Metody záznamu frekvencí Dopplerova posunu

Audiologická metoda je tak pojmenována, protože frekvenční charakteristiky při Dopplerovském výzkumu jsou v rozsahu vnímaném lidským uchem – od 20 do 22 000 Hz.

• V nezměněných tepnách, kde krevní elementy mají vysokou lineární rychlost, je slyšet jasný, „zpívající“ pulzující signál, synchronní se srdečními kontrakcemi.
• Přítomnost stenózy mění „melodii“ tepny různými způsoby. V závislosti na stupni zúžení se signál stává vyšším, prudkým, někdy pískavým. Při subtotální stenóze se mohou objevit ostré zvuky: „křik racka“, vibrace, fenomén „předení“ nebo slabý „tlumený“ signál foukajícího zvuku.

Signál žilního průtoku má zcela odlišné audiologické charakteristiky. Připomíná buď vlny, nebo téměř modulovaný zvuk foukání, prakticky nesouvisející se srdečními kontrakcemi, ale velmi závislý na dechových výkyvech.

Taková čistě audiologická analýza Dopplerova posunu produkovaného přenosným kapesním zařízením může být velmi užitečná v urgentní lékařské péči a screeningových studiích.

Hlavní metodou registrace je však grafické zobrazení Dopplerova posunu v čase, které se skládá ze dvou hlavních složek:

• obálková křivka - lineární rychlost v centrálních vrstvách proudění;
• Dopplerovo spektrum - grafická charakteristika poměru erytrocytů pohybujících se různými rychlostmi v rámci kontrolního měřeného objemu.

Moderní dopplerografy zaznamenávají obě tyto složky. Lze je analyzovat samostatně nebo na kombinovaném dopplerovském sonogramu. Nejdůležitější parametry dopplerografu jsou následující.

• Maximální systolická neboli špičková frekvence lineární rychlosti průtoku krve, měřená v kilohertzech (nebo častěji převedená na centimetry za sekundu).
• Maximální diastolická tepová frekvence, odrážející terminální rychlost průtoku krve na konci diastolické fáze srdečního cyklu.
• Průměrná systolická frekvence, která odráží průměrnou váženou rychlost průtoku krve v celém průřezu cévy. Předpokládá se, že právě průměrná systolická frekvence má největší význam pro objektivizaci lineární rychlosti průtoku krve. Vypočítá se pomocí vzorce:

SSC = (MSC + 2MDC) / 3 cm/s,

Kde ASR je průměrná systolická tepová frekvence; MSHR je maximální systolická tepová frekvence; MDR je maximální diastolická tepová frekvence.

• Výkonové parametry - frekvenční rozložení intenzity barev spektra. Registrace zadaných změn je možná, protože během pulzního cyklu se mění nejen maximální rychlost, ale také frekvenční rozložení ve spektru.

Ve fázi systolického vrcholu se lineární profil rychlosti průtoku krve zplošťuje, maximum Dopplerova posunu se posouvá směrem k vysokým frekvencím a šířka spektra se zmenšuje a jeví se jako „prázdná“ zóna (tzv. okno) pod systolickým vrcholem. V diastolické fázi se spektrum blíží parabolickému, rozložení frekvencí se stává rovnoměrnějším, spektrální čára je plošší, takže se „prázdná“ zóna poblíž nulové čáry zaplní.

Pokud maximální systolická frekvence závisí na objemu srdečního výdeje, průměru, elasticitě cévy a viskozitě krve, pak maximální diastolická frekvence souvisí výhradně s úrovní odporu proti průtoku krve - čím je vyšší, tím nižší je diastolická složka průtoku. Pro objasnění vztahu mezi uvedenými parametry Dopplerovského sonogramu a různými stupni arteriovenózní discirkulace byla navržena řada indexů a funkčních testů, z nichž nejběžnější jsou uvedeny níže.

Index oběhového odporu se vypočítá pomocí vzorce:

ICS = (MSCh - MDC) / MSCh,

Kde CRI je index oběhového odporu; MSHR je maximální systolická tepová frekvence; MDR je maximální diastolická tepová frekvence.

Index oběhového odporu pro společnou karotickou tepnu je normálně 0,55-0,75 a v případě stenózy překračuje 0,75. Index oběhového odporu se také zvyšuje se zvyšujícím se nitrolebním tlakem. V extrémních případech mozkového edému se index stává extrémně vysokým - více než 0,95. Za takových podmínek, typických pro tzv. mozkovou tamponádu, je ve vnitřní karotické tepně zaznamenán patologický model dozvukového proudění typu "vpřed-vzad". Kombinace takové varianty proudění s ukončením záznamu signálu z očních tepen, spolu s prudkým poklesem a zastavením oběhu ve střední mozkové tepně podle dat TCD, jsou jasnými kritérii pro ukončení intracerebrální perfuze, tj. mozkové smrti. Naopak v takovém patologickém modelu průtoku krve, jako je arteriovenózní malformace, je pohyb významných objemů krve z jedné zásobárny do druhé doprovázen poklesem indexu oběhového odporu na méně než 0,5.

Index spektrálního rozšíření se vypočítá pomocí vzorce:

ISR = (MSCH - ASC) / MSCH,

Kde SBI je index spektrálního rozšíření; MSF je maximální systolická frekvence; ASF je průměrná systolická frekvence.

Normálně je index spektrální expanze ve společné karotické tepně 32-55 %. Při zúžení karotické tepny se může zvýšit až na 80 %.

Většina výzkumníků se shoduje na tom, že pokus o standardizaci lineárních indexů rychlosti průtoku krve v různých povodích hlavních tepen hlavy je sotva vhodný. To je dáno řadou důvodů: nemožností zohlednit úhel sklonu senzoru (viz vzorec pro Dopplerův frekvenční posun), který je nezbytný pro přesný výpočet indexů rychlosti; nejistotou přesné polohy měřeného objemu v lumen cévy - centrální poloha podle průměru neboli "parietální". Navíc, pokud jsou pro karotické tepny výše uvedené problémy poměrně překonatelné, pak je umístění vertebrálních tepen mnohem obtížnější. To je způsobeno fyziologickou asymetrií vertebrální tepny (levá je obvykle o 1-3 mm širší než pravá), obtížemi s nalezením jediného segmentu V3 přístupného pro ultrazvukovou dopplerografii a, co je nejdůležitější, výrazně častějšími anomáliemi vertebrobasilární pánve (hypoplazie, tortuozita - až u 15 % všech pacientů). Kromě toho je pro správnou interpretaci Dopplerových sonogramů třeba pamatovat na věkově podmíněné charakteristiky. S fyziologickým dospíváním a stárnutím člověka se přirozeně mění parametry průtoku krve v hlavních tepnách hlavy.

Vzhledem k výše uvedeným vlastnostem navrhujeme, aby hlavním diagnostickým parametrem nebyla absolutní hodnota lineární rychlosti průtoku krve, ale stupeň její asymetrie a změna směru. Nicméně podle zobecněných údajů je lineární rychlost průtoku krve v hlavních tepnách hlavy u zdravých osob ve věku 20 až 60 let v průměru: ve společné karotické tepně - 50 cm/s, ve vnitřní karotické tepně - 75 cm/s, ve vertebrální tepně - 25 cm/s, v oční tepně - 15 cm/s.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]