Sono med Contec

Медицинская техника новая и бывшая в эксплуатации

Art — Sat, 29 Mar 2014 16:36:41 GMT

Медицинская техника новая и бывшая в эксплуатации

ВОЗДЕЙСТВИЯ УЗИ ИЗЛУЧЕНИЙ

Art — Tue, 12 Nov 2013 17:34:33 GMT

Введение

Прием и измерение ультразвука

Эхо-импульсивные методы визуализации и измерений

Области применения эхо-импульсных методов

Применение ультразвука в терапии и хирургии

Оценка безопасности применения ультразвука в медицине

Давно известно, что ультразвуковое излучение можно сделать узконаправленным. Французский физик Поль Ланжевен впервые заметил повреждающее действие ультразвукового излучения на живые организмы. Результаты его наблюдений, а также сведения о том, что ультразвуковые волны могут проникать сквозь мягкие ткани человеческого организма, привели к тому, что с начала 1930-х гг. возник большой интерес к проблеме применения ультразвука для терапии различных заболеваний. Этот интерес не ослабевал и в дальнейшем, причем развитие медицинских приложений шло по самым различным направлениям; особенно широко ультразвук стал применяться в физиотерапии. Тем не менее, лишь сравнительно недавно стал намечаться истинно научный подход к анализу явлений, возникающих при взаимодействии ультразвукового излучения с биологической средой. С применением ультразвука в медицине связано множество разных аспектов. Однако, при этом физика явления должна включать следующие процессы: распространение ультразвука в «биологической среде», такой как тело человека, взаимодействие ультразвука с компонентами этой среды и измерения и регистрация акустического излучения, как падающего на объект, так и возникающего в результате взаимодействия с ними.

Проблема интерпретации взаимодействия акустического излучения с биологической средой существенно упрощается, если последнюю рассматривать не как твердое тело, а как жидкость. В такой среде нет сдвиговых волн, поэтому теория распространения волн проще, чем для твердого тела. В диапазоне ультразвуковых частот, применяемых в медицинской акустике, это предположение справедливо почти для всех тканей тела, хотя имеются и исключения, например кость. То, что взаимодействие ультразвука с тканью можно смоделировать его взаимодействием с жидкостями, - важный фактор, повышающий практическую ценность медицинской ультразвуковой диагностики. Прием и измерение ультразвука. В медицинских или биологических приложениях необходимость в приеме и измерении ультразвука возникает в трех обширных областях. Это получение диагностической информации от пациента, измерение акустических полей, которыми могут облучаться живые клетки и ткани, в том числе и ткани пациентов. Ультразвук по определению не воспринимается непосредствен-но органами чувств человека, и поэтому необходимо использовать какой-то физический эффект или последовате-льность таких эффектов, чтобы действие ультразвука могло проявиться, причем главным образом количественно. Таким образом, выбор метода для конкретной задачи производится сточки зрения удобства его применения, а также точности измерения интересующего параметра акустического поля. Эхо-имульсивные методы визуализации и измерений. Методы ультразвуковой эхо-импульсной визуализации уже нашли широкое и разнообразное применение в медицине. Основным элементом любой системы визуализации является электроакустический преобразователь, который служит для излучения зондирующего акустического импульса в объект и для приема акустических эхо-сигналов, переизлучаемых мишенью. Приемник представляет собой своего рода систему сопряжения между преобразователем и дисплеем или системой записи, которые применяются для передачи наблюдателю информации, полученной с помощью ультразвука. В хороших системах эхо-сигналы на выходе преобразователя имеют большой динамический диапазон. Области применения эхо-импульсных методов Эхо-импульсные методы в настоящее время стали широко применятся во многих областях медицины.

АКУШЕРСТВО

Акушерство – та область медицины, где эхо-импульсивные ультразвуковые методы наиболее прочно укоренились как составная часть медицинскойпрактики. Рассматриваемые здесь четыре основных задачи иллюстрируют ценность многих полезных свойств ультразвуковых методов. Надежное определение положения плаценты – задача первостепенной важности в акушерской практике. С развитием техники, обеспечивающее высокое расширение по контрасту, эта процедура стала уже рутинной. Приборы, работающие в реальном времени, эргономически более выгодны, так как позволяют определять положения плаценты быстрее, чем статические сканеры.

Второй вид процедур, ставших уже привычными, - оценка развития плода по измерению одного или более его размеров, таких как диаметр головки, окружность головки, площадь грудной клетки или живота. Так как даже очень малые изменения этих размеров могут иметь диагностическое значение, эти методы требуют высокой точности самой аппаратуры и методик ее применения.

Третий вид процедур, появившийся не так давно и не столь еще укоренившийся в практике, - раннее обнаружение аномалий плода. Это приложение требует особенно хорошего пространственного разрешения и разрешения по контрасту, предпочтительно в сочетании с режимом реального времени и быстрым сканированием. Хорошие методики и качественная аппаратура позволяют обнаруживать такие дефекты, как недоразвитие (гибель) яйца, анэнцефалия (полное или почти полное отсутствие мозга), гидроцефалия (избыток жидкости в мозге, наблюдаемый в виде уширения желудочков), спинальные (позвоночные) дефекты, зачастую необнаруживаемые биохимическими методами, и дефекты желудочно-кишечного тракта. Вспомогательную, но очень важную роль играет ультразвук в процедуре амниоцентеза (пункции плодного пузыря) – взятии околоплодных вод для цитологических исследований и выявления возможных генетических нарушений. Ввод иглы при амниоцентезе под контролем ультразвуковой визуализации, обеспечивает значительно большую безопасность этой процедуры. Наконец, необходимо отметить ультразвуковое исследование движения плода. Это явление лишь недавно стало предметом подробного исследования. Сейчас происходит накопление большого количества информации как по движению конечностей плода и псевдодыханию, так и по динамике сердца и сосудов. Здесь основной интерес представляет исследования физиологии и развития плода; до обнаружения аномалий плода пока еще далеко.

ОФТАЛЬМОЛОГИЯ

Может быть, из-за относительно малых размеров глаза офтальмология несколько выделилась из прочих областей применения ультразвука. Ультразвук особенно удобен для точного определения размеров глаза, а также для исследования патологии и аномалий структур глаза в случае их непрозрачности и, следовательно, недоступности для обычного оптического исследования. Здесь также важна точность работы и калибровки аппаратуры, необходимо также уделить особое внимание эффектам, связанным с преломлением ультразвука в хрусталике и роговице. Область позади глаза – орбита – доступна ультразвуковому обследованию через глаз, поэтому ультразвук вместе с компьютерной томографией стал одним из основных методов неинвазивного исследования патологий этой области. Структуры орбиты имеют малые размеры и требуют хорошего пространственного разрешения и разрешения по контрасту, что достижимо на высоких частотах. Практические сложности могут возникать, однако, если пытаться использовать аппаратуру, характеристики которой заимствованы из телевизионной техники, а полоса пропускания соответственно ограничена.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ

Под таким заголовком можно рассмотреть множество разнообразных задач, в основном связанных с исследованием брюшной полости, где ультразвук используется для обнаружения и распознавания аномалий анатомических структур и тканей. Зачастую задача такова: есть подозрение на злокачественное образование и необходимо отличить его от доброкачественных или инфекционных по своей природе образований. При исследовании печени кроме важной задачи обнаружения вторичных злокачественных образований ультразвук полезен для решения других задач, включая обнаружение заболеваний и непроходимости желчных протоков, исследования желчного пузыря с целью обнаружения камней и других патологий, исследование цирроза и других доброкачественных диффузных заболеваний печени, а также паразитарных заболеваний, таких как шистосоматоз. Почки – еще один орган, в котором необходимо исследовать различные злокачественные и доброкачественные состояния (включая жизнеспособность после трансплантации) с помощью ультразвука. Гинекологические исследования, в том числе исследования матки и яичников, в течение долгого времени являются главным направлением успешного применения ультразвука. Здесь зачастую также необходима дифференциация злокачественных и доброкачественных образований, что обычно требует наилучшего пространственного и контрастного разрешения. Аналогичные заключения применимы и к исследованию многих других внутренних органов и областей. Возрастает интерес к применению ультразвуковых эндоскопических зондов. Эти устройства, которые можно вводить в естественные полости тела при обследовании или применять при хирургическом вмешательстве, позволяют улучшить качество изображения из-за более высокой рабочей частоты и/или отсутствия на пути ультразвука таких неблагоприятных акустических сред, как газ или кость.

ПРИПОВЕРХНОСНЫЕ И НАРУЖНЫЕ ОРГАНЫ

Щитовидная и молочная железы, хотя и легко доступны ультразвуковому обследованию, часто требуют использования водяного и ионного буфера, чтобы на изображение не повлияли аномалии ближней зоны поля. При исследовании щитовидной и паращитовидной железе основное применение ультразвука – различение кистозных и твердых образований, что возможно при хорошем подавлении шума и артефактов, вызванных реверберацией и боковыми лепестками излучения. Захватывающая перспектива – скрининг для выявления самых разных признаков рака молочной железы при отсутствии выраженных симптомов, особенно у женщин с аномально высоким фактором риска. Технически здесь необходимо обнаружить аномалию размеров около 2мм в диаметре, когда эта аномалия относительно редко встречается в заданной группе, например, будет только у одной пациентке. Методы визуализации молочной и щитовидной желез, часто использующие акустическую задержку распространения, применимы также к обследованию других приповерхностных тканей, например, при измерении толщины кожи, необходимо в радиационной терапии для облучения электронами, при обследовании приповерхностных кровеносных сосудов, таких как сонная артерия, а также при исследовании реакции опухолей на терапевтические воздействия.

КАРДИОЛОГИЯ

Ультразвуковые методы широко применяются при обследовании сердца и прилегающих магистральных сосудов. Это связано, в частности, с возможностью быстрого получения пространственной информации, а также возможностью ее объединения с томографической визуализацией. Так, для обнаружения и распознавания аномалий движения клапанов сердца, в частности митрального, очень широко используется М-режим. При этом важно регистрировать движение клапанов вплоть до частот порядка 50Гц и, следовательно, с частотой повторения около 100Гц. Эта цифра, оставаясь значительно ниже упомянутого выше придела для эхо-импульсных приборов (около 5кГц), в сущности, недостижима при любых других методах исследования.

НЕВРОЛОГИЯ

До появления рентгеновской компьютерной томографии мозг было особенно сложно исследовать. Начиная с 1951г., в Лондонском королевском онкологическом госпитале предпринимались значительные усилия для применения ультразвука к этой задаче. К сожалению, этому мешают физические свойства черепа взрослого человека, поскольку череп представляет собой сильно поглощающую трехслойною структуру переменной толщины. Хотя было сделано несколько интересных попыток преодолеть эти трудности, в том числе с использованием управляемых многоэлементных решеток, когда датчик прилегает к ограниченной области черепа, а также с частичной автоматической компенсацией фазовой задержки для учета изменений толщины черепа, такое применение не встретило одобрения диагностов. Однако еще не затвердевший череп плода или новорожденного в акустическом плане не представляет значительных преград, связанных с возникновением затухания или преломления, и поэтому ультразвуковое обследование здесь применяется все чаще. Применение ультразвука в терапии и хирургии Давно известно, что ультразвук, действуя на ткани, вызывает в них биологические изменения. Интерес к изучению этой проблемы обусловлен, с одной стороны, естественным опасением, связанным с возможным риском применения ультразвуковых диагностических систем для визуализации, а с другой – возможностью вызвать изменения в тканях для достижения терапевтического эффекта. Терапевтический ультразвук может быть условно разделен на ультразвук низких и высоких интенсивностей. Основная задача применения ультразвука низких интенсивностей – не повреждающей нагрев или какие-либо нетепловые эффекты, а также стимуляция и ускорение нормальных физиологических реакций при лечении повреждений. При более высоких интенсивностях основная цель – вызвать управляемое избирательное разрушение в тканях. Первое направление включает в себя большинство применений ультразвука в физиотерапии и некоторые виды терапии рака, второе – ультразвуковую хирургию.

НАГРЕВ

Распределение температуры в тканях млекопитающих при ультразвуковом нагреве, уже подробно обсуждались. Управляемый нагрев глубоко расположенных тканей может дать продолжительный терапевтический эффект в ряде случаев. Высокий коэффициент поглощения ультразвука в тканях с большими молекулами обусловливает заметное нагревание коллагенсодержащих тканей, на которые чаще всего и воздействуют ультразвуком при физиотерапевтических процедурах. Увеличение растяжимости коллагенсодержащих тканей. Основной фактор, который часто препятствует восстановлению мягкой ткани после ее повреждения, - это контрактура, возникающая в результате повреждения и ограничивающая нормальное движение. Слабое прогревание ткани может повысить ее эластичность . при дополнительном прогревании во время растягивающих упражнений улучшается гибкость коллагенсодержащих структур. Ультразвуковой нагрев приводит к увеличению растяжимости сухожилий. Рубцовая ткань также может стать более эластичной под воздействием ультразвука. Повышение подвижности суставов Амплитуда движений суставов в случае контрактуры может быть увеличена путем их нагрева. Для нагрева сустава, окруженного значительным слоем мягких тканей, ультразвуковой способ наиболее предпочтителен, поскольку ультразвук лучше других форм диатермической энергии проникает в мышечную ткань.

Болеутоляющее действие

Многие пациенты отмечают ослабление болей при тепловом воздействии на пораженные области. Обезболивающий эффект может быть как кратковременным, так и продолжительным. При некоторых заболеваниях применение ультразвука для уменьшения болей дает наилучшие результаты . Ультразвук ослабляет фантомные боли после ампутации конечностей, а также боли , вызванные образованием рубцов и невром. Механизмы болеутоляющего действия пока неясны; возможно, в них вносят вклад и нетепловые эффекты. Изменения кровотока При локальном нагреве ткани часто отмечаются сосудистые реакции, проявляющиеся даже на некотором расстоянии от места воздействия.

При нагреве ультразвуком или электромагнитном излучением наблюдаются сходные эффекты. При импульсном облучении (когда тепловые эффекты не велики) также изменяется кровоток. Эти изменения сохраняются около получаса после окончания процедуры. Местное расширение сосудов увеличивает поступления кислорода в ткань и, следовательно, улучшает условия, в которых находятся клетки. Возможно, именно этим объясняется терапевтический эффект, а также нередко наблюдаемое усиление воспалительной реакции. Уменьшение мышечного спазма. Прогревание может уменьшить мышечный спазм. По-видимому, это обусловлено седативным (успокаивающим) действием повышения температуры на периферические нервные окончания. Ультразвук также может быть использован для этой цели. Степень физиологической реакции на прогревание зависит от большого числа факторов, включающих достигаемую температуру, время прогревания, размер прогреваемой зоны и скорость увеличения температуры. Ультразвук позволяет быстро нагреть строго определенную область. К анатомическим структурам, которые избирательно нагреваются ультразвуком, относятся богатые на коллаген поверхностные слои кости, надкостница, суставные мениски, синовиальная жидкость, суставные сумки, соединительные ткани, внутримышечные рубцы, мышечные волокна, оболочки сухожилий и главные нервные стволы. В ряде случаев ультразвук может быть более эффективной формой диатермии, чем коротковолновые излучения, парафиновые аппликации и инфракрасное излучение.

Оценка безопасности применения ультразвука в медицине.

Как научные, так и профессиональные интересы обязывают ученых выяснить, какую опасность для пациента и оператора представляет использование ультразвука. В настоящее время невозможно выделить один или даже несколько

физических параметров, которые служили бы в качестве адекватных количественных характеристик, позволяющих предсказать конечный биологический эффект. В отсутствии адекватной информации, на основе которой должны быть установлены максимально допустимые дозы при применении ультразвука в медицине, было бы полезным выдвинуть некоторые критерии для правильного применения ультразвука. Ряд таких критериев может быть обобщен следующим образом:

Оператор должен использовать минимальные интенсивности и экспозиции, позволяющие получить у пациента желаемый клинический эффект; Обслуживающий персонал не должен облучатся без необходимости; Все процедуры должны выполнятся хорошо обученным персоналом или под его руководством. Если следовать этим рекомендациям, то ультразвук можно эффективно использовать в медицине с большой уверенностью в его безопасности.

ПАРИЖ. Международная комиссия в составе экспертов из разных стран, проанализировав несколько десятков исследований, пришла к выводу, что использование мобильных телефонов людьми, вероятно, ведет к образованию рака головного мозга. Как передает Газета.Ru со ссылкой на Associated Press, соответствующий доклад был опубликован во вторник во французском Лионе Международным агентством изучения раковых заболеваний.

Члены комиссии проанализировали связь между заболеванием рака у людей и типом электромагнитного излучения, исходящего от мобильных телефонов, микроволновых печек (СВЧ) и радаров.

Так, эксперты отнесли мобильные телефоны к классу 2B. Это значит, что мобильные устройства могут представлять опасность с точки зрения заболевания раком. В ту же группу входят пестициды группы DDT и выхлопные газы от автомобильного двигателя.

Добавим, что заключение комиссии будет передано в ВОЗ и органы по здравоохранению стран мира для ознакомления и возможного издания новых инструкций по использованию мобильных телефонов.

Между тем, как пишет MedDaily, ссылаясь на The Times of India., так называемые электронные отходы, представляющие собой груду устаревших компьютеров, принтеров, мониторов также негативно влияют на здоровье человека, вызывая воспаление, окислительный стресс. Все это может вылиться в сердечно-сосудистые недуги, повреждение ДНК и даже рак.

Китайские ученые провели исследование и выяснили: множество загрязняющих веществ, включая тяжелые металлы, высвобождает такой мусор. Если же человек будет вдыхать воздух, в котором рассеяны эти вещества, это приведет к их накоплению в его организме.

Медицинская техника новая и бывшая в эксплуатации

Art — Sun, 15 Apr 2012 20:21:41 GMT

Узи сканер - вооружение для глаз доктора

Art — Sun, 15 Apr 2012 20:12:01 GMT

Узи сканер - вооружение для глаз доктора

Уз сканер - это медицинский прибор для обследования внутренних органов, принцип которого основан на применении свойств ультразвуковых волн. Своим названием уз сканер обязан сканирующему лучу, в который преображается ультразвук во время исследования. Современная медицина немыслима без ультразвуковых исследований, и уз сканеры сегодня стали постоянными и незаменимыми помощниками врачей практически всех специальностей. Остались в прошлом те времена, когда главным инструментальным арсеналом врача были его глаза, руки и накопленный за годы работы опыт. Современное высокотехнологичное медицинское оборудование выводит медицину на новый качественный уровень, делая ее все более точной наукой.

Являясь незаменимым и востребованным медицинским оборудованием, уз сканер позволяет проводить различные обследования в разных областях медицины высокоточно и эффективно. Возможности любого больничного комплекса или клиники, в оснащении которых есть ультразвуковой сканер - простой и удобный в эксплуатации аппарат, возрастают многократно. Ведь эффективное качественное лечение начинается с надежной диагностики, получить которую хочет каждый пациент.

Как работает узи сканер

Ультразвук, с применением которого работают все уз сканеры, представляет собой звуковые колебания высокой частоты, находящиеся за пределами слышимости человеческого уха (более 20 000 Гц). Ультразвуковые волны разделяют на волны низких, средних и высоких частот, и каждая разновидность УЗИ волн характеризуется собственными специфическими особенностями генерации и распространения, применения и приема.

Ультразвуковые волны, которые генерирует уз сканер, проходят через органы и ткани пациента и, отражаясь от них особым образом (ткани органов имеют неодинаковую плотность, и ультразвук отражается от них по-разному), возвращаются назад. В УЗИ сканере происходит их обработка и измерение, в результате чего на экран монитора выводятся результаты исследования в виде сфокусированного изображения - эхограммы. По результатам, которые выводит на свой экран уз сканер, врач делает вывод о состоянии исследуемых внутренних органах пациента.

Уз сканеры сделали видимым то, что много десятилетий было скрыто от врачебного глаза.

В ультразвуковых исследованиях выделяют два основных вида: УЗИ-сканирование (где применяются уз сканеры) и допплерография (исследование состояния сосудов и кровотока).

Современный УЗИ сканер - это многофункциональное медицинское оборудование, укомплектованное сменными ультразвуковыми датчиками, которые позволяют использовать аппарат в различных видах УЗИ исследований и измерений. Ультразвуковые датчики классифицируют на конвексные, микроконвексные, линейные, секторные, допплеровские и пр. Выбор датчика, которым оснащается уз сканер, определяется видом исследования, для которого более всего подойдет тот или иной датчик. Современные уз сканеры оснащаются только электронными датчиками, производящими развертку, которая расшифровывается компьютером аппарата. Полный набор датчиков, которыми оснащаются современные уз сканеры, делает эти аппараты многофункциональными. Компьютер с мощным микропроцессором, которым оснащен уз сканер, выводит на монитор изображение, адаптированное для удобного восприятия человеческим глазом.

Существует четыре основных группы, на которые можно разделить уз сканеры: простые, среднего класса, повышенного класса, высокого класса.

Принадлежность ультразвукового сканера к той или иной группе определяется многими техническими параметрами, среди которых главным является максимальное число каналов - приемных и передающих. Чем больше число каналов, тем лучшей чувствительностью и разрешающей способностью обладает уз сканер. И, соответственно, изображение, выдаваемое таким аппаратом, будет очень качественным.

Так, простые ультразвуковые сканеры имеют не более 16 каналов, тогда как средние - 32 или 48. Уз сканеры повышенного класса оснащены 64 каналами, а уз сканер высокого класса - это аппарат, имеющий 128 или 256, а в некоторых моделях - 512 каналов! УЗИ сканеры высокого и повышенного классов - это современные электронные приборы, применяющие цветное допплеровское картирование. УЗИ сканер высокого класса - это современное высокотехнологичное медицинское оборудование, использующее все возможности цифровой обработки сигнала. Поэтому нередко УЗИ сканер высокого класса называют цифровой системой или цифровой платформой.

Новейшие уз сканеры значительно отличаются даже от тех УЗИ аппаратов, что появились на рынке медицинского оборудования еще каких-то 5 лет назад. Современный уз сканер может быть стационарным и портативным, оснащенным цветными, тканевыми, энергетическими, импульсными, непрерывноволновыми допплерами, кардиосистемами. Современные УЗИ сканеры могут выдавать файлы, формирующие трехмерное изображение, трапецеидальное изображение. Последнее используется, когда нужно исследовать небольшой орган.

Уз сканеры. Сфера применения

Уз сканер в течение очень короткого промежутка времени способен оценить состояние исследуемого органа человека. Форма, размеры, расположение внутренних органов, исчерпывающая информация о состоянии плода в матке беременной женщины - это лишь небольшая часть из того, о чем могут рассказать современные уз сканеры.

На заре появления УЗИ сканеров по поводу их безопасности было много споров, однако, на сегодняшний день бесспорным является утверждение о том, что уз сканер - абсолютно безопасный аппарат как для пациента, так и для врача.

Ультразвуковые исследования проводятся в современной медицине очень широко: трудно найти область, где не был бы нужен уз сканер. Ультразвуковое исследование проводится для диагностики ряда заболеваний органов малого таза, почек, брюшной полости. Уз сканеры исследуют лимфатическую систему, сердце, щитовидную железу и многое другое. Незаменимы они в акушерстве и гинекологии, офтальмологии, онкологии, кардиологии, педиатрии. Сверхчувствительные УЗИ-датчики распознают нарушения мозгового кровообращения (что чрезвычайно важно для профилактики инсультов), мигрень, артериальную гипертензию, ишемические поражения артерий, простатит, поражения венозной системы и прочее.

Эпоха УЗИ сканеров началась именно с их применения в диагностических целях, однако со временем был распознан и лечебный эффект ультразвука. Всем известны бактерицидные свойства ультразвука. Кроме того, сегодня уз сканеры лечат ультразвуком миалгию, люмбаго, контузии - болезни, ранее считавшиеся неизлечимыми.

Сканирующий луч, проходя через внутренние органы человека, производит микромассаж, вследствие которого активируется работа внутренних органов и тканей организма.

Трудно переоценить применение УЗИ сканеров в онкологических исследованиях. До того, как появился уз сканер, практически отсутствовала возможность своевременного обнаружения опухолей мозга. Приходилось делать рентген, который при частом применении является небезопасной процедурой. Рентгеновские снимки не во всех случаях мозговой опухолевой патологии могли быть легко расшифрованы, к тому же даже опытному врачу часто было не под силу объяснить природу затемнения на снимке. Надо ли говорить, насколько печальной была статистика смертности от опухолей мозга, которые не могли быть своевременно выявлены? В настоящее время, когда в распоряжении врачей есть современные уз сканеры, опухоли мозга - и головного, и спинного, могут быть легко определены на ранней стадии, что значительно повышает шансы пациента на полное излечение от тяжелого недуга.

Уз сканеры - это быстро окупающееся медицинское оборудование. Пациенты обследуются на ультразвуковых сканерах в реальном времени, аппарат не требует дорогостоящей пленки, вся цифровая информация может храниться на любых электронных носителях.

Приобретая уз сканер в компании "Формед", вы получите гарантию высокого качества, надежности, точности и долговечности любого аппарата. Компания "Формед" - лучшие уз сканеры от лучших производителей!

Список сокращений

ВСА – внутренняя сонная артерия

ОСА – общая сонная артерия

НСА – наружная сонная артерия

НБА – надблоковая артерия

ПА – позвоночная артерия

ОА – основная артерия

СМА – средняя мозговая артерия

ПМА – передняя мозговая артерия

ЗМА – задняя мозговая артерия

ГА – глазничная артерия

ПКА – подключичная артерия

ПСА – передняя соединительная артерия

ЗСА – задняя соединительная артерия

ЛСК – линейная скорость кровотока

ТКД – транскраниальная допплерография

АВМ – артерио-венозная мальформация

БА – бедренная артерия

ПКА – подколенная артерия

ЗБА – задняя большеберцовая артерия

ПБА – передняя большеберцовая артерия

PI – пульсационный индекс

RI – индекс периферического сопротивления

SBI – индекс спектрального расширения

Ультразвуковая допплерография магистральных артерий головы

(УЗДГ МАГ)

I. Введение.

В настоящее время церебральная допплерография стала неотъемлемой частью диагностического алгоритма при сосудистых заболеваниях головного мозга. Физиологической основой ультразвуковой диагностики является эффект Допплера, отрытый австрийским физиком Кристианом Андреасом Допплером в 1842 году и описанный в работе "О цветном свете двойных звезд и некоторых других звезд на небесах”.

В клинической практике впервые эффект Допплера был использован в 1956 г. Satomuru при проведении ультразвукового исследования сердца. В 1959 г. Franklin использовал эффект Допплера для изучения кровотока в магистральных артериях головы. В настоящее время существует несколько ультразвуковых методик, в основе которых лежит использование эффекта Допплера, предназначенных для исследования сосудистой системы.

Ультразвуковая допплерография, как правило, используется для диагностики патологии магистральных артерий, имеющих относительно большой диаметр и расположенных поверхностно. К ним относятся магистральные артерии головы и конечностей. Исключение составляют интракраниальные сосуды, которые также доступны исследованию при применении импульсного ультразвукового сигнала низкой частоты (1-2 МГц). Разрешающая способность данных ультразвуковой допплерографии ограничивается выявлением: косвенных признаков стенозов, окклюзий магистральных и интракраниальных сосудов, признаков артерио-венозного шунтирования. Обнаружение допплерографических признаков тех или иных патологических признаков служит показанием для более детального обследования пациента – дуплексного исследования сосудов или ангиографии. Таким образом, ультразвуковая допплерогафия относится к срининговому методу. Несмотря на это, ультразвуковая допплерография широко распространена, экономична и вносит весомый вклад в диагностику заболеваний сосудов головы, артерий верхних и нижних конечностей.

Специальной литературы по ультразвуковой допплерографии достаточно, однако большая часть в ней посвящена дуплексному сканированию артерий и вен. В данном пособии описывается церебральная допплерография, ультразвуковое допплеровское исследование конечностей, методика их проведения и применение в диагностических целях.

II. Физические принципы допплерографии.

Ультразвук – волнообразное распространяющееся колебательное движение частиц упругой среды с частотой свыше 20 000 Гц. Эффект Допплера заключается в изменении частоты ультразвукового сигнала при отражении от движущихся тел по сравнению с первоначальной частотой посланного сигнала. Ультразвуковой допплеровский прибор представляет собой локационное устройство, принцип работы которого заключается в излучении зондирующих сигналов в тело пациента, приеме и обработке эхосигналов, отраженных от движущихся элементов кровотока в сосудах.

Допплеровский сдвиг частот (∆f) – зависит от скорости движения элементов крови (v), косинуса угла между осью сосуда и направлением ульразвукового луча (cos a), скорости распространения ультразвука в cреде (с) и первичной частоты излучения (f°). Данная зависимость описывается допплеровским уравнением:

2 · v · f° · cos a ∆f= -------------------------- c

Из этого уравнения следует, что увеличение линейной скорости кровотока по сосудам пропорционально скорости движения частиц и наоборот. Нужно отметить, что прибор регистрирует только допплеровский сдвиг частот (в кГц), значения же скорости вычисляются по допплеровскому уравнению, при этом скорость распространения ультразвука в среде принимается как постоянная и равная 1540 м/сек, а первичная частота излучения соответствует частоте датчика. При сужении просвета артерии (например, бляшкой) – скорость кровотока возрастает, тогда как в местах расширения сосудов она будет снижаться. Разница частот, отражающая линейную скорость движения частиц, может быть отображена графически в виде кривой изменения скорости в зависимости от сердечного цикла. При анализе полученной кривой и спектра потока возможна оценка скоростных и спектральных параметров кровотока и вычисление ряда индексов. Таким образом, по изменению "звучания” сосуда и характерным изменениям допплеровских параметров можно косвенно судить о наличии в изучаемой области различных патологических изменений, таких как:

- окклюзия сосуда по исчезновению звука в проекции облитерированного сегмента и падению скорости до 0, может быть вариабельность отхождения или извитость артерии, например ВСА;

- сужение просвета сосуда по увеличению скорости кровотока в этом сегменте и увеличению "звучания” на данном участке, а после стеноза, наоборот, скорость будет ниже нормальной и звук более низкий;

- артерио – венозный шунт, извитость сосуда, перегиб и в связи с этим изменение условий циркуляции приводит к самым разнообразным модификациям звучания и кривой скорости на данном участке.

2.1. Характеристика датчиков для допплерографии.

Широкий спектр ультразвуковых исследований сосудов современным допплеровским прибором обеспечивается за счет применения датчиков различного назначения, отличающихся между собой характеристиками излучаемого ультразвука, а также конструктивными параметрами (датчики для скрининговых обследований, датчики со специальными держателями для мониторинга, плоские датчики для хирургических применений).

Для исследования экстракраниальных сосудов используются датчики с частотой 2, 4, 8 МГц, интракраниальных сосудов – 2, 1 МГц. Ультразвуковой датчик содержит пьезоэлектрический кристалл, вибрирующий под воздействием переменного тока. Эта вибрация генерирует УЗ луч, который движется от кристалла. Допплеровские датчики имеют два режима работы: постоянноволновой (continuous wave CW) и импульсный (pulsed wave PW). У постоянноволнового датчика имеется 2 пьезокристалла, один постоянно излучает, второй – принимает излучение. В датчиках PW один и тот же кристалл является принимающим и излучающим. Режим импульсного датчика позволяет осуществлять локацию на различных, произвольно выбираемых глубинах, в связи с чем, именно он используется для инсонации интракраниальных артерий. Для датчика 2 МГц существует 3-х сантиметровая "мертвая зона”, при глубине проникновения 15 см зондирования; для датчика 4 МГц – 1,5 см "мертвая зона”, зона зондирования 7,5 см; 8 МГц – 0,25 см "мертвая зона’, 3,5 см глубина зондирования.

III. Ультразвуковая допплерография МАГ.

3.1. Анализ показателей допплерограммы.

Кровоток в магистральных артериях имеет ряд гидродинамических особенностей, в связи с чем, выделяют два основных варианта потока:

- ламинарный (параболический) – имеется градиент скорости потоков центральных (максимальные скорости) и пристеночных (минимальные скорости) слоев. Разница между скоростями максимальна в систолу и минимальна в диастолу. Слои не смешиваются между собой;

- турбулентный – вследствие неровностей сосудистой стенки, высокой скорости кровотока слои смешиваются, эритроциты начинают совершать хаотическое движение в разных направлениях.

Допплерограмма – графическое отражение допплеровского сдвига частот во времени – имеет две основных составляющих:

- огибающая кривая – линейная скорость в центральных слоях потока;

- допплеровский спектр – графическая характеристика пропорционального соотношения пулов эритроцитов, движущихся с различными скоростями.

При проведении спектрального допплеровского анализа оцениваются качественные и количественные параметры. К качественным параметрам относятся:

1. форма допплеровской кривой (огибающей допплеровского спектра);

2. наличие "спектрального” окна.

К количественным параметрам относятся:

1. Скоростные характеристики потока.

2. Уровень периферического сопротивления.

3. Показатели кинематики.

4. Состояние допплеровского спектра.

5. Реактивность сосудов.

1. Скоростные характеристики потока определяются по огибающей кривой. Выделяют:

– систолическую скорость кровотока Vs (максимальная скорость);

– конечную диастолическую скорость кровотока Vd ;

– среднюю скорость кровотока (Vm) – отражается среднее значение скорости кровотока за сердечный цикл. Средняя скорость кровотока рассчитывается по формуле:

Vs + 2 Vd

Vm = ------------- (см/сек);

3

– средневзвешенную скорость кровотока, определяется по характеристикам допплеровского спектра (отражает среднюю скорость движения эритроцитов по всему поперечнику сосуда – истинно средняя скорость кровотока);

– определенную диагностическую ценность имеет показатель межполушарной асимметрии линейной скорости кровотока (КА) в одноименных сосудах:

(V1-V2)

KA = ––––––––––´ 100%,

V1

где V1, V2 – средняя линейная скорость кровотока в парных артериях.

2. Уровень периферического сопротивления – результирующее вязкости крови, внутричерепного давления, тонуса резистивных сосудов пиально-капиллярной сосудистой сети – определяется по значению индексов:

– пульсационный индекс (ПИ) Gosling:

Vs - Vd

ПИ = –––––––––;

Vm

– систоло – диастолический коэффициент (СДК) Stuart:

Vs

СДК = –––––;

Vd

– индекс периферического сопротивления, или индекс резистивности (ИС) Pourselot (RI):

Vs – Vd

ИС = –––––––––.

Vs

Наиболее чувствителен в отношении изменения уровня периферического сопротивления индекс Gosling.

Межполушарная асимметрия уровней периферического сопротивления характеризуется трансмиссионным пульсационным индексом (ТПИ) Lindegaard:

ПИ пс

ТПИ = –––––––,

ПИ зс

где ПИ пс, ПИ зс – пульсационный индекс в средней мозговой артерии на пораженной и здоровой стороне соответственно.

3. Индексы кинематики потока косвенно характеризуют потерю потоком крови кинетической энергии и тем самым свидетельствуют об уровне "проксимального” сопротивления потоку:

- Индекс подъема пульсовой волны (ИППВ) определяется по формуле:

(Т с – То)

ИППВ = ––––––––––´ 100%,

Т ц

Где Т о – время начала систолы,

Т с – время достижения пиковой ЛСК,

Т ц – время, занимаемое сердечным циклом;

– индекс ускорения (ИУ):

Vs – Vd

ИУ = –––––––– (см/сек2)

(Тс – То)

4. Допплеровский спектр характеризуется двумя основными параметрами: частотой (величина сдвига линейной скорости кровотока) и мощностью (выражается в децибеллах и отражает относительное количество эритроцитов, движущихся с данной скоростью). В норме подавляющая часть мощности спектра приближена к огибающей скорости. При патологических состояниях, приводящих к турбулентному потоку, спектр "расширяется" – возрастает количество эритроцитов, совершающих хаотическое движение или перемещающихся в пристеночные слои потока.

Индекс спектрального расширения. Вычисляется как отношение разности пиковой систолической скорости кровотока и усредненной по времени средней скорости кровотока к пиковой систолической скорости. SBI = (Vps - NFV)/Vhs = 1 - TAV/ Vps.

Состояние допплеровского спектра может быть определено с помощью индекса расширения спектра (ИРС) (стеноза) Arbelli:

Fo

ИРС = (1 – –––) х 0.9,

Fm

где Fo – спектральное расширение в неизменном сосуде;

Fm – спектральное расширение в патологически измененном сосуде.

Систоло-диастолическое отношение. Это отношение величины пиковой систолической скорости кровотока к конечно-диастолической скорости кровотока, является косвенной характеристикой состояния сосудистой стенки, в частности ее эластических свойств. Одной из наиболее частых патологий, приводящих к изменению данной величины, является артериальная гипертензия.

5. Реактивность сосудов. Для оценки реактивности сосудистой системы головного мозга используется коэффициент реактивности – отношение показателей, характеризующих деятельность системы кровообращения в состоянии покоя, к их значению на фоне воздействия нагрузочного стимула. В зависимости от природы способа воздействия на рассматриваемую систему регуляторные механизмы будут стремиться вернуть интенсивность мозгового кровотока к исходному уровню, либо изменить ее, чтобы приспособиться к новым условиям функционирования. Первое характерно при использовании стимулов физической природы, второе – химической. Учитывая целостность и анатомическую и функциональную взаимосвязанность составляющих системы кровообращения, то при оценке изменений параметров кровотока по интракраниальным артериям (по средней мозговой артерии) на определенный нагрузочный тест необходимо рассматривать реакцию не каждой изолированной артерии, а двух одноименных одновременно, и именно на этом оценивать тип реакции.

Язык ультразвуковой диагностики Характеристика ультразвука.

Art — Thu, 05 Apr 2012 15:30:49 GMT

Язык ультразвуковой диагностики

Характеристика ультразвука

Амплитуда — пиковое давление волны. Когда это понятие применяют к обычному звуку, оно кореллирует с громкостью звуковой волны. Когда говорят об ультразвуковых изображениях, амплитуда соответствует интенсивности отраженного и вернувшегося эхо-сигнала.

Ультразвуковые аппараты могут измерять интенсивность (амплитуду) отраженного эхо-сигнала. Анализ этой информации влияет на яркость эхо-сигнала, отображенного на экране. Сильные отраженные эхо-сигналы трансформируются в светлую или белую точку на экране (называемую гиперэхогенной). Слабые отраженные эхо-сигналы трансформируются в черную точку на экране (называемую гипоэхогенной или анэхогенной). «Серая шкала» диагностического ультразвукового исследования — это диапазон силы отраженного сигнала, соответствующей оттенку на черно-белой шкале.

Скорость определяют как скорость распространения волны. Она является постоянной в определенной среде. Определено, что она составляет 1540 м/с в мягких тканях (т.е. скорость распространения в мягких тканях — 1540 м/с). Используя этот принцип, ультразвуковой аппарат может вычислить расстояние до объекта (глубину его расположения) путем измерения времени, которое требуется ультразвуковому сигналу, для того, чтобы отразиться от объекта и вернуться к излучателю. (Это сходно с использованием гидролокатора на подводных лодках.)

Частота — это количество повторений волны в секунду. Частота в один Герц эквивалентна одному волновому циклу в секунду. Слышимый звук имеет частоту от 20 до 20.000 Гц. По определению, любые частоты выше этого интервала относятся к ультразвуку. Частоты, используемые для диагностического ультразвукового исследования, находятся в диапазоне от 2 до 10 МГц (1МГц = 1 миллион Гц).

Рисунок показывает, что высокочастотные звуковые волны формируют изображение с высоким разрешением. Высокочастотные звуковые волны используют больше энергии, потому что они генерируют больше волн, которые посылают назад к ультразвуковому аппарату больше отраженных эхо-сигналов с короткими интервалами, создавая детальные изображения поверхностных структур. Однако, в связи с более быстрой потерей энергии, высокочастотные ультразвуковые волны не проникают на большую глубину. Низкочастотные волны, наоборот, сохраняют энергию, и хотя не формируют изображения такого же высокого разрешения, они могут проникать в ткани глубже.

Длина волны — расстояние, которое волна проходит за время одного цикла. Длина волны обратно пропорциональна частоте на основании уравнения: скорость = частота х длина волны. Поэтому высокая частота уменьшает длину волны (и соответственно глубину проникновения), более низкая частота увеличивает длину волны (и соответственно глубину проникновения).

Ослабление — прогрессивное снижение мощности звуковой волны при ее прохождении через среду.

Несколько факторов способствуют ослаблению сигнала: вид ткани, количество границ разделов между тканями и длина звуковой волны. Волны диагностического ультразвука плохо проникают через воздух и кость в связи с рассеянием и отражением. Однако ультразвук хорошо проходит через содержащие жидкость структуры, такие как мочевой пузырь.

Ослабление также происходит при прохождении ультразвука через границы разделов между различными типами среды. Если ткань плотная и гомогенная, число внутренних границ снижено и происходит меньшее ослабление. Если ткань неоднородная и менее плотная, происходит большее ослабление.

Отражение — изменение направления части звуковой волны назад к ее источнику. Рефракция — это изменение направления части звуковой волны при ее прохождении через границу раздела различных сред (или при прохождении границы между тканями с различными скоростями распространения, например от мышцы к кости). Рассеяние происходит, когда звуковой луч сталкивается с внутренней границей, которая относительно мала или имеет неправильную форму (например, это происходит при прохождении звуковых волн через воздух или газ). Поглощение происходит, когда акустическая энергия звуковой волны задерживается внутри среды.

Разрешение относится к способности ультразвукового аппарата различать два близко расположенных объекта. Следующие иллюстрации представляют две точки, которые отображены как раздельные, аппаратом с более высоким разрешением (парные точки) и те же самые объекты, отображенные аппаратом с меньшим разрешением (две точки выглядят как одно нераздельное образование). Осевое разрешение относится к способности ультразвукового аппарата различать два близко расположенных объекта, которые лежат в плоскости, параллельной направлению распространения звуковой волны. Увеличение частоты звуковой волны увеличит осевое разрешение ультразвукового изображения.

Латеральное (боковое) разрешение — способность ультразвукового аппарата различать два близко расположенных объекта, лежащих в плоскости, перпендикулярной направлению распространения звуковой волны. В большинстве портативных ультразвуковых аппаратов фокусная зона (или самая узкая часть ультразвукового луча) корректируется автоматически над средней частью экрана. Однако у некоторых аппаратов имеется кнопка, позволяющая сдвигать узкую часть луча вверх и вниз.

В заключение, акустическая мощность характеризует энергию, излучаемую датчиком. В большинстве аппаратов она не регулируется пользователем, чтобы предотвратить негативные биологические эффекты, такие, как нагрев тканей или разрушение клеток. Значение акустической мощности должно соответствовать принципу «настолько мало, насколько возможно» — это значит, что используют наименьшее количество энергии, чтобы получить информацию, которая клинически необходима для ведения пациента. Терапевтический ультразвук действует иначе, чем диагностический ультразвук, так как он целенаправленно использует способность ультразвука нагревать ткани для воздействия на них.

Терапевтический ультразвук часто используют в физиотерапии или реабилитации после повреждений опорно-двигательного аппарата для ускорения мобилизации рубцовой ткани.

Все ультразвуковые устройства используют одинаковый принцип генерации ультразвуковых волн и получения отраженных эхо-сигналов. Этот принцип возможен благодаря тому, что кварц (и некоторые другие вещества, натуральные и синтетические) обладают таким свойством, как пьезоэлектрический эффект. Пьезоэлектрический эффект выражается в образовании волны давления, когда приложенное электрическое напряжение деформирует кристаллический элемент. Более того, кристалл также может быть деформирован возвращающимися волнами давления, отраженными от внутренних структур ткани. Это приводит к образованию электрического тока, который аппарат преобразует в пиксель на экране монитора.

Как уже было упомянуто, оттенок серого этого пикселя зависит от силы (амплитуды) возвращающегося эхо-сигнала и, таким образом, силы электрического тока, который он производит.

Было разработано много различных устройств на основе пьезоэлектрического излучателя/датчика. Например, конвексный датчик имеет кристаллы, образующие изогнутый, выпуклый ряд. Чем дальше ультразвуковым лучам нужно пройти, тем больше они расходятся. Это уменьшает латеральное разрешение в глубоких тканях и приводит к формированию изображения в форме сектора или куска пирога.

Линейный датчик имеет кристаллы, встроенные в плоскую сканирующую поверхность. В результате ультразвуковые волны проходят по прямой линии. Так как все ультразвуковые волны направлены параллельно, формируется прямоугольное изображение.

Датчики также делятся по размерам сканирующей поверхности, так, иногда вам понадобится небольшой датчик, чтобы провести исследование в обход ребер или других структур, непроницаемых для ультразвука. В заключение, каждый датчик имеет диапазон частот, которые он способен генерировать. Обычно линейные датчики имеют более высокий, а конвексные датчики более низкий диапазон частот. Существует одно исключение из этого правила — внутриполостной датчик, используемый при акушерском и гинекологическом исследовании. Хотя он имеет изогнутую сканирующую поверхность, он также использует ультразвук высокой частоты, чтобы получить изображения с высоким разрешением небольших близко расположенных структур

Продольная разрешающая способность не хуже 0,8 мм на частоте 3,5 МГц, 0,6 мм на частоте 5,0 МГц.

Поперечная разрешающая способность не хуже 2,5 мм на частоте 3,5 МГц, 2,0 мм на частоте 5,0 МГц.

Динамический диапазон принимаемых сигналов при амплитуде, равной напряжению шумов не менее 90 дБ.

Динамический диапазон отображаемых сигналов не менее 40 дБ.

При сканировании используйте адекватное количество ультразвукового геля, чтобы облегчить маневрирование датчиком и оптимизировать качество получаемых изображений. Попадание воздуха между датчиком и поверхностью кожи будет означать, что звуковые волны, проходящие через это пространство, будут рассеиваться, и амплитуда возвращающихся эхо-сигналов будет снижена. В дополнение, для осмотра любой анатомической структуры должны быть использованы несколько плоскостей сканирования.

Это значит, что всегда важно визуализировать структуры в двух плоскостях (т.е. поперечной и продольной), потому что мы изучаем трехмерный объект с помощью двухмерных изображений.

Один из главных принципов, о котором надо помнить — на каждом датчике есть выступающая метка или выемка, соответствующая стороне экрана, помеченной точкой, логотипом производителя или другой меткой. Объекты, находящиеся около метки на датчике, будут отображаться около маркера датчика на экране. Объекты, находящиеся на стороне датчика без метки, будут видны на противоположной от маркера стороне экрана.

В большинстве случаев при экстренном ультразвуковом исследовании маркер на экране находится на его левой стороне. Однако классическое эхокардиографическое исследование проводят с маркером, находящимся на правой стороне экрана. Поэтому у большинства аппаратов есть кнопка, которая позволяет перемещать маркер экрана слева направо и наоборот. Данное руководство описывает все изображения с маркером, находящимся на левой стороне экрана, для сохранения постоянными настроек аппарата. Это важно знать, так как аппараты для эхокардиографии будут иметь другое положение датчика (отличающееся на 180 градусов) в связи с отличающимися настройками экрана.

Со временем врач почувствует себя более уверенно при сканировании, при этом датчик и ультразвуковой луч становятся как бы продолжением руки. Врач начинает осознавать, каким образом движение рукой приводит к предсказуемым изменениям в ориентации изображения. Для новичков полезно провести обзор стандартных положений датчика. Как любой объект, работающий в трех измерениях, датчик (и соответственно ультразвуковой луч) может быть ориентирован по осям х, у или z. Простой аналогией может служить ориентация самолета. Для того, чтобы проиллюстрировать данную концепцию, ультразвуковой датчик изображен на рисунке в трех различных положениях (боковой короткой стороной, продольной длинной стороной и сканирующей поверхностью от наблюдателя) с ультразвуковым лучом, окрашенным в зеленый цвет.

Высота относится к движению вверх и вниз. Для датчика, установленного в поперечной плоскости на животе, это соответствовало бы наклонным движениям датчика к голове или ногам. Отклонение относится к движению из стороны в сторону Это соответствует наклону того же датчика к левому или правому фланку живота пациента. Наконец, вращение относится к движению вокруг центральной продольной оси. Если это движение выполнить с упомянутым выше датчиком, то поперечная ориентация станет сагиттальной. Сначала сфокусируйтесь на движении датчика в одной плоскости и отметьте влияние на изображение. Новички часто дезориентируются, когда они полагают, что двигают датчик в одной плоскости, но на самом деле изменяют положение датчика в нескольких плоскостях одновременно.

При получении изображения в продольном или сагиттальном сечении датчик ориентируют вдоль продольной оси тела пациента (т. е. метка на датчике направлена к голове пациента). Это означает, что вы увидите структуры, ближайшие к голове на стороне экрана с меткой (на данных иллюстрациях — на левой стороне).

Изображение в поперечном или осевом сечении получают, ориентируя датчик под углом 90 градусов к продольной оси тела пациента. При целом ряде показаний метка на датчике должна быть ориентирована к правой стороне пациента. Повторим снова, если метка на датчике направлена вправо, структуры правой стороны тела пациента будут отображаться на стороне экрана с меткой.

Венечное (корональное) сечение получают при установке датчика на боковой (латеральной) стороне тела пациента. Метка на датчике все еще направлена в сторону головы пациента, поэтому структуры, находящиеся ближе к голове, отображаются на левой стороне экрана (стороне с меткой).

На данном изображении, ближайшие к датчику структуры располагаются в верхней части экрана, наиболее отдаленные от датчика ткани — внизу экрана.

Для перевода электрической информации, генерируемой датчиком в изображение на экране монитора были приняты практически повсеместно многочисленные стандарты. Мы говорим «почти», потому что. как упоминалось ранее, кардиологи переместили свою экранную метку, поместив ее справа. Так как экстренная ультразвуковая диагностика включает визуализацию брюшной полости и других объектов, мы оставляем маркер на левой стороне. Но при проведении экстренной визуализации сердца мы советуем вам держать датчик повернутым на 180 градусов по отношению к стандартным позициям, как это принято в кардиологии. Поступая подобным образом, изображения, которые вы получите на экране, будут такими же, как и классические «кардиологические».

Повторим еще раз — для того, чтобы получить эти общепринятые изображения, вы должны знать ориентацию ультразвукового луча. Стандартом является то, что индикатор (метка на датчике) должен быть направлен к правой стороне или голове пациента. Метка на экране должна находиться на его левой стороне.

Следует понимать, что медицинская диагностика развивается стремительными темпами и некоторые ультразвуковые аппараты позволяют оператору выбирать, где сфокусировать наиболее узкую часть ультразвукового луча. При настройке фокусной зоны (focal zone), вы можете оптимизировать латеральное разрешение. Фокус обычно настраивается переключателем или кнопками вверх/вниз на контрольной панели.

Глубина фокуса обычно отображается указателем на краю дисплея.

Передвигая указатель на интересующую область, ультразвуковой луч сужается на указанной глубине для улучшения качества изображения.

Не все аппараты позволяют выполнить это вручную, однако некоторые проводят автоматическую фокусировку в средней части экрана.

Другим параметром, который должен быть настроен оператором, является глубина (depth). Настраивая глубину изображения, оператор может добиться того, что вся интересующая ткань или область будут отображены на экране. Глубина обычно настраивается переключателем или кнопками вверх/вниз на контрольной панели. На краю экрана обычно находится сантиметровая шкала, указывающая глубину расположения структур.

Настройка усиления (gain) позволяет добиться оптимальной интенсивности отраженного эхо-сигнала, отображенного на экране аппарата. Другими словами, увеличивая усиление, вы увеличиваете яркость всего ультразвукового поля (т.е. всего дисплея). Когда вы уменьшаете усиление, ультразвуковое поле темнеет. Функция усиления в чем-то сходна с настройкой звука в домашнем стерео — она усиливает звук, но не улучшает его качество. В случае диагностического ультразвука она увеличивает яркость, но не увеличивает количество пикселей в изображении.

Кнопка вверх/вниз на контрольной панели позволяет оператору настроить усиление. Функция усиления не влияет на мощность ультразвукового луча.

Регуляторы временной компенсации усиления (time gain compensation, TGC) ультразвукового аппарата позволяют оператору настроить усиление на различной глубине. Эхо-сигналы, возвращающиеся от более глубоких структур более ослаблены просто потому, что им пришлось пройти через большую толщину тканей. Без TGC дальнее поле (нижний край экрана, более глубокие ткани) будет всегда выглядеть более темной, чем ближнее поле (верхняя часть экрана, ближайшие к датчику ткани). TGC повышает усиление эхо-сигналов, возвращающихся от дальних областей. Некоторые аппараты имеют одну кнопку, которая позволяет настроить ближнее поле относительно дальнего поля. Другие аппараты имеют множество слайдеров, которые позволяют контролировать усиление по всей глубине сканирования.

Существует множество методик визуализации, используемых при диагностическом ультразвуковом сканировании.

А-режим или «режим амплитуды» — это методика визуализации, большей частью представляющая исторический интерес, хотя она используется при офтальмологических исследованиях и в наши дни. Она использует дисплей осциллоскопа для отображения информации об амплитуде отраженного сигнала по вертикальной оси и информации о расстоянии до отражающей структуры по горизонтальной оси. Нет никакой картинки, расстояние и амплитуда представлены в виде графика. На представленном изображении вертикальная ось А отражает амплитуду сигнала, вернувшегося к датчику, а глубина вычислена на основании времени прохождения ультразвукового сигнала туда и обратно.

В-режим или «режим яркости» (англ., Brightness) — это методика, которую мы рассматривали до настоящего момента, это именно та методика, которую мы используем для диагностической визуализации. Сканирование в В-режиме преобразует амплитудные характеристики в изображение путем использования серошкального конвертера, обсужденного выше. Большинство сканеров в настоящее время строят изображения с 256 градациями серого, позволяя визуализировать тонкие различия в тканях/структурах. Как было замечено, присвоение оттенка серого каждому пикселю основывается на амплитуде сигнала отраженной волны от данной точки.

М-режим или «режим движения» (англ., Motion) представляет собой график, на котором по вертикальной оси отражается движение изучаемой ткани/структуры относительно линии в плоскости визуализации (проходящей через объект), а по горизонтальной оси отражается время. Этот режим часто используют совместно со сканированием в В-режиме для изучения движения клапанов или измерения/регистрации сердечной деятельности у плода. Множество новых аппаратов для экстренного ультразвукового обследования способны проводить исследование в М-режиме.

D-режим или «допплеровский режим» — это методика визуализации, основывающаяся на принципе допплеровского/частотного сдвига. Рассмотрим пример движущегося поезда: пешеход у переезда услышит увеличение высоты звука гудка поезда при его приближении и снижение высоты звука при удалении.

Однако машинист никогда не услышит этих изменений высоты звука — этот слышимый сдвиг частоты — так как он или она движутся вместе с источником звука. Допплеровский ультразвуковой сигнал может определить, движутся ли структуры, от которых отражаются ультразвуковые волны, к датчику или от датчика. Результаты представляются или в виде изменений цвета (цветовой допплер), или в виде слышимого звука, или в виде графиков (спектральный допплер).

Левое изображение на рисунке демонстрирует цветовое допплеровское исследование. Синий и красный цвета не соответствуют венозному и артериальному потокам — напротив, они описывают, направлен ли поток к датчику или от датчика и зависят от ориентации датчика. Легенда на левой стороне экрана отражает присвоение цвета направлениям потока. В данном примере красный поток направлен к датчику (к верхней части экрана), синий поток от датчика (к нижней части экрана) Правое изображение на рисунке является примером пульсирующей волны или спектрального допплера. Допплеровские спектрограммы могут быть полезны для идентификации и распознавания венозного и артериального спектров.

Энергетический допплер — вид цветового допплера, который использует несколько другой компонент отраженного сигнала и оказывается более чувствительным для выявления медленных потоков. Этот режим жертвует способностью определять направление потока для повышения чувствительности при обнаружении более слабых потоков. Многие из новых аппаратов для экстренного ультразвукового обследования в настоящее время имеют такую функцию. Врачи могут использовать эти возможности техники для усиления своего диагностического потенциала.

Ситуации, когда D- и М режимы имеют диагностическое значение, мы рассмотрим в соответствующих стать

Распознавание артефактов изображения и понимание механизмов их образования имеет исключительное значение. Нераспознанные артефакты могут привести к неправильной интерпретации результатов ультразвукового обследования у постели больного.

Акустическое затенение — характерный ультразвуковой эффект, который может помочь при диагностике некоторых состояний (таких, как холелитиаз) однако мешает визуализации дистально расположенных структур (например тень от ребра).

Он возникает, когда звуковой луч сталкивается с сильно отражающей (сильно ослабляющей) поверхностью, такой, как кость или кальцинат. Затенение выглядит как гипоэхогенная/анэхогенная область глубже отражающей поверхности, так как ультразвуковые волны не могут проникнуть за сильно отражающую структуру.

Воздух также может вызывать затенение, потому что ультразвуковая энергия рассеивается по всем направлениям на границе между тканями и воздухом.

Реверберация происходит, когда звуковой луч, многократно отражаясь, «гуляет« между двумя структурами с высокой отражающей способностью. Реверберация выглядит как повторяющиеся яркие дуги, называемые А-линиями, располагающиеся через равные интервалы от датчика. Клинически важным вариантом реверберации является ситуация, когда звуковые колебания оказываются «запертыми» между двумя высокоэхогенными структурами, которые расположены близко одна от другой, такими как висцеральная и париетальная плевра. Фиброзная ткань «запирает» ультразвуковой луч и он бесконечно возвращается вперед и назад таким образом, что отраженный эхо-сигнал отображается на экране в виде прямого яркого светлого эхо, также известного как «хвост кометы» или В-линия.

Данная концепция повторно рассматривается в последующих разделах, потому что артефакт «хвост кометы» — важная находка при обследовании легкого. Клиническое значение артефактов, связанных с реверберацией, описывается в нашей статье.

Рефракция возникает, когда звуковой луч пересекает под острым углом границу тканей с различными скоростями распространения звука. Рефракция выглядит, как акустическая тень, начинающаяся от точки, где звуковой луч меняет направление.

Зеркальные изображения возникают, когда звуковой луч подвергается множественным отражениям и происходит неправильная обработка и интерпретация сигнала аппаратом. Когда луч сталкивается с сильно отражающим объектом (R), часть звуковой энергии отражается в обратном направлении. Когда этот отраженный луч сталкивается с объектом (А), информация о его относительной яркости передается назад к датчику. Однако глубина его нахождения вычисляется неправильно, поскольку аппарат считает, что ультразвуковой луч прошел по прямой линии до объекта.

Так как путь отраженного луча (сплошные стрелки) занимает большее время прохождения туда и обратно, чем путь напрямую до объекта и назад, аппарат рассчитывает, что объект находится глубже, чем он располагается на самом деле. Это приводит к отображению вычисленного аппаратом ложного объекта (В), лежащего вдоль направления распространения начального ультразвукового луча. Зеркальное копирование выглядит как дублирование объекта с зеркальным изображением, всегда находящимся глубже настоящей структуры. Зеркальное изображение исчезнет при незначительных изменениях положения датчика, тогда как настоящий объект должен быть виден во многих плоскостях.

Усиление (или заднее акустическое усиление) — это артефакт, связанный с усилением яркости глубже анэхогенного объекта (обычно кистозной структуры или кровеносного сосуда). Это происходит, когда звук проходит через область с низким ослаблением сигнала. Данное явление заключается в увеличении эхогенности кзади от объектов с низким ослаблением, потому что звук возвращается к датчику, имея большую интенсивность, чем от прилежащих областей. Например, лучи справа на иллюстрации ослаблены равномерно, так как они прошли через ткани. Они возвратились к датчику с намного меньшей энергией (более тонкая стрелка), чем они были посланы датчиком. Луч в центре рисунка не теряет энергию при прохождении через кисту, и таким образом, сохраняет намного больше энергии, чтобы вернуться к датчику.

Разнообразный мир ультразвуковых диагностических приборов

Среди всех средств медицинской интроскопии или, другими словами, средств визуализации внутренних органов и структур ультразвуковые диагностические приборы занимают особое место.

Классификация ультразвуковых приборов

Количество моделей УЗИ аппаратов, выпускаемых различными фирмами, достаточно велико, и для того, чтобы ориентироваться в этом многообразии, полезно ввести определенную классификацию приборов.

Естественно систематизировать приборы по функциональным возможностям и назначению, а также по техническому уровню и качеству выполняемых функций.

Имея в виду функциональные возможности и назначение, можно выделить универсальные и специализированные УЗ сканеры.

Универсальные приборы можно разделить на три основных типа в зависимости от используемых в них режимов работы.