Как работи доплеровата сонография: принцип, CW, PW и дуплекс

Методът доплерова сонография се развива на базата на Доплеровия ефект, описан през 1842 г. от австрийския математик и физик Кристиян Йохан Доплер (1805–1853). Той наблюдава, че светлината на звездите, движещи се към Земята, се променя в синьо (къса дължина на вълната), а на отдалечаващите се — в червено. Феноменът е описан математически.

Формулата на Доплер

Формулата гласи: Δf = 2 f / c · v · cos θ, където Δf е промяната на честотата, f — честотата на изпратения сигнал, c — скоростта на проникване, v — скоростта на кръвотока, θ — ъгълът на инсониране. Ежедневен пример е сирената на линейка: висока честота при приближаване, ниска при отдалечаване.

Как ефектът се прилага в кръвоносните съдове

В кръвоносните съдове червените кръвни клетки, движещи се към или от сонографската сонда, са информационните носители. Ехо-сигналът, върнат към трансдюсера, е с леко променена честота. Разликата зависи от степента и посоката на кръвотока.

Ефектът е приложен в ангиодиагностиката от Satomura през 1958 г.: разликата между честотите на излъчената и отразената от еритроцитите вълна е пропорционална на скоростта им. Това дава скорост на кръвотока, пулсатилен индекс, периферно съпротивление и други параметри.

Принцип на апарата

Възбуден от генератор пиезоелектричен кристал излъчва ултразвукови вълни през кожата към изследвания съд. Отразените от формените елементи вълни променят честотата си (Доплеров ефект), приемат се от кристал и се чуват като звук или се регистрират графично. Високите тонове отразяват по-висока скорост, ниските — по-ниска. Обичайната честота е 2–8 MHz. Дълбочината на проникване е по-голяма при по-ниски честоти.

Видове доплерови методи

Непрекъснатовълнова (Continuous Wave Doppler)

Апаратът излъчва непрекъснат сигнал, който се представя като звук или крива с различни характеристики за артерии и вени. Артериалното изследване дава възможност да се установят проксимални тромбози или стенози и да се измери периферното артериално налягане на крайника.

Импулсна (PW Doppler)

Сигналът се излъчва през интервали, което позволява количествена оценка. Данните се обработват от компютър и могат да служат за спектрален анализ.

Дуплекс-скениране

Комбинация между ултразвукова ехография (B-mode, 2D) и импулсна доплерсонография. При триплекс устройствата кръвният ток се изобразява в цвят: червен при ток срещу ултразвуковите вълни (артериален), син — по хода им (венозен), или цялата гама при завихрен ток.

Какво показва високата разделителна способност

С висока разделителна способност са възможни множество срезове, прецизно изследване на стената, морфология на атероматозна плака или инсуфициентна клапа и визуализиране на вътресъдова тромбоза. Най-новите устройства съчетават цветна ехография, импулсна ДСГ и триизмерна реконструкция.

В Медицински център „Римската стена“ дуплекс доплерът се извършва при първата консултация — вижте Доплерова сонография.