УЗ доплерография
Медицинские основы метода
УЗ доплеровский прибор представляет собой локационное устройство, принцип работы которого заключается в излучении зондирующих сигналов в тело пациента, приеме и обработке эхосигналов, отраженных от движущихся элементов кровотока сосуда.
Возбуждение УЗ колебаний и прием эхосигналов при работе доплеровского прибора выполняется датчиком, в состав которого входит один или несколько УЗ преобразователей. Широкий спектр УЗ исследований сосудов современным доплеровским прибором обеспечивается за счет применения датчиков различного назначения, отличающихся между собой характеристиками излучаемого ультразвука (непрерывным или импульсным типом излучения, частотой излучения), а также конструктивными параметрами (обычные датчики, датчики со специальным креплением для мониторинга, плоские датчики для хирургического применения).
При работе доплеровского прибора излучается УЗ волна в мягкие ткани, после чего осуществляется прием и анализ отраженных эхосигналов от движущихся элементов крови в кровеносных сосудах (главным образом от красных кровяных телец).
V – скорость кровотока;
Q – угол излучения по отношению к скорости кровотока;
Fотр – частота отраженной волны от частиц кровотока;
F0 – излученная датчиком УЗ волна.
Принцип работы доплеровских приборов основан на использовании эффекта Доплера, суть которого состоит в изменении частоты принимаемой волны из-за взаимного движения источника и приемника волны. В данном случае в роли источника и приемника волны поочередно выступают датчик и элементы кровотока. Первоначально источником волны является датчик и, который обеспечивает излучение исходной звуковой волны в ткани. Затем элементы кровотока, рассеивающие излученную датчиком УЗ волну, выступают в качестве приемника исходной УЗ волны от датчика и источника обратной УЗ волны, принимающейся в свою очередь датчиком.
,
где с – скорость распространения УЗ в мягких тканях (с=1500 м/c).
Выражая из данной формулы скорость и зная остальные значения, мы можем рассчитать скорость кровотока отдельных частиц крови, движение стенок сосудов и сердца.
Экспериментально определено, что в норме разница между F0 и Fотр соответствует частотному диапазону 0 – 5 кГц. При нарушениях кровотока эта разница лежит в диапазоне 5 – 20 кГц.
Технические аспекты реализации метода
Обычно результат работы доплеровского прибора представляется в виде двух изображений.
Состояние кровотока оценивается как по качественным, так и по количественным показателям. К качественным характеристикам относятся: характер звукового доплеровского сигнала, форма доплерограммы, распределение частот. К количественным характеристикам относятся: максимальная систолическая скорость, конечная диастолическая скорость, средняя скорость за один сердечный цикл.