Analysis or vascular input impedance in the common carotid artery measured by means or ultrasound

• Autorzy: Powałowski T.

Warianty tytułu

PL

Analiza wejściowej impedancji naczyniowej w tętnicy szyjnej wspólnej na podstawie badań ultradźwiękowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of analysis of vascular input impedance noninvasively determined in the common carotid artery in healthy persons and persons with atherosclerosis in the internal carotid artery. The vascular input impedance was evaluated by simultaneous measurements of blood flow velocity and blood pressure employing the Doppler ultrasound and echo tracking methods. The examinations were performed using the ultrasonic equipment VED which was designed at the Ultrasonic Department of the Institute of Fundamental Technology Research, Polish Academy of Science in Warsaw. The results of measuring vascular input impedance were compared with the extent of stenosis in the internal carotid artery, evaluated through a joint ultrasonography and Doppler examination, and the volumetric velocity and values of the resistance RI and pulsatility PI indexes evaluated by measuring linear blood flow velocity. Analysis of the vascular input impedance was based on a four-element substitution lumped parameters model of the vascular system. The particular elements represented inertance L, vessel compliance C, vessel resistance Ro in the main arteries and peripheral resistance Rp in small vessels. The values of these elements were determined by computer simulation of vascular input impedance using the input impedance of the model. Analysis of the vascular input impedance showed that for internal carotid artery stenosis exceeding 30% the value of resistance Ro was significantly greater than in healthy persons. For internal carotid artery stenosis of 30% to 74% the value of Ro/ Rp ratio increased while the average blood flow remained the same (as a result of autoregulation in cerebral circulation system). For this range of stenosis, the PI and RI index values showed no significant difference from the healthy control group. In the range of autoregulation in cerebral circulation system the results point to the non-invasive measurements of the vascular input impedance in the common carotid artery as being a much more sensitive indication of the occurrence of atherosclerotic stenosis in the internal carotid artery than the resistance RI and pulsatility PI indexes that have so far been applied.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy wejściowej impedancji naczyniowej wyznaczanej nieinwazyjnie w tętnicy szyjnej wspólnej u osób zdrowych i osób ze zmianami miażdżycowymi w tętnicy szyjnej wewnętrznej. Wejściowa impedancja naczyniowa wyznaczana była na podstawie równoczesnych pomiarów prędkości przepływu krwi i ciśnienia krwi przy zastosowaniu ultradźwiękowej metody dopplerowskiej i metody śledzenia echa. Badania przeprowadzono za pomocą aparatu ultradźwiękowego VED opracowanego w Zakładzie Ultradźwięków Instytutu Podstawowych Problemów Techniki, Polskiej Akademii Nauk w Warszawie. Wyniki badań wejściowej impedancji naczyniowej odnoszono do stopnia zwężenia tętnicy szyjnej wewnętrznej określonego na podstawie połączonego badania ultrasonograficznego i dopplerowskiego oraz do prędkości objętościowej krwi i wartości indeksów oporowego RI i pulsacji PI wyznaczonych na podstawie pomiaru prędkości liniowej przepływu krwi. Analiza wejściowej impedancji naczyniowej przeprowadzona była na podstawie czteroelementowego modelu zastępczego układu naczyniowego o stałych skupionych. Elementy modelu reprezentowały inertancję L, podatność układu naczyniowego C, opór naczyniowy w głównych naczyniach tętniczych Ro i opór peryferyjny Rp w małych naczyniach krwionośnych. Elementy te wyznaczane były na drodze symulacji komputerowej wejściowej impedancji naczyniowej za pomocą impedancji wejściowej modelu. Analiza wejściowej impedancji wykazała, że dla przedziału zwężeń tętnicy szyjnej wewnętrznej powyżej 30%, wartość oporu Ro była znacząco większa, w porównaniu z tą wartością u osób zdrowych. Dla przedziału zwężeń od 30% do 74% wartość stosunku Ro/Rp rosła podczas gdy średni przepływ krwi nie ulegał zmianie, co spowodowane było działaniem systemu autoregulacji w krążeniu mózgowym. Dla tego przedziału zwężeń nie zaobserwowano również znamiennej różnicy w wartościach indeksów PI i RI w stosunku do grupy kontrolnej osób zdrowych. Uzyskane wyniki badań wskazują, że dla zakresu działania systemu autoregulacji w krążeniu mózgowym wejściowa impedancja naczyniowa wyznaczana nieinwazyjnie w tętnicy szyjnej wspólnej jest znacznie czulszym wskaźnikiem występowania zwężeń tętnicy szyjnej wewnętrznej na tle miażdżycowym niż stosowane do tej pory indeksy: oporowy RI i pulsacji PI.

Słowa kluczowe

EN

vascular input impedance; common carotid artery; ultrasound

PL

badania ultradźwiękowe; metoda dopplerowska; diagnostyka medyczna

• Wydawca: Nałęcz Institute of Biocybernetics and Biomedical Engineering of the Polish Academy of Sciences ; Elsevier
• Czasopismo: Biocybernetics and Biomedical Engineering
• Rocznik: 2001
• Tom: Vol. 21, no. 3
• Strony: 101--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Powałowski T.

• Ultrasonic Department Institute of Technological Research, PAS, Warsaw