Международные гайды используют описание форм спектрограмм артериального потока, предложенную Spronk (2005). Эта статья предлагает устранить терминологические разночтения между классификации, принятыми в СНГ, но не имеющим научной базы (назовем ее дальше «народной»), и консенсусной классификацией Спронка.
В начале, как обычно, немного коснёмся теории.
Физические характеристики потока
Давайте вспомним, каким может быть поток с точки зрения гидродинамики.
Монофазный или мультифазный
Фазность потока крови означает изменение направления её движения в течение одного сердечного цикла. Это явление отражает сложную динамику потока, обусловленную последовательностью систолы и диастолы, а также физическим взаимодействием крови с сосудистой системой.
Во время сердечного цикла кровь может двигаться не только в прямом, ожидаемом направлении, но и демонстрировать кратковременные обратные движения из-за эластичности сосудов и особенностей клапанного аппарата.
На спектрограмме кровотока фазность проявляется как количество зубцов или пиков, которые располагаются по разные стороны от базовой линии в течение одного сердечного цикла. Базовая линия представляет собой нулевую точку, относительно которой измеряется направление потока: пики выше линии отражают движение крови в одном направлении, а ниже — в противоположном. Таким образом, каждый зубец на спектрограмме соответствует определённой фазе движения крови.
Высокорезистентный или низкорезистентный
Резистентность потоку крови в сосуде — это сопротивление, которое сосудистая система оказывает движению крови по сосудам. Она определяется несколькими основными факторами.
Во-первых, диаметр (точнее, радиус) сосуда играет ключевую роль. Согласно закону Пуазейля, резистентность обратно пропорциональна четвёртой степени радиуса сосуда. Это означает, что даже незначительное сужение сосуда может значительно увеличить сопротивление кровотоку.
Во-вторых, на резистентность влияет длина сосуда: чем длиннее сосуд, тем больше сопротивление. Однако в организме длина сосудов обычно постоянна и не играет значительной роли в краткосрочной регуляции сопротивления.
В-третьих, существенное влияние на сопротивление потоку оказывает вязкость крови. Увеличение вязкости, например при повышенном гематокрите, ведёт к повышению резистентности. Вязкость зависит от состава крови, включая концентрацию эритроцитов и белков.
Также важным фактором является эластичность сосудистой стенки. Эластичные сосуды могут расширяться при повышении давления жидкости, уменьшая сопротивление потоку. Снижение эластичности, например при атеросклерозе, повышает резистентность.
Наконец, турбулентность потока вторично может увеличивать резистентность. При высоких скоростях кровотока или при аномалиях сосудов возникает турбулентный поток, повышая в свою очередь резистентность и нарушая нормальное кровоснабжение органов и тканей.
Ламинарный или турбулентный
Ламинарный поток характеризуется тем, что все его частицы движутся параллельно друг другу в одном направлении, образуя упорядоченные слои. В таком потоке частицы жидкости не пересекаются и не перемешиваются между собой, что обеспечивает гладкое и предсказуемое течение. Скорость потока в каждом слое может отличаться, например из-за трения о стенки сосуда, но внутри каждого слоя она остается постоянной. Ламинарный поток обычно наблюдается при низких скоростях и в условиях, когда вязкость жидкости преобладает над инерционными силами.
Однако, когда на пути потока возникает препятствие или резкое изменение геометрии сосуда, структура ламинарного течения может нарушиться. Например, сужение сосуда, шероховатости стенок или резкие повороты могут вызвать отклонения в движении частиц. В результате частицы начинают двигаться не только вперед, но и в различных направлениях, образуя вихри. Такой режим течения называется турбулентным.
Турбулентный поток характеризуется хаотичным и непредсказуемым движением частиц, при котором скорость и направление их движения постоянно изменяются. Это приводит к перемешиванию слоев жидкости и возникновению сложных пространственных структур внутри потока. Турбулентность сопровождается увеличением сопротивления движению и повышенными потерями энергии из-за внутреннего трения между частицами.
Переход от ламинарного к турбулентному течению зависит от нескольких факторов, включая скорость потока, плотность и вязкость жидкости, а также размеры и форму сосуда или трубки. В гидродинамике для оценки этого перехода используется безразмерный критерий — число Рейнольдса. При низких значениях числа Рейнольдса поток остается ламинарным, а при превышении критического значения начинается турбулентность.
В контексте кровообращения понимание явления ламинарности и турбулентности имеет важное клиническое значение. В нормальных условиях кровь течет по сосудам ламинарно, обеспечивая эффективное снабжение органов и тканей. Однако при патологиях, таких как стеноз, аневризмы или повреждения сосудистой стенки, могут возникать условия для развития турбулентного потока.
Турбулентность в кровотоке может приводить к возникновению звуковых феноменов, известных как шумы сердца и сосудов. Кроме того, турбулентный поток способствует повышенному износу сосудистой стенки и может способствовать образованию тромбов.
Антеградный или ретроградный
Антеградный поток крови означает движение крови в ожидаемом, физиологическом направлении через сосуды. Это направление соответствует нормальной циркуляции крови и обеспечивается работой сердца и системой клапанов в венах.
Например, в сонных артериях, которые снабжают головной мозг кровью, антеградным будет поток от сердца к мозгу.
Ретроградный поток, напротив, означает движение крови в направлении, противоположном физиологическому. Такое явление считается патологическим.
Ретроградный поток крови может возникать по нескольким причинам. Одной из них является окклюзия или значительный стеноз сосуда. Когда происходят эти явления, организм способен создавать обходные пути кровотока через мелкие обходные сосуды — коллатерали. При значительном препятствии в основном сосуде кровь перенаправляется через эти коллатерали, что иногда приводит к ретроградному потоку в соседних сосудах.
Еще одним примером ретроградного кровотока является синдром обкрадывания (steal syndrome). Этот синдром возникает, когда значительное сужение или окклюзия проксимального участка артерии приводит к тому, что кровь перенаправляется из соседних сосудов в область с пониженным давлением, вызывая недостаточное кровоснабжение в исходном направлении. Например, при стенозе подключичной артерии может возникать ретроградный поток в позвоночной артерии, что приводит к снижению кровоснабжения головного мозга и появлению неврологических симптомов.
Кроме того, причиной ретроградного потока может стать недостаточность клапанов в венозной системе. Несостоятельность венозных клапанов ведет к обратному току крови и способствует развитию такого состояния, как варикозное расширение вен.
формы спектрограмм артериального потока по Спронку
На основе физического описания возможно составить клиническое описание, или классификацию. Рассмотрим классификацию Спронка.
Спронк выделяет четыре основные формы спектрограмм артериального потока:
Трёхфазный тип (Triphasic waveform)
Это одна из нормальных форм спектрограммы, которая характеризуется наличием трех фаз относительно базовой линии:
- Антеградным систолическим пиком со стремительным {Насколько стремительным? Время ускорения систолического пика (Acceleration time) составляет менее 140 мс.} нарастанием, стремительным спадом и наличием спектрального окна, {Спектральное окно Анэхогенное пространство внутри пика, свидетельствующее о ламинарности потока.}
- Кратковременным {То есть не на протяжении всей диастолы.} ретроградным потоком в ранней диастоле, которая появляется в момент закрытия аортального клапана,
- Кратковременным прямым потоком в поздней диастоле.
Такая форма характерна для сосудов с высоким периферическим сопротивлением (или, говоря иначе, для высокорезистентных паттернов потоков), например, в крупных артериях конечностей.
Трёхфазный тип
Двухфазный тип (Biphasic waveform)
Это тоже одна из нормальных форм спектрограммы, которая характеризуется наличием следующих двух фаз относительно базовой линии:
- Антеградным систолическим пиком со стремительным нарастанием, стремительным же спадом и наличием спектрального окна,
- Ретроградным пиком в ранней диастоле с кратковременным ретроградным потоком в поздней диастоле.
Такая форма характерна для сосудов с умеренным периферическим сопротивлением и может наблюдаться в дистальных сегментах артерий конечностей или в аорте.
Двухфазный тип
Монофазный острый тип (Sharp monophasic waveform)
Это тоже одна из нормальных форм спектрограммы, которая характеризуется:
- Антеградным острым систолическим пиком со стремительным нарастанием и длительной непрерывной антеградной диастолической подачей.
Такой тип кровотока характерен для сосудов с низким периферическим сопротивлением, например, артерий паренхиматозных органов, головного мозга, плода, сонных (особенно внутренней сонной) артериях.
Монофазный острый тип
Монофазный притупленный тип (Blunted/Poor monophasic waveform)
Это патологическая форма спектрограммы. Отличается замедленным {Насколько? AT > 140 мс} нарастанием и спадом систолического пика с тупой и скругленной вершиной и непрерывной диастолической подачей. Такая форма спектра говорит о наличии гемодинамически значимого проксимального препятствия потоку. Чем более выражен проксимальный стеноз, тем больше увеличивается AT, снижается пиковая систолическая скорость (PSV) и заметно «растягивается» спад систолической волны на протяжении всей диастолы.
Монофазный притупленный тип
Сопоставление классификации Спронка с «народной» классификацией
Магистральный тип
Нет строгого описания, но обычно под магистральным понимается типичный вариант кровотока в крупных артериях. На допплерограмме отображается трёхфазная кривая, состоящая из двух антеградных и одного ретроградного пика. Этот тип кровотока может сохраняться даже при гемодинамически незначительных стенозах магистральных артерий.
Вероятно, соответствует трехфазному типу по Спронку.
Магистральный изменённый тип
Считается, что этот тип регистрируется дистальнее места стеноза. Первый систолический пик изменен, имеет высокую амплитуду и более пологую форму. Ретроградный пик может быть слабо выражен, а второй антеградный пик отсутствует.
Этот тип не соответствует ни одному типу по Спронку.
Коллатеральный тип
Считается, что этот тип регистрируется дистальнее места окклюзии или значительного стеноза. Проявляется в виде близкой к монофазной кривой с выраженными изменениями систолического пика и отсутствием ретроградного и второго антеградного пиков.
Вероятно, соответствует монофазному притупленный типу по Спронку.
Итог
Термин «магистральный» в контексте описания спектрограммы потока предлагается не использовать. Он отсутствует в научной литературе и руководствах, {Имееется в виду, международных.} и его значение может быть неоднозначно понято.
Термин «магистральный изменённый» рекомендуется исключить из употребления из-за его неопределённости. Такой термин не даёт чёткого представления о характере кровотока и может затруднить дальнейшие диагностические и терапевтические решения.
Термин «коллатеральный» не следует использовать в описании спектрограмм, поскольку он не всегда указывает на наличие коллатералей и может вводить в заблуждение. Монофазный притупленный тип по Спронку свидетельствует о значительном проксимальном препятствии кровотоку, но не обязательно о развитии коллатерального кровообращения.
Использование терминов без чёткой научной основы может привести к непониманию и ошибкам в диагностике и лечении. Рекомендуется придерживаться общепринятой классификации для точного описания форм спектрограмм артериального потока.
