Допплерівське ультразвукове дослідження в акушерстві
Ефект Допплера, названий на честь його першовідкривача професора Празького університету австрійського фізика і астрономаКрістіана Допплера, полягає в тому, що частота будь-якого синусоїдального сигналу (у нашому випадку ультразвукового) при відображенні від рухомого об'єкта, що рухається, змінюється про. Під час руху об'єкта у бік датчика, що генерує ультразвук, частота відбитого сигналу збільшується. І навпаки, при відображенні від об'єкта, що віддаляється, частота сигналу зменшується. У першому випадку відбувається стиснення синусоїди відбитого сигналу, у другому - розтягнення її. Вимірюючи частоту відбитого сигналу і знаючи частоту посланого сигналу, можна зміни (зрушення) частоти визначити швидкість руху досліджуваного об'єкта у бік, паралельному ходу УЗ-променя. При русі об'єкта під кутом щодо УЗ-променя визначення швидкості вноситься відповідна поправка на величину кута.
У медицині найчастіше допплерівське дослідження використовують для вимірювання швидкості руху крові судинами. При цьому об'єктом, що рухається, від якого відбиваються ультразвукові хвилі, є еритроцити (червоні кров'яні клітини).
Існують два основні види доплерівських досліджень - безперервна та імпульсна доплерографія (Д). У безперервному режимі постійно працюють два п'єзокерамічні кристали - передавач і приймач УЗ-коливань. Цей режим найчастіше використовують для оцінки струму крові по великих судинах, що залягають на відносно невеликій глибині. В акушерстві переважно застосовують імпульсний режим. У цьому випадку УЗ-датчик може працювати в досить складній послідовності перемикань, коли лікар спочатку у двовимірному режимі отримує зображення плода, судин або пуповини. Потім він на екраніприладу поєднує мітку так званого з досліджуваною судиною. Потім апарат перемикається в доплерівський режим і з цього на екрані приладу відтворюється сигнал кровотоку. При цьому 1/10 часу роботи датчик генерує імпульсно УЗ-коливання з частотою 3-5 МГц, а 9/10 часу реєструє відбиті сигнали. Як і у випадку з двовимірним режимом, за секунду робиться понад тисячу таких перемикань.
Розглянемо допплерівське дослідження з прикладу вимірювання швидкості кровотоку в артерії пуповини. По артерії пуповини кров тече від плоду до плаценти, де насичується киснем та поживними речовинами. Допплерограма представлена у вигляді пульсуючого сигналу. Піки цього сигналу відповідають збільшенню швидкості перебігу крові від плода до плаценти в момент систоли (скорочення) серця. Тому ці вершини називаються систолічними. У той момент, коли серце наповнюється кров'ю (тобто знаходиться у фазі діастоли), кров продовжує текти від плода до плаценти, але вже за інерцією і тому з меншою швидкістю. Мінімальне значення цієї швидкості відповідає амплітуді діастолічного струму крові. Очевидно, що чим більший опір чинять току крові судини плаценти, тим меншою буде швидкість (амплітуда) цього діастолічного потоку. Тому відношення S/D систолічного (S) до діастолічного (D) компонентів струму крові використовують як міру судинного опору плаценти. Перевагою цього показника S/D є те, що величина його не залежить від кута між струмом крові артерією пуповини і напрямом поширення УЗ-променя. Це зручно, т.к. пуповина багаторазово згинається і поєднати напрямок судини та УЗ-променя практично неможливо.
У ході розвитку та прогресування вагітності плацента збільшується в обсязі, у ній зростає кількість судин, щосупроводжується збільшенням сумарного поперечного перерізу судин. В результаті, зі збільшенням терміну вагітності судинний опір плаценти зменшується і, отже, відношення S/D теж зменшується. Поряд із цим показником S/D в акушерстві часто використовують похідні від нього - так званий "пульсаційний індекс", а також "індекс резистентності". Вважаються вони дещо по-різному, але так як у формули з розрахунку входять ті самі показники S і D, то в ході вагітності значення їх теж зменшується. Отже, абсолютне значення цих показників має сенс лише тоді, коли ми одночасно знаємо термін вагітності, т.к. кожному терміну відповідають свої межі нормальної зміни показників допплерограми.
Найбільш часта патологія вагітності - так званий токсикоз другої половини вагітності (або, як його тепер називають, гестоз) супроводжується збільшенням опору судин плаценти, погіршенням матково-плацентарного перенесення кисню та поживних речовин та подальшою затримкою розвитку плода. Наслідком наростання опору судин плаценти є збільшення показника S/D порівняно з нормальним для цього терміну. Іншими словами, збільшення опору судин плаценти призводить до того, що в діастолі швидкість перебігу крові по артерії пуповини сповільнюється, а сам діастолічний компонент D – зменшується. У важких випадках синдрому затримки розвитку плода на тлі важкого гестозу опір судин плаценти може збільшуватися настільки, що потік крові від плода до плаценти в діастолу повністю зупиняється. Тому таке явище лікарі називають допплерограмоюз "нульовим" кровотоком. Найважчим проявом фето-плацентарної недостатності є таке збільшення судинногоопору плаценти, при якому в діастолі відбувається зворотний потік крові від плаценти до плода. Таке явище називають "негативний" кровотік в артерії пуповини. Як правило, така картина супроводжується важким стражданням плода і є серйозним свідченням негайного проведення операції кесаревого розтину.
Як вже було сказано у статті, присвяченій ультразвуковому дослідженню плода, доплерографія є обов'язковим елементом дослідження у другому та третьому триместрах вагітності. При проведенні доплерівського дослідження артерії пуповини ми оцінюємо фето-плацентарний кровообіг. Для дослідження материнського (маточного) сегмента кровообігу необхідно отримати допплерограму з маткових артерій, що живлять матку з обох сторін. Приклад запису кровотоку з маткової артерії представлений малюнку. При підвищенні опору судин матки, які безпосередньо беруть участь у перенесенні кисню та поживних речовин від матері до плода (так званих спіральних артерій) на допплерограмі маткової артерії також спостерігається зменшення діастолічного компонента кровотоку. Деякі УЗ-апарати експертного класу, що мають дуже високу роздільну здатність, дозволяють реєструвати кровотік у власне спіральних артеріях. Однак це дослідження не входить до обов'язкового стандарту.
При виявленні синдрому затримки розвитку плода (СЗРП) та змін кровотоку в артерії пуповини бажано досліджувати потік крові та в інших судинах плода. По-перше, у середній мозковій артерії. Іноді потрібно оцінити внутрішньосерцевий кровообіг або струм крові в легеневій артерії та аорті плода. Можливості звичних ультразвукових апаратів не завжди дозволяють провести такі дослідження. Бажано, щоб прилад мав режимкольоровогодоплерівського картування або, як кажуть, "кольоровим" доплером. Особливістю цього режиму є те, що потік крові у певній ділянці екрану (при спостереженні у двовимірному режимі) забарвлюється у різні кольори. При цьому струм крові, спрямований до датчика, забарвлюється червоним кольором (і його відтінки в залежності від швидкості крові). Потік крові, спрямований від датчика, забарвлюється у синій колір. Особливо корисним цей режим стає тоді, коли необхідно отримати значення швидкості кровотоку з маленьких судин (наприклад, судин головного мозку), які погано помітні на тлі чорно-білого зображення інших структур. У цьому випадку судина або група судин добре видно у вигляді кольорових смуг пульсуючих (див. малюнок). Поставивши на таку судину маркер пробного обсягу, ми швидко і надійно можемо зареєструвати швидкість крові в мозкових або ниркових судинах. Цілком необхідний режим кольорового картування буває для діагностики деяких вад серця і вад поєднання великих судин з серцем. Особливо цінним кольоровий режим буває при діагностиці вад серця у новонароджених дітей, коли в результаті переходу на легеневе дихання і зміни тиску в правому і лівому шлуночках ряд пороків починають проявляти себе скиданнями крові через дефекти в міжшлуночковій або міжпередсердній перегородках.
Діагностична цінність доплерівського дослідження
Інтенсивний розвиток акушерської науки та вдосконалення ультразвукової техніки зробили допплерівське дослідження маткового та фетоплацентарного кровотоків абсолютно обов'язковими етапами діагностики плода у ІІ та ІІІ триместрах. Особливо це стосується тих випадків, коли при УЗД ми виявляємо синдром затримки розвитку плода. У цьому випадку бажано провести дослідження не лишеартеріального сегмента плодового кровообігу (артерія пуповини, середня мозкова артерія, серце, аорта плода), а й венозного сегмента (венозна протока, нижня порожниста вена). Паралельно часто проводять кардіотокографічне (КТГ) дослідження. Численні дослідження послідовності змін ультразвукових показників при СЗРП показують, що зміни струму крові в артерії пуповини, як правило, виникають раніше від значних відхилень КТГ.
Автор: Павло Борисович Цив'ян