Практичні рекомендації ISUOG (2017 рік): використання доплерівського картування в пренатальній діагностиці

В данному документі коротко описані практичні рекомендації, щодо того, як правильно проводити доплерографію фетоплацентарного кровотоку. Дотримання рекомендацій забезпечить мінімальний вплив на ембріон або плід надмірною енергією ультразвуку, особливо на ранніх термінах вагітності. При проведенні доплерометрії тепловий індекс (TI) повинен бути ≤ 1,0 та час експозиції має бути якомога коротшим, як правило, не більше 5-10 хвилин.

Яке обладнання необхідне для проведення доплерівської оцінки фетоплацентарного кровообігу?

Апарат повинен бути обладнанний кольоровим та спектральним аналізом доплерівських сигналів з вказанням на екрані шкали швидкості потоку крові або частоти повторення імпульсів (pulse repetition frequency (PRF)) та частоти випромінювання (в МГц).
Механічний індекс (MI) та TI повинні бути відображені на екрані під час ультразвукового дослідження.
Ультразвукова система повинна показувати криву максимальної швидкості кровотоку (MШК), щоб оцінити весь спектр допплерівської хвилі.
Повинна бути передбачена можливість розмежувати сигнал в автоматичному або ручному режимі.
Системне програмне забезпечення повинно бути в змозі оцінити пікову систолічну швидкість (ПСШ), кінцеву діастолічну швидкість (КДШ) та індекси, наприклад пульсаційний індекс (ПІ) та індекс резистентності (IР) та систоло/ діастолічне співвідношення (С/Д).

Які оптимальні параметри доплерівського картування?
Імпульсно-хвильова доплерографія

Обстеження проводиться в стані спокою плоду, та при відсутності дихальних рухів плоду, а в разі необхідності протягом тимчасового утримання дихання вагітною.

Відображення кольорового потоку не є обов’язковим, хоча це дуже корисно в ідентифікації судини, яку досліджуємо, та у визначенні напрямку кровотоку.
Необхідно слідкувати за кутом інсонації. Кут інсонації 10° відповідає похибці швидкості 2% в той час, як кут 20° відповідає 6% похибці. Коли абсолютна швидкість є клінічно важливим параметром (наприклад, в середній мозковій артерії (СМА)) та кут становить > 20 °, проводиться корекція кута. У цьому випадку, коли запис не покращується за рахунок повторних вимірювань, до заключення повинна бути додана інформація із зазначенням кута інсонації та його корекцію.
Бажано почати з відносно широких меж контрольного об’єму, щоб забезпечити запис максимальної швидкості протягом всього імпульсу. При наявності перешкод від інших судин, що викликає проблеми, межі контрольного об’єму можуть бути зменшені для уточнення запису.
Подібно до сірошкальних зображень, проникнення та роздільна здатність доплеру може бути оптимізована шляхом регулювання частоти (МГц).
Фільтр стінки судин (або ”фільтр верхніх частот”) використовується для усунення шуму від руху стінок судин. Він повинен бути встановлений якомога нижче (≤ 50-60 Гц), з тим, щоб усунути низькочастотний шум з периферичних кровоносних судин. При використанні більш високого фільтру можуть бути створені помилкові ефекти (Рис. 4б).
Більш вищий фільтр корисний для вимірювання аортального та легеневого кровотоку. В цьому випадку нижчий фільтр може привести до появи артефактів.
Оптимальна кількість сигналів, це від чотирьох до шести повних серцевих циклів. Для плода частота серцевих скорочень 110-150 ударів в хвилину, швидкість розгортки 50-100 мм/хв достатньо.
Частота повторення імпульсів, або шкала (pulse repetition frequency (PRF), scale) повинна бути скоректована відповідно до кровотоку в судині: низька PRF дозволить візуалізувати та точно виміряти низьку швидкість потоку.
При появі явної невідповідності між вимірами, рекомендується повторити запис.
Для підвищення якості запису доплеру необхідно оптимізувати частоту оновлення зображення сірої шкали або кольорового доплеру в режимі реального часу (тобто після початку запису зображення в реальному часі, та правильного встановлення контрольного об’єму доплеру, зображення двовимірного (2D) і/або кольорового доплерівського картування повинні бути заморожені для запису доплерівського сигналу – симплексний режим).
Забезпечити правильну позицію та оптимізувати запис доплеру замороженого в 2D зображенні, можливо шляхом прослуховування звукового сигналу ефекту Доплера через гучномовець.
Коефіцієнт підсилення повинен бути скорегований, щоб бачити всю хвилю швидкості кровотоку, без присутності артефактів у фоновому режимі дисплея.
Бажано не інвертувати дисплей доплеру на екрані апарату. При оцінці серця плоду та центральних судин, дуже важливо зберегти первісний напрямок кольорового та імпульсного потоку хвилі доплеру. Зазвичай, потік в напрямку перетворювача відображається червоним кольором та хвиля реєструється вище базової лінії, в той час, як кровотік в напрямку від перетворювача відображається у вигляді синього кольору, та хвиля знаходиться нижче базової лінії.

Кольорове доплерівське катування

В порівнянні з сірошкальним режимом, кольоровий доплер збільшується із загальною потужністю випромінювання. Роздільна здатність кольорового доплеру збільшується, коли шкала кольору знижена. Необхідно оцінити MI та TI при зміні розміру та глибини кольорової шкали.
Велике кольорове вікно доплеру збільшує час обробки і таким чином, зменшує частоту кадрів; вікно повинно бути якомога меньшим, щоб візуалізувати тільки досліджувану ділянку.
PRF повинна бути скоригована, щоб визначити реальну швидкість досліджуваної судини. Коли PRF висока, низькошвидкісні судини не будуть відображатися на екрані.
Що ж стосується сірошкального зображення, роздільної здатності кольорового доплеру та проникнення хвилі, то ці параметри залежать від частоти ультразвуку. Частота в режимі кольорового доплерівського картування повинна бути скоригована з метою оптимізації сигналів.
Підсилення повинно бути відрегульоване для того, щоб запобігти появу артефактів, представлені випадковими відображеннями кольорових спалахів на екрані.
Фільтр також повинен бути відрегульованим, щоб виключити шум від досліджуваної ділянки.
Кут інсонації впливає на кольорове доплерівське зображення; він повинен бути відрегульований шляхом оптимізації положення ультразвукового трансдюсера відповідно до судини або досліджуваної ділянки.

Енергетичний доплер

Застосовуються ті ж самі основні принципи, як і для кольорового доплерівського картування.
Кут інсонації має менший вплив на потужність доплерівських сигналів; проте, необхідно дотримуватись того ж процесу оптимізації, як для кольорового доплерівського картування.
Немає елайзінг (aliasing) феномену при використанні енергетичного доплеру; однак, неадекватно низька PRF може привести до появи шумів та артефактів.
Підсилення необхідно зменшити, щоб запобігти посилення шуму ( спостерігається як однорідний колір на задньому плані).

Методика проведення кольорової доплерографії маткових артеріях

Основна гілка маткової артерії легко знаходиться за допомогою кольорового зображення в режимі реального часу. Вимірювання швидкості кровотоку зазвичай виконуються трансабдомінальним або трансвагінальним датчиком. Вимірювання слід проводити в правій та лівій матковій артерії (Рис.1).

Рис.1. Форма хвилі кровотоку в маткової артерії, отримана трансабдомінальним датчиком в першому триместрі вагітності.

Оцінка маткової артерії в першому триместрі вагітності (Рис.1)
1. Методика трансабдомінального сканування

Трансабдомінальний трансдюсер розміщується таким чином, щоб візуалізувати середньосагітальний зріз матки та цервікальний канал. Обстеження проводиться з порожнім сечовим міхуром.
Трансдюсер переміщаємо латерально, поки не візуалізуємо парацервікальне судинне сплетіння.
Включаємо кольоровий доплер та виявляємо маткові артерії.
Вимірювання проводиться у відрізку судини перед розгалуженням маткової артерії на аркуатні артерії.
Те саме повторюємо з протилежної сторони.

2 Методика трансвагінального сканування.

Трансвагінально трансдюсер розміщується в передньому склепінні. Подібно до трансабдомінальної техніки, датчик переміщається в поперечному напрямку, щоб візуалізувати парацервікальні судинні сплетіння, проводяться вищевказані етапи в тій же послідовності.
Слід проявляти обережність, щоб не сплутати із цервіко-вагінальною артерією або з аркуатними артеріями. Типова швидкість для маткової артерії становить 50см/сек.

Рис.2. Доплерографія маткової артерії, проведена трансабдомінально в другому триместрі вагітності. Нормальні (а) та патологічні (b) форми кривої; дикротична виямка (стрілка) (b).

Оцінка маткової артерії у другому триместрі вагітності (Рис.2)

Методика трансабдомінального сканування

Трансабдомінальний датчик розташовуємо повздовжньо в нижньому бічному квадраті живота, косо медіально. Визначаємо маткову артерію шляхом включення кольорового доплеру, в місці перетину зовнішньої клубової артерії.
Кольоровий об’єм розміщують за течією, на 1см нижче від місця перетину.
Той самий процес повторюємо на матковій артерії з протилежної сторони.

2 Методика трансвагінального сканування.

Жінку просимо спорожнити сечовий міхур та лягти на спину в літотомічному положенні.

Датчик повинен бути розміщений в бічному склепінні, та при включенні кольорового доплеру визначаємо маткові артерії на рівні внутрішнього вічка шийки матки.
Те саме повторюємо з протилежної сторони.

Примітка: У жінок з вродженою аномалією матки, оцінка показників доплеру маткових артерій та їх інтерпретація недостовірна.

Методика проведення кольорової доплерографії артерії пуповини

Існує значна різниця в показниках доплеру, виміряних на ембріональній частині пуповини, вільній частині та плацентарній частині пуповини. Для простоти та послідовності, вимірювання слід проводити у вільній частині пуповини (Рис.3).

Рис.3. Допустимі (а) та недопустимі (b) форми кривої при проведенні доплерографії в пупковій артерії. На сонограмі b графічні зображення кривої занадто малі, а швидкість занадто повільна.

Рис.4. Доплерографія артерії пуповини отримана у того ж плода з інтервалом 4хв., спостерігаємо: (а) нормальний кровотік, та (b) дуже низький діастолічний кровотік, що пов’язано з неправильним використанням фільтра стінки судини.

Примітка:

1) При багатоплідній вагітності, для оцінки кровотоку в артерії пуповини можуть виникнути труднощі із визначенням петлі пуповини для конкретного плода. В таких випадках доплерографію проводимо в частині артерії пуповини, що розміщена ближче до черевної стінки плоду. В даному відрізку пуповини опір є вищим, ніж у вільній та у плацентарній частині пуповини, що необхідно вказати в протоколі обстеження.

2) У випадку єдиної артерії пуповини, в будь-якому гестаційному віці, діаметр єдиної пупкової артерії більший, ніж коли є дві артерії, та судинний опір, таким чином, нижче.

Методика проведення кольорової доплерографії в середній мозковій артерії

Дослідження середньої мозкової артерії проводиться в аксіальному зрізі головного мозку, на рівні таламусу та крил клиноподібної кістки. Отримане зображення необхідно збільшити.
За допомогою кольорового доплеру визначаємо Вілізієве коло та проксимальний відділ середньої мозкової артерії (Рис.5)
Контрольний об’єм повинен бути розміщений в проксимальній третині CМA, близько місця відходження з внутрішньої сонної артерії, оскільки систолічна швидкість зменшується з відстанню від місця відходження даної артерії.
Кут між ультразвуковою хвилею та напрямком потоку крові слід тримати якомога ближче до 0 ° (Рис. 6).
Слід бути обережними, щоб уникнути непотрібного тиску на голівку плоду.
Щонайменше три записи повинні бути отримані та 10 послідовних кривих. Найвища точка хвилі оцінюється, як пікова систолічна швидкість (PSV, см /сек).
PSV може бути виміряна в ручному режимі або шляхом автотрасування.

Рис.5. Кольорове картування Вілізієвого кола

Рис.6. Допустима форма кривої при дослідженні середньої мозкової артерії. Кут інсонації близько 0 °

Рис.7. Запис доплерографії у венозній протоці без корекції кута. Низька швидкість фільтру стінки судини (стрілка) не впливає на а-хвилю (а), та є далекою від базальної лінії. Висока швидкість розгортки дозволяє детально візуалізувати зміни швидкості

Рис.8. Запис кривої кровотоку в венозній протоці в 36 тижнів, з підвищеною частотою (а). Перешкоди у вигляді додатків підвищеної ехогенності вздовж базальної лінії, призводить до ускладненої диференціації реверсного потоку крові (стрілки). (b) повторний запис з невеликим збільшенням низькочастотного фільтра стінки судини (стрілка) покращує якість та дозволяє чітко візуалізувати реверсний кровотік (стрілки).

Методика проведення кольорової доплерографії у венозній протоці

Венозна протока з’єднує внутрішньочеревну частину пупкової вени та ліву частину нижньої порожнистої вени, трохи нижче діафрагми.
Відображення кольорового доплеру демонструє високу швидкість кровотоку у вузькому вході венозного протоку, що підтверджує свою ідентифікацію.
Вимірювання кровотоку найкраще проводиться в сагітальній площині передньої нижньої частини живота плода.
На ранніх термінах вагітності слід зменшити кольоровий об’єм.
Форма кривої, як правило, трифазна.
Швидкість кровотоку відносно висока, від 55 до 90 см/сек протягом більшої частини другої половини вагітності, проте нижча на ранніх термінах вагітності.

Які показники використовувати?

С/Д співвідношення, IР та ПI – три відомих показника для опису артеріальних форм хвилі. ПI показує лінійну кореляцію судинного опору, С/Д співідношення та IР показують параболічний зв’язок зі збільшенням судинного опору. ПІ є найбільш часто використаним показником у сучасній практиці. Аналогічним чином, пульсаційний індекс вен (ПІВ) найбільш часто використовується для венозних форм хвилі. Використання абсолютних швидкостей, а не напівкількісних індексів може бути кращим в перинатальному дослідженні фетоплацентарного кровотоку. Для проведення досліджень рекомендуємо використовувати апарат від компании GE Voluson E8.