四肢血管(二)
2. 多普勒角度θ的校正 診斷動脈狹窄時,需要準確測量血流速度並進行頻譜波形分析,多普勒角度校正非常重要。其本質意思是測量血流與多普勒聲束之間的角度,在後處理中用此角度來計算血流速度。
(1)多普勒角度校正時的參考標杆:在平直的正常動脈,最高血流速度在動脈中軸線,多普勒角度校正可以以血管壁為參考標竿,與血管璧平行即可(圖1)。在動脈狹窄時,由於動脈粥樣硬化斑塊多為非對稱性,狹窄處血流束的方向往往與血管璧並不平行。此時,角度校正應以血流束最窄處的血流束長軸為參考標竿,而非血管壁。
(2)多普勒角度θ必須≤60°:採集多普勒頻譜時,多普勒角度必須≤60°,這已經成為血管超聲檢查的規範。
採集多普勒頻譜時,對多普勒角度的校正,是跟據肉眼觀察彩色多普勒血流圖像,手工調節角度旋鈕完成的,因此可能存在角度校正不準確的問題;同時,超聲儀的多普勒角度並非呈完全連續性,例如,在有的超聲儀,我們調節旋鈕增大多普勒角度時,角度往往從54°跳到56°,再到58°等,超聲儀本身沒有設置55°、57°、59°等多普勒角度。所以,從理論上講,實際工作中多普勒角度的校正,一般都會存在一定的誤差。
多普勒角度誤差,會造成流速測量誤差。多普勒角度大小不同時,角度誤差所導致的血流速度誤差並不相同。圖2顯示在不同多普勒角度下進行角度校正時,每誤差1°所造成的速度誤差。從圖中可以看出,多普勒角度較小時,角度誤差1°所造成的速度誤差較小。當多普勒角度為60°,角度誤差1°造成的速度誤差約為5%。當多普勒角度大於60°時,角度誤差1°所造成的速度誤差明顯增大,幾乎不可能測量到準確速度。
由於歷史原因,動脈狹窄的多普勒超聲診斷標準多是採用60°的角度建立的,所以有人主張採用恆定的60°角度測量動脈血流速度,也有人認為45°~60°即可。不主張採用多普勒角度過小。對大的血管,角度過小,如0°,也將影響流量計算的準確性。
圖2 流速測量的誤差與多普勒角度的關係示意圖
3. 取樣容積大小 超聲儀二維圖像顯示了取樣容積的長度,單位為mm。超聲檢查時,通過調節取樣門寬度(sampling range- gate width,即圖1中箭頭2和箭頭3所指的兩條平行線之間的距離)來調節取樣容積大小。外周動脈超聲檢查中,我們採集多普勒頻譜的用處可以劃分為3大類:
(1)用於診斷動脈狹窄時,需要進行頻譜波形分析並準確測量血流速度:為此目的採集多普勒頻譜時,取樣容積應該盡量小,通常將其長度調至1.5 mm,而非血管內徑的1/3、1/2或與管徑一樣寬等。主要原因如下:①外周動脈狹窄時,狹窄處的血流束往往很細,只有使用小的取樣容積才能敏感地採集到最高流速;②正常動脈從動脈壁到動脈中軸線的血流速度呈從零到最高值的梯度分布,如果取樣容積過大,則取樣容積內有各種流速的紅細胞,血流速度差很大,在多普勒頻譜上表現頻帶增寬。這樣可能會錯誤地判斷異常波形;③血管橫截面上不同點的血流動力學表現不同,如頸總動脈分叉處,只有採用小取樣容積才能詳細分析血管中複雜的血流動力學變化。
當然,在以下幾種情況下可以將取樣容積的長度適當加大:外周動脈搏動明顯採集多普勒頻譜困難時;採集腎內動脈頻譜使用很小的取樣容積困難時等。
(2)觀察血流方向或頻譜波形特點(如是否為三相波等),或測量動脈的阻力指數、搏動指數等:多普勒取樣容積的大小可不進行嚴格要求,取樣容積的長度可以為動脈內徑的1/3、1/2等。從多普勒原理來講,取樣容積較大時,其涵蓋的紅細胞數量多,可能比較容易採集到多普勒頻譜。
(3)測量血流量時:目前的超聲儀採用脈衝多普勒測量血流量時,則取樣容積的長度調為取樣線與血管內壁的交叉點之間的距離。
4. 取樣容積位置 正確置放取樣容積是一個很重要的問題。①取樣容積的置放必須在彩色多普勒指導下完成。早期使用黑白超聲,在灰階超聲指導下置放取樣容積,但這種置放具有盲目性,可能未能準確放置,獲得的多普勒頻譜不能確切反映血管的血流狀態。例如,在彎曲的動脈中,血流速度最快的地方並不在血管中軸線;由低回聲斑塊引起的動脈狹窄,灰階超聲難以辨認最窄處;②正常動脈頻譜的採集:血管為圓柱形三維立體結構,二維超聲顯示的僅是血管長軸二維切面。對於較直的正常動脈,採集頻譜時應仔細調節探頭,以同時達到兩個目標:首先,超聲切面與血管長軸平行,這時在圖像上血管內徑均勻一致;其次,顯示出血管最大內徑,動脈前、後壁內膜顯示最清晰。同時達到上述2個目標,超聲切面即穿過血管的中軸線,這時,在彩色多普勒指導下將取樣容積置放在血管中心處(圖1),就可以採集到血管中軸線處的多普勒頻譜,測量到動脈的最快血流速度;③動脈狹窄處頻譜採集:取樣容積必須準確放置在最狹窄區域,採集最高血流速度。彩色多普勒能顯示血流束的寬窄,在其引導下能快速將取樣容積置放於最狹窄處區域(血流束最窄處)。在實際工作中,一般在彩色血流圖像引導下,將取樣容積放於「最窄處」,然後再緩慢移動取樣容積,直到探測到最高血流速度。
5. 增益大小 增益(Doppler gain)大小直接影響到多普勒頻譜質量,以合適為宜,增益過高或過低均會影響血流速度測量的準確性。增益過高使測量的血流速度增大,評估動脈狹窄程度時,可能高估動脈狹窄程度。同時增益過大還可能造成頻譜頻窗變小或消失,頻帶增寬,將正常動脈的層流狀態判斷為異常的湍流。相反,增益過低,頻譜顯示不清,也影響分析和測量的準確性。
小結 上肢、下肢或頸動脈脈衝多普勒頻譜採集時,應選擇較小的多普勒角度(圖1:多普勒取樣線1與多普勒取樣游標4的夾角)(≤60o)以減少動脈流速測量誤差;選擇較小的多普勒取樣容積(圖1:2與3兩條線之間距離)(通常為1.5mm)以減少取樣容積過大引起的頻譜增寬。具體操作時首先調節超聲探頭與體表的角度以及多普勒取樣線的傾斜度,然後將取樣容積移動到動脈內需要測定流速處,調節多普勒取樣游標使其與該動脈血流方向一致,最後激活脈衝多普勒超聲採得動脈特定部位的脈衝多普勒頻譜。
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