Pomiar przepływu krwi w przypadku kolorowego dopplera był kiedyś kiepską funkcją.Obecnie, wraz z ciągłą popularyzacją ultrasonografii w zakresie dostępu naczyniowego do hemodializy, zapotrzebowanie to staje się coraz bardziej rygorystyczne.Choć bardzo powszechne jest wykorzystanie ultradźwięków do pomiaru przepływu płynów w rurociągach przemysłowych, to jednak niewiele uwagi poświęcono pomiarowi przepływu krwi w naczyniach krwionośnych w organizmie człowieka.Jest ku temu powód.W porównaniu z rurociągami przemysłowymi naczynia krwionośne w ludzkim ciele są ukryte pod skórą i są niewidoczne, a średnica rurki jest bardzo zróżnicowana (na przykład średnica niektórych naczyń przed AVF jest mniejsza niż 2 mm, a niektórych AVF jest większa niż 5 mm po dojrzałości) i są na ogół bardzo elastyczne, co powoduje dużą niepewność pomiaru przepływu.W artykule dokonano prostej analizy czynników wpływających na pomiar przepływu i wyprowadzono praktyczne działania na podstawie tych czynników, poprawiając w ten sposób dokładność i powtarzalność pomiaru przepływu krwi.
Wzór na oszacowanie przepływu krwi:
Przepływ krwi = średnie natężenie przepływu w czasie × pole przekroju poprzecznego × 60, (jednostka: ml/min)
Formuła jest bardzo prosta.Jest to po prostu objętość płynu przepływającego przez przekrój naczynia krwionośnego w jednostce czasu.Należy oszacować dwie zmienne – pole przekroju poprzecznego i średnie natężenie przepływu.
Pole przekroju poprzecznego w powyższym wzorze opiera się na założeniu, że naczynie krwionośne jest sztywną okrągłą rurką, a pole przekroju poprzecznego = 1/4*π*d*d, gdzie d jest średnicą naczynia krwionośnego .Jednak rzeczywiste naczynia krwionośne człowieka są elastyczne, które łatwo ulegają ściśnięciu i odkształceniu (szczególnie żyły).Dlatego mierząc średnicę rurki lub mierząc natężenie przepływu, należy upewnić się, że naczynia krwionośne nie są ściśnięte lub zdeformowane w największym możliwym stopniu.Skanując przekrój podłużny, w wielu przypadkach może dojść do nieświadomego działania siły, dlatego generalnie zaleca się dokończenie pomiaru średnicy rury w przekroju poprzecznym.W przypadku, gdy płaszczyzna poprzeczna nie jest ściskana przez siłę zewnętrzną, naczynie krwionośne ma zazwyczaj kształt przybliżonego koła, ale w stanie ściśniętym często ma postać poziomej elipsy.Możemy zmierzyć średnicę naczynia w stanie naturalnym i otrzymać w miarę standardową wartość pomiaru średnicy jako odniesienie do późniejszych pomiarów przekroju podłużnego.
Oprócz unikania ściskania naczyń krwionośnych, podczas pomiaru przekroju naczyń krwionośnych należy zwrócić uwagę na to, aby naczynia krwionośne były ustawione prostopadle do przekroju obrazu ultrasonograficznego.Jak ocenić, czy naczynia krwionośne są pionowe, skoro są podskórne?Jeżeli odcinek obrazujący sondy nie jest prostopadły do naczynia krwionośnego (a naczynie krwionośne nie jest ściśnięte), uzyskany obraz przekroju poprzecznego będzie również elipsą wyprostowaną, która różni się od elipsy poziomej utworzonej w wyniku ekstruzji.Gdy kąt pochylenia sondy jest większy, elipsa jest bardziej wyraźna.Jednocześnie, ze względu na nachylenie, duża część energii padającego ultradźwięku jest odbijana w innych kierunkach, a do sondy dociera jedynie niewielka ilość echa, co powoduje zmniejszenie jasności obrazu.Dlatego dobrym sposobem jest również ocena, czy sonda jest prostopadła do naczynia krwionośnego pod kątem, pod jakim obraz jest najjaśniejszy.
Unikając zniekształcenia naczynia i utrzymując sondę możliwie prostopadle do naczynia, w praktyce można łatwo uzyskać dokładny pomiar średnicy naczynia w przekroju poprzecznym.Jednak nadal będą występować pewne różnice w wynikach każdego pomiaru.Najprawdopodobniej naczynie nie jest rurką stalową i będzie się rozszerzać lub kurczyć pod wpływem zmian ciśnienia krwi podczas cyklu pracy serca.Poniższy rysunek przedstawia wyniki badania tętna na tętnicy szyjnej w badaniu USG B-mode i M-mode.Różnica między średnicą skurczową i rozkurczową mierzoną za pomocą ultrasonografii M może wynosić około 10%, a 10% różnica w średnicy może skutkować 20% różnicą w polu przekroju poprzecznego.Dostęp do hemodializy wymaga dużego przepływu, a pulsacja naczyń jest bardziej wyraźna niż normalnie.Dlatego błąd pomiaru lub powtarzalność tej części pomiaru może być tylko tolerowana.Nie ma szczególnie dobrej rady, więc po prostu wykonaj kilka dodatkowych pomiarów, gdy masz czas i wybierz średnią.
Ponieważ specyficznego ustawienia statku lub kąta względem odcinka sondy nie można poznać w widoku poprzecznym, ale w widoku wzdłużnym statku, można zaobserwować ustawienie statku i kąt pomiędzy kierunkiem ustawienia statku a kierunkiem ustawienia statku można zmierzyć linię skanowania Dopplera.Zatem oszacowanie średniej prędkości przepływu krwi w naczyniu można przeprowadzić jedynie przy przemiataniu wzdłużnym.Wzdłużny ruch statku jest trudnym zadaniem dla większości początkujących.Tak jak szef kuchni kroi warzywo kolumnowe, tak nóż zwykle kroi się w płaszczyźnie poprzecznej, więc jeśli mi nie wierzysz, spróbuj pokroić szparagi w płaszczyźnie wzdłużnej.Przecinając szparagi wzdłużnie, aby podzielić szparagi na dwie równe połowy, należy ostrożnie przyłożyć nóż do góry, ale jednocześnie zadbać o to, aby płaszczyzna noża mogła jedynie przecinać oś, w przeciwnym razie nóż będzie twardy, szparagi powinny zwinąć się na bok.
To samo dotyczy podłużnych omiatań ultradźwiękowych naczynia.Aby zmierzyć średnicę podłużną naczynia, odcinek ultradźwięków musi przejść przez oś naczynia i dopiero wtedy ultradźwięki padają prostopadle do przedniej i tylnej ściany naczynia.Dopóki sonda jest lekko lateralizowana, część padającego ultradźwięku będzie odbijana w innych kierunkach, co spowoduje słabsze echa odbierane przez sondę, co wiąże się z faktem, że rzeczywiste przekroje wiązki ultradźwiękowej (ognisko soczewki akustycznej) mają grubość: występuje tak zwany „efekt częściowej objętości”, który umożliwia mieszanie się ech z różnych miejsc i głębokości ściany naczynia, w wyniku czego obraz staje się rozmyty, a ściana rurki nie wydaje się gładka.Dlatego obserwując obraz zeskanowanego przekroju podłużnego naczynia, możemy określić, czy zeskanowany przekrój podłużny jest idealny, obserwując, czy ściana jest gładka, wyraźna i jasna.Jeśli tętnica zostanie zeskanowana, błona wewnętrzna może być wyraźnie widoczna nawet w idealnym widoku podłużnym.Po uzyskaniu idealnego obrazu podłużnego 2D pomiar średnicy jest stosunkowo dokładny i jest niezbędny także do późniejszego obrazowania przepływu Dopplera.
Obrazowanie przepływu metodą Dopplera ogólnie dzieli się na dwuwymiarowe obrazowanie przepływu w kolorze i obrazowanie widma metodą Dopplera fali pulsacyjnej (PWD) ze stałą pozycją bramki próbkującej.Możemy wykorzystać kolorowe obrazowanie przepływu do wykonania ciągłego, podłużnego omiatania od tętnicy do zespolenia, a następnie od zespolenia do żyły, a mapa prędkości przepływu koloru może szybko zidentyfikować nieprawidłowe segmenty naczyń, takie jak zwężenie i niedrożność.Jednak w przypadku pomiaru przepływu krwi ważne jest, aby unikać lokalizacji nieprawidłowych segmentów naczyń, zwłaszcza zespoleń i zwężeń, co oznacza, że idealnym miejscem do pomiaru przepływu krwi jest stosunkowo płaski odcinek naczynia.Dzieje się tak dlatego, że tylko w wystarczająco długich, prostych odcinkach przepływ krwi może mieć charakter stabilny, laminarny, podczas gdy w nieprawidłowych lokalizacjach, takich jak zwężenia lub tętniaki, stan przepływu może się gwałtownie zmienić, powodując przepływ wirowy lub turbulentny.Na przedstawionym poniżej kolorowym diagramie przepływu prawidłowej tętnicy szyjnej i zwężonej tętnicy szyjnej przepływ w stanie laminarnym charakteryzuje się dużą prędkością przepływu w centrum naczynia i zmniejszoną prędkością przepływu w pobliżu ściany, natomiast w odcinku zwężonym ( szczególnie poniżej zwężenia), stan przepływu jest nieprawidłowy, a kierunek przepływu krwinek jest zdezorganizowany, co powoduje dezorganizację czerwono-niebieskiego obrazu przepływu koloru.
Czas publikacji: 07 lutego 2022 r
