Двухмерная оценка газовых пузырьков. Допплер в гипербарических исследованиях
У испытуемого, находящегося в движении, использовать датчики для сквозной передачи ультразвука на подходящих анатомических областях невозможно вследствие возникновения артефактов при небольших движениях мышц, величина которых превышает сигнал, обусловленный присутствием газообразной фазы. Поэтому в настоящее время применение эхосистем и систем сквозной передачи ультразвука ограничено только лабораторными исследованиями.
Единственно приемлемым для определения газовых пузырьков и использования в природных условиях является прибор, работающий на принципе доплеровского сдвига частоты. Несмотря на это, метод двухмерного исследования также заслуживает дальнейшего изучения.
Применение систем двухмерного отображения для оценки и количественного определения венозных и артериальных газовых эмболов имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с доплеровскими системами. Доплеровская система прежде всего имеет низкую характеристику уровня сигнал — шум, поскольку присутствие газовых эмболов выявляется в результате увеличения амплитуды на фоне уже существующих спектральных компонентов, связанных со скоростью кровотока.
Система же отображения выявляет наличие дискретности акустического импеданса независимо от скорости движения анатомических структур. Появление резких изменений импеданса не маскируется движением миокарда и клапанов сердца.
Из-за трудностей, связанных с точной установкой датчика над интересующим сосудом, данные, полученные с помощью чрескожного измерения доплеровским прибором, варьируют в широком диапазоне. С целью преодоления указанных недостатков импульсный доплеровский прибор был соединен с двухмерными системами отображения, предназначенными для обследования периферических сосудов и сердца [Magnin et al., 1980].
Допплер в гипербарических исследованиях
В 1942 г. Behnke впервые выдвинул гипотезу образования «молчащих» газовых пузырьков при быстром подъеме на высоту 6000—7500 м. «Молчащими» газовыми пузырьками в данном интервале высот считали также газовые пузырьки, которые не вызывали боль. Возможность «озвучить» «молчащие» газовые пузырьки появилась с началом первых медицинских применений доплеровского ультразвукового детектора движений сердца и крови.
Разработанный в начале 60-х годов доплеровский ультразвуковой измеритель кровотока получил в дальнейшем развитие и стал популярен в США и во всем мире. Обнаружение декомпрессионных газовых эмболов в артериальной и венозной крови у овцы во время декомпрессии после пребывания на глубине 60 м, где животное находилось в воздушной атмосфере в течение 60 мин, впервые провели в 1968 г. Spencer, Campbell.
При этом газовые пузырьки в венозной крови были обнаружены перед первой остановкой, рекомендованной в соответствии с водолазными «Таблицами необычных экспозиций» ВМС США. Газовые пузырьки в артериальной крови образовывались непосредственно при подъеме на поверхность, вызывая у животных судороги и коллапс. Полученные результаты были подтверждены на собаках и свиньях и показали возможность применения наружного доплеровского датчика. В 1970 г. Evans, Walder, применяя доплеровский детектор сердцебиений плода, установили аналогичное явление на морских свинках.
Первая трудность в выявлении декомпрессионных газовых пузырьков у человека связана с тем, что наружные датчики периферического типа, применяемые для наблюдения за венами, позволяли обнаруживать только локальную часть венозного возврата в конечностях. В прошлом при проведении подобных исследований первым признаком появления газовых пузырьков у испытуемого служило ощущение боли в руке при сжатии кулака, но сами сигналы от газовых пузырьков, идущие из вены предплечья, аппаратурой не обнаруживались, так как были настолько высокоамплитудными, что такая типичная звуковая характеристика как «чириканье» исчезала в результате перегрузки применяемой в те времена электронной аппаратуры.
Позже был разработан, сконструирован и испытан катетерный доплеровский ультразвуковой измеритель скорости потока. Его в стерильных условиях вводили испытуемому в вену для регистрации декомпрессионных газовых пузырьков, которые, как считали, будут возникать во время стрессорного воздействия, обусловленного режимом «Таблиц необычных экспозиций» ВМС США.
