Ultralyd Doppler vaskulær ultrasonografi

Det er velkendt, at stenotiske og okklusive læsioner i hovedarterierne er af stor betydning i patogenesen af cerebrovaskulære sygdomme. Samtidig kan ikke kun initial, men også alvorlig stenose af carotis- og vertebralarterierne forløbe med få symptomer. I udviklingen af angioneurologisk patologi er venøs discirkulation også vigtig, nogle gange også subklinisk. Rettidig diagnosticering af disse sygdomme er i høj grad forbundet med moderne ultralydsmetoder som TCDG, duplex- og triplexundersøgelse med tredimensionel rekonstruktion af billedet osv. Ikke desto mindre er den enkleste og mest almindelige metode til ultralydslokalisering af menneskelige kar den dag i dag fortsat ultralyddopplerografi (USDG). Hovedopgaven med ultralyddopplerografi i angioneurologi er at identificere blodgennemstrømningsforstyrrelser i hovedarterierne og venerne. Bekræftelse af subklinisk forsnævring af carotis- eller vertebralarterierne, der detekteres ved ultralyddopplerografi ved hjælp af duplexbilleddannelse, MR eller cerebral angiografi, muliggør aktiv konservativ eller kirurgisk behandling for at forhindre slagtilfælde. Målet med ultralyds-Dopplerografi er således primært at identificere asymmetri og/eller retning af blodgennemstrømningen i de præcerebrale segmenter af carotis- og vertebralarterierne samt oftalmiske arterier og vener. I de fleste tilfælde er det muligt at bestemme tilstedeværelsen, typen, lokaliseringen, varigheden og sværhedsgraden af de angivne blodgennemstrømningsforstyrrelser.

En stor fordel ved ultralyds-Dopplerografi er fraværet af kontraindikationer for dens implementering. Ultralydslokalisering kan udføres under næsten alle forhold - på et hospital, intensiv afdeling, operationsstue, ambulatorium, ambulance og endda på stedet for en ulykke eller naturkatastrofe, forudsat at en autonom strømforsyning er tilgængelig.

Metoden til ultralydsdopplerografi er baseret på effekten af H.A. Doppler (1842), som anvendte matematisk analyse af frekvensforskydningen af et signal reflekteret fra et objekt i bevægelse. Formlen for Doppler-frekvensforskydningen er:

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

Hvor F0 _er frekvensen af det transmitterede ultralydssignal, V er den lineære strømningshastighed, a er vinklen mellem karrets akse og ultralydstrålen, og c er ultralydens hastighed i væv (1540 m/s).

Den ene halvdel af sensoren udsender ultralydsvibrationer med en frekvens på 4 MHz i "kontinuerlig bølge"-tilstand. Den anden halvdel af sensoren, der er placeret i en vinkel i forhold til overfladen af den transmitterende del, registrerer ultralydsenergi reflekteret fra blodgennemstrømningen. Sensorens anden piezoelektriske krystal er installeret på en sådan måde, at området med maksimal følsomhed er en cylinder, der måler 4,543,5 mm, placeret 3 mm fra sensorens akustiske linse.

Således vil den transmitterede frekvens afvige fra den reflekterede. Den angivne forskel i frekvenser isoleres og gengives af et lydsignal eller en grafisk optagelse i form af en "konvolut"-kurve eller ved hjælp af en speciel Fourier-frekvensanalysator i form af et spektrogram. Desuden er det muligt at bestemme retningen af blodgennemstrømningen, da cirkulationen, der går til ultralydssensoren, øger den modtagne frekvens, mens strømmen rettet i den modsatte retning mindsker den.

Der er en ejendommelighed ved blodcirkulationen i hovedpulsårerne: normalt falder blodgennemstrømningen ikke til nul i nogen fase af hjertecyklussen, dvs. blodet strømmer kontinuerligt til hjernen. I arterierne brachialis og subclavia når den lineære hastighed af blodgennemstrømningen mellem to tilstødende cyklusser af hjertekontraktion nul uden at ændre retning, og i arterierne femoralis og poplitealis er der ved slutningen af systolen endda en kort periode med omvendt cirkulation. Ifølge hydrodynamikkens love (blod kan betragtes som en af varianterne af den såkaldte newtonske væske) er der tre hovedtyper af strømninger.

• Parallel, hvor strømningshastigheden for alle blodlag, både centrale og parietale, stort set er ens. Dette strømningsmønster er typisk for den ascenderende aorta.
• Parabolsk eller laminar, hvor der er en gradient af centrale (maksimal hastighed) og parietale (minimal hastighed) lag. Forskellen mellem hastighederne er maksimal i systole og minimal i diastole, og disse lag blandes ikke med hinanden. En lignende variant af blodgennemstrømningen observeres i upåvirkede hovedarterier i hovedet.
• Turbulent eller vortexstrømning opstår på grund af ujævnheder i karvæggen, primært ved stenose. Derefter ændrer den laminære strømning sine egenskaber afhængigt af, hvor den direkte passage nærmer sig og hvor den udgår fra stenosestedet. Ordnede blodlag blandes på grund af erytrocytternes kaotiske bevægelser.