Артериальное моделирование на основе ультразвукой визуализации (Часть 2)

Изменения артериальной стенки и развитие патологии

Стоит отметить, что показатели поражения сосудов могут сопровождаться другими патологических изменениями - гипертрофия левого желудочка, микроальбуминурия или повреждения белого вещества мозга. В ответ на увеличение ригидности артерии, центральный пульсовое давление на участках ближайших крупных артерий (аорта, сонная артерия) увеличивается и усиливает развитие патологии.

В частности эффект увеличения пульсового давления был продемонстрирован на крупных артериях и левом желудочке, и в меньшей степени на малых артериях. Повышенное пульсовое давление может стимулировать гипертрофию, увеличенное соотношение медиа-на-просвета и разрежениям в микроциркуляции. Недавние исследования показали тесную связь между микрососудистым поражениями сердца, головного мозга, сетчатки и почек c пульсовым давлением и артериальной ригидности.

Была показана тесная связь между пульсацией плечевой артерии и скоростью клубочковой фильтрации, микроальбуминурией, мощностью коронарного вазодилататора и повреждением белого вещества мозга, между артериальной сонной артерии и скоростью клубочковой фильтрации, содержанием альбумина в моче, сужением артериолы сетчатки, повреждением белого вещества и нарушением когнитивной функции. Хотя, не все связи относятся к факторам риска, существует большое количество доказательств, связывающих пульсовое давление и развитием патологии.

Сосудистое старение

Диффузное утолщение артериальной стенки, расширение просвета артерии и увеличение артериальной ригидности не только указывают на патологию органа, а также отражают физиологическое старение сосудистой системы.

Ранний атеросклеротический процесс, артериальные изменения, связанные с гипертонией или сахарным диабетом, артериальное старение, характеризуются аналогичными структурными изменениями в стенке артерии, включают увеличение экстрацеллюлярного матрикса и гладкомышечных клеток сосудов, фрагментацию и разрушение эластина, увеличение отложения коллагена.

Известно, что возраст является доминирующим фактором риска сердечно - сосудистых заболеваний, и что с возрастом уровень заболевания артериальной гипертензией, болезни коронарных и мозговых артерий увеличивается. Исследования показали, что физиологическое возрастное артериальное моделирования и ригидность ускоряются при наличии сердечно-сосудистых заболеваний или болезни нарушения обмена веществ.

У пациентов с артериальной гипертензией наблюдается увеличение толщины комплекса интима-медиа (QIMT) сонных артерий и артериальная ригидность, чем у пациентов с нормальным артериальным давлением одного возраста, у больных с сахарным диабетом наблюдается увеличение толщины комплекса интима-медиа (QIMT) и ее прогрессии чем у не диабетиков.

На основании этих доказательств, был предложен термин «раннее сосудистое старение» (EVA), чтобы изучить и понять взаимодействие между физиологическим старением и влиянием сердечно-сосудистых факторов риска или отягощенного семейного анамнеза ранних проявлений сердечно-сосудистых заболеваний.

Клиническое применение и современные ультразвуковые технологии

Все вышеуказанные показатели возможно измерить в неинвазивный способ. Европейское общество кардиологов и Европейское общество гипертензии предложили, что оценка комплекса интима-медиа (QIMT) сонных артерий у пациентов, не проявляют симптомов заболевания в возрасте старше 45 лет, может обеспечить дополнительную информацию к классическим методам исследований и измерения комплекса интима-медиа (QIMT ), что должно быть включено в стандартную процедуру диагностики.

Однако, следует помнить, что структурные изменения в стенке артерии развиваются медленно, и вообще, у здоровых людей низкое значение начальной QIMT - в общей сонной артерии между 0,5 и 0,7 мм и скорость прогрессирования QIMT - в общей сонной артерии между 0,001 и 0,006 мм / час.

Таким образом, для точного измерения этих показателей необходим подготовленный специалист, стандартизированная методология и ультразвуковая диагностика с высоким разрешением, чтобы гарантировать высокую точность и низкую межиндивидуальную и межлабораторную изменчивость.

Инновации в технологии ультразвуковой диагностики «Esaote» позволяют провести в режиме реального времени автоматический высокоточный неинвазивный анализ свойств основных стенок кровеносных сосудов, а именно диаметр, изменение диаметра (растяжение) и толщину стенки сосудов. Полученные результаты обеспечивают расчет всех основных тканевых биомаркеров связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями, например - ригидность, скорости пульсовой волны, напряжение стенки сосуда и т.п., локальный поперечное расширение и модуля Юнга (модуль упругости). Нормализация этих параметров в местном кровяном давлении, позволяет оценить свойства стенок сосудов, что можно получить, изменяя масштаб местного волнообразного расширения на брахиального давления. Ультразвуковые волны имеют свойство внутреннего и глубокого взаимодействия с распространением передачи информации, только высокочастотный сигнал позволяет сохранять 100% полученной информативного содержания (амплитуды и фазовой информации).

Ультразвуковое изображение (B-режим) - это нелинейная полутоновая репрезентация полученных высокочастотных сигналов. Нелинейный и амплитудный характер создания изображения в B-режиме необходим для оптимального качества изображения, что делает его неподходящим для измерения свойств стенок кровеносных сосудов на основе обработки изображений. Высокочастотная обработка данных, которая использует линейную амплитуду и фазовую информацию, позволяет измерять свойства стенки кровеносных сосудов с достаточным пространственным и временным разрешением.

Благодаря высокой точности измерения основных свойств стенок кровеносных сосудов, высокочастотная обработка данных сегодня является лучшим методом по сравнению с другими существующими методами обработки изображений. Максимальная точность, полученная во время экспериментов «in vitro» для диаметра составляет 51pm, для растяжения - 1.4 pm, и для ИМТ - 17 pm. Разнообразие измерений, полученных в ходе исследования «in vivo» для диаметра составляет один процент, для растяжения шесть видсоткиви для IMT пять процентов. Неотъемлемая информация о качестве обработки, которая накладывается на полутоновое ультразвуковое изображение и высокочастотную обработку данных, гарантируют, что низкий уровень вариантности достигается независимо от уровня навыков оператора .

Таким образом, можно ожидать, что высокочастотные системы позволят шире и наиболее должным использовать ультразвук сосудов в медицинской профилактике, а также улучшение первичной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, что в будущем должно привести к улучшению результатов в области здравоохранения.

На основе материала компании Esaote