Ультразвуковая диагностика: общее понятие и режимы УЗИ

 

Понятие

УЗИ — ультразвуковое исследование, для которого применяется ультразвук. Ультразвук — это воздушные колебания от 20 кГц до 1000 МГц, не слышимые человеческим ухом. В ультразвуковой диагностике применяется более узкий спект частот: от 1 до 25 МГц.

Ультразвук среди звуков.

Популярность УЗИ объясняется его низкой стоимостью, высокой информативностью, безопасностью и возможностью многократных повторных исследований в случае необходимости.

Ультразвуковой датчик излучает всего 0.1% времени, а весь остальной период получает отраженный (как эхо) органами и тканями ультразвук, на основе которого компьютер формирует изображение на мониторе. Чем выше частота передатчика (и меньше длина волны), тем выше разрешение (то есть лучше качество изображения). С другой стороны, чем ниже частота, тем глубже проникает ультразвуковое излучение. Диапазон оптимальных частот для ультразвуковой диагностики составляет 1-10 МГц.

Эффект Допплера (Доплера) — изменение частоты волны, отраженной от движущегося объекта. Если объект приближается к датчику, отраженная частота выше начальной, и наоборот. Зная начальную и конечную частоту ультразвука, с помощью эффекта Допплера стало возможным определять скорость кровотока.

 

Режимы работы аппаратов УЗИ

В ультразвуковой диагностике используется обычно 3 режима работы аппарата УЗИ: одномерный, двухмерный, допплеровский.

1. Одномерный режим УЗИ (M-режим, от слова motion — движение): ультразвуковой луч проникает внутрь тканей в одной точке и отражается. На мониторе по вертикальной оси откладывается расстояние до различных исследуемых структур, а по горизонтальной оси — время. М-режим используется для измерения полостей, кист, камер сердца, просвета крупных сосудов, толщины стенок и т. д. Качество и точность измерений в этом режиме значительно выше, чем при использовании других режимов.



ЭхоКГ (эхокардиография) в M-режиме.

2. Двухмерный (секторальный, В-режим, 2Д–режим): позволяет получить двухмерное плоскостное изображение на некоторой глубине расположенных рядом структур и их движение во времени. Это наиболее простой для восприятия режим, потому что он отражает анатомическую структуру, как на поперечном разрезе (получается своего рода томограмма).



ЭхоКГ в B-режиме.

3. Допплеровский режим: с использованием упомянутого выше эффекта Допплера. Используется для:
   • качественной оценки кровотока — определение характера тока крови: ламинарный (равномерный поток) или турбулентный (множественные завихрения).
   • количественной оценки кровотока — определение скоростей крови в сосуде.

   На мониторе УЗИ-сигнал отображается в виде графика, где по горизонтали откладывается время, а по вертикали — скорость потока. Монитор делится на две части с помощью изолинии. Выше изолинии отображаются графики частиц, которые движутся по направлению К датчику, а ниже — частицы, движущиеся ОТ датчика. Такой допплеровский режим может быть постоянно-волновым (ПВД) или импульсно-волновым (ИВД). С помощью импульсно-волнового режима специалист УЗИ-диагностики может оценить потоки крови на заданной глубине, а при использовании постоянно-волнового режима можно выяснить характер потока на протяжении всего ультразвукового луча, с большими скоростями и на большей глубине.

   

   Спектральный допплер.

   Разновидностью допплеровского режима УЗИ является цветное допплеровское исследование (цветное допплеровское картирование). Характер кровотокока (ламинарный или турбулентный) закодированы разными цветами, интенсивность которых определяется скоростью потока крови. Цветное допплеровское исследование упрощает диагностику и значительно уменьшает риск ошибки, особенно при пороках сердца, ведь цветное раскрашивание кровотока очень наглядно.

   

   Цветной допплер.

 

Технические новинки

В последние годы появились новые возможности для УЗИ-диагностики, особенно кровеносных сосудов.

 
ТКАНЕВАЯ ГАРМОНИЧЕСКАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ

Другое название — вторичная гармоническая визуализация.

Изображение на мониторе формируется не путем получения отраженного ультразвука, с помощью его гармоник (обертонов, кратных исходной частоте, например, 8 МГц при первоначальной частоте 4 МГц). При правильном использовании и обработке гармоник получается улучшенное соотношение сигнала к шумам, что делает изображение более качественным и контрастным. Можно дополнительно использовать ультразвуковые контрастные препараты.

 
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ДОППЛЕРОГРАФИЯ (АНГИОРЕЖИМ)

Другое название — энергетический допплеровский режим.

Данная методика использует энергетическую амплитуду отраженного частотного спектра и не учитывает частотный сдвиг. Ангиорежим не дает информации о направлении и скорости кровотока, но является высокочувствительным для просмотра медленного кровотока, просвета мелких сосудов и кровоснабжения ткани органов. Энергетический допплеровский режим меньше зависит от угла расположения датчика УЗИ-аппарата, но и менее точен при количественной оценке стеноза по сравнению постоянно-волновым цветовым допплером.

 
ТЕХНОЛОГИЯ SieScape^TM

Современные процессы с повышенной производительностью позволяют в реальном времени вычислять и формировать ультразвуковые изображения длиной до 60 см путем медленного перемещения датчика вдоль желаемой области. В итоге специалист получает панорамные изображения без разрывов картинки даже вдоль изогнутой поверхности кожи с точностью измерения расстояний до 1-3%.

 

Ограниченность применения УЗИ

Лечащие врачи иногда переоценивают значимость ультразвукового исследования. Нужно напомнить: врач ультразвуковой диагностики дает заключение, а диагноз выставляет лечащий врач на основе всей совокупности данных осмотра, анализов и исследований.

УЗИ — достаточно субъективная методика, поэтому одни и те же данные могут трактоваться разными врачами по-разному. Нет смысла переценивать прилагаемые к протоколу исследования снимки, поскольку изображение напрямую зависит от настроек аппарата УЗИ и принтера, угла сечения и т.д. Важна и квалификация врача, поскольку различные акустические помехи и артефакты способны дать картину тех заболеваний, которых у больного нет.

 

От чего зависит точность и достоверность УЗИ?

1. от самого аппарата УЗИ, программного обеспечения, набора датчиков, размера монитора;
2. анатомических особенностей пациента, сопутствующих заболеваний (например, при болезнях легких или смещении органов средостения не всегда удается получить качественную картину сердца на ЭхоКГ — эхокардиографии);
3. наличии информации о пациенте (внимание специалиста распределяется неравномерно, а выявление небольших отклонений определяется нередко случайными факторами, которые к тому же могут по-разному трактоваться);
4. качества оформления протокола (в нем следует указывать не только абсолютные цифры, но и относительные — по сравнению с нормой).

 

Как повысить точность УЗИ-диагностики?

В ряде случаев при ультразвуковом исследовании возможны ошибки, которые чаще всего обусловлены недостаточной квалификацией медперсонала. Может сказываться и качество аппаратуры. Каким образом можно повысить точность УЗИ-диагностики?

1. Пациент должен прийти подготовленным. В ряде случаев специальной подготовки не требуется, например, на УЗИ органов мошонки, полового члена, щитовидной железы, молочных желез, подкожно-жировой клетчатки, периферических лимфоузлов, слюнных желез, плевры, опорно-двигательного аппарата (мышц, суставов), сосудов головного мозга и шеи, сосудов рук и ног.

   В большинстве других случаев для УЗИ нужна подготовка, в том числе для УЗИ брюшной полости. Например, УЗИ почек выполняется при заполненном мочевом пузыре.

   УЗИ в гинекологии и УЗИ молочных желез в зависимости от цели исследования может выполняться в разные фазы менструального цикла.

2. В направлении на УЗИ нужно ставить конкретные вопросы к специалисту ультразвуковой диагностики. Это повышает диагностическую ценность исследования благодаря целенаправленному поиску.
3. Желательно, чтобы повторные УЗИ для контроля динамики процесса проводил тот же самый специалист, поскольку оценка производится не только по показателям на мониторе, но и по субъективным ощущениям.

 

Терминология УЗИ

Что такое акустическая плотность? Акустическая плотность — понятие, определяемое скоростью распространения звука в среде. Например, скорость звука в печени 1570 м/с, в жировой ткани — 1476 м/с. Эти ткани имеют отличающуюся акустическую плотность (печень акустически плотнее, чем жировая ткань).

Что такое гипоэхогенные (эхонегативные) образования на УЗИ? Гипоэхогенное образование (с низкой эхогенностью) — участок ткани или органа с низкой акустической плотностью. Обычно гипоэхогенными образованиями являются различные структуры с жидкостью (кисты, сосуды и т.п.). На мониторе аппарата УЗИ они выглядят более темными по сравнению с окружающими тканями.

Что такое гиперэхогенные (эхопозитивные) образования? Это участок органа или ткани с высокой акустической плотностью (высокой скоростью звука в этой среде). Обычно гиперэхогенными образованиями являются кости, камни в почках и камни желчном пузыре. На УЗИ на экране аппарата они выглядят более светлыми по сравнению с окружающими тканями.

Анэхогенное образование (частица а— означает отрицание) вообще не поглощает ультразвуковые волны.

Что такое гомогенное образование? Гомогенность — однородность, то есть гомогенное образование однородно по своей структуре.

Чем больше разница скоростей звука в двух соседних средах, тем больше ультразвука будет отражаться на их границе. Если скорости звука в соседних тканях отличаются очень сильно (кость — 3360 м/с, газ — 331 м/с), на границе разных сред происходит полное отражение, а позади его идет акустическая тень. Акустическая тень образуется после сильно отражающих структур как темная (гипо- или анэхогенная) дорожка за светлым (с высокой акустической плотностью) участком органа, например, за кальцинированными структурами — костью, камнями в почках или в желчном пузыре. По этой же причине между датчиком ультразвукового аппарата и кожей должен находиться гель.

Далее читайте:

• Подготовка к УЗИ органов брюшной полости
• УЗИ желчного пузыря
• УЗИ печени в диагностике абсцесса, гепатита, опухоли, инфаркта, травм
• УЗИ в гинекологии: внематочная беременность, тубоовариальный абсцесс, кисты, перекрут придатка
• УЗИ почек и мочеполовой системы: камни в почках, острый пиелонефрит, тромбоз почечной вены, простатит
• УЗИ кишечника: аппендицит, непроходимость, повреждение, опухоль, болезнь Крона
• УЗИ селезенки, брыжеечных лимфоузлов и брюшной аорты
• УЗИ брюшной полости: абсцесс, перфорация, свободная жидкость, перитонит
• УЗИ сосудов головного мозга и шеи
• Дуплексное сканирование сосудов головного мозга
• Цены на УЗИ в Минске в августе 2012 года (краткий обзор)