Авторы: A. Bhide, G. Acharya, A. Baschat, C. M. Bilardo, C. Brezinka, D. Cafici, C. Ebbing, E. Hernandez-Andrade, K. Kalache, J. Kingdom, T. Kiserud, S. Kumar, W. Lee, C. Lees, K. Y. Leung, G. Malinger, G. Mari, F. Prefumo, W. Sepulveda, B. Trudinger

Эта статья представляет собой практическое руководство по выполнению ультразвуковой допплерографии фетоплацентарного кровообращения. Крайне важно не подвергать эмбрион или плод чрезмерно вредному воздействию ультразвуковой энергии, особенно на самых ранних стадиях беременности.

ISUOG опубликовал руководство по использованию ультразвуковой допплерографии при ультразвуковом обследовании плода от 11 до 13 + 6 недель. При выполнении доплеровской визуализации отображаемый тепловой индекс должен быть ≤ 1,0, а время экспозиции должно быть как можно короче, обычно не более 5–10 мин.

Целью данного Руководства не является определение клинических показаний, определение подходящего времени для допплеровского исследования во время беременности или обсуждение того, как интерпретировать результаты использования допплера в эхокардиографии плода. Цель состоит в том, чтобы описать импульсное допплеровское УЗИ и его различные методы: спектральный допплер, цветовое отображение потока и энергетический допплер, которые обычно используются для изучения кровообращения матери и плода.

Мы не описываем метод непрерывно-волнового допплера, потому что он обычно не применяется в акушерской визуализации; однако в случаях, когда у плода есть состояние, приводящее к очень высокоскоростному кровотоку (например, стеноз аорты или трикуспидальная регургитация), может быть полезно четко определить максимальные скорости, избегая наложения спектров.

Методы, описанные в этом Руководстве, были выбраны для минимизации ошибок измерения и улучшения воспроизводимости. Они могут быть неприменимы в определенных клинических условиях или для протоколов исследований.

Основные технические аспекты

Все методы допплера основаны на трех фундаментальных принципах:

Движущиеся структуры изменяют частоту и амплитуду отраженных ультразвуковых сигналов. К подвижным структурам относятся не только кровь, но и сосуды или ткани плода. Это может вызвать сдвиг обратно рассеянных сигналов.
Анализ компонентов отраженных сигналов используется для различных доплеровских модальностей: сдвиг частоты для направленного цветного и спектрального допплеровского сдвига и сдвиг амплитуды для мощности ультразвукового допплера (PDU).
Все режимы цветного и энергетического допплера являются импульсными методами, в то время как спектральный допплер может быть импульсным или непрерывным.

PRF или шкала – это частота, с которой излучаются ультразвуковые сигналы (импульсы); низкая частота повторения импульсов позволяет сигналам от медленно движущихся целей достигать датчика до того, как будет выпущен следующий импульс, тогда как высокая частота повторения импульсов позволит только высоким скоростям достичь ультразвукового датчика перед следующим импульсом.

Фильтр стенок – это барьер, определяемый определенной пороговой частотой, ниже которой сигналы не отображаются на доплеровском изображении.

Усиление – это усиление сигналов. Качество и воспроизводимость записей можно улучшить, зная эти настройки и способы их регулировки.

Как можно оптимизировать получение доплеровских сигналов?

Спектральная импульсно-волновая допплеровская эхография

Записи должны производиться при отсутствии дыхания и движений тела плода и, при необходимости, во время временной задержки дыхания у матери.
Цветное картирование потока не является обязательным, хотя оно очень полезно для идентификации интересующего сосуда и определения направления кровотока.
Оптимальное направление луча полностью совпадает с направлением кровотока. Это обеспечивает наилучшие условия для оценки абсолютной скорости и формы волны.
Возможны небольшие отклонения по углу. Угол 10 ° соответствует ошибке скорости 2%, тогда как угол 20 ° соответствует ошибке 6%. Когда абсолютная скорость является клинически важным параметром (например, для средней мозговой артерии (СМА)) и угол, близкий к 0 °, не может быть получен, несмотря на неоднократные попытки, может использоваться угловая коррекция. В этом случае к любому отчету следует добавить заявление с указанием угла и того, была ли проведена угловая коррекция или записана нескорректированная скорость.
Рекомендуется начинать с относительно широких доплеровских ворот (объема образца), чтобы обеспечить регистрацию максимальных скоростей в течение всего импульса. Если помехи от других сосудов вызывают проблемы, ворота можно уменьшить, чтобы улучшить запись. Следует иметь в виду, что объем образца можно уменьшить только по высоте, но не по ширине.
Подобно отображению в оттенках серого, проникновение и разрешение допплеровского луча можно оптимизировать, регулируя частоту (в МГц) датчика.
Фильтр стенки сосуда, по-разному называемый «низкоскоростным фильтром», «фильтром движения стенок» или «фильтром верхних частот», используется для устранения шума, возникающего в результате движения стенок сосуда. Согласно соглашению, он должен быть установлен как можно более низким (≤ 50–60 Гц), чтобы исключить низкочастотный шум от периферических кровеносных сосудов. При использовании более высокого порога для фильтра можно увидеть разрыв между линией допплера и сигналами допплера. Это может создать ложный эффект отсутствия EDV (см. рисунок 4b).
Фильтр стенок с более высокими уровнем полезен для получения четко выраженного MVE из таких структур, как аортальный и легочный оттоки, которые имеют высокоскоростные потоки. Фильтр стенок с более низким уровнем может вызывать шум, проявляющийся в виде артефактов потока вблизи базовой линии или после закрытия клапана.
Скорость горизонтального доплеровского сканирования должна быть достаточно высокой для разделения последовательных сигналов. Идеальным является отображение четырех-шести (но не более восьми-десяти) полных сердечных циклов.
Для частоты сердечных сокращений плода 110–150 ударов в минуту достаточно скорости развертки 50–100 мм / с.
PRF следует регулировать в соответствии с исследуемым сосудом: низкая PRF обеспечит визуализацию и точное измерение низкоскоростного потока; тем не менее, это приведет к появлению наложения спектров при обнаружении высоких скоростей. Форма волны должна занимать не менее 75% доплеровского экрана (см. рисунок 3).
Доплеровские измерения должны быть воспроизводимыми; поэтому рекомендуется получить более одной доплеровской записи. Если есть очевидное расхождение между двумя измерениями, рекомендуется еще одна запись. Для составления отчетов следует использовать наиболее технически совершенную запись (что обычно означает запись с наивысшим MVE).
Большинство ультразвуковых систем отображают среднее значение показателей трех последовательных сигналов, полученных из каждой доплеровской записи.
Чтобы повысить качество доплеровских записей, следует выполнять частые обновления полутонового или цветного доплеровского изображения в реальном времени (т. е. после подтверждения на изображении в реальном времени того, что доплеровский сигнал расположен правильно, двумерное (2D) полутоновое и / или цветное допплеровское изображение должно быть остановлено во время записи доплеровских сигналов).
Правильное позиционирование и оптимизация доплеровской записи остановленого 2D-изображения должны быть обеспечены путем прослушивания звукового представления доплеровского сдвига через динамик.
Одновременное использование оттенков серого, отображения цветового потока и спектрального допплера (триплексный режим) значительно отрицательно сказывается на качестве получаемых данных и не рекомендуется к использованию.
Доплеровское усиление следует отрегулировать, чтобы четко видеть форму волны доплеровской скорости без наличия артефактов на фоне дисплея.
Желательно не переворачивать доплеровское отображение на экране УЗИ. При оценке сердца и центральных сосудов плода очень важно поддерживать исходное направление цветового потока и импульсного доплеровского изображения. Обычно поток к ультразвуковому датчику отображается красным цветом, а формы волны выше базовой линии, тогда как поток от датчика отображается синим цветом, а формы волны ниже базовой линии.

Цветная направленная допплерография

По сравнению с отображением в градациях серого цветной допплер увеличивает общую излучаемую мощность. Разрешение цветового допплера увеличивается при уменьшении размера цветного поля. Следует проявлять осторожность при оценке MI и TI, поскольку они меняются в зависимости от размера и глубины цветового поля.
Увеличение размера цветного поля также увеличивает время обработки и, следовательно, снижает частоту кадров; ворота должны быть как можно меньше, чтобы включать только исследуемую область.
Шкала скоростей или PRF должна быть отрегулирована так, чтобы отображать скорости кровотока в исследуемом сосуде. Когда PRF высокий, низкоскоростные сосуды не отображаются на экране. Когда низкая частота повторения импульсов применяется неправильно, наложение спектров будет представлено в виде противоречивых кодов скорости цвета и неоднозначного направления потока.
Что касается изображений в градациях серого, разрешение и глубина цветового допплера зависят от частоты ультразвука. Частота для режима цветного доплера должна быть отрегулирована для оптимизации сигналов.
Следует отрегулировать усиление, чтобы предотвратить шум и артефакты, которые видны как случайное отображение цветных точек на фоне экрана.
Фильтр также следует отрегулировать, чтобы исключить шум из исследуемой области.
Угол влияет на цветное допплеровское изображение; его следует отрегулировать, оптимизировав положение ультразвукового датчика в соответствии с исследуемым сосудом или областью.

Энергетическая допплерография и направленная энергетическая допплерография

Те же фундаментальные принципы, что и для направленной цветной допплеровской ультрасонографии, применимы к PDU и направленному PDU.
PDU более чувствителен к более низким скоростям, чем цветной направленный допплер.
PDU обнаруживает изменения амплитуды (мощности) доплеровских сигналов.
Угол оказывает меньшее влияние на энергетический допплер, чем на цветные доплеровские сигналы; тем не менее, следует выполнить тот же процесс оптимизации, что и для цветного направленного допплера.
При использовании PDU нет явления наложения спектров (кроме направленных PDU); однако несоответствующее низкое значение PRF может привести к шуму и артефактам.
Следует уменьшить усиление, чтобы предотвратить усиление шума (видимого как однородный цвет на заднем плане). Постоянство PDU также следует отрегулировать; высокая стойкость добавляет информацию PDU к информации из предыдущего изображения, в то время как отсутствие стойкости показывает динамические изменения в PDU в каждом кадре. Высокая стойкость полезна, когда оценивается васкулярность области.

ПРАВИЛЬНО ЛИ ВЫ УХАЖИВАЕТЕ ЗА УЗ-АППАРАТОМ?

Загрузите руководство по уходу прямо сейчас

Какова подходящая методика получения допплеровских кривых маточной артерии?

С помощью цветного допплеровского ультразвука в режиме реального времени основная ветвь маточной артерии располагается прямо в области соединения шейки и тела матки.

Допплеровские измерения скорости обычно выполняются рядом с этим местом, трансабдоминально или трансвагинально. Хотя абсолютные скорости не имеют клинического значения или не имеют большого значения, обычно используется полуколичественная оценка кривых скорости. Результаты измерений для правой и левой маточных артерий следует сообщать независимо, и следует отметить наличие насечек.

Насечка качественно определяется как уменьшенная ранняя диастолическая скорость перед максимальной диастолической скоростью в доплеровской форме волны. Ее выраженность определяется разницей между нижней начальной и максимальной диастолической скоростью.

Оценка маточной артерии в первом триместре

Рисунок 1: Кривая от маточной артерии, полученная трансабдоминально в первом триместре.

Трансабдоминальная техника

Визуально делается срединносагиттальный разрез матки и идентифицируется цервикальный канал.
Затем датчик перемещают в боковом направлении, пока не будет видно парацервикальное сосудистое сплетение.
Включается цветной допплер, и идентифицируется маточная артерия, когда она поворачивается краниально, в направлении к телу матки.
Измерения проводятся в точке перед разветвлением маточной артерии в дугообразные артерии.
Поскольку PSV уменьшается от матки к дугообразным артериям, измерение PSV <5-го центиля (60 см / с) должно побудить оператора тщательно проверить размещение объема образца.
Тот же процесс повторяется на противоположной стороне. Альтернативный подход для получения доплеровских сигналов с использованием плоскости поперечного сечения был описан и показал сопоставимые значения и одинаково хорошую воспроизводимость по сравнению с сагиттальной плоскостью.

Трансвагинальная техника

Женщину следует попросить опорожнить мочевой пузырь и поместить ее в литотомическое положение.

Трансвагинально датчик помещают в передний свод. Подобно трансабдоминальной технике, датчик перемещается в сторону для визуализации парацервикального сосудистого сплетения, и выполняются те же действия в той же последовательности, что и при трансабдоминальной технике.

Следует проявлять осторожность, чтобы не воздействовать на шейно-влагалищную артерию (которая проходит от краниального к каудальному направлению) или дугообразные артерии.

Оценка маточной артерии во втором и третьем триместре

Рисунок 2: Кривые из маточной артерии, полученные трансабдоминально во втором триместре. Нормальные (а) и аномальные (b) формы волны; обратите внимание на метку (стрелку) в доплеровском сигнале на (b).

Трансабдоминальная техника

Трансабдоминально датчик размещают продольно в нижнем латеральном квадранте живота под углом кнутри в парасагиттальной плоскости. Цветное отображение потока полезно для идентификации маточной артерии, поскольку она пересекает внешнюю подвздошную артерию.
Маточные артерии обычно проходят вдоль каждой стороны матки по направлению к дну. Для получения наилучшего угла визуализации положение датчика следует отрегулировать в соответствии с ориентацией маточной артерии.
Объем пробы помещается на 1 см ниже по потоку от этой точки пересечения.
В небольшом количестве случаев маточная артерия разветвляется до пересечения внешней подвздошной артерии. В таких случаях объем пробы следует поместить на маточную артерию непосредственно перед ее разветвлением.
Тот же процесс повторяется для контралатеральной маточной артерии.
С увеличением срока беременности матка обычно претерпевает правовращение. Таким образом, левая маточная артерия не проходит так латерально по отношению к матке, как правая.

Трансвагинальная техника

Женщину следует попросить опорожнить мочевой пузырь и поместить ее в литотомическое положение.
Датчик помещается в боковой свод, и маточная артерия идентифицируется с помощью цветного допплера на уровне внутреннего зева шейки матки.
Затем это следует повторить для контралатеральной маточной артерии. Следует помнить, что референсные диапазоны для допплеровских индексов маточной артерии зависят от техники измерения, поэтому соответствующие референсные диапазоны следует использовать для трансабдоминального и трансвагинального путей. Используемая техника визуализации должна быть такой же, как и при установлении эталонного диапазона.
Обратите внимание, что у женщин с врожденной аномалией матки оценка показателей допплера маточной артерии и их интерпретация недостоверны, поскольку все опубликованные исследования проводились на женщинах с (предположительно) нормальной анатомией.

Salvesen K, Abramowicz J, Ter Haar G, Miloro P, Sinkovskaya E, Dall’Asta A, Maršál K, Lees C; Board of the International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology (ISUOG). ISUOG statement on the safe use of Doppler for fetal ultrasound examination in the first 13 + 6 weeks of pregnancy (updated). Ultrasound Obstet Gynecol 2021; 57: 1020.
Aquilina J, Barnett A, Thompson O, Harrington K. Comprehensive analysis of uterine artery flow velocity waveforms for the prediction of pre-eclampsia. Ultrasound Obstet Gynecol 2000; 16: 163– 170.
Gomez O, Figueras F, Fernandez S, Bennasar M, Martinez JM, Puerto B, Gratacós E. Reference ranges for uterine artery mean pulsatility index at 11–41 weeks of gestation. Ultrasound Obstet Gynecol 2008; 32: 128– 132.
Papageorghiou AT, Yu CK, Bindra R, Pandis G, Nicolaides KH, Fetal Medicine Foundation Second Trimester Screening G. Multicenter screening for pre-eclampsia and fetal growth restriction by transvaginal uterine artery Doppler at 23 weeks of gestation. Ultrasound Obstet Gynecol 2001; 18: 441– 449.
Jurkovic D, Jauniaux E, Kurjak A, Hustin J, Campbell S, Nicolaides KH. Transvaginal color Doppler assessment of the uteroplacental circulation in early pregnancy. Obstet Gynecol 1991; 77: 365– 369.
Bower S, Kingdom J, Campbell S. Objective and subjective assessment of abnormal uterine artery Doppler flow velocity waveforms. Ultrasound Obstet Gynecol 1998; 12: 260– 264.
Ridding G, Schluter PJ, Hyett JA, McLennan AC. Influence of sampling site on uterine artery Doppler indices at 11–13(+)(6) weeks gestation. Fetal Diagn Ther 2015; 37: 310– 315.
Drouin O, Johnson JA, Chaemsaithong P, Metcalfe A, Huber J, Schwarzenberger J, Winters E, Stavness L, Tse AWT, Lu J, Lim WT, Leung TY, Bujold E, Sahota D, Poon LC. Transverse technique: complementary approach to measurement of first-trimester uterine artery Doppler. Ultrasound Obstet Gynecol 2018; 52: 639– 647.
Kongwattanakul K, Chaiyarach S, Hayakangchat S, Thepsuthammarat K. The Transverse versus the Sagittal Approach in First-Trimester Uterine Artery Doppler Measurement. Int J Womens Health 2019; 11: 629– 635.
Meelhuysen Sousa Aguiar L, Goncalves Machado Zanotto L, Mascarenhas Silva CH, Amaral Pedroso M. The first trimester uterine artery Doppler: comparison between sagittal and transverse techniques. J Matern Fetal Neonatal Med 2019; 1: 1– 5.
Acharya G, Wilsgaard T, Berntsen GK, Maltau JM, Kiserud T. Reference ranges for serial measurements of blood velocity and pulsatility index at the intra-abdominal portion, and fetal and placental ends of the umbilical artery. Ultrasound Obstet Gynecol 2005; 26: 162– 169.
Khare M, Paul S, Konje JC. Variation in Doppler indices along the length of the cord from the intraabdominal to the placental insertion. Acta Obstet Gynecol Scand 2006; 85: 922– 928.
Acharya G, Wilsgaard T, Berntsen GK, Maltau JM, Kiserud T. Reference ranges for serial measurements of umbilical artery Doppler indices in the second half of pregnancy. Am J Obstet Gynecol 2005; 192: 937– 944.
Sepulveda W, Peek MJ, Hassan J, Hollingsworth J. Umbilical vein to artery ratio in fetuses with single umbilical artery. Ultrasound Obstet Gynecol 1996; 8: 23– 26.
Mari G, Deter RL, Carpenter RL, Rahman F, Zimmerman R, Moise KJ Jr, Dorman KF, Ludomirsky A, Gonzalez R, Gomez R, Oz U, Detti L, Copel JA, Bahado-Singh R, Berry S, Martinez-Poyer J, Blackwell SC. Noninvasive diagnosis by Doppler ultrasonography of fetal anemia due to maternal red-cell alloimmunization. Collaborative Group for Doppler Assessment of the Blood Velocity in Anemic Fetuses. N Engl J Med 2000; 342: 9– 14.
Su YM, Lv GR, Chen XK, Li SH, Lin HT. Ultrasound probe pressure but not maternal Valsalva maneuver alters Doppler parameters during fetal middle cerebral artery Doppler ultrasonography. Prenat Diagn 2010; 30: 1192– 1197.
Figueras F, Fernandez S, Eixarch E, Gomez O, Martinez JM, Puerto B, Gratacos E. Middle cerebral artery pulsatility index: reliability at different sampling sites. Ultrasound Obstet Gynecol 2006; 28: 809– 813.
Abel DE, Grambow SC, Brancazio LR, Hertzberg BS. Ultrasound assessment of the fetal middle cerebral artery peak systolic velocity: A comparison of the near-field versus far-field vessel. Am J Obstet Gynecol 2003; 189: 986– 989.
Salvi S, Badade A, Khatal K, Bhide A. Reliability of Doppler Assessment of the Middle Cerebral Artery in the Near and Far Fields in Healthy and Anemic Fetuses. J Ultrasound Med 2015; 34: 2037– 2042.
Peeters LL, Sheldon RE, Jones MD Jr, Makowski EL, Meschia G. Blood flow to fetal organs as a function of arterial oxygen content. Am J Obstet Gynecol 1979; 135: 637– 646.
Wladimiroff JW, vd Wijngaard JA, Degani S, Noordam MJ, van Eyck J, Tonge HM. Cerebral and umbilical arterial blood flow velocity waveforms in normal and growth-retarded pregnancies. Obstet Gynecol 1987; 69: 705– 709.
Arbeille P, Maulik D, Fignon A, Stale H, Berson M, Bodard S, Locatelli A. Assessment of the fetal PO2 changes by cerebral and umbilical Doppler on lamb fetuses during acute hypoxia. Ultrasound Med Biol 1995; 21: 861– 870.
Arbeille P, Roncin A, Berson M, Patat F, Pourcelot L. Exploration of the fetal cerebral blood flow by duplex Doppler–linear array system in normal and pathological pregnancies. Ultrasound Med Biol 1987; 13: 329– 337.
Arduini D, Rizzo G. Prediction of fetal outcome in small for gestational age fetuses: comparison of Doppler measurements obtained from different fetal vessels. J Perinat Med 1992; 20: 29– 38.
Scherjon SA, Kok JH, Oosting H, Wolf H, Zondervan HA. Fetal and neonatal cerebral circulation: a pulsed Doppler study. J Perinat Med 1992; 20: 79– 82.
Gramellini D, Folli MC, Raboni S, Vadora E, Merialdi A. Cerebral-umbilical Doppler ratio as a predictor of adverse perinatal outcome. Obstet Gynecol 1992; 79: 416– 420.
Ciobanu A, Wright A, Syngelaki A, Wright D, Akolekar R, Nicolaides KH. Fetal Medicine Foundation reference ranges for umbilical artery and middle cerebral artery pulsatility index and cerebroplacental ratio. Ultrasound Obstet Gynecol 2019; 53: 465– 472.
Kiserud T. Hemodynamics of the ductus venosus. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 1999; 84: 139– 147.
Acharya G, Kiserud T. Pulsations of the ductus venosus blood velocity and diameter are more pronounced at the outlet than at the inlet. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 1999; 84: 149– 154.
Kessler J, Rasmussen S, Hanson M, Kiserud T. Longitudinal reference ranges for ductus venosus flow velocities and waveform indices. Ultrasound Obstet Gynecol 2006; 28: 890– 898.
Ochi H, Suginami H, Matsubara K, Taniguchi H, Yano J, Matsuura S. Micro-bead embolization of uterine spiral arteries and changes in uterine arterial flow velocity waveforms in the pregnant ewe. Ultrasound Obstet Gynecol 1995; 6: 272– 276.
Hecher K, Campbell S, Snijders R, Nicolaides K. Reference ranges for fetal venous and atrioventricular blood flow parameters. Ultrasound Obstet Gynecol 1994; 4: 381– 390.