Первым шагом в изучении УЗИ сосудов является понимание различия между тремя терминами: ультразвук, допплер и дуплекс. Ультразвук — это разновидность звука, который нельзя услышать, потому что его частота выше частоты, воспринимаемой человеческими органами слуха. Любой звук с частотой выше 20 кГц считается ультразвуком. Современные ультразвуковые аппараты используют частоты в пределах 1—30 МГц, но обычно частотный диапазон составляет 2-10 МГц.

Допплерометрия — это измерение изменения частоты, вызванное перемещением отражателя звука, например клеток крови. Чтобы обнаружить изменения частоты при допплерометрии, используется ультразвук; но это. очевидно, не эквивалентно самому ультразвуку. При УЗИ сосудов используется эффект Допплера, чтобы создать комплексное изображение на основе ультразвука. Вспомните изменение гудка поезда по мере его приближения или удаления. Такое изменение высоты звука называют допплеровским эффектом.

Дуплекс означает «два в одном» (частица du — «два», plex — «складывать»). В ультразвуковом понимании, дуплекс — это объединение изображения в В-режиме и допплерографии. Некоторые специалисты при УЗИ сосудов используют термин триплекс. Триплекс означает дополнение стандартного дуплексного сканирования цветом для отображения величины и направления доплеровских изменений.

Сканирование сосудов и допплерография представляют собой широкую и сложную область клинического исследования. В этой главе рассматриваются только основы такого исследования. Нашей целью было описание физических основ допплеровского эффекта и обсуждение клинического применения ультразвуковой допплерографии.

Вообразите непрерывный источник звука, испускающий неизмененный синусоидальный сигнал с длиной волны 1. Как только звук достигает приемника, считается частотой источника. Если источник смещается в направлении наблюдателя, произведенные им волны будут сближаться около наблюдателя и расходиться друг от друга при удалении от него. Поскольку частота, которую воспринимает наблюдатель, зависит от числа дошедших до него волн за определенный промежуток времени, частота, слышимая наблюдателем, будет выше, чем фактическая исходная частота источника, в точке а и ниже в точке б. Разница между воспринятой и исходной частотами и есть допплеровская частота, появление которой вызвано движением источника звука.

Если источник звука остается неподвижным, а наблюдатель движется к нему и от него, он будет слышать больше и меньше волн в секунду соответственно, и звук будет восприниматься как более высокий или низкий по сравнению с исходной частотой. Такая закономерность не имеет значения при УЗИ сосудов, за исключением случаев возникновения артефактов, поскольку движения ультразвукового датчика или наблюдателя не определяются по допплеровской частоте.

Современные ультразвуковые аппараты посылают в ткани ультразвуковые волны. Некоторая часть ультразвуковой энергии возвращается к источнику, в основном это отражение происходит вследствие различной способности тканей проводить звук и возникает на границе между ними. Возвращенные ультразвуковые волны называют эхом, а ткани, которые порождают эхо, называют отражателями.

Если отражатели неподвижны относительно источника ультразвука, частота возвращенного эха будет та же, что и частота переданного сигнала. Когда отражателями являются красные клетки крови и их движение направлено к датчику, частота возвращенного эха будет выше (положительное изменение частоты), чем первоначальное ультразвуковое излучение. Когда кровь течет от источника ультразвука, возвращенное эхо будет более низкой частоты (отрицательная допплеровская частота), чем излучение источника.

- Читать далее "Измерение скорости потока крови в сосудах. Допплеровские режимы"