CardioArab — Practical Cardiovascular Medicine
الفصل 10: اختبارات القلب غير الغازية — الجزء 65
X
ملاحظة مختصرة حول فيزياء الدوبلر والآثار المصطنعة بالإيكو
A
فيزياء الدوبلر
يُصدر مسبار الدوبلر موجات صوتية بتردد معين ويلتقط التردد المنعكس من النبضات؛ وهذا التغير بالتردد يسمى انزياح دوبلر(Doppler shift)، ويسمح بحساب سرعة التدفق(لأن التدفق هو الذي يعدّل التردد الصادر).
PW: يُلتقط الصدى المنعكس من موقع محدد فقط يُسمى حجم العينة(Sample volume). يفتح المحول بوابته لفترة زمنية تتناسب مع عمق حجم العينة، ويرسل نبضات ويلتقط المنعكسة بشكل متقطع بمعدل محدد يُسمى تردد تكرار النبض(PRF) أو معدل أخذ العينات، ويعتمد على عمق الحجم المفحوص.
يجب على PW أخذ عينات من كل نبضة منعكسة مرتين على الأقل بكل دورة لقياس التردد المنعكس(وبالتالي السرعة) بشكل صحيح. إذا كان التردد المنعكس أكبر من نصف معدل أخذ العينات فلا يمكن قياسه بدقة. أعلى تردد يمكن قياسه بدقة هو نصف PRF ويُسمى حد نايكويست، وله حد سرعة نايكويست المقابل. فإذا كان تدفق الدم أسرع من سرعة نايكويست فلا يمكن أخذ عينات وقياس سرعته بشكل مناسب.
البنى الأعمق تحتاج وقت انتقال أطول فيقل معدل أخذ العينات(وحد نايكويست) مقارنة بالسطحية ← من الأصعب اكتشاف السرعات العالية بالبنى العميقة، خصوصًا مع مسبار عالي التردد مثل TEE. لقياس سرعات أعلى: يُرفع حد نايكويست ويُحرَّك خط الأساس باتجاه واحد لتُكتشف سرعات حتى ضعف الحد.
الدوبلر الملوَّن عبارة عن مجموعة من PW: يلتقط عدة أحجام عينات على طول القطاع ويعرض لونًا لكل حجم عينة؛ حجم اللون يعكس حجم التدفق وأيضًا سرعته نسبةً لحد نايكويست. لذلك قد يبدو نفس حجم MR أكثر أو أقل شدة بحسب: إعدادات الجهاز، سرعة التدفق، اتجاه النفثة(Eccentricity). تغيير نايكويست أو كسب اللون يغيّر الحجم الظاهر. CW: يرسل ويستقبل باستمرار فلا يملك حد نايكويست.
التردد والدقة: التردد العالي يوفر دقة محورية(Axial) وجانبية(Lateral) أفضل لكنه يُثبَّط أكثر وله اختراق أقل. لذلك مسابير TEE والإيكو الوعائي عالية التردد(~7.5MHz) لأن البنى سطحية، بينما TTE منخفض التردد(~2.5-3.5MHz). البنى العميقة تحتاج وقت انتقال أطول، فمدة أطول للنبضة وتردد نبضي أقل، وتُحَل سرعاتها بشكل أفضل بمحول منخفض التردد.
B
الظواهر المصطنعة(Artifacts)
الاصطفاف مع اتجاه التدفق يسمح بتقييم أدق للسرعات، أما جعل الحزمة عمودية على البنية فيوفّر تعريفًا ثنائي الأبعاد أوضح لها ويتيح قياسًا أدق لأبعادها(مثلاً قياس قطر LVOT أدق بالطويل المحوري منه بالقمي)، ويقيّم تضخم العضلة أفضل، ويسمح بقياس أدق لقطر النفث الدوبلري(مثلاً VC بـMR أو AI يُقاس أفضل بالطويل جنب القص). يُعزى ذلك إلى أن الدقة المحورية أفضل من الجانبية، وأن الجانبية تتدهور مع العمق لأنها تعتمد على عرض الحزمة عند كل مستوى.
ظاهرة عرض الحزمة(Beam width artifact): عند الأعماق الكبيرة تنعكس الإشارات وتتبعثر من كامل سمك الشريحة، فتؤثر على صور الإيكو والدوبلر معًا.
ظاهرة الفص الجانبي(Side lobe): عند أعماق معينة قد تظهر عواكس قوية مجاورة لمستوى الصورة وكأنها داخله. مثلاً: قد يُعطي تكلس الصمام الأبهري انطباعًا بوجود تكلس بـLA عند العرض القمي، وقد يولّد التكلس الخلفي للحلقة التاجية شريطًا وهميًا في LA.
غموض المدى(Range ambiguity): بكل من الإيكو والدوبلر الملوَّن يأخذ المسبار عينات من الإشارات العائدة من عمق محدد وفق فواصل زمنية ثابتة. فإذا وُجدت بنية B على عمق يعادل ضعف عمق البنية A، فإن إشارة B ستصل المسبار وقت أخذ العينة للبنية A، فتظهر البنية العميقة كأنها قريبة من السطحية. تُشاهد عادةً عند التصوير بأعماق كبيرة.
الصورة المرآوية(Mirror image): الانعكاس ينتج الصورة، لكن الانكسار قد يؤدي إلى صورة مزدوجة أو مرآوية، بالإيكو وبالدوبلر(مثلاً صورة مرآوية لسرعة MR تظهر على الجهة الأخرى من خط الأساس؛ أو انعكاس صورة الشريان الرئوي بالأبهر الصاعد أثناء TEE فيُشبه شريحة تسلخ). يمكن الحد منها بتقليل الكسب.
غموض المدى(Range ambiguity): بكل من الإيكو والدوبلر الملوَّن يأخذ المسبار عينات من الإشارات العائدة من عمق محدد وفق فواصل زمنية ثابتة. فإذا وُجدت بنية B على عمق يعادل ضعف عمق البنية A، فإن إشارة B ستصل المسبار وقت أخذ العينة للبنية A، فتظهر البنية العميقة كأنها قريبة من السطحية. تُشاهد عادةً عند التصوير بأعماق كبيرة.
الصورة المرآوية(Mirror image): الانعكاس ينتج الصورة، لكن الانكسار قد يؤدي إلى صورة مزدوجة أو مرآوية، بالإيكو وبالدوبلر(مثلاً صورة مرآوية لسرعة MR تظهر على الجهة الأخرى من خط الأساس؛ أو انعكاس صورة الشريان الرئوي بالأبهر الصاعد أثناء TEE فيُشبه شريحة تسلخ). يمكن الحد منها بتقليل الكسب.
32.58-32.59
أمثلة على أثر عرض الحزمة
قد تُرى أيضًا ظواهر الارتداد(Reverberation) والظل(Shadowing) — نوقشتا في القسم IX. أحد أشكال الارتداد إسقاط الضلع(Rib projection) على صورة الإيكو فيُخلق انطباعًا بوجود خثرة قمية "حُبيبية" بالعروض القمية؛ لكن هذه البنية الحبيبية لا تتبع حركة القلب.