Оценка миокардиальной перфузии. Ультразвуковая акустическая сила при эхокардиографии
Для контрастирования левых отделов сердца необходимо, чтобы эхоконтрастное средство — микропузырьки (микросферы) были достаточно маленькими и не разрушались при прохождении через сосудистое русло легких. Микропузырьки 4-5 мкм в диаметре достаточно малы для прохождения черен микроциркуляториое русло. При воздействии ультразвуковых волн они подвержены волюметрическим колебаниям. Эти колебания микропузырьков создают акустические сигналы, приводящие к контрастированию камер сердца и других областей кровотока.
Микропузырьки (обычно содержащие вместо воздуха разнообразные газы: перфторуглерод или гексафторид серы) располагаются на поверхности лииидов, полимеров, галактозы, сурфактанта, альбумина или их комбинации (эти газы плотные и менее растворимые в крови, чем воздух, поэтому могут долго сохраняться в циркуляторном русле, вызывая относительно постоянное и насыщенное контрастирование).
Имея синусоидальную природу, ультразвук генерирует положительное и отрицательное давление, а ультразвуковая акустическая энергия приводит к сжатию и расширению микросфер нелинейной формы, если акустическое давление настолько же высоко, как и резонансная частота микропузырьков. Гармонические сигналы генерируются благодаря этим нелинейным качествам микропузырьков. Когда ультразвуковая энергия передастся микропузырькам с высокой частотой (фундаментальная частота, fo), частота отраженного сигнала имеет вторую гармоническую частоту (2fo), которая в 2 раза выше фундаментальной, Таким образом, модификация визуализирующего устройства для получения сигналов со второй гармонической частотой усиливает визуализацию микропузырьков.
Ткань миокарда также продуцирует вторую гармоническую частоту, но слабее, чем микропузырьки. Следовательно, наличие второй гармонической частоты также улучшает качество изображения миокардиальных структур даже в отсутствие микропузырьков и камерах сердца. Сигналы второй гармонической частоты усиливаются при большей энергии ультразвука, а при большем положительном и отрицательном давлении сигналы деформируют микропузырьки до точки их деструкции.
Ультразвуковая акустическая сила выражается в виде механического индекса (Ml), который рассчитывают таким образом:
MI = Акустическая сила / кореньfo
МI > 0,7 связан С деструкцией пузырьков. Некоторые технические устройства усиливают вторую гармоническую частоту от микропузырьков. При пульс-инверсионном (pulse inversion) методе к ткани миокарда и микропузырькам посылаются два ультразвуковых импульса в противоположной фазе. Обладая линейными свойствами, ткань миокарда производит два ультразвуковых импульса противоположной фазы, которые гасят друг друга, но микропузырьки, обладая нелинейными свойствами, создают остаточные импульсы от нелинейных отраженных сигналов.
Альтернативный метод — пульс-модуляционный (pulse modulation), при котором посылается два последовательных импульса, причем амплитуда одного в 2 раза меньше второго. Отраженный импульс с половинной амплитудой удваивается и вычитается из другого (полного) сигнала. Оба сигнала от миокардиалыюй ткани с линейными свойствами гасятся, но визуализируются импульсы от микропузырьков, обладающих нелинейными свойствами.
В связи с тем что высокий MI может разрушить микропузырьки, особенно в области верхушки, визуализацию с низким MI (0,4-0,5) используют для улучшения изображения эндокардиальной поверхности ЛЖ между кровью и прилегающей тканью или другими образованиями. Важно использовать достаточное количество контрастного вещества для контрастирования всей полости.
