血流測定は、以前はカラードップラー超音波のつまらない機能でした。現在、血液透析のバスキュラーアクセス分野における超音波の継続的な普及により、その要求はますます厳しくなってきています。超音波を使用して産業パイプライン内の流体の流れを測定することは非常に一般的ですが、人体の血管の血流測定にはあまり注目されていませんでした。それには理由があります。産業用パイプラインと比較すると、人体の血管は目に見えない皮膚の下に埋まっており、チューブの直径は大きく異なります（たとえば、AVF前の血管の直径は2mm未満であるものもあれば、AVFではそれより大きいものもあります）成熟後は 5mm 未満）、一般に非常に弾力性があり、流量測定に多大な不確実性をもたらします。本稿では、血流測定に影響を与える要因を簡単に分析し、これらの要因から実際の操作を導き、血流測定の精度と再現性を向上させます。
血流推定の式は次のとおりです。
血流量＝平均時間流量×断面積×60（単位：ml/min）
式は非常に簡単です。それは、単位時間あたりに血管の断面を流れる流体の体積にすぎません。推定する必要があるのは、断面積と平均流量という 2 つの変数です。
上式の断面積は、血管が硬い円管であるという仮定に基づいており、断面積 = 1/4*π*d*d (d は血管の直径) 。しかし、実際の人間の血管は弾力性があり、圧迫され変形しやすいのです（特に静脈）。したがって、チューブの直径を測定するときや流量を測定するときは、血管ができるだけ圧迫されたり、変形したりしないようにする必要があります。縦断面をスキャンする場合、無意識に力がかかっている場合が多いため、一般的にはパイプ径の測定は断面で完了することをお勧めします。外力により横断面が圧迫されていない場合、血管は一般に略円形であるが、圧迫された状態では横長の楕円形となることが多い。自然状態での血管径を測定し、その後の縦断面測定の参考となる比較的標準的な直径測定値を得ることができます。
血管の断面を測定する際には、血管を圧迫しないようにするだけでなく、超音波画像の断面に対して血管が垂直になるように注意する必要があります。皮下にある血管なので垂直かどうかはどうやって判断するのでしょうか？プローブの撮像断面が血管に対して垂直でない（血管が圧迫されていない）場合、得られる断面画像も押し出しによる水平楕円とは異なる正立楕円となる。プローブの傾斜角が大きいほど、楕円はより顕著になります。同時に、傾きにより、入射した超音波のエネルギーの多くが他の方向に反射され、探触子で受信されるエコーが少なくなり、画像の明るさが低下します。したがって、画像が最も明るい角度でプローブが血管に対して垂直であるかどうかを判断するのも良い方法です。
血管の歪みを避け、プローブを血管に対してできるだけ垂直に保つことにより、実践すれば血管の断面直径を正確に測定することが容易に達成できます。ただし、各測定の結果には依然として多少のばらつきがあります。血管は鋼管ではない可能性が高く、心周期中の血圧の変化に応じて拡張または収縮します。下の写真は、B モード超音波と M モード超音波による頸動脈パルスの結果を示しています。M 超音波で測定される収縮期直径と拡張期直径の差は約 10% になる可能性があり、直径の 10% の差は断面積の 20% の差をもたらす可能性があります。血液透析へのアクセスには高流量が必要であり、血管の脈動は通常よりも顕著です。したがって、測定のこの部分の測定誤差または再現性は許容されるのみです。特に良いアドバイスはありませんので、時間があるときにもう少し測定し、平均値を選択してください。
横断面図では、血管の具体的な配置やプローブ部分との角度を知ることができないため、血管の縦方向図では、血管の配置と、容器の配置方向とのなす角度を観察することができます。ドップラー走査線を測定できます。したがって、血管内の血液の平均流速の推定は、縦方向のスイープの下でのみ実行できます。船舶の縦方向のスイープは、ほとんどの初心者にとって困難な作業です。シェフが円柱状の野菜をスライスするときと同じように、ナイフは通常横方向の面でスライスされます。信じられない場合は、アスパラガスを縦方向の面でスライスしてみてください。アスパラガスを縦に切るとき、アスパラガスを半分に分けるには、慎重にナイフを上まで置く必要がありますが、ナイフの平面が軸をちょうど横切ることができるようにする必要があります。そうでないとナイフが硬くなります。アスパラガスは横に転がるはずです。
血管の長手方向の超音波掃引にも同じことが当てはまります。血管の長手方向の直径を測定するには、超音波断面が血管の軸を通過する必要があり、その場合にのみ超音波が血管の前壁と後壁に垂直に入射します。プローブがわずかに横向きである限り、入射超音波の一部は他の方向に反射され、実際の超音波ビームのスライス (音響レンズの焦点) が厚いという事実と相まって、プローブが受信するエコーが弱くなります。いわゆる「部分体積効果」があり、血管壁のさまざまな位置および深さからのエコーが混合されるため、画像がぼやけ、管壁が滑らかに見えなくなります。したがって、血管のスキャンされた縦断面の画像を観察することにより、壁が滑らかで、鮮明で、明るいかどうかを観察することによって、スキャンされた縦断面が理想的であるかどうかを判断できます。動脈をスキャンすると、理想的な縦方向のビューで内膜も明確に観察できます。理想的な縦方向 2D 画像を取得した後の直径測定は比較的正確であり、その後のドップラー フロー イメージングにも必要です。
ドップラー フロー イメージングは、一般に、2 次元カラー フロー イメージングと、サンプリング ゲート位置が固定されたパルス波ドップラー (PWD) スペクトル イメージングに分類されます。カラーフローイメージングを使用して、動脈から吻合部、次に吻合部から静脈までの連続的な縦方向のスイープを実行でき、カラーフローの速度マップにより、狭窄や閉塞などの異常な血管セグメントを迅速に特定できます。ただし、血流測定の場合、これらの異常な血管セグメント、特に吻合部や狭窄部の位置を避けることが重要です。これは、血流測定に理想的な位置は比較的平坦な血管セグメントであることを意味します。これは、十分に長い直線部分でのみ血流が安定した層流になる傾向があるのに対し、狭窄や動脈瘤などの異常な場所では流れの状態が急激に変化し、渦流や乱流が発生する可能性があるためです。以下に示す正常な頸動脈と狭窄した頸動脈のカラーフロー図では、層流状態の流れは、血管の中心の流速が高く、壁近くの流速が低下するのに対し、狭窄部分では流速が低下するという特徴があります。特に狭窄部の下流）では、血流状態が異常となり、血球の流れ方向が乱れ、カラーフロー画像が赤青に乱れます。
投稿日時: 2022 年 2 月 7 日
