ДИАГНОСТИКА УПРУГИХ СВОЙСТВ СОСУДИСТОЙ СТЕНКИ И СКОРОСТИ КРОВОТОКА АКУСТИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Аннотация

Жесткость сосудистой стенки и скорость кровотока являются важнейшими характеристиками сосудистой системы, которые во многом определяют состояние здоровья организма. Для измерения скорости кровотока широкое распространение получил спектральный доплеровский метод, позволяющий определять скорость крови в сосуде, в том числе по форме доплеровского спектра – распределение скорости в сечении крупных сосудов. Однако рассеивающие ультразвук частицы крови – эритроциты – сильно деформируются в потоке и неравномерно распределяются по сечению сосуда. Более точную информацию о распределении скорости по сечению может дать нелинейный доплеровский метод, использующий в качестве рассеивателей микропузырьки – контрастные агенты. Метод основан на генерировании микропузырьками волны разностной частоты при облучении их двумя высокочастотными волнами, имеющими разные, но близкие частоты. Представлены теоретические и экспериментальные результаты, демонстрирующие возможности и преимущества нелинейного акустического метода разностной частоты для измерения параметров кровотока. Метод дает возможность анализировать пространственно-временную динамику потока крови в кровеносных сосудах за время сердечного цикла: сокращение (систола) – расслабление (диастола), что позволяет выявлять нарушения в кровяном русле. Проанализированы возможности определения упругости стенки кровеносных сосудов. Используемый на практике метод основан на измерении скорости пульсовой волны и нахождении модуля Юнга стенки сосуда по формуле Моенса – Кортевега. Для оценки жесткости стенки кровеносных сосудов предложено объединить нелинейный акустический метод измерения распределения скорости кровотока и сканирование сосуда в течение сердечного цикла на основе единого комплекта ультразвуковых преобразователей. Рассмотренные методы позволяют проводить комплексную диагностику состояния различных сосудов и сосудистой системы в целом.