Осипов Л.В. - Ультразвуковые диагностические приборы (1035679), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Если используются дуплексные датчики электронного сканирования (линейные, конвексные и фазированные секторные), то таких проблем не возникает, так как при переключении с В-режима в допплеровский режим время от времени включается авто- Й матически В-режим, чтобы исследователь мог наблюдать двухмерное изображение и с его помощью корректировать положение датчика. Указанная особенность датчиков электронного сканирования обусловлена практически мгновенным переходом из одного режима в другой, что невозможно сделать в датчиках механического сканирования в силу инерционности сканирующего пьезопреобразователя.
Далее мы постараемся дать некоторые практические рекомендации гю настройке прибора и выбору его характеристик при работе в режиме спектрального допплера. В основном мы будем иметь в виду дуплексные приборы, так как они наиболее часто используются. Установка луча. В режиме спектрального допплера (режим О) установка УЗ луча дуплексного датчика на выбранное сечение сосуда или сердца осуществляется с помощью курсорной линии. Курсорная линия определяет направление луча, в котором будет оцениваться спектр скоростей кровотока. Следует устанавливать направление луча таким образом, чтобы угол между ним и осью сосуда был меньше Ультразвуковые сканеры со спектральным допплером 90', — чем он меньше, тем выше точность оценки скорости кровотока.
Однако при уменьшении угла до 25' и менее (критический угол) УЗ сигнал может полностью переотражаться внутри сосуда и не поступать в виде зхо-сигнала обратно на датчик. Целесообразно поэтому выбирать допплеровский угол в пределах от 30' до 70'. При использовании линейного датчика, в котором все лучи направлены перпендикулярно к его рабочей поверхности, может возникнуть трудность выполнения указанного требования, когда ось сосуда перпендикулярна оси любого из лучей датчика и получение дапплеровских сигналов невозможно (например, в случае исследования сонной артерии).
В этом случае имеет преимущество линейный датчик с возможностью изменения направления лучей. В таком датчике лучи могут быть выставлены под требуемым углом без изменения положения самого датчика относительно поверхности тела. Мощность излучения. Мощность излучения в режиме спектрального допплера необходимо по возможности снижать. Дело етом„что средний по времени уровень УЗ мощности, излучаемой в режиме О, значительно больше уровня„имеющего место в режиме В. Объясняется это большей длительностью сигналов, особенно в непрерывнаволновом допплере, а также тем, что излучение осуществляется в одном и том же луче, в отличие от режима В, где луч перемещается в процессе сканирования.
Диапазон скоростей. Диапазон скоростей (не1ос)(у гап0е) определяет максимальный интервал скоростей кроватока, оцениваемый при исследовании в режиме О. Этому диапазону соответствует вполне определенный диапазон частот допплеровского сдвига. Чаще всего на экране монито- ра отображается шкала скоростей кровотока (в м/с), иногда рядом указываются соответствующие значения допплеровских частот. В зависимости от рабочей частоты датчика одному и тому же значению скорости кровотока соответствуют различные значения допплеровской частоты.
В режиме непрерывноволноваго допплера (Суу) оценка скорости кровотока производится однозначно и с высокой точностью. Поэтому достаточно правильно выбрать диапазон скоростей, чтобы весь спектр скоростей кровотока в исследуемом сосуде отображался на экране без ограничений. В режиме импульсноволновога допплера (РУУ) может иметь место неоднозначность оценки спектра скоростей кровотока (а11аз)п0). Проявляется указанная неоднозначность в виде дополнительных ложных изображений спектра, которые, накладываясь на истинный спектр скоростей, делают невозможной его корректную оценку.
Физические причины неоднозначности оценки спектра скорости допплеровским методом в режиме РУУ подробно рассмотрены в разделе 4.6. Пример проявления неоднозначности оценки спектра скоростей приведен на рис. 31. Для того чтобы избавиться от неоднозначности, следует увеличивать частоту повторения пачки импульсов, излучаемых в режиме РУУ. Частота повторения импульсов (РВР) должна быть по крайней мере вдвое больше, чем максимальная ожидаемая частота допплеровского спектра. На практике, чтобы установить нужную частоту повторения и избавиться от искажений на картине спектра, следует увеличивать диапазон скоростей (а значит РВЕ) до тех пар, пока не будут устранены искажения.
Увеличение частоты повторения, особенно переход к высокой частоте Глава 4 160 УвьГлзвикьвывднагнас~н ~вгкнвоРнбады повторения (НРВР), которая устанавливается при выборе максимальных значений диапазона скоростей, может повлечь за собой появление неоднозначности по глубине. Для исключения искажений спектра скоростей в режиме РЧ/, помимо увеличения диапазона скоростей, можно использовать и другие способы.
1. Уменьшение проекции скорости на ось луча путем изменения наклона датчика по отношению к оси сосуда, т.е. увеличения допплеровского угла. 2. Использование более низкой частоты излучения датчика за счет смены датчика на более низкочастотный или переключения рабочей частоты датчика на более низкую, если датчик многочастотный. 3. Сдвиг базовой линии (см. ниже).
Два первых способа имеют общий недостаток, связанный с уменьшением точности оценки спектра скоростей. Радикальный способ устранения неоднозначности оценки спектра скоростей — использование режима непрерывноволнового допплера (СУУ). Следует сказать, что далеко не во всех УЗ сканерах дуплексные датчики могут работать в режиме СУУ наряду с режимом РУУ.
В этом случае можно перейти к специализированным допплеровским датчикам (например, карандашного типа). Так как в режиме СУУ отсутствует разрешающая способность по глубине, то возникает трудность установки датчика таким образом, чтобы в области исследования находился только один сосуд. Напомним, что область исследования (контрольный объем) в режиме СЧ/ имеет большую протяженность по глубине. Сдвиг базовой линии. Сдвиг базовой линии (Ьазе 1(пе зП(11) дает вазможность уменьшить или устранить искажение спектра скоростей крово- тока в режиме РЧ). Первоначальное положение базовой линии разделяет шкалы скоростей прямого и обратного кровотока. Сдвиг, например, вниз, в сторону шкапы обратного кровотока, уменьшает диапазон оценки спектра скоростей обратного кровотока, на зато настолько же увеличивает диапазон оценки спектра скоростей прямого кровотока. В пределе, при смещении базовой линии вниз до конца можно вдвое увеличить диапазон однозначной оценки скоростей прямого кровотока.
При этом неискаженный спектр прямого кровотока можно получить только в том случае, если полностью отсутствует спектр скоростей обратного кровотока Последнее обстоятельство необходимо обязательно иметь в виду при использовании сдвига базовой линии. Контрольный объем в режиме РЧI. Контрольный объем, или строб, определяет ширину интервала по глубине (вдоль оси луча), в котором оценивается спектр кровотока в режиме РЧ/. Этот интервал устанавливается на выбранное сечение сосуда с помощью регулировки по глубине.
Величина интервала выбирается по желанию пользователя из ряда значений, например 1, 2, 5 или 10 мм. На экране монитора границы интервала указываются на курсорной линии, обозначающей ось луча, в виде пересекающих ее сплошных коротких отрезков. Помимо основного интервала вдоль курсорной линии могут находиться и дополнительные фантомные или ложные интервалы (отображаются на экране в виде пунктирных отрезков — см. рис. 32). Появление на экране фантомных интервалов обусловлено тем, что помимо неоднозначности оценки спектра скорости кровотока в режиме РЧ/ имеет место неоднозначность по глубине, в результате чего допплеровская скорость движения структур оп- Ультразвуковые сканеры со спектральным допплером Рис.
32. Установка курсорной линии и контрольного объема для оценки спектра кровотока (сплошные отрезки — основной интервал, пунктирныеотрезки — фантомный интервал). ределяется не только на выбранной глубине, но и на других глубинах, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга, равных: Л1. = С/2Р„ где Е, — частота повторения пачки импульсов, С вЂ” скорость звука в мягких тканях (С = 1540 м/с). Например, при максимальной частоте повторения (режим НРЯР) Г, = 50 кГц, что соответствует максимальному диапазону однозначно измеряемых допплеровских частот 25 кГц, фантомные интервалы отстоят друг от друга на расстоянии ь(. = 3 см. В таких случаях необходимо следить за тем, чтобы в фантомные интервалы не попали дрыне сосуды, иначе будет искажена оценка спектра скоростей кровотока в сосуде, на который выставлен основной интервал. С атой целью можно изменять ракурс (угол) наблюдения и положение датчика на теле пациента. Допплеровский фильтр пульсаций стенок сосудов.
Допплеровский фильтр (0орр1ег бйег), или фильтр пульсаций стенок сердца и сосудов (иа(1 бйег), служит для подавления эхо-сигналов от пульсирующих стенок сердца, сосудов и других движущихся структур, которые порождают артефакты и мешают наблюдать спектр скоростей кровотока. Допплеровские частоты мешающих сигналов сосредоточены в области низких частот, поэтому допплеровский фильтр подавляет сигналы в диапазоне частот допплеровского сдвига от 0 до одного из значений, выбранных из ряда 50, 100, 200, 400 Гц и т.д. При использовании фильтра надо иметь в виду, что одновременно с устранением мешающих сигналов подавляются и полезные сигналы от медленно движущихся элементов крови.