Ultralyd Doppler vaskulær ultrasonografi

Det er velkjent at stenotiske og okklusive lesjoner i hodets hovedarterier er av stor betydning i patogenesen av cerebrovaskulære sykdommer. Samtidig kan ikke bare initial, men også alvorlig stenose av carotis- og vertebralarteriene forløpe med få symptomer. I utviklingen av angionevrologisk patologi er venøs dysirkulasjon også viktig, noen ganger også subklinisk. Rettidig diagnostikk av disse sykdommene er i stor grad assosiert med moderne ultralydmetoder som TCDG, dupleks- og tripleksundersøkelse med tredimensjonal rekonstruksjon av bildet, etc. Likevel er den enkleste og vanligste metoden for ultralydlokalisering av menneskelige kar den dag i dag fortsatt ultralyddopplerografi (USDG). Hovedoppgaven til ultralyddopplerografi i angionevrologi er å identifisere blodstrømsforstyrrelser i hodets hovedarterier og vener. Bekreftelse av subklinisk innsnevring av carotis- eller vertebralarteriene oppdaget ved ultralyddopplerografi ved bruk av dupleksavbildning, MR eller cerebral angiografi muliggjør aktiv konservativ eller kirurgisk behandling for å forhindre hjerneslag. Målet med ultralyd-dopplerografi er derfor primært å identifisere asymmetri og/eller retning av blodstrømmen i de precerebrale segmentene av halspulsårene og vertebrale arterier og oftalmiske arterier og vener. I de fleste tilfeller er det mulig å bestemme tilstedeværelsen, arten, lokaliseringen, lengden og alvorlighetsgraden av de angitte blodstrømsforstyrrelsene.

En stor fordel med ultralyd-dopplerografi er fraværet av kontraindikasjoner for implementeringen. Ultralydlokalisering kan utføres under nesten alle forhold – på sykehus, intensivavdeling, operasjonsstue, poliklinikk, ambulanse og til og med på stedet for en ulykke eller naturkatastrofe, forutsatt at en autonom strømforsyningsenhet er tilgjengelig.

Metoden for ultralyd-dopplerografi er basert på effekten av H.A. Doppler (1842), som anvendte matematisk analyse av frekvensforskyvningen til et signal reflektert fra et objekt i bevegelse. Formelen for Doppler-frekvensforskyvningen er:

F _d = (2F _{0 x} V x Cosa)/c,

Der F0 _er frekvensen til det overførte ultralydsignalet, V er den lineære strømningshastigheten, a er vinkelen mellom karets akse og ultralydstrålen, og c er ultralydhastigheten i vev (1540 m/s).

Den ene halvdelen av sensoren sender ut ultralydvibrasjoner med en frekvens på 4 MHz i "kontinuerlig bølge"-modus. Den andre halvdelen av sensoren, plassert i en vinkel i forhold til overflaten av den sendende delen, registrerer ultralydenergi reflektert fra blodstrømmen. Den andre piezoelektriske krystallen i sensoren er installert på en slik måte at området med maksimal følsomhet er en sylinder som måler 4,543,5 mm, plassert 3 mm fra sensorens akustiske linse.

Dermed vil den overførte frekvensen avvike fra den reflekterte. Den spesifiserte frekvensforskjellen isoleres og reproduseres av et lydsignal eller grafisk opptak i form av en "konvolutt"-kurve eller ved hjelp av en spesiell Fourier-frekvensanalysator i form av et spektrogram. Videre er det mulig å bestemme retningen på blodstrømmen, siden sirkulasjonen som går til ultralydsensoren øker den mottatte frekvensen, mens strømmen som går i motsatt retning reduserer den.

Det er en særegenhet ved sirkulasjonen i hodets hovedarterier: normalt faller ikke blodstrømmen til null i noen fase av hjertesyklusen, dvs. blod strømmer kontinuerlig til hjernen. I brachial- og subclaviaarteriene når den lineære hastigheten på blodstrømmen mellom to tilstøtende sykluser med hjertekontraksjon null uten å endre retning, og i femoral- og poplitealarteriene, på slutten av systolen, er det til og med en kort periode med reversert sirkulasjon. I henhold til hydrodynamikkens lover (blod kan betraktes som en av variantene av den såkalte newtonske væsken), finnes det tre hovedtyper av strømninger.

• Parallell, hvor strømningshastigheten til alle blodlag, både sentrale og parietale, er tilnærmet lik. Dette strømningsmønsteret er typisk for den ascenderende aorta.
• Parabolsk, eller laminær, der det er en gradient av sentrale (maksimal hastighet) og parietale (minimum hastighet) lag. Forskjellen mellom hastighetene er maksimal i systole og minimum i diastole, og disse lagene blandes ikke med hverandre. En lignende variant av blodstrømmen observeres i upåvirkede hovedarterier i hodet.
• Turbulent eller virvelstrøm oppstår på grunn av ujevnheter i karveggen, hovedsakelig ved stenose. Deretter endrer den laminære strømmen sine egenskaper avhengig av hvor den direkte passasjen nærmer seg og hvor den går ut fra stenosestedet. Ordnede lag av blod blandes på grunn av kaotiske bevegelser av erytrocytter.