Ультразвук і медицина - Вікторе н

Легкий в роботі, легкий на підйом.
Вдало поєднує в собі багатофункціональність, сучасну ергономіку і малу вагу.

Основні принципи методу і фізичні характеристики

Ультразвук - високочастотні коливання, що лежать в діапазоні вище смуги частот, що сприймаються людським вухом (більше 20 000 Гц). Випроменені в тіло пацієнта, ультразвукові коливання відбиваються від досліджуваних тканин, крові, а також поверхонь, таких як кордону між органами, і, повертаючись в ультразвуковий сканер. обробляються і вимірюються після їх попередньої затримки для отримання сфокусованого зображення. Результуючі дані надходять на екран монітора, дозволяючи здійснювати оцінку стану внутрішніх органів. Навіть незважаючи на те, що ультразвук не може ефективно проникати через такі середовища як повітря або інші гази, а також кістки, він знаходить широке застосування при дослідженні м'яких тканин. Використання ультразвукових гелів і інших рідин одночасно з поліпшенням характеристик датчиків, збільшує області застосування ультразвукових сканерів для різних медичних обстежень.

Швидкість ультразвукових хвиль в м'яких тканинах тіла людини в середньому становить 1,540 м / сек і практично не залежить від частоти. Датчик є одним з основних компонентів діагностичних систем, який конвертує електричні сигнали в ультразвукові коливання і виробляє електричні сигнали, отримуючи відбите відлуння від внутрішніх тканин пацієнта. Ідеальний датчик повинен бути ефективний як випромінювач і чутливий як приймач, мати хороші характеристики випромінюваних їм імпульсів зі строго визначеними показниками, а також приймати широкий діапазон частот. відбитих від досліджуваних тканин.

В електронних датчиках ультразвукові коливання збуджуються завдяки подачі високовольтних імпульсів на пьезо-кристали, з яких складається датчик (п'єзоелектричний ефект був відкритий П'єром і Марією Кьюрі в 1880 році). Кількість разів, скільки кристал вібрує за секунду, визначає частоту датчика. Зі збільшенням частоти зменшується довжина хвилі коливань, що генеруються, що відбивається на поліпшенні дозволу, однак, поглинання ультразвукових коливань тканинами тіла пропорційно зростанню частоти, що тягне за собою зменшення глибини проникнення. Тому датчики з високою частотою коливань забезпечують кращий дозвіл зображення при дослідженні не глибоко розташованих тканин, так само як низькочастотні датчики дозволяють обстежити більш глибоко розташовані органи, поступаючись високочастотним якістю зображення. Ця суперечність є основним визначальним фактором при використанні датчиків.

У щоденній клінічній практиці застосовуються різні конструкції датчиків, що представляють собою диски з одним елементом, а також поєднують кілька елементів, розташованих по колу або уздовж довжини датчика, що виробляють різні формати зображення, які необхідні або кращі при проведенні діагностики різних органів.

Традиційно і в основному використовуються п'ять типів датчиків

Механічні секторні датчики.
Аннулярная датчики.
Лінійні датчики.
Конвексний датчики.
Датчики з фазованим скануванням.

Ці п'ять основних видів датчиків розрізняються згідно

методу формування ультразвукових коливань;
методу випромінювання;
створюваному ними формату зображення на екрані монітора.

Формати зображення, одержувані за допомогою різних датчиків

* Темним фоном виділені зони з найкращим дозволом.

У діагностичних цілях зазвичай використовують датчики з частотами: 3.0 МГц, 3.5 МГц, 5.0 МГц, 6.5 МГц, 7.5 МГц. Крім того, в останні роки на ринку ультразвукової техніки з'явилися прилади, оснащені високочастотними датчиками 10-20 МГц.

Області застосування датчиків

3.0 МГц (конвексний і секторні) використовуються в кардіології;
3.5 МГц (конвексний і секторні) - в абдомінальній діагностиці та дослідженнях органів малого таза;
5.0 МГц (конвексний і секторні) - в педіатрії;
5.0 МГц з коротким фокусом можуть застосовуватися для обстеження молочної залози;
6.0-6.5МГц (конвексний, лінійні, секторні, аннулярная) - в порожнинних датчиках;
7.5МГц (лінійні, датчики з водної насадкою) - при дослідженні поверхнево розташованих органів - щитовидної залози, молочних залоз, лімфатичної системи.

Основні параметри налаштування зображення

Gain - "посилення" детектированного сигналу за рахунок зміни ставлення амплітуд вхідного і вихідного сигналів. (Надмірно високий рівень посилення призводить до розмитості зображення, яке стає "білим").
Dynamic range (динамічний діапазон) - діапазон між зареєстрованими сигналами з максимальною і мінімальною інтенсивністю. (Чим він ширше, тим краще сприймаються сигнали, що мало відрізняються по інтенсивності).
Контрастність - характеризує здатність системи розрізняти ехосигнали з невеликим розходженням амплітуди або яскравості.
Фокусування - використовується для поліпшення роздільної здатності в конкретної досліджуваної області. (Збільшення кількості фокусних зон підвищує якість зображення, але знижує частоту кадрів).
TGC - посилення, компенсований по глибині.
Frame average (усереднення кадрів) - дозволяє згладжувати зображення за рахунок накладення певної кількості кадрів друг на друга в одиницю часу або робити його жорстким, наближаючи до реального масштабу часу.
Direction - змінює орієнтацію зображення на екрані (зліва направо або зверху вниз).

При проведенні діагностики, поряд з корисною інформацією, досить часто з'являються артефакти зображення. а також спостерігаються деякі акустичні явища.

артефакти зображення

Відлуння. Спостерігається у разі, коли ультразвукова хвиля потрапляє між двома або більше відбивають світло, частково відчуваючи багаторазове відображення. При цьому на екрані з'являться неіснуючі поверхні, які будуть розташовуватися за другим відбивачем на відстані, рівному відстані між першим і другим. Найбільш часто це відбувається при проходженні променя через жідкостьсодержащіе структури.
Дзеркальні артефакти. Це поява на зображенні об'єкта, що знаходиться по одну сторону сильного відбивача з його іншого боку. Це явище часто виникає близько діафрагми.
"Хвіст комети". Так називають дрібні ехопозітівние сигнали, що з'являються позаду бульбашок газу і обумовлені їх власними коливаннями.
Артефакт заломлення. Виявляється, якщо шлях ультразвуку від датчика до відбиває структуру і назад не є одним і тим же. При цьому на зображенні виникає неправильне положення об'єкта.
Артефакт ефективної відбивної поверхні. Полягає в тому, що реальна відбивна поверхня більше, ніж відображена на зображенні, так як відбитий сигнал не завжди весь повертається до датчику.
Артефакти товщини променя. Це поява, в основному в рідину-містять структурах, пристінкових віддзеркалень, обумовлених тим, що ультразвуковий промінь має конкретну товщину і частину цього променя може одночасно формувати зображення органу і зображення поруч розташованих структур.
Артефакти швидкості ультразвуку. Усереднена швидкість ультразвуку в м'яких тканинах 1,54 м / с, на яку запрограмований прилад, трохи більше або менше швидкості в тій чи іншій тканини. Тому невелике спотворення зображення неминуче.
Артефакт акустичної тіні. Виникає за сильно відбивають або сильно поглинають ультразвук структурами.
Артефакт дистального псевдоусіленія. Виникає позаду слабопоглощающіх ультразвук структур.
Артефакт бічних тіней. Виникає при падінні променя по дотичній на опуклу поверхню структури, швидкість проходження ультразвуку в якій значно відрізняється від навколишніх тканин. Відбувається переломлення і, іноді, інтерференція ультразвукових хвиль.

Основні терміни, що застосовуються для опису акустичних характеристик утворень і патологічних процесів

анехогенний;
гіпоехогенний;
ізоехогенние;
гіперехогенний;
кістозне освіту;
солідну освіту;
кістозно-солідне освіту;
ехоплотності освіту з акустичною тінню;
дифузне ураження;
вузлове (осередкове) поразку;
дифузно-вузлове поразку.

Ехогенності - характеристика тканин, що відображає їх здатність формувати відлуння.
Гомогенна структура - область, що формує однорідне відлуння.

Деякі ультразвукові симптоми патологічних процесів і утворень

"Халло". Являє собою ободок зниженою ехогенності навколо освіти, наприклад метастазу печінки.
Симптом "бичачого ока". Подібним чином виглядає об'ємне утворення нерівномірної акустичної щільності з гіпоехогенним обідком і гіпоехогенної областю в центрі, спостерігається при метастазах у печінці.
Симптом "псевдопухлини". На тлі вираженої жировій інфільтрації печінки гіпоехогенний ділянку незміненій паренхіми, що розташовується як правило поблизу жовчного міхура. може представлятися як додаткову освіту.
Симптом "рейок". Має місце при вираженій дилатації внутрішньопечінкових жовчних проток, коли вена печінки і проток представлені у вигляді паралельних трубчастих структур.
Симптом "двостволки". Так виглядає значно розширений холедоха і портальна вена в проекції воріт печінки.
Симптом "сніжинок". Множинні дрібні освіти підвищеноїехогенності в просвіті жовчного міхура, що з'являються відразу після зміни положення тіла пацієнта, що спостерігаються при хронічних холециститах.
Симптом "сніжної бурі". Ділянки підвищеноїехогенності в печінці з нечіткими контурами невизначеної форми і різної величини, що спостерігаються при цирозі. Також множинні неоднорідні освіти овальної форми, підвищеної ехогенності, розташовані в порожнині матки при міхурово заметі або в яєчниках при лютеїнової кістах.
Симптом "псевдопочкі". Виявляється при пухлинному ураженні шлунково-кишкового тракту. При поперечному скануванні зображення ураженої ділянки кишки нагадує нирку - периферична зона нізкоехогенна, а центральна має підвищену ехогенність.

Терміни для опису розташування анатомічних структур

краніальний (верхній);
каудальний (нижній);
вентральний (передній);
дорсальний (нижній);
медіальний (серединний);
латеральний (бічний);
проксимальний (опис структур, розташованих близько від місця їх походження або прикріплення);
дистальний (опис структур, розташованих далеко від місця їх походження або прикріплення).

В ході дослідження оцінюють

розташування і взаєморозташування органів та їх частин;
їх форму і розміри;
контури;
структуру (з оцінкою звукопровідності);
наявність або відсутність додаткових утворень;
стан внутрішньо-і околоорганних судин.

Основні площини сканування

сагиттальная (поздовжня) - площина сканування, коли довга вісь датчика орієнтована в напрямку голова - ноги пацієнта;
фронтальна - площину сканування, коли датчик розташований на бічній поверхні тіла пацієнта при орієнтації його довгої осі голова - ноги;
поперечна - площину сканування, коли довга вісь датчика орієнтована перпендикулярно довгої осі тіла пацієнта.