Глава 3. Ультразвуковая ангиография

УЗ-ангиография — это собирательное понятие, куда входит несколько способов получения УЗ-изображений сосудов: цветовое допплеровское картирование (ЦДК), энергетическое картирование (ЭК), методики гармонического изображения, трехмерная реконструкция сосудов, технология бесконтрастной микроангиографии, искусственное контрастирование с помощью внутривенно вводимых контрастных веществ. Все перечисленные способы получения УЗ-изображений вносят различный вклад в отображение сосудистых структур, но каждый из них способствует подчеркнутой визуализации и выделению стенок сосудов и их русла, несет информацию о характере гемодинамики.

Цветовое допплеровское картирование

Цветовая допплерография в дуплексном и триплексном режимах стала доступной с начала 1990-х годов. С помощью этого метода имеется возможность визуально отображать движение красных кровяных телец, то есть эритроцитов. Метод ориентирован на определение скорости движения эритроцитов и направления этого движения. В основе метода лежит отображение с помощью цвета частотного сдвига (эффект Допплера). Эритроциты, направляющиеся к датчику, получают на экране монитора отображение в виде красного сигнала (положительный сдвиг), а от датчика — в виде синего сигнала (отрицательный сдвиг). При этом более светлые тона цвета указывают на более высокую скорость движения эритроцитов и обычно присутствуют в опухолевых сосудах. Получение качественных цветовых допплерограмм напрямую связано с адекватной настройкой цветового фильтра, порога отсечения сигнала на мелкие сосуды опухоли, высокой частоты, низкой Pulse Repetition Frequency (частоты повторения импульсов), мощности. Размер допплеровского курсора должен быть настроен на соответствующий калибр сосуда, чтобы снизить выраженность артефактов и повысить чувствительность допплера [3, 6, 9].

Метод ЦДК имеет ряд ограничений, которые существенно снижают его диагностические возможности. Так, информация о потоке крови зависит от угла УЗ-сканирования, а сосуды, располагающиеся перпендикулярно к датчику, вообще не получают своего отображения. Довольно часто при ЦДК возникают артефакты в виде aliasing effect, которые путают цветовую картинку. Но наиболее значимым ограничением следует считать невозможность при ЦДК получать изображения мелких сосудов с очень малой скоростью кровотока в них. Известно, что в очень мелких сосудах уловить различия в допплеровском сдвиге частот от медленно движущейся крови и движений стенки сосуда и окружающих тканей практически невозможно, так как это стоит на пороге технических возможностей прибора и законов физики. Режим ЦДК позволяет дифференцировать кистозные образования от солидных, доброкачественные от злокачественных, отражает агрессивность образования, воспалительные состояния в молочной железе. Несмотря на обнадеживающие многочисленные публикации в отношении способности ЦДК различать доброкачественные и злокачественные опухоли, до сих пор нет единых общепринятых рекомендаций и роль метода в этой связи продолжает изучаться.

Спектральная импульсно-волновая допплерография применяется для исследования кровотока в опухолях молочной железы с 1977 г., когда Р.Т. Wells и соавт. опубликовали свое исследование, продемонстрировав, что регистрация допплеровских сигналов напрямую связана с опухолевой неовакуляризацей [45].
В 1983 г. Н. Minasian и соавт. уточнили, что сосуды при импульсно-волновой допплерографии регистрировались только в пальпируемых опухолях молочной железы, в отличие от непальпируемых [31]. С этого момента началась эра применения импульсно-волновой допплерографии для выявления опухолей молочной железы.

Энергетическое допплеровское картирование

Для визуализации более мелких сосудов было предложено использовать не частотный сдвиг, а амплитуду сигналов. Методика получила название «допплеровское ЭК». Если при ЦДК используется частотный сдвиг, то при ЭК используется амплитуда эхосигнала, которая отражает плотность эритроцитов в заданном объеме. С помощью ЭК можно получать угол-независимые изображения сосудистых структур, и практически любой сосуд, идущий под любым углом и направлением, получает отображение на экране монитора. При сопоставлении изображений сосудов, полученных с помощью ЦДК и ЭК, последние имеют ряд преимуществ по чувствительности и точности передачи информации, особенно в мелких сосудах. Правда, при этом отсутствует возможность определить направление тока крови в нем. К недостаткам ЭК следует отнести высокую зависимость последнего от движения окружающих структур и возникновение так называемых артефактов движения. Метод получает информацию о допплеровской кривой, которая уже несет информацию о типе сосуда: артерия или вена, и о состоянии этого сосуда — систолическая и диастолическая скорости кровотока, скорость и время до достижения систолического пика, положительная или отрицательная диастолическая фаза, наличие диастолической вырезки. Скоростные показатели помогают рассчитать сосудистую резистентность: индекс резистентности, систоло-диастолическое отношение, пульсационный индекс. Эти показатели отражают состояние стенок сосуда, их сопротивляемость, степень выраженности мышечного слоя стенки сосуда.

Трехмерная реконструкция сосудов

Получение с помощью методики ЭК качественных изображений сосудистых структур разного калибра и направления позволило перейти к новой оценке этих сосудов, а именно построению пространственной карты сосудистого дерева. Это стало возможным с новыми компьютерными программами обработки изображений сосудов в трехмерном режиме (3D). 3D-изображения сосудов сейчас можно получать практически в реальном времени, затратив на весь процесс 20–30 с. При построении трехмерных изображений применяют либо автоматический сбор объемной информации при использовании специального трехмерного УЗ-датчика, либо поступательное перемещение исследователем обычного датчика с последующей компьютерной реконструкцией объема. Более сложные и качественные изображения исследуемых структур можно получать после обработки всех собранных данных на компьютерной станции. Новые программные возможности УЗ-метода связаны с количественным расчетом индекса васкуляризации на основе трехмерной сосудистой карты. Этими возможностями заинтересовались онкологи. Данные можно использовать для более точной и объективной оценки результатов противоопухолевого лечения.