Методът доплерова сонография се развива на базата на Доплеровия ефект. Той е описан през 1842 г. от австрийския математик и физик Кристиян Йохан Доплер (1805-1853 г.). Доплер наблюдава, че светлината на звездите, движещи се към земята, се променя в синьо (къса дължина на вълната), а светлината на звездите, отминаващи земята, се променя в червено (дълга дължина на вълната). Този феномен се интерпретира и математически се описва от Доплер. Математическата формула, описваща ефекта на Доплер, гласи:
?f = 2 f / c. v. cos ?,
където ?f е промяната на честотата, f е честотата на изпратения сигнал, c е скоростта на проникване, v е скоростта на кръвотока, ? е ъгълът на инсониране.
Ние ежедневно се сблъскваме с Доплеровия ефект (Фиг. 1). Звукът на сирената на линейката е с висока честота, когато тя се движи към нас с висока скорост, а когато се отдалечава - звукът става нискочестотен.
Фиг. 1 Ефект на Доплер
В човешките кръвоносни съдове червените кръвни клетки, движещи се срещу или отдалечаващи се от сонографската сонда с различна скорост на кръвотока, са информационните носители, даващи възможност за Доплерова сонография. Ехо-сигналът, отразен от червените кръвни клетки и върнат към трансдюсера, е с леко променена честота в сравнение с честотата на излъчения сигнал. Тази разлика в честотата зависи от степента и посоката на скоростта на кръвотока. Този ефект е приложен в ангиодиагностиката от Satomura през 1958 г. На практика ефектът на Доплер, приложен в съдовата диагностика, гласи, че разликата между честотите на излъчената и отразената от еритроцитите ултразвукова вълна е пропорционална на скоростта на движението им. Тази информация, посредством сложна апаратура, се обработва и дава възможност да се интерпретират някои параметри като: скорост на кръвотока, пулсатилен индекс, периферно съпротивление и др.
Принцип на метода: Възбуден от генератор пиезоелектричен кристал, излъчва ултразвукови вълни, които се насочват през кожата към изследвания съд (артерия или вена). Отразените от движещите се формени елементи на кръвта (еритроцити и др.) ултразвукови вълни променят своята честота (Доплеров ефект). Те се възприемат чрез приемателен кристал (Фиг. 2) и високоговорител като звук или се регистрират графично. Високите тонове отразяват по-високата скорост на кръвотока, ниските – по-ниска скорост. Ултразвуковите вълни се изпращат с определена честота (обикновено 2-8MHz). Дълбочината на проникване в тъканите е по-голяма при използване на по-ниски честоти.
Фиг.2 Принципно устройство на УЗДоплеров апарат
Видове Доплер- сонографски методи
Непрекъснатовълнова Доплерсонография (Continuous Wavе Doppler ) При непрекъснатата доплерсонография апаратурата излъчва непрекъснат ултразвуков сигнал, който, в зависимост от скоростта на движение на еритроцитите, посредством Доплеровия ефект се приема, обработва и представя като звук или доплерсонографска крива, която има различни характеристики за артериите или вените. При патологични съдови промени се получават характерни промени в сигнала и сонограмата. Артериално Доплерово изследване (Фиг.3) дава възможност да се установят проксимални артериални тромбози или стенози, както и да се измери периферно артериално налягане на съответния крайник.
Фиг. 3 Изследване на периферно налягане на a.dorslis pedis
Импулсна Доплерсонография (PW Doppler ) При импулсната доплерсонография сигналът се излъчва през определени интервали, което позволява и количествена оценка на кръвотока през съда. Получените данни се обработват от компютър, визуализират се на екран и могат да служат за база за последващ спектрален анализ.
Дуплекс-скениращо изследване (Duplex –scaning) Дуплекс-скениращото изследване представлява комбинация между ултразвукова ехография (B-mode, 2D, real-time imaging) и импулсна Доплерсонография (PW Doppler), като обединява информационните възможности на двата метода. При съвремените модели, наричани триплекс-скениращи устройства, чрез компютърна обработка кръвният ток в съдовете се изобразява с червен цвят при кръвоток срещу хода на ултразвуковите вълни (артериален), син - за кръвоток по хода на ултразвуковите вълни (венозен) или цвят в цялата цветова гама (завихрен кръвоток). С тази апаратура, която притежава висока разделителна способност, е възможно да се извършат множество срезове по хода на съда в различни проекции, да се изследва прецизно съдовата стена, дори да се извърши морфологична характеристика на атероматозното плака или на инсуфициентна венозна клапа. Особено важно е възможността за визуализиране на вътресъдовата тромбоза. Най-новите комбинирани устройства за ултразвукова диагностика съчетават цветната ултразвукова ехография, импулсната ДСГ и триизмерната компютърна реконтрукция на образа на съда. Всичко това ги прави още по-съвършени, даващи изключително богата информация за кръвоносните съдове на цялото тяло (Фиг. 4), каквато никое друго изследване не може да предостави. Днес няма модерна съдова лаборатория в света, която да не разполага с апаратура от този тип за пълноценно функционално и образно изследване на кръвоносните съдове.
