تصوير الأوعية الدموية بالموجات فوق الصوتية دوبلر بالموجات فوق الصوتية

من المعروف أن الآفات التضيقية والانسدادية للشرايين الرئيسية للرأس لها أهمية كبيرة في التسبب في أمراض الأوعية الدموية الدماغية. في الوقت نفسه، يمكن أن يستمر ليس فقط التضيق الأولي، ولكن أيضًا التضيق الشديد للشرايين السباتية والفقرية مع أعراض قليلة. في تطور أمراض الأوعية الدموية العصبية، تكون مساهمة الدورة الدموية الوريدية مهمة أيضًا، وأحيانًا تستمر أيضًا دون السريرية. يرتبط التشخيص المبكر لهذه الأمراض إلى حد كبير بأساليب الموجات فوق الصوتية الحديثة مثل TCDG والفحص المزدوج والثلاثي مع إعادة بناء ثلاثية الأبعاد للصورة، إلخ. ومع ذلك، فإن أبسط وأكثر الطرق شيوعًا لتحديد موقع الأوعية الدموية البشرية بالموجات فوق الصوتية حتى يومنا هذا لا تزال الموجات فوق الصوتية دوبلر (USDG). تتمثل المهمة الرئيسية للموجات فوق الصوتية دوبلر في طب الأوعية الدموية العصبية في تحديد اضطرابات تدفق الدم في الشرايين والأوردة الرئيسية للرأس. إن تأكيد وجود تضيق تحت سريري في الشرايين السباتية أو الفقرية، والذي يُكتشف بواسطة تصوير دوبلر بالموجات فوق الصوتية باستخدام التصوير المزدوج، أو التصوير بالرنين المغناطيسي، أو تصوير الأوعية الدماغية، يسمح بالعلاج المحافظ أو الجراحي الفعال للوقاية من السكتة الدماغية. لذا، فإن الهدف الرئيسي من تصوير دوبلر بالموجات فوق الصوتية هو تحديد عدم تناسق و/أو اتجاه تدفق الدم في الأجزاء ما قبل الدماغية من الشرايين السباتية والفقرية، والشرايين والأوردة العينية. في معظم الحالات، يُمكن تحديد وجود اضطرابات تدفق الدم المشار إليها، وجانبها، وموقعها، وطولها، وشدتها.

من أهم مزايا تصوير دوبلر بالموجات فوق الصوتية عدم وجود موانع لاستخدامه. يمكن إجراء تحديد الموقع بالموجات فوق الصوتية في أي مكان تقريبًا - في المستشفى، ووحدة العناية المركزة، وغرفة العمليات، والعيادات الخارجية، وسيارة الإسعاف، وحتى في موقع حادث أو كارثة طبيعية، شريطة توفر وحدة إمداد طاقة مستقلة.

تعتمد طريقة تصوير دوبلر بالموجات فوق الصوتية على تأثير ها دوبلر (1842)، الذي طبّق تحليلًا رياضيًا لانحراف تردد الإشارة المنعكسة من جسم متحرك. صيغة انحراف تردد دوبلر هي:

F _d = (2F ₀ xVxCosa)/c،

حيث F ₀ هو تردد إشارة الموجات فوق الصوتية المرسلة، V هي سرعة التدفق الخطي، a هي الزاوية بين محور الأوعية وشعاع الموجات فوق الصوتية، c هي سرعة الموجات فوق الصوتية في الأنسجة (1540 م/ث).

يُصدر نصف المستشعر اهتزازات فوق صوتية بتردد 4 ميجاهرتز في وضع الموجة المستمرة. أما النصف الآخر، الموجود بزاوية على سطح الجزء الناقل، فيسجل طاقة الموجات فوق الصوتية المنعكسة من تدفق الدم. صُممت البلورة الكهرضغطية الثانية للمستشعر بحيث تكون منطقة الحساسية القصوى عبارة عن أسطوانة بقياس 4.543.5 مم، وتقع على بُعد 3 مم من العدسة الصوتية للمستشعر.

وبالتالي، يختلف التردد المُرسَل عن التردد المُنعكس. يُعزل الفرق المُحدد في الترددات ويُعاد إنتاجه بواسطة إشارة صوتية أو تسجيل بياني على شكل منحنى "مغلف"، أو بواسطة مُحلل ترددات فورييه خاص على شكل مخطط طيفي. علاوة على ذلك، يُمكن تحديد اتجاه تدفق الدم، إذ إن الدورة الدموية المتجهة إلى مستشعر الموجات فوق الصوتية تزيد التردد المُستقبَل، بينما يُقلل التدفق المُوجّه في الاتجاه المُعاكس.

هناك خصوصية للدورة الدموية في الشرايين الرئيسية للرأس: عادةً، لا ينخفض تدفق الدم إلى الصفر في أي مرحلة من مراحل الدورة القلبية، أي أن الدم يتدفق إلى الدماغ باستمرار. في الشريانين العضدي وتحت الترقوة، تصل السرعة الخطية لتدفق الدم بين دورتين متجاورتين من انقباض القلب إلى الصفر دون تغيير اتجاهه، وفي الشريانين الفخذي والمأبضي، تحدث فترة قصيرة من الدوران العكسي عند نهاية الانقباض. وفقًا لقوانين الهيدروديناميكية (يمكن اعتبار الدم أحد أشكال ما يسمى بالسائل النيوتوني)، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التدفقات.

• متوازي، حيث يكون معدل تدفق جميع طبقات الدم، المركزية والجدارية، متساويًا تقريبًا. هذا النمط من التدفق نموذجي للأبهر الصاعد.
• مكافئ، أو صفائحي، يتدرج فيه تدرج الطبقات المركزية (السرعة القصوى) والجدارية (السرعة الدنيا). يكون الفرق بين السرعتين في أقصى سرعة في الانقباض وأدنى سرعة في الانبساط، ولا تختلط هاتان الطبقتان. يُلاحظ نمط مماثل لتدفق الدم في الشرايين الرئيسية غير المتأثرة بالرأس.
• يحدث التدفق المضطرب أو الدوامي نتيجةً لعدم استواء جدار الأوعية الدموية، خاصةً في حالات التضيق. ثم تتغير خصائص التدفق الصفحي تبعًا لقرب الممر المباشر والخروج من موقع التضيق. تختلط طبقات الدم المنظمة بسبب الحركات العشوائية لكريات الدم الحمراء.