15 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как работает узи

Чем отличаются аппараты УЗИ: диагностика на грани научной фантастики

Для человека, далекого от медицины, все аппараты УЗИ выглядят на «одно лицо». На самом деле существуют десятки модификаций ультразвуковых приборов и датчиков, помогающих врачам изучать любые органы и ткани человеческого организма. Поэтому, записываясь на УЗИ, не забудьте поинтересоваться, каким аппаратом вас будут обследовать.

какие бывают аппараты узи

Как работает аппарат УЗИ: основа основ

УЗИ диагностика (сонография) — это метод исследования внутренних органов пациента с помощью ультразвука без использования игл и других хирургических инструментов. Именно УЗ-исследование принято в качестве золотого стандарта первичного обследования во всем мире.

УЗИ-аппарат действует на основе пьезоэлектрического эффекта. Внутри датчика, которым водят по поверхности тела, находятся микрокристаллы кварца, титана или бария. При подаче электрического тока внутри кристаллов возникают механические колебания, которые создают ультразвуковые волны частотой до 29 МГц. Специальная акустическая линза помогает выбрать волну определённой длины. Чем выше частота ультразвуковой волны, тем больше возможностей у аппарата.

Каждый орган или его отдел обладает свойственным только ему акустическим сопротивлением. Если ткани, на которые направлена ультразвуковая волна, имеют различное акустическое сопротивление (это характерно для уплотнений, кист, новообразований), одна часть волны поглощается, а другая отражается.

Чем больше различий в тканях, тем больше интенсивность сигнала. На экране участки, отличающиеся от соседних тканей плотностью и другими характеристиками, отображаются светлее и ярче. Этот эффект называется эхогенностью.

Из чего состоит УЗИ аппарат?

Несмотря на некоторые особенности и конструктивные различия, все аппараты УЗИ имеют одинаковые составные элементы.

«Сердце» прибора — ультразвуковой преобразователь, внутри которого размещены пьезоэлементы типа кристаллов кварца или бария. Под воздействием электричества, которое исходит от центрального процессора, кристаллы начинают вибрировать и распространять вокруг себя ультразвуковые сигналы.

Центральный процессор делает все расчёты, а с помощью импульсного датчика управления можно менять характеристики излучаемых ультразвуковых импульсов. Акустическая линза помогает фокусироваться на определённой волне, а звукопоглощающий слой фильтрует отображаемые волны.

Благодаря дисплею можно увидеть картинку исследуемого органа и окружающих его тканей и структур. Для лучшего качества изображения в аппарате УЗИ имеется усилитель радиочастот, видео- и зувукоусилитель.

С помощью курсора и клавиатуры специалист вводит определённые параметры или обрабатывает полученные данные. Отражённые ультразвуковые волны возвращаются к преобразователю и передаются в центральный процессор. Он вычисляет скорость возвращения сигнала и расстояние от датчика до тканей.

Датчик управления меняет различные режимы сканирования:

  • режим А показывает амплитуду отражённого эхо-сигнала;
  • режим М визуализирует орган в движении;
  • режим В отображает двухмерную картинку, на которой видны любые изменения эхогенности. В минуту меняется 20 картинок, что создаёт иллюзию движения;
  • режим Д основан на эффекте Допплера, поэтому используется для изучения кровотока пациента.

На жёстком диске либо CD или DVD дисках сохраняется вся информация. При желании клиенту делают распечатку или копию видеозаписи (например, движения плода — будущего малыша).

Виды УЗИ аппаратов: не хорошие и плохие, а мощные и супермощные

Если рассматривать различия параметров и особенностей получаемого на экране монитора изображения, то все аппараты УЗИ условно делятся на 3 категории:

  • 2D. Это стандартный аппарат, позволяющий отображать на экране орган по двум параметрам — длине и ширине. Картинка получается чёрно-белой, и не специалисту сложно разобраться и увидеть на экране патологию. Однако для врача-узиста информации достаточно. Он заметит различные пороки (кисты, миомы, разрастание эндометрия в гинекологии, аномалии сердца в кардиологии, нарушения в развитии головного мозга у плода, его рост и вес, количество околоплодных вод и пр.), поэтому двухмерный вид УЗИ обязателен при беременности. Для органов малого таза и брюшной полости используется аппарат с частотой 2,5 — 3,5 МГц. Процедура совершенно безопасна для матери и ребёнка, зато помогает выявлять проблемы на начальных стадиях. Она длится не более 15 минут.
  • 3D. Отличается от двухмерного изображения тем, что прибавляется ещё один параметр — глубина. На экране монитора появляется трёхмерная картинка. Если на исследование пришла будущая мама, она сможет увидеть личико своего малыша, а также рассмотреть строение его тельца. Пол будущего ребёнка на трёхмерном аппарате устанавливается с точностью 100%. По длительности процедура 3Д УЗИ занимает около 50 минут.
  • 4D. Это настоящая голограмма, делающая возможным увидеть малыша в движении. При желании родители заказывают видеозапись обследования. Это УЗИ-аппараты high-end уровня. Отличие их от 3D заключается в том, что трёхмерное изображение даёт картинку определённых моментов положения тела будущего ребёнка, а 4D показывает чёткое посекундное видео. Помимо исследования беременности, 4D аппараты применяются в других областях медицины. В урологии подтверждает абсцесс предстательной железы, в гинекологии — даже самые маленькие кистозные образования, в офтальмологии — повреждение сетчатки глаза или глазного яблока, при онкологии увидит положение сосудистого пучка относительно новообразования.

Также УЗИ аппараты различаются и по другим характеристикам.

По качеству изображения:

  • Обычные сонографы (имеют 16 каналов передачи-приёма).
  • Аппараты среднего технического класса (свыше 32 каналов).
  • УЗИ аппараты повышенных возможностей (свыше 48).
  • Аппараты высокого класса high-end (свыше 64).
  • Аппараты экспертного класса (несколько сотен каналов).

Главный технический параметр, отличающий аппараты различного уровня, — число принимаемых и передающих каналов. Чем их больше, тем выше чувствительность и, соответственно, разрешаемая способность.

По специфике применения:

УЗИ сканеры. Работают в режиме 2D и дают двухмерную картинку. Имеет два режима работы: двухмерное изображение (режим В) и одномерная эхограмма (режим М).

  • Эхоофтальмометр. Визуализирует структуру глаза в двух- и одномерном изображении. Помимо режимов В и М, имеет режим D — спектральный анализ скоростей кровотока с использованием импульского допплера (PW) и непрерывного допплера (CW).
  • Фетальный монитор. Измеряет частоту сердечных сокращений у плода. Выявляет патологии развития сердца на ранних стадиях беременности.

УЗИ с допплером

  • со спектральным допплером (дуплексные аппараты). Отображают работу кровотока в режиме В, М и D;
  • с цветовым допплеровским картированием. Помимо тех же функций, что и у аппарата со спектральным допплером, отображают на серошкальном изображении тканей кровоток. Это редко встречающийся прибор для специализированных исследований.

Энцефалоскоп. Это УЗИ аппарат предназначен для нейрохирургических исследований. Через область виска исследуются различные структуры головного мозга. Прибор работает на основе транскраниального метода, который исследует особенности кровотока и выявляет его нарушения. Энцефалоскоп фиксирует ультразвуковые сигналы, отражающиеся от различных элементов крови, движущихся в одном направлении. Затем полученная информация обрабатывается и отражается на экране.

Головной мозг поглощает гораздо больше крови, чем любой другой орган. К тому же он очень чувствителен к гипоксии — недостатку кислорода. Энцефалография позволяет увидеть состояние сосудов и артерий, питающих головной мозг, а также выявить такие патологии, как абсцессы, кровоизлияния, кисты, гематомы, пертификаты (отложение солей кальция на стенках сосудов), гуммы (рубцы) и др.

Синускоп. Это специальный УЗИ аппарат, исследующий лобные и гайморовы пазухи. Он анализирует ультразвук, отражённый от стенок носа. Если пазухи заполнены, на экране монитора отображается картинка в графической форме. Синускоп помогает выявить на ранних стадиях гайморит, синусит, фарингит, воспаление пазух носа.

В зависимости от типа датчика

  • Линейные. Имеют частоту 5-15 МГц, глубина сканирования достигает 11 см. Датчик достаточно широкий, чтобы отобразить весь орган. Отображаемая картинка получается чёткой, с высоким разрешением. Неплотно прилегает к коже, требует использования геля.
  • Конвексные. Обладают частотой 1,9-7,5 МГц, глубина просмотра не более 25 см. Плотно прилегает к коже. Отображает неширокую и несколько искажённую картинку.
  • Секторные. Частота составляет 1,5–5 МГц. Изображение получается крупным и глубоким.
  • Секторальный фазированный. Датчик имеет вид решётки, каждый сектор которой позволяет менять угол сканирования. Различные части решётки независимо принимают и излучают ультразвуковые волны.
  • Внутриполостные. Имеют вид скошенной или прямой рукоятки, помещаются внутрь тела (во влагалище или прямую кишку).
  • 3D или 4D объемные датчики. Имеет кольцевое вращение, позволяющее делать посрезовое сканирование, преобразуя его в трёх- или четырёхмерную картинку.
  • Матричные. Имеют двухмерную решётку. Полуторомерные — картинка по длине получается больше, чем по ширине. Получается максимальное разрешение по толщине. Двухмерные. Имеют большое количество элементов, что позволяет делать картинки в различных проекциях одновременно.
  • Карандашные. В них излучатель и отображатель разделены. Применяется для исследования артерий и вен.

По областям применения

  • Универсальные для наружного применения abdominal probe. Применяются для исследования органов малого таза. Имеют частоту 3,5-5 МГц, открывает обзор в 40-90 0 .
  • УЗИ аппараты small parts probe. Рабочая частота составляет 7,5-10 МГц. Датчик имеет ширину 25-50 мм. Применяется при исследовании щитовидной железы, суставов, периферических сосудов.
  • Кардиологический УЗИ аппарат cardiac probe. Учитывая особенности межрёберной щели, аппарат имеет датчик секторального типа с частотой 3,5 или 5 МГц. Используются в кардиологии.

Внутриполостные УЗИ-приборы intracavitary probes.

  • трансвагинальные. Имеют частоту 5,6 или 7,5 МГц, используются в гинекологии;
  • трансректальные. Позволяют сканировать под углом 360 0 ;
  • интраоперационные. Надеваются на палец и имеют большой радиус кривизны;
  • трансуретральные. Имеют очень маленькие размеры, вводятся через мочеточник в мочевой пузырь;
  • чрезпищеводные. Помогают исследовать сердце снизу со стороны пищевода.
  • внутрисосудистые.

Какими дополнительными функциями оснащены УЗИ аппараты

Современные УЗИ аппараты имеют массу инновационных функций, значительно увеличивающих качество обследования. К таким разработкам относится следующее:

  • Функция ClearVision — это преобразование изображения малого разрешения и низкого качества в чёткую и яркую картинку. Это своеобразный фильтр, устраняющий спекл-шумы, артефакты. в результате изображение имеет чёткий контр на границе тканей с разной эхо-плотностью;
  • Функция SonoView — специальная программа, позволяющая архивировать изображения и создания баз данных;
  • Функция кинопамять — возможность перемотки видео, его раскадровки; разъёмы для нескольких датчиков;
  • функция TEI — визуализация в серошкальном режиме. Это позволяет увеличивать уровень чёткость, контрастности и снизить количество артефактов. Технология позволяет увидеть чёткие границы новообразований, что без использования инновации невозможно было сделать у полных пациентов;
  • Функция TP-View позволяет в линейных датчиках увеличить поверхность обзора. Все измерения отображаются на одном снимке;
  • Функция XLight делает возможность улучшить изображение анатомических структур на трёхмерном изображении. Благодаря обработке данных можно увидеть чётко пририсованные детали. В акушерстве эта функция помогает выявить аномалии в развитии плода независимо от количества амниотической жидкости и положения плода. В хирургии XLight также увидеть состояние костной структуры;
  • Функция CrystaLine позволяет синхронизировать работу УЗИ аппарата с работой медицинского лазера. Это делает возможным использовать прибор в малоинвазивных операциях;
  • Функция VPan Imaging предназначена для получения панорамного изображения (спинномозгового канала у плода, онкопроцессов в желудке). Картинка имеет последовательную раскадровку, реконструирующую всю исследуемую зону.

Что такое УЗИ аппарат?

УЗИ аппарат с помощью высокочастотных звуковых волн позволяет врачам проводить визуальную диагностику человеческого организма. Частота волн 2 – 10 МГц. Пациент способен воспринимать частоту, не превышающую 20 кГц.

Составные элементы

Современные УЗИ сканеры выполнены из нескольких элементов:

  • CPU, процессор – в нем расположены источники питания, и он выполняет все расчеты;
  • датчик ультразвуковой – получает и передает звуковые волны, преобразуя их;
  • дисплей – необходим для демонстрации картинки, получаемой в процессе обследования;
  • датчик управления – меняет характеристики импульсов, которые поступают на ультразвуковой преобразователь;
  • жесткий диск – место хранения полученных при обследовании изображений;
  • курсор и клавиатура – применяются для ввода данных;
  • принтер – предназначен для распечатки изображений.

Центральный элемент УЗИ оборудования – ультразвуковой преобразователь, который функционирует по принципу пьезоэлектрического эффекта. В преобразователе несколько пьезоэлектрических кристаллов из кварца. Под воздействием электричества кварцевые кристаллы вибрируют, меняют форму и способствуют образованию и распространению ультразвукового сигнала. В обратном порядке они могут вырабатывать ток под воздействием звуковых волн.

Датчик дополнительно оснащен слоем для поглощения звука. Форма и размер преобразователя могут быть любые. От 1-го параметра зависит поле зрения аппарата, а получаемая картинка и глубина, на которую проникает импульс, зависят от его частоты.

Как работает оборудование?

Квалифицированный врач должен знать, как работает УЗИ. Оборудование передает импульсы с частотой 1 – 18 МГц с помощью преобразователя ультразвука в тело обследуемого пациента. Источаемые аппаратом сигналы распространяются по телу к границе между разными тканями. Волны частично отражаются обратно, а остальные продолжают движение в теле.

Отраженные сигналы поступают на датчик, а затем в центральный процессор, который обрабатывает их и выдает картинку на дисплей. Расстояние между органами или тканями и преобразователем определяется с помощью скорости распространения звука и времени, которое потребовалось отраженным волнам, чтобы вернуться в датчик.

Врач, управляя преобразователем, при необходимости меняет частоту передаваемого сигнала, его длительность и режим сканирования. Современный прибор функционирует в нескольких режимах. Основные – A, B, D, M, CFI, CWD, PW, TD.

A, amplitude: на экран осциллографа поступает амплитуда эхо – сигнала. Есть во всех аппаратах для УЗИ, используется в офтальмологии.

B, brightness, 2D: простой и информативный. Амплитуда эхо – сигнала отображается на дисплее двухмерным полутоновым изображением. Оборудование использует 256 оттенков серого цвета, чтобы отобразить малейшие изменения в эхогенности. Скорость обновления кадров – 20 / мин. Используется для обследования сердечных камер, клапанов и желудочков.

Читать еще:  Образование в печени на узи

D, УЗИ с доплером: работает, основываясь на эффекте Доплера. Частота меняется от движения источника звука по отношению к датчику.

M, motion: передает на дисплей картинку структур сердца в движении. Позволяет точно оценивать быстрое движение за счет высокой частоты дискретизации.

Дополнительные режимы

CFI, colour flow doppler imaging, цветной доплер: позволяет определить скорость и направление кровотока благодаря локализации кровеносных сосудов внутри сердечных камер. Кровоток, движущийся по направлению к преобразователю, отображается на мониторе красным цветом, а движущийся в обратную сторону – синим. Черным цветом окрашены протоки, перпендикулярные плоскости исследования. Зеленый и белый цвета – для обозначения турбулентного кровотока. Современный прибор позволяет настроить цвета по своему усмотрению.

CWD, Continuous Wave Doppler, постоянно-волновой доплер: датчик одновременно передает и принимает сигнал и точно определяет высокоскоростные потоки. Минус – не может точно локализовать сигнал.

PW, Pulsed Wave Doppler, импульсно-волновой доплер: визуализирует турбулентный и ламинарный кровотоки. Направление и скорость определяет с большей точностью, чем цветной доплер. Помогает оценить характер кровотока на определенном участке. Недостаток – неточность в определении высокоскоростных потоков.

TD, Tissue Doppler, тканевый доплер: измеряет скорость движения тканей и сократительную способность миокарда.

Современный аппарат УЗИ оснащен режимами, которые повышают качество передаваемого изображения: THI, PD, 3D и 4D.

THI, Tissue Harmonic Imaging: способствует улучшению качества картинки. Применяется чаще всего при обследовании пациентов с лишним весом.

PD, Power Doppler, энергетический доплер: высокочувствительный режим, который используется при обследовании мелких сосудов. Недостаток – не определяет направление кровотока.

3D: позволяет получить трехмерную картинку.

4D, real-time 3D ultrasound: формирует изображение из 3D-картинок, сформированных на основе 2D-картинок. Врач наблюдает за изменением трехмерного изображения во времени.

Виды оборудования

Обследование при помощи ультразвука успешно применяется в медицине. Врач должен знать принцип работы устройства для проведения качественного и точного обследования пациента. Сканеры отличаются в зависимости от назначения и сферы использования. Небольшой каталог с описанием особенностей работы помогает определиться с выбором:

  • портативные УЗИ – позволяют выполнять обследование в любом месте. Удобный переносной вариант для выездов на дом к пациентам для проведения диагностики;
  • стационарные УЗИ – используются в специализированных кабинетах медицинских учреждений;
  • оборудованные доплером – позволяют медикам видеть картинку и оценивать характер кровотока;
  • универсальные – передают на монитор двухмерную черно-белую картинку;
  • ветеринарные – оснащены специальными датчиками для проведения обследований всех видов животных;
  • специализированные – сфера применения зависит от вида преобразователя, которым оснащен аппарат. На рынке представлены аппараты для абдоминальной, акушерско-гинекологической, эндоскопической, офтальмологической и другой диагностики.

Оборудование для УЗИ классифицируют по тактовой рабочей частоте датчика. От этого зависит сфера использования прибора. Универсальные и кардио исследования требуют частоты 3, 5 МГц; осмотр органов, которые глубоко расположены – 2, 5 МГц; органов, расположенных близко к поверхности – 7, 5 МГц; диагностика детского организма или исследование внутриполостных органов – 5,0 -7, 5 МГц;

Прежде чем выбрать оборудование, необходимо определиться с типом датчика:

  1. Конвексные.
  2. Сверхвысокоплотные линейные.
  3. Фазированные и секторные механические.

По сфере использования различают следующее ультразвуковое оборудование:

  • кардио;
  • универсальные;
  • биопсийные;
  • педиатрические;
  • офтальмологические;
  • внутриполостные и другие.

При выборе прибора учитывается качество передаваемого изображения, сфера применения, особенности преобразователя, ПО, конструкции и размер монитора.

Принцип работы УЗИ аппарата для медицинских исследований

Принцип работы УЗИ аппарата основан на использовании особенностей распространения высокочастотных звуковых волн с целью получения изображения внутренних органов. Поскольку ультразвуковое исследование является относительно безопасным и неинвазивным, оно стало полезным диагностическим инструментом в медицине.

Знание принципа работы ультразвукового исследования необходимо для базового представления об этом инструменте: как звуковые волны производятся и взаимодействуют с тканью, какие типы изображений могут быть получены, как получить лучшее изображение и как идентифицировать общие артефакты.

Ультразвуковые исследования дополняют другие методы визуализации, такие как рентгенография, и позволяют проводить более точные диагностические тесты (например, биопсия, тонкоигольная аспирация). Кроме того, процедура позволяет получить более детальное состояние чем традиционное маммографическое исследование. Это неинвазивное исследование позволяет исключить развитие серьезных заболеваний в том числе и молочных желез женщин. Так как противопоказаний практически нет, то где сделать УЗИ молочных желез является сугубо индивидуальным решением пациента.
Однако процедура УЗИ ограничена тем, что зависит от квалификации врача-сонографа. Это означает, что качество полученных изображений и их точная интерпретация зависят от опыта и знаний сонографа.

Физические характеристики ультразвука

Звук-это волна энергии, которая, в отличие от рентгеновских лучей, должна передаваться через среду. Звуковые волны могут быть описаны их частотой, длиной волны и скоростью.

Это соотношение влияет на выбор частоты, используемой у каждого пациента, проходящего УЗИ.

Высокочастотные ультразвуковые волны создают изображения с более высоким разрешением, но их более короткая длина волны делает их неспособными проникать в более глубокие ткани. Низкочастотные волны имеют лучшую проникающую способность, но из-за их более длинных длин волн их разрешение ниже.

Взвешивание потребности в более высоком разрешении по сравнению с большей проникающей способностью всегда учитывается и заложен в принцип работы УЗИ аппарата.

Скорость ультразвуковой волны не зависит от частоты. Однако она изменяется в зависимости от среды, через которую проходит волна. Например, скорость звука составляет 331 м/сек в воздухе и 4080 м/сек в кости. В мягких тканях тела она считается устойчивой при скорости около 1540 м / с. Это зависящее от среды изменение влияет на получаемое ультразвуковое изображение

Следующее уравнение демонстрирует связь между частотой, длиной волны и скоростью:
Скорость (м/сек) = частота (циклы/сек) х длина волны (м)

Принцип получения изображений внутренних органов

Два основных принципа должны быть поняты относительно того, как генерируется ультразвук и формируется изображение.

  • Первый-пьезоэлектрический эффект, который объясняет, как ультразвук генерируется из керамических кристаллов в преобразователе. Электрический ток проходит через кабель к преобразователю и прикладывается к кристаллам, вызывая их деформацию и вибрацию. Эта вибрация производит луч ультразвука. Частота создаваемых ультразвуковых волн определяется кристаллами в преобразователе.
  • Второй ключевой принцип-принцип импульсного эха, который объясняет, как генерируется изображение. Ультразвуковые волны производятся импульсно, а не непрерывно, потому что одни и те же кристаллы используются для генерации и приема звуковых волн, и они не могут делать то и другое одновременно. В промежутке времени между импульсами ультразвуковой луч входит в пациента и отражается обратно в преобразователь. Эти отраженные звуковые волны, или эхо, заставляют кристаллы в преобразователе снова деформироваться и производить электрический сигнал, который затем преобразуется в изображение, отображаемое на мониторе. Датчик вообще испускает ультразвук только 1% из времени; остальное время по принципу работы УЗИ аппарата получает возвращенные отголоски.

Взаимодействие с тканью

Ультразвук, производимый датчиком, взаимодействует с различными тканями различными способами, которые могут помочь или помешать формированию изображения. Ослабление и преломление являются двумя основными типами взаимодействия тканей.

Затухание

Происходит постепенное ослабление ультразвукового луча по мере его прохождения через ткани. Затухание может быть вызвано отражением, рассеянием или поглощением звуковых волн и компенсируется с помощью специальных электронных усилителей.

Отражение

Отражение имеет место, когда ультразвуковые волны отражаются обратно к датчику для формирования изображения. Отраженная часть ультразвукового пучка определяется разницей в акустическом сопротивлении между соседними структурами.

Акустический импеданс-это произведение плотности ткани и скорости проходящих через нее звуковых волн; следовательно, чем плотнее ткань, тем больше акустический импеданс. Большие различия в плотности и скорости звука между воздухом, костью и мягкой тканью создают соответственно большую разницу в акустическом импедансе, заставляя почти все звуковые волны отражаться на границах раздела мягкая ткань-кость и мягкая ткань-воздух. С другой стороны, существует небольшая разница в акустическом импедансе между структурами мягких тканей. Относительно небольшое эхо отражается из этих областей. Принцип работы УЗИ аппарата благодаря алгоритму способен отличить эти явления.

Рассеяние

Рассеяние относится к перенаправлению ультразвуковых волн, поскольку они взаимодействуют с небольшими, грубыми или неровными структурами. Это тканевое взаимодействие происходит в паренхиме органов, где существует небольшая разница в акустическом импедансе, и отвечает за создание текстуры органа, видимого на мониторе. Рассеяние увеличивается с помощью высокочастотных преобразователей, что обеспечивает лучшую детализацию или разрешение.

Поглощение

Поглощение возникает, когда энергия ультразвукового луча преобразуется в тепло. Это происходит на молекулярном уровне, когда луч проходит через ткани.

Преломление

Преломление возникает, когда ультразвуковой луч попадает на структуру под косым углом. Изменение плотности ткани приводит к изменению скорости, и это изменение скорости заставляет луч изгибаться или преломляться. Этот тип тканевого взаимодействия также может вызвать артефакты, которые должны быть распознаны сонографом.

Режим отображения

Информация, полученная при ультразвуковом исследовании, может быть отображена различными способами. Режим, используемый для отображения, зависит от типа используемого ультразвукового устройства, получаемой информации и исследуемого органа.
Возвращающиеся эхо-сигналы отображаются на мониторе формируя основу двумерного изображения.

Принцип работы УЗИ аппарата разработан так, чтобы в режиме реального времени получить полное двумерное изображение.
Есть много датчиков или зондов, из которых можно выбрать подходящий который зависит от расположения структур, которые будут изображены и размера пациента.

Блок управления

Во время обследования сонограф должен знать, как манипулировать элементами управления на ультразвуковом аппарате для получения полезного изображения. Ультразвуковые аппараты поставляются с различными элементами управления.
Управление, которое изменяет интенсивность ультразвукового луча, генерируемого преобразователем, часто называют регулятором мощности. Однако разные производители могут иметь несколько разные названия для одного и того же элемента. Чтобы увеличить эхо-сигнал без создания нежелательных артефактов, рекомендуется поддерживать мощность как можно ниже и вместо этого регулировать усиление эхо-сигналов. Это может быть сделано путем регулировки усиления или управления компенсацией усиления по времени.
Регулятор усиления равномерно изменяет яркость всех эхо-сигналов на мониторе независимо от их расположения. Управление компенсацией временного усиления позволяет сонографу регулировать уровень возвращающихся эхо-сигналов на различных глубинах.
Контроль этого параметра позволяет специалисту контролировать глубину изображения. Возможно, потребуется изменить регулятор глубины, чтобы разместить интересующую структуру в середине монитора для оптимизации ее визуализации. Если регулятор глубины установлен максимально, результирующее изображение будет небольшим в определенной части экрана.

Артефакты

Артефакты-это особенности изображения, генерируемого ультразвуком, которые на самом деле не представляют исследуемую область. Для сонографа важно уметь распознавать общие артефакты и понимать, как и почему они возникают, чтобы при необходимости их можно было устранить путем корректировки техники визуализации. Некоторые артефакты могут быть полезны, помогая в диагностическом потенциале УЗИ.

Акустическое затенение

Акустическое затенение происходит, когда ультразвуковой луч сталкивается с областью газа или минерализации. Газ или минерализованная структура блокируют проход луча, который или отскакивает назад к датчику или поглощается. Поскольку ультразвуковой луч не может проникнуть в эту область, на мониторе появляется безэховая тень этой области. Акустическое затенение часто наблюдается с мочевыми камнями или газом в желудочно-кишечном тракте. Этот артефакт помогает в идентификации камней, но также мешает исследованию более глубоких структур.
Таким образом, принцип работы УЗИ аппарата позволяет при достаточной квалификации врача-сонографа получить точную интерпретацию внутренних органов.

Что такое УЗИ — от физики процесса до методов сканирования и расшифровки данных

Ультразвуковое исследование (УЗИ) – диагностическая методика, основанная на визуализации структур организма с помощью ультразвуковых волн. При этом не нужно нарушать целостность кожи, вводить лишние химические вещества, терпеть боль и дискомфорт, что делает такой метод, как УЗИ, одним из самых распространенных в медицинской практике.

Суть метода

УЗИ или сонография – это такое исследование, которое основано на способности ультразвука по-разному отражаться от объектов с неодинаковой плотностью. Колебания ультразвуковой волны, генерируемой датчиком, передаются на ткани организма и таким образом распространяются на более глубокие структуры. В однородной среде волна распространяется только по прямой. При возникновении на ее пути преграды с иным сопротивлением волна частично отражается от нее и возвращается обратно, улавливаясь датчиком. От воздушных сред ультразвук отражается практически полностью, именно поэтому этот метод бесполезен при диагностике болезней легких. По этой же причине во время проведения УЗ-исследования необходимо наносить на кожу инертный гель. Этот гель убирает воздушный слой между кожей и сканером и улучшает параметры визуализации.

Виды датчиков и режимы сканирования

Основная особенность ультразвукового датчика – это его способность одновременно генерировать и улавливать ультразвук. В зависимости от методики, цели и техники проведения исследования в функциональной диагностике применяют следующие типы датчиков:

  • Линейные, которые обеспечивают высокую четкость изображений, но небольшую глубину сканирования. Этот вид датчиков применяется для УЗИ более поверхностных структур: щитовидной, молочной железы, сосудов, объемных образований в подкожной жировой клетчатке.
  • Секторные датчики применяют, когда необходимо проведение УЗИ глубинных структур из небольшой доступной площади: обычно это сканирование через межреберные промежутки.
  • Конвексные датчики характеризуются значительной глубиной визуализации (около 25 см). Этот вариант широко используется в диагностике заболеваний тазобедренных суставов, органов брюшной полости, малого таза.
Читать еще:  Основные симптомы и формы заболевания

В зависимости от применяемых методик и исследуемой зоны датчики бывают следующих форм:

  • трансабдоминальные – датчики, которые устанавливаются непосредственно на кожу;
  • трансректальные – вводятся в прямую кишку;
  • трансвагинальные – во влагалище;
  • трансвезикальные – в мочеиспускательный канал.

Особенности визуализации отраженных УЗ-волн зависят от выбранного варианта сканирования. Выделяют 7 основных режимов работы аппаратов УЗИ:

  • A-режим показывает одномерную амплитуду колебаний: чем выше амплитуда, тем выше коэффициент отражения. Этот режим применяется только при проведении эхоэнцефалографии (УЗИ головного мозга) и в офтальмологической практике для оценки состояния оболочек и структур глазного яблока.
  • M-режим подобен режиму A, но он показывает результат по двум осям: по вертикальной – расстояние до исследуемой области, по горизонтальной – время. Этот режим позволяет провести оценку скорости и амплитуды движения сердечной мышцы.
  • B-режим дает двухмерные изображения, на которых разные оттенки серого цвета соответствуют определенной степени отражения эхо-сигнала. С увеличением интенсивности эха изображение становится более светлым (гиперэхогенная структура). Жидкостные образования анэхогенны и визуализируются в черном цвете.
  • D-режим есть не что иное, как спектральная доплерография. В основе этого метода лежит эффект Доплера – вариабельность частоты отражения УЗ-волны от движущихся объектов. При перемещении в направлении сканера частота усиливается, в обратном направлении – уменьшается. Этот режим применяется при исследовании кровотока по сосудам, за ориентир берется частота отражения волны от эритроцитов.
  • СDК-режим, то есть цветовое доплеровское картирование, кодирует определенным оттенком разнонаправленные потоки. Поток, идущий по направлению к датчику, изображается красным цветом, в противоположную сторону – синим.
  • 3D-режим позволяет получить трехмерное изображение. Современные аппараты фиксируют в памяти сразу несколько изображений и на их основании воспроизводят трехмерную картинку. Этот вариант чаще используется при УЗИ плода, а в сочетании с доплеровским картированием – при УЗИ сердца.
  • 4D-режим дает возможность увидеть движущееся объемное изображение в режиме реального времени. Применяют этот метод также в кардиологии и акушерстве.

Плюсы и минусы

К плюсам УЗИ-диагностики относятся:

  • безболезненность;
  • отсутствие травматизации тканей;
  • доступность;
  • безопасность;
  • отсутствие абсолютных противопоказаний;
  • возможность переноски аппарата УЗИ, что важно для лежачих больных;
  • невысокая стоимость;
  • высокая информативность – процедура позволяет оценить размеры и структуру органов и своевременно выявить болезнь.

Тем не менее, УЗИ не лишено недостатков:

  • высокая операторо- и аппаратозависимость – интерпретация эхогенной картины в достаточной степени субъективна и зависит от квалификации врача и разрешающей способности аппарата;
  • отсутствие системы стандартизованной архивации – пересмотреть результаты УЗИ спустя определенное время после исследования невозможно; даже если остаются сохраненные файлы, не всегда понятно, в каком случае куда был смещен датчик, а это затрудняет интерпретацию результатов;
  • недостаточная информативность статичных изображений и снимков, переносимых на пленку.

Области применения

В настоящее время УЗИ является самым распространенным диагностическим методом в медицине. При подозрении на заболевание внутренних органов, сосудов, суставов практически всегда в первую очередь назначают именно этот вариант обследования.

Также значимо применение УЗИ при беременности для определения ее точного срока, особенностей развития плода, количества и качества околоплодных вод, для оценки состояния женской репродуктивной системы.

УЗИ используют в качестве:

  • планового обследования;
  • экстренной диагностики;
  • наблюдения в динамике;
  • диагностики во время и после операции;
  • контрольного метода при выполнении инвазивных процедур (пункция, биопсия);
  • скрининга – профилактического обследования, необходимого для раннего выявления болезни.

Показания и противопоказания

Показанием для проведения УЗ-диагностики служит подозрение на следующие изменения в органах и тканях:

  • воспалительный процесс;
  • новообразования (опухоли, кисты);
  • наличие камней и кальцинатов;
  • смещение органа;
  • травматические повреждения;
  • нарушение функции органа.

Раннее выявление аномалий развития плода – главное, зачем делают УЗИ при беременности.

УЗИ назначают для обследования следующих органов и систем:

  • пищеварительная система (поджелудочная железа, паренхима печени, желчевыводящие пути);
  • мочеполовая система (патологии половых органов, почек, мочевого пузыря, мочеточников);
  • головной мозг;
  • глазное яблоко;
  • железы внутренней секреции (щитовидная железа, надпочечники);
  • костно-мышечный аппарат (суставы, позвоночник);
  • сердечно-сосудистая система (при нарушении работы сердечной мышцы и заболеваниях сосудов).

Основное значение УЗИ для медицины заключается в раннем выявлении патологии и, соответственно, в своевременном лечении болезни.

Абсолютных противопоказаний к проведению УЗИ нет. Относительным противопоказанием можно считать кожные заболевания и повреждения в области, куда нужно ставить датчик. Решение о том, можно ли назначать этот метод, принимается в каждой ситуации индивидуально.

Подготовка и ход УЗ-исследования

Специальная подготовка необходима только при отдельных вариантах УЗ-диагностики:

  • При трансабдоминальном УЗИ органов малого таза очень важно предварительно наполнить мочевой пузырь, выпив большой объем жидкости.
  • Непосредственно перед проведением трансректального УЗИ простаты железы делают клизму.
  • Исследование органов брюшной полости и малого таза проводится натощак. За день до него ограничивают употребление продуктов, вызывающих метеоризм. В некоторых случаях, по рекомендации врача, принимают специальные препараты, регулирующие газообразование: эспумизан, мезим, креон. УЗИ Проведение процедуры и расшифровка результатов

Как именно делают УЗИ, зависит от исследуемой области и техники проведения. Обычно обследование проводится лежа. УЗИ почек проводят в положении на боку, а затем стоя для оценки их смещаемости. На кожу наносится инертный гель, по которому скользит датчик. Врач перемещает этот датчик не хаотично, а в строгом порядке, чтобы рассмотреть орган под различными углами.

УЗИ простаты проводится с использованием специального датчика трансректально (через прямую кишку). УЗИ мочевого пузыря может выполняться через мочеиспускательный канал – трансвезикально, сонография органов малого таза – с помощью влагалищного датчика. Возможно также и трансабдоминальное УЗИ женских половых органов, но оно обязательно проводится с наполненным мочевым пузырем.

Структура органа визуализируется на экране монитора в черно-белом варианте, кровоток – в цветном. Результаты заносятся в специальную форму в письменном либо печатном виде. Обычно результат отдают на руки сразу после завершения процедуры, но это зависит от того, как быстро расшифровывается УЗИ.

При проведении УЗИ расшифровка результатов проводится по следующим показателям:

  1. Размеры и объем органа. Увеличение или уменьшение обычно является признаком патологии.
  2. Структура ткани органа: наличие уплотнений, кист, полостей, кальцинатов. Неоднородная структура может быть признаком воспалительного процесса.
  3. Форма органа. Ее изменение может быть признаком воспаления, наличия объемного образования, травматического повреждения.
  4. Контуры. В норме визуализируются ровные и четкие контуры органа. Бугристость указывает на наличие объемного образования, размытость контура – на воспалительный процесс.
  5. Эхогенность. Поскольку УЗ-методика основана на принципе эхолокации, то это важный оценочный критерий. Гипоэхогенные участки являются признаком скопления жидкости в тканях, гиперэхогенные – плотных включений (кальцинаты, камни).
  6. Функциональные показатели работы органа: скорость кровотока, сердечные сокращения.

Иногда назначают повторное УЗИ, чтобы оценить изображение в динамике и получить более полную информацию о течении заболевания.

Ультразвуковое исследование является первым «рубежом обороны» на пути многих заболеваний благодаря доступности и информативности. В ситуациях, когда нужно оценить не только структуру, но и функцию органа, УЗИ даже более предпочтительно, чем МРТ или МСКТ. И конечно, не стоит пренебрегать профилактическими УЗ-обследованиями, которые помогут выявить заболевание на ранней стадии и вовремя начать лечение.

Принцип работы УЗИ

Если речь идет о техническом обслуживании, ремонте или работе на ультразвуковом оборудовании, в первую очередь необходимо понимать физические основы процессов, с которыми придется иметь дело. Конечно, как и в каждом деле, здесь есть очень много нюансов и тонкостей, но мы предлагаем Вам в первую очередь рассмотреть самую суть процесса. В данной статье мы коснемся следующих вопросов:

  1. Что такое ультразвук, каковы его характеристики и параметры
  2. Формирование ультразвука в современной технике на основе пьезокерамики
  3. Принципы работы УЗИ: цепь преобразований электрической энергии в энергию ультразвука и обратно.
  4. Основы формирования изображения на дисплее УЗИ-аппарата.

Обязательно посмотрите наше видео о том, как работает УЗИ

Наша основная задача — разобраться в том, что такое ультразвук, и какие его свойства помогают нам в современных медицинских исследованиях.

О звуке.

Мы знаем, что частоты от 16 Гц до 18 000 Гц, которые способен воспринимать слуховой аппарат человека, принято называть звуковыми. Но в мире также много звуков, которые мы услышать не можем, поскольку они ниже или выше диапазона доступных нам частот: это инфра- и ультра звук соответственно.

Звук имеет волновую природу, то есть все существующие в нашей вселенной звуки — волны, как, в прочем, и многие другие природные явления.

С физической точки зрения волна — это возбуждение среды, которое распространяется с переносом энергии, но без переноса массы. Другими словами, волны — это пространственное чередование максимумов и минимумов любой физической величины, например — плотности вещества или его температуры.

Охарактеризовать параметры волны (в том числе и звуковой) можно через ее длину, частоту, амплитуду и период колебания.

Рассмотрим параметры волны более подробно:

Максимумы и минимумы физической величины можно условно представить в виде гребней и впадин волны.

Длиной волны называют расстояние между этими гребнями или между впадинами. Поэтому, чем ближе находятся друг к другу гребни — тем меньше длина волны и тем выше ее частота, чем гребни дальше друг от друга — тем длина волны выше и наоборот — тем ниже ее частота.

Еще один важный параметр — амплитуда колебания, или степень отклонения физической величины от ее среднего значения.

Все эти параметры связаны друг с другом (для каждой взаимосвязи есть точное математическое описание в виде формул, но приводить их здесь мы не будем, поскольку наша задача — понять основной принцип, а описать его с физической точки зрения можно всегда). Важна каждая из характеристик, но чаще всего Вам придется слышать именно о частоте ультразвука.

Ваш УЗИ аппарат предоставляет плохое качество визуализации? Оставьте заявку на вызов инженера прямо на сайте и он проведет бесплатную диагностику и настроит Ваш УЗИ сканер

Звук высокой частоты: Как вызвать несколько тысяч колебаний в секунду

Существует несколько способов получить ультразвук, но чаще всего в технике используются кристаллы пьезоэлектрических элементов и основанный на их применении пьезоэлектрический эффект: природа пьезоэлектриков позволяет генерировать звук высокой частоты под воздействием электрического напряжения, чем выше частота напряжения, тем быстрее (чаще) начинает вибрировать кристалл, возбуждая высокочастотные колебания в окружающей среде.

Оказавшись в поле высокочастотных звуковых колебаний, пьезокристалл напротив начинает генерировать электроэнергию. Включив такой кристалл в электрическую цепь и определенным образом обрабатываю получаемые с него сигналы мы можем формировать изображение на дисплее УЗИ-аппарата.

Но чтобы этот процесс стал возможным, необходимо дорогое и сложно организованное оборудование.

Несмотря на десятки и даже сотни взаимосвязанных компонентов УЗИ сканер можно условно разделить на несколько основных блоков, участвующих в преобразовании и передаче различных видов энергии.

Все начинается с источника питания, способного поддерживать высокое напряжение заранее заданных значений. Затем, через множество вспомогательных блоков и под постоянным контролем специального программного обеспечения сигнал передается на датчик, основным элементов которого является пьезокристаллическая головка. Она преобразует электрическую энергию в энергию ультразвуковых колебаний.

Через акустическую линзу, сделанную из особых материалов и согласующий гель ультразвуковая волна попадает в тело пациента.

Как и любая волна, ультразвук имеет свойство отражаться от встречающейся на его пути поверхности.

Далее волна проходит обратных путь через различные ткани человеческого тела, акустический гель и линзу она попадает на пьезокристаллическую решетку датчика, которая преобразует энергию акустической волны в электрическую энергию.

Принимая и правильным образом интерпретируя сигналы с датчика мы можем моделировать объекты, находящиеся на различной глубине и недоступные человеческому глазу.

Принцип построения изображения на основе данных ультразвукового сканирования

Рассмотрим как именно полученная информация помогает нам в построении изображения на УЗИ сканере. В основе этого принципа лежит различный акустический импеданс или сопротивление газообразных, жидких и твердых сред.

Другими словами, кости, мягкие ткани и жидкости нашего тела пропускают и отражают ультразвук в различной степени, частично поглощая и рассеивая его.

На самом деле весь процесс исследования можно разбить на микропериоды, и лишь малую часть каждого периода датчик испускает звук. Остальное время уходит на ожидание ответа. При этом время межу передачей и получением сигнала напрямую переводится в расстояние от датчика до “увиденного” объекта.

Информация о расстоянии до каждой точки помогает нам построить модель изучаемого объекта, а также используется для измерений, необходимых при ультразвуковой диагностике. Данные кодируются цветом — в результате мы получаем на экране УЗИ необходимое нам изображение.

Чаще всего это Черно-белый формат, поскольку считается, что к оттенкам серого наш глаз более восприимчив и с большей точностью. увидит разницу в показаниях, хотя в современных аппаратах используется и цветное представление, например, для исследования скорости кровотока, и даже звуковое представление данных. Последнее вместе с видеорядом в допплеровских режимах помогает поставить диагноз более точно и служит дополнительным источником информации.

Но Вернемся обратно к построению простейшего изображения и рассмотрим подробнее три случая:

Примеры простейших изображений будем изучать на основе B-режима. Визуализация костной ткани и других твердых образований представляет из себя светлые участки (в основном — именно белого цвета), поскольку от твердых поверхностей звук отражается лучше всего и почти в полном объеме возвращается к датчику.

Читать еще:  Причины вызывающие приступ желчи

В качестве примера мы можем отчетливо видеть белые области — камни в почках пациента.

Визуализация жидкости или пустот напротив представлена черными участками на снимке, поскольку не встречая преград звук проходит дальше в тело пациента и мы не получаем никакого ответа

Мягкие ткани, как например, структура самой почки будут представлены областями с различной градацией серого цвета. Именно от качества визуализации таких объектов и будет во многом зависеть точность диагноза и здоровье пациента.

Итак сегодня мы с Вами узнали о том, что такое ультразвук и как он используется в УЗИ-сканерах для исследования органов человеческого тела.

Если на Вашем УЗИ аппарате плохое качество изображения, обращайтесь в наш сервисный центр. Инженеры ERSPlus с большим опытом и высокой квалификацией всегда готовы Вам помочь

Что такое ультразвуковая диагностика

10 минут Автор: Ирина Бредихина 501

Трудно поверить, что столь широкое применение ультразвука в медицине началось с обнаружения его травмирующего действия на живые организмы. Впоследствии было определено, что физическое воздействие ультразвука на биологические ткани, полностью зависит от его интенсивности, и может быть стимулирующим или разрушающим. Особенности же распространения ультразвука в тканях, легли в основу ультразвуковой диагностики.

Сегодня, благодаря развитию компьютерных технологий, стали доступны принципиально новые методики обработки информации, получаемой с помощью лучевых диагностических методов. Медицинские изображения, являющиеся результатом компьютерной обработки искажений различных видов излучения (рентгеновского, магнитно-резонансного или ультразвукового), возникающих в результате взаимодействия с тканями организма, позволили поднять диагностику на новый уровень. Ультразвуковое исследование (УЗИ), обладая массой преимуществ, таких как небольшая стоимость, отсутствие вредного воздействия ионизации и распространенность, выгодно выделяющих его среди других диагностических методик, однако, очень незначительно уступает им в информативности.

Физические основы

Стоит отметить, что очень маленький процент пациентов, прибегающих к ультразвуковой диагностике, задается вопросом, что такое УЗИ, на каких принципах основано получение диагностической информации и какова ее достоверность. Отсутствие такого рода сведений, нередко приводит к недооценке опасности поставленного диагноза или, напротив, к отказу от обследования, в связи с ошибочно бытующим мнением о вредности ультразвука.

По сути, ультразвук представляет собой звуковую волну, частота которой находится выше порога, который способен воспринять человеческий слух. В основе УЗИ лежат следующие свойства ультразвука – способность распространяться в одном направлении и одновременно переносить определенный объем энергии. Воздействие упругих колебаний ультразвуковой волны на структурные элементы тканей, приводит к их возбуждению и дальнейшей передаче колебаний.

Таким образом, происходит формирование и распространение ультразвуковой волны, скорость распространения которой, полностью зависит от плотности и структуры исследуемой среды. Каждый вид ткани человеческого организма обладает акустическим сопротивлением различной интенсивности. Жидкость, оказывая наименьшее сопротивление, является оптимальной средой, обеспечивающей распространение ультразвуковых волн. Например, при частоте ультразвуковой волны, равной 1 MГц, ее распространение в костной ткани составит всего 2 мм, а в жидкой среде – 35 см.

При формировании УЗ-изображения используют еще одно свойство ультразвука – отражаться от сред, обладающих различным акустическим сопротивлением. То есть, если в однородной среде волны ультразвука распространяются исключительно прямолинейно, то при появлении на пути объекта с другим порогом сопротивления происходит частичное их отражение. Например, при переходе границы, разделяющей мягкую ткань от кости, происходит отражение 30% ультразвуковой энергии, а при переходе от мягких тканей к газовой среде, отражается практически 90%. Именно этот эффект обусловливает невозможность исследования полых органов.

Виды УЗИ-датчиков

Существуют различные виды УЗИ, суть которых заключаются в использовании УЗ-датчиков (преобразователей или трансдюссеров), имеющих различные конструктивные особенности, обусловливающие некоторые различия в форме получаемого среза. Ультразвуковой датчик представляет собой прибор, осуществляющий излучение и прием УЗ-волн. Форма луча, испускаемого преобразователем, а также его разрешающая способность, является определяющими при последующем получении качественного компьютерного изображения. Какие бывают УЗ-датчики?

Различают следующие их виды:

  • линейные . Форма среза, получаемая в результате применения такого датчика, выглядит в виде прямоугольника. В связи с высокой разрешающей способностью, но недостаточной глубиной сканирования, предпочтение таким датчикам отдают при проведении акушерских исследований, изучении состояния сосудов, молочной и щитовидной желез;
  • секторные . Картинка на мониторе имеет форму треугольника. Такие датчики имеют преимущества при необходимости исследования большого пространства из небольшой доступной площади, например, при исследовании через межреберное пространство. Применяются, преимущественно, в кардиологии;
  • конвексные . Срез, получаемый при применении такого датчика, имеет форму сходную с первым и вторым типом. Глубина сканирования, составляющая около 25 см, позволяет применять его для исследования глубоко расположенных органов, например, органов малого таза, брюшной полости, тазобедренных суставов.

В зависимости от целей и области исследования могут применяться следующие УЗ-датчики:

  • трансабдоминальный. Датчик, осуществляющий сканирование, непосредственно с поверхности тела;
  • трансвагинальный. Предназначен для исследования женских репродуктивных органов, непосредственно, через влагалище;
  • трансвезикальные. Применяется для исследования полости мочевого пузыря через мочевыводящий канал;
  • транректальный. Используется для исследования предстательной железы, путем введения преобразователя в прямую кишку.

Режимы сканирования

Способ отображения, полученной в результате сканирования информации, зависит от используемого режима сканирования. Различают следующие режимы работы ультразвуковых сканеров.

A-режим

Самый простой режим, позволяющий получить одномерное изображение эхо-сигналов, в виде обычной амплитуды колебаний. Каждое повышение пика амплитуды соответствует повышению степени отражения УЗ-сигнала. В связи ограниченной информативностью, УЗИ обследование в A-режиме, используется только в офтальмологии, для получения биометрических показателей глазных структур, а также для выполнения эхоэнцефалограмм в неврологии.

M-режим

В определенной степени, M-режим, представляет собой модифицированный A-режим. Где глубина исследуемой области отражена на вертикальной оси, а изменения импульсов, произошедшие в определенном временном промежутке – на горизонтальной оси. Метод применяется в кардиологии, для оценки изменений в сосудах и сердце.

B-режим

Наиболее используемый на сегодняшний день режим. Компьютерная обработка эхо-сигнала, позволяет получить серошкальное изображение анатомических структур внутренних органов, строение и структура которых позволяет судить о наличии или отсутствии патологических состояний или образований.

D-режим

Спектральная доплерография. Основывается на оценке сдвига частоты отражения УЗ-сигнала от движущихся объектов. Поскольку допплерография применяется для исследования сосудов, сущность эффекта Доплера заключается в изменении частоты отражения ультразвука от эритроцитов, движущихся от или к датчику. При этом движение крови в направлении датчика усиливает эхо-сигнал, а в противоположном направлении – уменьшает. Результатом такого исследования является спекрограмма, на которой по горизонтальной оси отражается время, а по вертикальной – скорость движения крови. Графическое изображение, расположенное выше оси, отражает поток, движущийся к датчику, а ниже оси –в направлении от датчика.

СDК-режим

Цветовое доплеровское картирование. Отражает зарегистрированный частотный сдвиг в виде цветного изображения, где красным цветом отображается поток, направленный в сторону датчика, а синим – в противоположную сторону. Сегодня изучение состояния сосудов выполняют в дуплексном режиме, сочетающим B- и СDК-режим.

3D-режим

Режим получения объемного изображения. Для осуществления сканирования в этом режиме, применяют возможность фиксирования в памяти сразу нескольких кадров, полученных во время исследования. Основываясь на данные серии снимков, выполненных с небольшим шагом, система воспроизводит трехмерное изображение. УЗИ 3D широко применяется в кардиологии, особенно в сочетании с доплеровским режимом, а также в акушерской практике.

4D-режим

4D УЗИ представляет собой 3D-изображение, выполненное в режиме реального времени. То есть, в отличие от 3D-режима, получают нестатическое изображение, которое можно повернуть и осмотреть со всех сторон, а двигающийся объемный объект. Применяется 4D-режим, преимущественно в кардиологии и акушерстве для осуществления скрининга.

Области применения

Области применения ультразвуковой диагностики практически безграничны. Постоянное совершенствование оборудование позволяет исследовать ранее недоступные для ультразвука структуры.

Акушерство

Акушерство является той областью, где ультразвуковые методы исследования применяются наиболее широко. Основной целью, для чего делают УЗИ, при беременности являются:

  • определение наличия плодного яйца на начальных сроках беременности;
  • выявление патологических состояний, связанных с неправильным развитием беременности (пузырный занос, мертвый плод, внематочная беременность);
  • определение надлежащего развития и положения плаценты;
  • фитометрия плода – оценка его развития путем измерения его анатомических частей (головки, трубчатых костей, окружности живота);
  • общая оценка состояния плода;
  • выявление аномалий развития плода (гидроцефалия, анэнцифалия, синдром Дауна и т. д.).

Офтальмология

Офтальмология, является одной из областей, где ультразвуковая диагностика занимает несколько обособленные позиции. В определенной степени это связано с небольшим размером исследуемой области и довольно большим количеством альтернативных методов исследования. Применение ультразвука целесообразно при выявлении патологий структур глаза, особенно при потере прозрачности, когда обычное оптическое исследование абсолютно неинформативно. Хорошо доступна для исследования орбита глаза, однако, процедура требует применения высокочастотного оборудования с высоким разрешением.

Внутренние органы

Исследование состояния внутренних органов. При исследовании внутренних органов УЗИ делают с двумя целями:

  • профилактическое обследование, с целью выявления скрытых патологических процессов;
  • целенаправленное исследование при подозрении на наличие заболеваний воспалительного или иного характера.

Что показывает УЗИ при исследовании внутренних органов? В первую очередь, показателем, позволяющим оценить состояние внутренних органов, является соответствие внешнего контура исследуемого объекта его нормальным анатомическим характеристикам. Увеличение, уменьшение или утрата четкости контуров свидетельствует о различных стадиях патологических процессов. Например, увеличение размеров поджелудочной железы, свидетельствует об остром воспалительном процессе, а уменьшение размеров с одновременной потерей четкости контуров – о хроническом.

Оценка состояния каждого органа производится исходя из его функционального назначения и анатомических особенностей. Так, при исследовании почек, анализируют не только их размер, расположение, внутреннюю структуру паренхимы, но и размер чашечно-лоханочной системы, а также наличие конкрементов в полости. При исследовании паренхиматозных органов, смотрят на однородность паренхимы и ее соответствие плотности здорового органа. Любые изменения эхо-сигнала, не соответствующие структуре, расцениваются как посторонние образования (кисты, новообразования, конкременты).

Кардиология

Широкое применение, УЗИ диагностика, нашла в области кардиологии. Исследование сердечно-сосудистой системы позволяет определить ряд параметров, характеризующих наличие или отсутствие аномалий:

  • размер сердца;
  • толщина стенок сердечных камер;
  • размер полостей сердца;
  • строение и движение сердечных клапанов;
  • сократительная активность сердечной мышцы;
  • интенсивность движения крови в сосудах;
  • кровоснабжение миокарда.

Неврология

Исследование головного мозга взрослого человека, с помощью ультразвука достаточно затруднительно, вследствие физических свойств черепной коробки, имеющей многослойную структуру, разнообразной толщины. Однако, у новорожденных детей таких ограничений можно избежать, выполняя сканирование через незакрытый родничок. Благодаря отсутствию вредного воздействия и неинвазивности, УЗИ является методом выбора в детской пренатальной диагностике.

Подготовка

Ультразвуковое исследование (УЗИ), как правило, не требует длительной подготовки. Одним из требований при исследовании органов брюшной полости и малого таза, является максимальное снижение количества газов в кишечнике. Для этого, за сутки до процедуры, следует исключить из рациона продукты, вызывающие газообразование. При хроническом нарушении пищеварения, рекомендуется принять ферментативные препараты (Фестал, Мезим) или препараты, устраняющие вздутие живота (Эспумизан).

Исследование органов малого таза (матки, придатков, мочевого пузыря, предстательной железы) требуется максимальное наполнение мочевого пузыря, который, увеличиваясь не только отодвигает кишечник, но и служит своеобразным акустическим окном, позволяя четко визуализировать, расположенные позади него анатомические структуры. Органы пищеварения (печень, поджелудочную железу, желчный пузырь) исследуют на голодный желудок.

Отдельной подготовки требует трансректальное обследование предстательной железы у мужчин. Так как введение УЗ-датчика осуществляется через анус, непосредственно перед диагностикой, необходимо сделать очистительную клизму. Проведение трансвагинального обследования у женщин не требует наполнения мочевого пузыря.

Техника выполнения

Как делают УЗИ? Вопреки первому впечатлению, создающемуся у пациента, лежащего на кушетке, движения датчика по поверхности живота далеко не хаотичны. Все перемещения датчика направлены на получение изображения исследуемого органа в двух плоскостях (сагиттальной и аксиальной). Положение датчика в сагиттальной плоскости, позволяет получить продольное сечение, а в аксиальной – поперечное.

В зависимости от анатомической формы органа, его изображение на мониторе может существенно меняться. Так, форма матки при поперечном сечении имеет форму овала, а при продольном – грушевидную форму. Для обеспечения полного контакта датчика с поверхностью тела, на кожу периодически наносят гель.

Исследование органов брюшной полости и малого таза надо делать в положении лежа на спине. Исключением являются почки, которые исследуют сначала лежа, попросив пациента повернуться сначала на один бок, а затем на другой, после чего сканирование продолжают при вертикальном положении пациента. Таким образом, можно оценить их подвижность и степень смещения.

Зачем делать УЗИ? Совокупность положительных сторон ультразвуковой диагностики, позволяет выполнять исследование не только при подозрении на наличие какого-либо патологического состояния, но и с целью осуществления планового профилактического обследования. Не вызовет затруднений и вопрос где сделать обследование, так как таким оборудованием сегодня располагает любая клиника. Однако, при выборе медицинского учреждения следует опираться в первую очередь не техническую оснащенность, а на наличие профессиональных врачей, так как качество результатов УЗИ в большей мере, нежели других диагностических методов, зависят от врачебного опыта.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector