Допплеровское ультразвуковое исследование в акушерстве

Эффект Допплера, названный в честь его первооткрывателя профессора Пражского университета австрийского физика и астронома Кристиана Допплера, заключается в том, что частота любого синусоидального сигнала (в нашем случае ультразвукового) при отражении от движущегося объекта изменяется пропорционально скорости его движения. При движении объекта в сторону датчика, генерирующего ультразвук, частота отраженного сигнала увеличивается. И наоборот, при отражении от удаляющегося объекта частота сигнала уменьшается. В первом случае происходит как бы сжатие синусоиды отраженного сигнала, во втором - растяжение ее. Измеряя частоту отраженного сигнала и зная частоту посланного сигнала, можно по изменению (сдвигу) частоты определить скорость движения исследуемого объекта в направлении, параллельном ходу УЗ-луча. При движении объекта под углом относительно УЗ-луча для определения скорости вносится соответствующая поправка на величину угла.

В медицине чаще всего допплеровское исследование используют для измерения скорости движения крови по сосудам. При этом движущимся объектом, от которого отражаются ультразвуковые волны, являются эритроциты (красные кровяные клетки).

Существуют два основных вида допплеровских исследований - непрерывная и импульсная допплерография (Д). В непрерывном режиме постоянно работают два пьезокерамических кристалла - передатчик и приемник УЗ-колебаний. Этот режим чаще всего используют для оценки тока крови по крупным сосудам, залегающим на относительно небольшой глубине. В акушерстве в основном применяют импульсный режим. В этом случае УЗ-датчик может работать в достаточно сложной последовательности переключений, когда врач сначала в двумерном режиме получает изображение плода, его сосудов или пуповины. Затем он на экране прибора совмещает метку так называемого <пробного объема> с исследуемым сосудом. Затем аппарат переключается в допплеровский режим и из этого <пробного объема> на экране прибора воспроизводится сигнал кровотока. При этом 1/10 времени работы датчик импульсно генерирует УЗ-колебания с частотой 3-5 МГц, а 9/10 времени регистрирует отраженные сигналы. Как и в случае с двумерным режимом, в секунду делается более тысячи таких переключений.

Рассмотрим допплеровское исследование на примере измерения скорости кровотока в артерии пуповины. По артерии пуповины кровь течет от плода к плаценте, где насыщается кислородом и питательными веществами. Допплерограмма представлена в виде пульсирующего сигнала. Пики этого сигнала соответствуют увеличению скорости течения крови от плода к плаценте в момент систолы (сокращения) сердца. Поэтому эти пики называются систолическими. В тот момент, когда сердце наполняется кровью (т.е. находится в фазе диастолы) кровь продолжает течь от плода к плаценте, но уже по инерции и поэтому с меньшей скоростью. Минимальное значение этой скорости соответствует амплитуде диастолического тока крови. Очевидно, что чем большее сопротивление оказывают току крови сосуды плаценты, тем меньше будет скорость (амплитуда) этого диастолического потока. Поэтому отношение S/D систолического (S) к диастолическому (D) компонентам тока крови используют как меру сосудистого сопротивления плаценты. Преимуществом этого показателя S/D является то, что величина его не зависит от угла между током крови по артерии пуповины и направлением распространения УЗ-луча. Это очень удобно, т.к. пуповина многократно изгибается и совместить направление сосуда и УЗ-луча практически невозможно.

В ходе развития и прогрессирования беременности плацента увеличивается в объеме, в ней возрастает количество сосудов, что сопровождается увеличением суммарного поперечного сечения сосудов. В результате, по мере увеличения срока беременности сосудистое сопротивление плаценты уменьшается и, следовательно, отношение S/D тоже уменьшается. Наряду с этим показателем S/D в акушерстве часто используют производные от него - так называемый "пульсационный индекс", а также "индекс резистентности". Считаются они несколько по-разному, но так как в формулы по расчету входят все те же показатели S и D, то в ходе беременности значение их тоже уменьшается. Таким образом, абсолютное значение этих показателей имеет смысл только тогда, когда мы одновременно знаем срок беременности, т.к. каждому сроку соответствуют свои пределы нормального изменения показателей допплерограммы.

Наиболее частая патология беременности - так называемый токсикоз второй половины беременности (или, как еготеперь называют, гестоз) сопровождается увеличением сопротивления сосудов плаценты, ухудшением маточно-плацентарного переноса кислорода и питательных веществ и последующей задержкой развития плода. Следствием нарастания сопротивления сосудов плаценты является увеличение показателя S/D по сравнением с нормальным для этого срока. Другими словами, увеличение сопротивления сосудов плаценты приводит к тому, что в диастолу скорость течения крови по артерии пуповины замедляется, а сам диастолический компонент D - уменьшается. В тяжелых случаях синдрома задержки развития плода на фоне тяжелого гестоза сопротивление сосудов плаценты может увеличиваться настолько, что ток крови от плода к плаценте в диастолу полностью останавливается. Поэтому такое явление врачи называют допплерограмма с "нулевым" кровотоком. Самым тяжелым проявлением фето- плацентарной недостаточности является такое увеличение сосудистого сопротивления плаценты, при котором в диастолу происходит обратный ток крови от плаценты к плоду. Такое явление называют "отрицательный" кровоток в артерии пуповины. Как правило, такая картина сопровождается тяжелым страданием плода и является серьезным показанием к немедленному проведению операции кесарева сечения.

Как уже было сказано в статье, посвященной ультразвуковому исследованию плода, допплерография является обязательным элементом исследования во втором и третьем триместрах беременности. При проведении допплеровского исследования артерии пуповины мы оцениваем фето-плацентарное кровообращение. Для исследования материнского (маточного) сегмента кровообращения необходимо получить допплерограмму из маточных артерий, питающих матку с обеих сторон. Пример записи кровотока из маточной артерии представлен на рисунке. При повышении сопротивления сосудов матки, непосредственно участвующих в переносе кислорода и питательных веществ от матери к плоду (так называемых спиральных артерий) на допплерограмме маточной артерии тоже наблюдается уменьшение диастолического компонента кровотока. Некоторые УЗ-аппараты экспертного класса, обладающие очень высокой разрешающей способностью, позволяют регистрировать кровоток в собственно спиральных артериях. Однако, это исследование не входит в обязательный стандарт.

При обнаружении синдрома задержки развития плода (СЗРП) и изменений кровотока в артерии пуповины желательно исследовать ток крови и в других сосудах плода. Во-первых, в средней мозговой артерии. Иногда нужно оценить внутрисердечное кровообращение или ток крови в легочной артерии и аорте плода. Возможности обычных ультразвуковых аппаратов не всегда позволяют провести такие исследования. Желательно, чтобы прибор обладал режимом цветного допплеровского картирования или, как говорят, "цветным" допплером. Особенностью этого режима является то, что поток крови в определенной области экрана (при наблюдении в двумерном режиме) окрашивается в различные цвета. При этом ток крови, направленный к датчику, окрашивается в красный цвет (и его оттенки в зависимости от скорости крови). Поток крови, направленный от датчика, окрашивается в синий цвет. Особенно полезным этот режим становится тогда, когда необходимо получить значения скорости кровотока из маленьких сосудов (например, сосудов головного мозга), плохо различимых на фоне черно-белого изображения других структур. В этом случае сосуд или группа сосудов хорошо видны в виде цветных пульсирующих полос (см. рисунок). Поставив на такой сосуд маркер пробного объема, мы быстро и надежно можем зарегистрировать скорость тока крови в мозговых или почечных сосудах. Совершенно необходим режим цветного картирования бывает для диагностики некоторых пороков сердца и пороков сопряжения крупных сосудов с сердцем. Особенно ценным цветной режим бывает при диагностике пороков сердца у новорожденных детей, когда в результате перехода на легочное дыхание и изменения давления в правом и левом желудочкахряд пороков начинают проявлять себя сбросами крови через дефекты в межжелудочковой или межпредсердной перегородках.

Диагностическая ценность допплеровского исследования

Интенсивное развитие акушерской науки и совершенствование ультразвуковой техники сделали допплеровское исследование маточного и фетоплацентарного кровотоков совершенно обязательными этапами диагностики плода во II и III триместрах. Особенно это относится к тем случаям, когда при УЗИ мы обнаруживает синдром задержки развития плода. В этом случае желательно провести исследование не только артериального сегмента плодового кровообращения (артерия пуповины, средняя мозговая артерия, сердце, аорта плода), но и венозного сегмента (венозный проток, нижняя полая вена). Параллельно часто проводят кардиотокографическое (КТГ) исследование. Многочисленные исследования последовательности изменений ультразвуковых показателей при СЗРП показывают, что изменения тока крови в артерии пуповины, как правило, возникают раньше значимых отклонений КТГ.

2007-06-14