ТРУЗИ простаты с применением допплерографических методик

ТРУЗИ простаты с применением допплерографических методик

Ультразвуковая допплерография — эффективное средство неинвазивной оценки кровотока в организме человека. Для оценки кровотока в предстательной железе используют, как правило, цветовую скоростную и энергетическую допплерографию.

Предстательная железа получает кровоснабжение от ветвей правой внутренней подвздошной артерии, которые проходят вдоль задней поверхности мочевого пузыря и делятся на две конечные ветви: простатическую и внутреннюю пузырную артерии. Простатическая артерия разветвляется на уретральную и капсулярную артерии. Ветви уретральной артерии окружают шейку мочевого пузыря и при использовании цветового допплеровского картирования визуализируются в пределах препростатического сфинктера.

Эти сосуды кровоснабжают переходную зону. По боковым поверхностям железы капсулярные артерии образуют сеть, от которой отходят перфорантные сосуды, питающие периферическую зону. Капсулярные артерии — часть заднелатерального сосудисто-нервного сплетения, включающего в себя капсулярные вены и эректильные нервы. У основания железы при трансректальном: ультразвуковом исследовании сосудистое сплетение может имитировать узловое образование пониженной эхогенности. Эти структуры легко дифференцировать с помощью цветовой допплерографии.

Периурстральные сосудистые сплетения определяются либо в виде кольца вокруг мочеиспускательного канала при поперечном сканировании, либо в виде ориентированных вдоль уретры сосудистых структур при сагиттальном сканировании и с приближением к основанию простаты в ходе поперечного сканирования.

Периферическая зона предстательной железы в норме имеет пониженную васкуляризацию. В переходной зоне васкуляризация повышена за счёт большего количества сосудов в строме железы. С возрастом, при развитии доброкачественной гиперплазии предстательной железы, контраст между васкуляризацией периферической и переходной зон усиливается. Импульсно-волновая, или спектральная, допплерография позволяет провести оценку спектра скоростей кровотока в сосудах в процессе его изменения во времени.

При проведении импульсно-волновой допплерографии органного кровотока для отдельных элементов сосудистого рисунка, как правило, приходится ограничиваться анализом показателей общего периферического сопротивления, Данные линейных скоростей кровотока в сосудах предстательной железы сложны для оценки, так как их расчёт недостоверен из-за незначительной продолжительности визуализации сосуда, его малого диаметра (около 0,1 см) и сложности пространственною расположения в пределах предстательной железы.

Эти причины не позволяют провести коррекцию угла допплеровского сканирования, что неизбежно приводит к значительным ошибкам в результатах измерений и низкой воспроизводимости данных. Объективные показатели импульсно-волновой допплерографии могут искажаться из-за деформации тканей предстательной железы, неизбежно возникающих в результате неравномерного давления на железу ультразвукового датчика, введённого в прямую кишку. Невозможность использования уголзависимых показателей значительно ограничивает применение импульсного допплеровского картирования.

Допплеровское картирование

В клинической практике при ультразвуковом исследовании предстательной железы чаще используют энергетическое допплеровское картирование. При этом получают двухмерную картину расположения и формы сосудов, выделенных одним цветом на фоне обычного изображения в В-режиме.

Метод энергетической допплерографии указывает на факт кровотока в железе, но не даёт количественной информации о средней скорости кровотока. В этом смысле он близок к методу рентгеноконтрастной ангиографии и позволяет наблюдать сосуды с малыми скоростями кровотока и малого диаметра. Оттенки цвета дают представление об интенсивности сигналов, отражённых движущимися элементами крови. Преимущества метода — практически полная независимость от угла допплеровского сканирования, повышенная чувствительность (но сравнению с другими допплеровскими методами), большая частота кадров, отсутствие неоднозначности измерения спектра.

Для трансректальной ультразвуковой допплерографии используют высокочастотные (5—7,5 МГц и более) ректальные датчики, позволяющие получать весьма информативные изображения предстательной железы с высоким разрешением.

В ходе трансректального допплерографического исследования простаты обычно предусмотрены:

  • цветное допплеровское картирование предстательной железы и/или исследование в режиме энергетического допплера;
  • регистрация и анализ характеристик кровотока в режиме спектрального допплера.

В последние 5—7 лет появились и вошли в клиническую практику такие модификации трансректального допплерографического исследования, как:

  • трёхмерная допплерографическая ангиография предстательной железы (3D-допплерография как вариант трёхмерного ультразвукового исследования предстательной железы);
  • допплерография сосудов простаты с усилением (ультразвуковые контрастные вещества, прочие варианты улучшения визуализации сосудов).

Цветное допплеровское картирование предстательной железы и/или исследование в режиме энергетического допплера проводят вслед за трансректальной ультрасонографией в режиме серой шкалы, а также в конце исследования — при выведении датчика из прямой кишки.

Трансректальная ультразвуковая допплерография в цветной и энергетической модификациях позволяет увидеть сосудистый рисунок предстательной железы, оценить степень его выраженности и симметричность в различных частях органа, в связи с чем её иногда называют ультразвуковой ангиографией. Определённая сложность заключена в том, что исследователь должен в реальном масштабе времени интерпретировать изображение на экране монитора, а эта оценка порой бывает весьма субъективной.

Каждый раз проводят индивидуальную настройку аппаратуры (фильтра, мощности, частоты повторения импульсов и т.д.). Усиление (gain) цветового сигнала выставляют максимальным, но всегда ниже уровня возникновения вспыхивающих цветных артефактов. При цветном допплеровском картировании для визуализации артерий, как правило, используют цветовую шкалу с максимальными скоростями — 0,05—0,06 м/с, а для лучшей визуализации вен — с максимальной скоростью 0,023 м/с.

Необходимо отметить, что при исследовании в режиме цветного и энергетического допплера изображение сосудов как бы накладывается в реальном масштабе времени на картинку предстательной железы серой шкалы — так называемое дуплексное сканирование, что позволяет исследователю чётко определить локализацию визуализируемых сосудистых структур.

При цветном допплеровском картировании сдвиг частот последовательных ультразвуковых импульсов преобразуется в цвета различных оттенков в соответствии со шкалой и в зависимости от направления и степени сдвига. Мы, как правило, используем стандартную сине-красную шкалу, при этом оттенками красного картируется кровоток по направлению к датчику, а оттенками синего — от датчика. Более выраженный сдвиг частот и, соответственно, большие скорости показаны более светлыми оттенками.

Энергетический (силовой) допплер — метод, основанный на регистрации изменения амплитуды (силы), а не частоты ультразвукового сигнала, отражённого от движущегося объекта. Энергетический допплер, хотя и не позволяет определить направление кровотока, более чувствителен в визуализации мелких сосудов, в связи с чем многие исследователи для визуализации сосудов предстательной железы предпочитают пользоваться именно данной модификацией долплерографического исследования. На экране монитора изменение силы отражённого сигнала визуализируется в соответствии с одноцветной шкалой. Мы обычно используем стандартную оранжево-жёлтую шкалу.

Анализ характеристик кровотока в режиме спектрального допплера выполняют после цветного допплеровского картирования. Кровоток последовательно регистрируют в артериях и венах указанных выше областей предстательной железы.

При спектральном допплере сдвиг частот представлен в виде кривой, отражающей направление и степень сдвига во времени. Отклонение кривой выше изолинии свидетельствует о направлении кровотока к датчику, ниже изолинии — от датчика. Степень отклонения кривой прямо пропорциональна степени допплеровского сдвига и, соответственно, скорости кровотока.

В ходе анализа кривой допплеровского спектра в артериях определяют следующие показатели:

  • максимальную линейную скорость (Vmax или А, м/с);
  • минимальную линейную скорость (Vmin или В, м/с);
  • индекс пульсации (индекс Гослинга, PI) = А — B/Vmean;
  • индекс резистентности (индекс Пурсело, RI) — А — В/А;
  • систолодиастолическое соотношение (индекс Стюарта, S/D) = А/В.

При исследовании интрапростатических вен обычно регистрируют только линейную скорость кровотока (Vb), поскольку кровоток в них практически всегда носит непульсативный характер.

Правильная регистрация скоростей кровотока в мелких паренхиматозных сосудах может быть сопряжена с определёнными трудностями, поскольку эти сосуды зачастую визуализируются в виде пульсирующей точки и проследить их направление в этом случае не представляется возможным.

В то же время известно, что абсолютные показатели скорости напрямую зависят от угла между датчиком и исследуемым сосудом, и, таким образом, именно ошибки в определении направления сосуда могут приводить к неправильному вычислению скоростей кровотока. Следует отметить, что вычисляемые относительные показатели (индексы пульсации и резистентности, систолодиастолическое соотношение) не уголзависимы и корректно характеризуют кровоток даже в случае, когда невозможно точно определить направление хода сосуда.

Результаты анализа допплеровского спектра сопоставляют с данными цветного картирования и ультрасонографии в режиме серой шкалы, на основании чего и проводят окончательную интерпретацию допплерографического исследования.

3D-ультразвуковая ангиография

За последние десять лет отмечен существенный прогресс в конструкции ультразвуковых диагностических аппаратов, что позволило внедрить в клиническую практику ряд новых технологий получения и обработки ультразвуковых изображений. Многие исследователи возлагают большие надежды на методику 3D-ультразвуковой ангиографии.

Для создания 3D-oбpaзa используют обычный ультразвуковой датчик, с помощью которого исследователь получает серию одноплоскостных двухмерных изображений (производит планиметрию) с последующей автоматической реконструкцией их в трёхмерную картинку. При этом для корректного формирования трёхмерного изображения ключевое значение имеют расстояние и/или угол между плоскостями сканирования.

Для того чтобы расстояние/угол между плоскостями сканирования были правильно учтены, при ручном сканировании используют системы контроля положения датчика (ультразвуковые, механические, электромагнитные). При этом исследователь плавно перемещает датчик относительно изучаемого органа, а информация о положении датчика в данный момент времени поступает и обсчитывается компьютером ультразвуковой установки для последующей реконструкции 3D-образа.

Также существуют механические приспособления, к которым фиксируется датчик, а затем аппарат с заданным шагом меняет положение датчика в пространстве относительно исследуемого органа. У датчиков с двухплоскостной сканирующей матрицей большая площадь либо квадратной, либо округлой формы, что позволяет в реальном масштабе времени получать истинно трёхмерное изображение.

Использование данного типа датчиков не требует изменения положения сканера относительно исследуемого объекта, однако при этом существенно повышены требования к быстродействию компьютера ультразвуковой установки, обрабатывающего информацию уже не с плоскости, а с объёма сканирования.

Полученные в результате ультразвукового сканирования данные далее реконструируются в 3D-изображение, которое затем исследователь подвергает тому или иному виду компьютерной обработки.

Мы не будем останавливаться на различных способах компьютерного моделирования 3D-изображения, а в заключение лишь перечислим те новые возможности, которые раскрывает 3D-ультрасонография по сравнению с обычным плоскостным ультразвуковым исследованием.