточнения характера кровотока в измененном сосуде измеряют региональное давление. Для этого накладывают манжету тонометра сначала на верхнюю треть бедра и измеряют систолическое АД, затем на нижнюю треть бедра. Критерием систолического АД является появление кровотока при допплерографии подколенной артерии. Вычисляют индекс регионального давления на уровне верхней и нижней трети бедра: РИД = АД сист (бедра) / АД сист (плеча), который в норме должен быть больше 1.

Исследование артерий голени. В положении больного на животе проводится продольное сканирование от места деления подколенной артерии вдоль каждой из ветвей поочередно на обеих голенях. Затем в положении больного на спине сканируют заднюю большеберцовую артерию в области медиальной лодыжки и тыльную артерию стопы в области тыла стопы. Качественная локация артерий в этих точках возможна не всегда. Дополнительным критерием оценки кровотока является региональный индекс давления (РИД). Для вычисления РИД последовательно накладывают манжету вначале на верхнюю треть голени, измеряют систолическое давление, затем манжету накладывают на нижнюю треть голени и повторяют измерения. Во время компрессии проводят сканирование a. tibialis posterior или a. dorsalis pedis. РИД = АД сист (голени) / АД сист (плеча), в норме >= 1. РИД, полученный на уровне 4 манжеты, называют лодыжечным индексом давления (ЛИД).

Исследование вен нижних конечностей. Проводится одновременно с исследованием одноименных артерий либо как самостоятельное исследование.

Исследование бедренной вены проводится в положении больного на спине с несколько разведенными и ротированными кнаружи ногами. Датчик устанавливается в области паховой складки параллельно ей. Получают поперечный срез бедренного пучка, находят бедренную вену, которая располагается медиальнее одноименной артерии. Оценивают контур стенок вены, просвет ее, записывают допплерограмму. Развернув датчик, получают продольный срез вены. Проводят сканирование вдоль вены, оценивают контур стенок, просвет сосуда, наличие клапанов. Записывают допплерограмму. Оценивают форму кривой, ее синхронизацию с дыханием. Проводят дыхательную пробу: глубокий вдох, на задержке дыхания с натуживанием в течение 5 секунд. Определяют функцию клапанного аппарата: наличие расширения вены во время выполнения пробы ниже уровня клапана и ретроградной волны. При выявлении ретроградной волны измеряют ее продолжительность и максимальную скорость. Проводят исследование глубокой вены бедра по аналогичной методике, установив при допплерографии контрольный объем за клапан вены.

Исследование подколенных вен проводится в положении больного на животе. Для усиления самостоятельного кровотока по вене и облегчения получения допплерограммы пациенту предлагают опереться выпрямленными большими пальцами стоп в кушетку. Датчик устанавливают в области подколенной ямки. Проводят поперечное сканирование для определения топографических взаимоотношений сосудов. Записывают допплерограмму и оценивают форму кривой. Если кровоток в вене слабый, проводят компрессию голени, при этом выявляется усиление кровотока по вене. При продольном сканировании сосуда обращают внимание на контур стенок, просвет сосуда, наличие клапанов (обычно можно выявить 1-2 клапана) (рис. 5).

Проводят пробу с проксимальной компрессией для выявления ретроградной волны. После получения устойчивого спектра сдавливают нижнюю треть бедра на 5 секунд для выявления ретроградного тока. Исследование подкожных вен проводится высокочастотным (7,5-10,0 МГц) датчиком по вышеописанной схеме, предварительно установив датчик в проекции этих вен. Важно проводить сканирование через "гелевую подушку", удерживая датчик над кожей, так как даже небольшого давления на эти вены достаточно для того, чтобы редуцировать в них кровоток.

Продолжение в следующем номере: Часть II.

Литература

1. Зубарев А.Р., Григорян Р.А. Ультразвуковое ангиосканирование. - М.: Медицина, 1991.
2. Ларин С.И., Зубарев А.Р., Быков А.В. Сопоставление данных ультразвуковой допплерографии подкожных вен нижних конечностей и клинических проявлений варикозной болезни.
3. Аелюк С.Э., Лелюк В.Г. Основные принципы дуплексного сканирования магистральных артерий // Ультразвуковая диагностика.- No3.-1995.
4. Клиническое руководство по ультразвуковой диагностике / Под ред. В.В. Митькова. - М.: "Видар",1997
5. Клиническая ультразвуковая диагностика / Под ред. Н.М. Мухарлямова. - М.: Медицина, 1987.
6. Ультразвуковая допплеровская диагностика сосудистых заболеваний / Под редакцией Ю.М. Никитина, А.И. Труханова. - М.: "Видар", 1998.
7. НЦССХ им. А.Н.Бакулева. Клиническая допплерография окклюзирующих поражений артерий мозга и конечностей. - М.: 1997.
8. Савельев B.C., Затевахин И. И., Степанов Н.В. Острая непроходимость бифуркации аорты и магистральных артерий конечностей. - М.: Медицина, 1987.
9. Санников А. Б., Назаренко П.М. Визуализация в клинике, декабрь 1996 г. Частота и гемодинамическая значимость ретроградного кровотока в глубоких венах нижних конечностей у больных варикозной болезнью.
10. Ameriso S, et al. Pulseless Transcranial Doppler Finding in Takayasu's Arteritis. J. of Clinical Ultrasound. Sept. 1990.
11. Bums, Peter N. The Physical principles of Doppler Spectral Analysis. Journal of Clinical Ultrasound, Nov/Dec 1987, Vol. 15, No. 9. ll.facob, Normaan М. et al. Duplex Carotid Sonography: Criteria for Stenosis, Accuracy, and Pitfalls. Radiology, 1985.
12. Thomas S. Hatsukami, Jean Primozicb, R. Eugene Zierler & D.Eugene Strandness, ]r. Color doppler characteristics in normal lower extremity arteries. Ultrasound in Medicine & Biology. Vol 18, No. 2, 1992.