Ультразвуковая диагностика

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ультразвуковая диагностика

Ультразвуковая диагностика основана на применении ультразвуковых колебаний (ультразвук - упругие волны с частотами от 15 кГц до 1 ГГц) с целью распознавания заболеваний мозга (эхоэнцефалография), сердца (эхокардиография), исследования плода и т.д. Этот метод прост, доступен, недорог, информативен и не связан с ионизирующим излучением. Он дает возможность проводить морфологическую и функциональную оценку исследуемых органов и структур в полном объеме. За многие годы накоплена ультразвуковая семиотика большинства патологических состояний разных органов и систем. Все эти данные по-прежнему играют решающую роль при установлении диагноза.

Также появилась возможность получения принципиально новой информации, которая стала доступна при использовании методик ультразвуковой цветовой ангиографии (УЗ-ангиографии). Этот метод получил развитие только в последние несколько лет. С помощью методик УЗ-ангиографии можно неинвазивно или при внутривенном введении небольшого количества эхоконтрастного препарата визуализировать различные сосудистые структуры и получить ранее недоступную для ультразвукового исследования информацию. Особенно наглядно это можно продемонстрировать при исследовании брюшного отдела аорты и почечных артерий. Известно, как важно получить достоверную информации о месте и характере аневризмы брюшного отдела аорты, ее взаимоотношении с почечными артериями.

Новая методика исследования - трехмерная виртуальная эхоангиография, решает эту проблему, не прибегая, к использованию инвазивных и дорогостоящих технологий рентгеновской и магнитно-резонансной ангиографии. Что касается исследования почечных сосудов, то новые методики УЗ-ангиографии обеспечивают визуализацию как крупных почечных сосудов, так и самых мелких сосудов коркового слоя почки. С помощью новых методик ультразвукового исследования стало возможным изучать васкуляризацию и сосудистый рисунок в новообразованиях любой локализации, оценивать его характер. Контрастное усиление позволяет прослеживать фазы накопления и выведения эхоконтраста в опухоли, изучать гемодинамику. Например, при поиске и дифференциальной диагностике очага в печени информация, получаемая при ультразвуковом эхоконтрастном исследовании, сопоставима с информацией, получаемой при КТ и МРТ, и в большинстве случаев ее достаточно для установления правильного диагноза. При эхоконтрастном исследовании не используется йодсодержащее контрастное вещество и не происходит ионизирующего облучения пациента. К тому же имеется возможность наблюдать все фазы контрастирования при непосредственной, «живой» визуализации органа и патологического очага во время ультразвукового сканирования. Так как для ультразвукового контрастного исследования практически нет противопоказаний, а информативность метода сопоставима с информативностью КТ и МРТ, в самом ближайшем будущем следует ожидать существенного прорыва в использовании ультразвукового метода при поиске и дифференциальной диагностике опухолей различных локализаций

Его основным элементом, обеспечивающим генерацию ультразвуковых колебаний и детекцию эхо является ультразвуковой датчик. Работа ультразвукового датчика основана на пьезоэлектрическом эффекте. Каждый пьезоэлемент изготовлен из кристалла, чаще всего титоната циркония и имеет форму диска. При прямом пьезоэффекте электрический импульс подается на кристалл и вызывает его деформацию, которая сопровождается распространяющимся колебанием частиц прилежащей среды - генерацией ультразвука. При обратном пьезоэффекте отраженные от объекта ультразвуковые лучи деформируют кристалл, в результате чего возникает разность потенциалов в которой закодированы параметры ультразвука. Оптимальный размер пьезоэлектрического элемента равен 1/2 длины волны. Наилучшим образом объекты могут быть исследованы в ближней зоне. Расстояние на которое волны распространяются параллельно в виде луча называется ближней зоной. Для удлинения ближней зоны используют коррегирующие линзы или электронные средства. При ультразвуковом диагностическом исследовании основное время работы датчика затрачивается на прием ультразвуковых колебаний. На излучение датчик работает менее 1% времени.

Типы датчиков. Механические. Механические датчики оснащены электромотором, который вращает 3-4 пьезоэлемента мимо окна(рис.1-8)Это так называемые ротационные механические трансдьюсеры. Они менее долговечны по сравнению с электронными. Наряду с ротационными механическими датчиками существуют осцилляционные. Электромотор этих датчиков обеспечивает движение кристалла мимо окна на подобие маятника часов. Современные ультразвуковые аппараты оснащены электронными датчиками. ультразвуковой сигнал эффект допплера

Электронные: 1. Линейные датчики - мультикристаллические, содержат 64 и больше кристаллов , выстроенных в линию и пульсирующих последовательно в группе из 4 и более элементов. Посылают параллельные лучи. Изображение и объекты имеют одинаковые размеры. Неприемлемы для эхокардиографии из-за узких межреберных промежутков. Применяются в акушерстве и гинекологии, при исследовании сосудов и поверхностных структур.2. Конвексные или полусекторные датчики. Аналогичны линейным. Различие заключается в том, что пьезокристаллы расположены на кривой сканирующей поверхности. В основном используются при исследовании внутренних органов.3. Фазированные датчики - c электронно-фазовой решеткой, содержат от 32 и более пьезоэлементов. Сканирование осуществляется благодаря особому алгоритму возбуждения пьезоэлементов, включающего небольшую задержку времени для индивидуального элемента. Продуцируют луч клиновидной формы , распространяющийся по сектору. Аннулярные датчики - это тип фазированных датчиков, которые имеют циркулярное расположение пьезоэлементов. Современные датчики работают не на одной частоте, а в определенном диапазоне частот, например, от 5 до 7,5 мГц, или в нескольких фиксированных частотных режимах, например, 7,5 и 10 мГц. Такие датчики называются мультичастотными. Электронные датчики обладают функцией динамического фокусирования, что обеспечивает существенное увеличение фокальной зоны, где визуализация наиболее отчетливая. Специальные датчики. Имеют технические усовершенствования для специального применения. Наиболее распространенными специальными трансдьюсерами являются через пищеводные датчики, интравагинальные и интраректальные, для пункционной биопсии, внутрисосудистые и другие.

Эффект Допплера

Назван по имени Кристиана Андреаса Допплера и заключается в том, что частота ультразвукового сигнала при его отражении от движущегося объекта изменяется пропорционально скорости движения лоцируемого объекта вдоль оси распространения сигнала.

1.Чем больше скорость движения объекта, тем больше сдвиг частоты ультразвука.

2.При движении объекта в сторону источника излучения, частота отраженного от объекта эхо увеличивается, а при движении объекта от источника излучения - уменьшается.

Таким образом по величине сдвига частоты ультразвука можно определить скорость и направление кровотока:_{V = D} ^{f x C,}_{2f x Cos Q}гдеD f-сдвиг частоты ультразвукового сигнала,f-частота посылаемого ультразвукового сигнала,С-скорость распространения ультразвука в среде,Q-угол между направлением ультразвукового луча и направлением кровотока,V-скорость кровотока.

Следствия:

1.Чем меньше частота ультразвукового сигнала, тем большие скорости кровотока могут быть измерены. Поэтому для допплеровского исследования быстрых кровотоков следует выбирать датчик с наименьшей частотой.

2.Угол между направлением ультразвукового луча и направлением кровотока не должен превышать 20 градусов. Это диктует необходимость направлять луч при допплеровском исследовании параллельно кровотоку.

Виды доплеровских режимов

Цветной допплер (ЦДК = цветное доплеровское картирование, обозначается Color или Color flow doppler) - показывает есть ли движение крови в данном участке ткани. Если окрашивается в красный цвет - это означает, что кровь протекает от датчика, если синий - к датчику.

Энергетический допплер (CFM) - тот же тип допплера, но окраска на экране одного цвета, но этот допплер улавливает более мелкие скорости движения крови. Оба доплеровских режима применяются в случаях регистрации наличия крови в ткани, которая появляется на экране.

Импульсный (= спектральный, PW) допплер. С помощью этих допплеров регистрируется скорость протекания крови по сосуду. В режиме импульсного допплера ультразвук идет в сосуд, отражается, улавливается аппаратом, и посылается обратно. В результате выходит кривая на экране. Применяется там, где нужно измерить скорость протекания крови по сосудам.

Постоянно волновой (CW) допплер. При этом доплеровском режиме аппарат постоянно посылает и постоянно принимает этот сигнал. В результате улавливаются очень большие скорости, которые не удается уловить импульсным допплером. На современных апаратах грани между этими допплерами стираются, так как на импульсном допплере улавливаются достаточно большие скорости. Используется в кардиологии (аппараты с блоком постоянно-волнового допплера).

Есть так же тканевой допплер (TDI) и другие современные разновидности доплеровских режимов, но 4 вышеперечисленных - основные доплеровские режимы в уз аппаратах.

Ультразвуковые сканеры. Основные элементы

В наши дни ультразвуковое медицинское оборудование необходимо большинству медицинских центров, так как сканирование ультразвуком применяется практически всеми специалистами, начиная от отслеживания развития ребенка в гинекологии, и заканчивая сложными офтальмогическими ультразвуковыми исследованиями.

Ультразвуковое исследование - это неинвазивное обследование человеческого организма при помощи ультразвуковых волн. Оборудование кабинета узи в медицинских учреждениях должно соответствовать всем стандартам и техническим нормам.

Основные элементы системы УЗИ:

1. Генератор ультразвуковых волн - это передатчик, играющий одновременно и роль приемника отраженных от поверхности органов эхосигналов. Генератор функционирует импульсно, посылая при этом около 1000 импульсов за одну секунду. В перерывах между генерированием ультразвуковых колебаний пьезодатчик регистрирует все отраженные сигналы.

2. Усилитель и система реконструкции. Во время УЗИ отраженные сигналы поступают для обработки в усилитель и системы реконструкции, и только потом появляются на мониторе в виде изображений срезов органов тела, что имеют самые разные оттенки черного и белого цветов. Оптимальным считается наличие не меньше 64 градиента цветов черно-белой шкалы. При положительной регистрации интенсивность полученных эхосигналов проявляется на мониторе белым цветом, так называемые эхопозитивные участки. А минимальная интенсивность черным цветом - это эхонегативные участки. При отрицательной регистрации отмечается обратное положение. От того, какая регистрация была выбрана, позитивная или негативная, результат УЗИ не изменится. В любом случае полученное изображение зафиксируется на экране монитора, а затем еще и регистрируется при помощи принтера.

3. Ультразвуковой датчик, который работает в качестве детектора или трансдюсора, и состоящий из нескольких сотен достаточно мелких пьезокристаллов, что работают в одинаковом режиме. В этот датчик встроена фокусирующая линза, позволяющая создать фокус на определенном показателе глубины.

Виды ультразвуковых датчиков

В практике используются три вида ультразвукового сканирования органов:

- линейное,

- конвексное,

- секторное.

Естественно, и датчики для аппаратов узи называются линейными, конвексными или секторными. Датчики узи следует выбирать с учетом параметров глубины и характера размещения органа. Так, для исследований щитовидной железы применяются линейные датчики на 7,5 МГц, а для почек или печени можно применять линейные или конвексные датчики и оборудование для узи. Цены на различные виды различаются не сильно и во многом зависят от производителя оборудования и функциональности.

Линейный датчик узи имеет главное преимущество - это полное соответствие органа, что исследуется, положению самого трансдюсора на теле. При этом недостатком линейных датчиков можно назвать сложность обеспечения равномерного расположения поверхности датчика на кожном покрове пациента, что в результате приводит к получению искаженного изображения.

Конвексный датчик УЗИ имеет меньшую длину, чем линейный, поэтому добиться максимальной равномерности его прилегания к кожному покрову пациента проще. Но во время применения конвексных датчиков итоговое изображение, что получается на экране, по ширине больше размеров собственно самого датчика. Для того чтобы уточнять анатомические ориентиры, врач должен учитывать это несоответствие.

Секторные датчики обладают еще большим несоответствием между своими размерами и получаемым на экране изображением, поэтому он применяется в основном только в тех случаях, когда необходимо с небольшого участка тела получить максимальный обзор глубины. При этом наиболее целесообразно использовать секторное сканирование, например, через промежутки между ребрами.

Показания и противопоказания к ультразвуковым методам исследования

Ультразвук используют при следующих синдромах: воспалительных изменений; болевом; бронхообструктивном; дыхательной, сосудистой, сердечной, печеночной, почечной недостаточности I ст.; гипертензивном; диспептическом; нарушения стула; внешнесекреторной недостаточности поджелудочной железы; дизурическом; нефротическом; мочевом; мышечно-тоническом; Рейно; нарушения функции суставов; деформации позвоночника; кожном; нарушения целостности тканей; аллергическом; ожирении; энцефаломиелопатии; полинейропатии; невропатии; дисциркуляторной энцефалопатии; вестибулярном; дискинетическом (спастическом и атоническом); отечном; цереброишемическом; атрофическом; корешковом; корешково-сосудистом; рефлекторном.

Заболевания: воспалительно-дегенеративные поражения суставов и позвоночника; травмы опорно-двигательного аппарата; периферической нервной системы (радикулит, неврит, травмы периферических нервов); гинекологические (бесплодие, аднексит); внутренних органов (хронический бронхит, бронхиальная астма, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, хронический колит, холецистит, пиелонефрит, панкреатит); хирургическая патология (келлоидные рубцы, спаечная болезнь, инфильтраты); кожи (склеродермия), ЛОР-органов, глаз, слизистой полости рта у больных на фоне сниженной реактивности организма.

Не рекомендуется воздействовать ультразвуком на область сердца, головного мозга, на чувствительные ростковые зоны костей у детей и выступающие костные поверхности. Наряду с общими противопоказаниями, УЗТ не показана при следующих синдромах: воспалительных изменений (гнойных, осумкованных); интоксикационном; нарушения ритма сердца; гипотензивном; тромбофлебитическом; флеботромбоза; желтухи; печеночной и почечной колики; гипергликемическом; гипертиреоидном; гипоталамическом; астеническом; невротическом; вегетососудистой дистонии.

Заболевания: сахарный диабет, выраженные дисфункции вегетативной нервной системы, психоневроз, вегетососудистая дистония, выраженный атеросклероз, гипотоническая болезнь, наличии осумкованных гнойников без предварительной санации, бронхоэктатическая болезнь, тромбофлебит, вибрационная болезнь, сирингомиелия, стенокардия напряжения Ш-ГУ ФК, аневризма сердца, осложненная миопия, тиреотоксикоз. При ультрафонофорезе - такие же как к ультразвуковой терапии, непереносимость лекарственных препаратов.

Размещено на Allbest.ru