Едно от техническите постижения на съвременната медицина е широкото му използване за изследване на вътрешните органи на високочестотния ултразвук, мощен и безвреден диагностичен инструмент.
Самата ултразвукова технология е известна повече от 80 години. Опитите за използване на ултразвук за медицинска диагностика доведоха до появата през 1937 г. на едномерна ехоенцефалография. Възможно е обаче да се получи само ултразвуково изображение на вътрешните органи и тъкани на човек в началото на 1950-те години. Отсега нататък ултразвукът все повече се използва в медицината. Днес тя се използва в хирургията, в различни физиотерапевтични процедури и особено в диагностиката. Използването на ултразвукова диагностика направи истинска революция в акушерството.
Ултразвук: принципът на действие
Ултразвукът е същата механична вибрация на еластичната среда като звук, който се различава само по честота от него.
Честотата на ултразвука се намира извън горната граница на човешкия слухов обхват (20 kHz). Използването на ултразвук се основава на способността му без значителна абсорбция да проникне в меките тъкани на тялото, отразени от по-плътни тъкани и хетерогенности.
С ултразвуково изследване на вътрешните органи (ехография), тънък лъч от ултразвукови импулси, генериран от малък пиезоелектричен сензор, който може да работи както като генератор, така и като приемник на ултразвукови вибрации, е насочен към повърхността на тялото. По-нататъшната съдба на тези импулси зависи от свойствата на тъканите, намиращи се на неговия път: импулсите могат да преминат през тях, да бъдат отразени или погълнати от тях.
Анализът на отразените сигнали (извършени с помощта на компютър) ви позволява да получите изображение на напречното сечение на тялото по пътя на сензора.
Ултразвуковото изследване (ултразвук) има една много важна характеристика: необходимата за образна енергия мощност на излъчване е толкова незначителна, че не причинява никакви вредни ефекти. Това е основното предимство на ултразвука над рентгеновите лъчи.
Какво е ултразвуково сканиране?
Ултразвуковото сканиране е безболезнена процедура, извършвана от лекар. На кожата на изследваната област на тялото се нанася тънък слой от специален гел, който подобрява контакта му със сензора (добрият контакт на сензора с кожата до голяма степен определя качеството на изображението). По време на процедурата, сондата бавно се придвижва през тестовата зона. Ултразвуковото сканиране не изисква предварителна подготовка и за такова изследване пациентът не трябва да ходи в болницата.
Съвременното ултразвуково оборудване ви позволява да получавате различни типове изображения: движеща се или поредица от неподвижни кадри. И в двата случая изображението може да бъде записано за по-нататъшен анализ.
Ултразвук по време на бременност
Може би най-важното използване на ултразвукови методи, намерени в проучвания на бременни жени. Те ви позволяват да получавате информация за състоянието на плода, без да го излагате на майката на каквато и да е опасност и, което е много важно, на много ранен етап от бременността (2,5-3 седмици). Често тази информация не може да бъде получена по друг начин.
През първите три месеца на бременността ехографията с ултразвук може да определи дали плодът е жив, определя неговата възраст и определя броя на развиващите се ембриони. След третия месец, ултразвукът може да открие някои вродени малформации на плода, като spina bifida, и точно да определи положението на плацентата, разкривайки неговото преждевременно отделяне.
С помощта на ултразвуково сканиране можете да определите размера на плода по време на бременност и да определите точно датата на раждането. С помощта на ултразвук можете дори да забележите сърцето на плода. Рентгенови изследвания по време на бременност се изискват само при специални обстоятелства.
Широко използван в пренаталната (пренатална) диагностика, методът за откриване на фетални аномалии в развитието - амниоцентеза (селекцията на течност от околоплодната торбичка около плода, обикновено на 15-17 седмица от бременността) - се контролира чрез ултразвук.
Разработването и внедряването на нови видове ултразвукови изследвания на практика и тяхната наличност революционизират акушерската практика, опростявайки контрола по време на бременността и повишавайки нейната надеждност.
Принципът на работа на ултразвуковата машина
Ултразвукова диагностика се използва успешно в медицинската практика и отдавна се утвърждава като сравнително евтин и напълно безопасен метод за изследване. Най-търсената област на диагноза е изследването на бременни жени, а също така се изследват всички вътрешни органи, кръвоносни съдове и стави. Принципът на ехолокация е в основата на технологията на ултразвуковото изобразяване.
Как работи?
Ултразвукът е акустично колебание с честота по-висока от 20 kHz, която е недостъпна за човешкия слух. Медицинска ултразвукова апаратура използва честотен диапазон от 2 до 10 MHz.
Има така наречените пиезоелектрици - единични кристали на някои химични съединения, които реагират на ултразвукови вълни с електрически заряд и на електрически заряд - с ултразвук. Това означава, че кристалите (пиезоелектричните елементи) са приемник и предавател на ултразвукови вълни едновременно. Пиезоелектричните елементи се намират в ултразвуковия сензор, през който високочестотните импулси се изпращат в човешкото тяло. Сензорът е допълнително оборудван с акустично огледало и звукопоглъщащ слой. Отразената част от лъча на звуковите вълни се връща към сензора, който ги превръща в електрически сигнал и предава на хардуерната и софтуерната система - самата ултразвукова машина. Сигналът се обработва и показва на монитора. Най-често използваният черен и бял формат на изображението. Раздели, които отразяват вълни в една или друга степен, са показани на екрана със сиви градации, белите цветове са напълно отразяващи тъкани, а черните са течности и кухини.
Как действа ултразвуковата вълна?
Ултразвуковият сигнал, преминаващ през тъканите на човешкото тяло, се абсорбира и отразява в зависимост от тяхната плътност и скоростта на разпространение на звуковите вълни. Плътни среди като кости, камъни в бъбреците, пикочния мехур, отразяват звука почти изцяло. По-тънки тъкани, течности и кухини абсорбират частично или напълно вълните.
Основните характеристики на ултразвуковото изображение са ехогенност и звукова проводимост. Ехогенност - способността на тъканите да отразяват ултразвуковите вълни, да различават хипо- и хиперехогенност. Звукова проводимост - способността на тъканите да преминат през ултразвук. На оценката на тези характеристики се основава анализът на обекта, неговото описание и заключение.
Ултразвуково изследване на ултразвукови скенери
Нашата клиника е оборудвана със съвременни стационарни ултразвукови устройства на Medison и Toshiba, способни да изпълняват всякакви диагностични задачи. Скенерите са снабдени с допълнителни монитори за дублиране на изображението за пациента. Експертното ниво на технологиите предполага подобрени методи за получаване на информация:
- потискане на изображението;
- многостранно сканиране на съединение;
- енергийна доплерова сонография;
- настройки, които подобряват изображението в труднодостъпни места;
- цифрови технологии;
- висока резолюция на екрана;
- триизмерни и четириизмерни режими.
Тези изследвания, ако желаете, клиентът може да бъде записан на DVD-ROM.
С ултразвук е важен не само класът оборудване, но и професионализмът на лекаря, който извършва диагнозата. Специалистите от нашата клиника имат дългогодишен професионален опит и висока квалификация, което ви позволява правилно да разчетете резултатите от изследването.
Принципът на ултразвук
Когато става въпрос за поддръжка, ремонт или работа с ултразвуково оборудване, на първо място е необходимо да се разберат физическите основи на процесите, с които ще трябва да се справим. Разбира се, както във всеки случай, има толкова много нюанси и тънкости, но предлагаме първо да разгледате същността на процеса. В тази статия ще разгледаме следните въпроси:
- Какво е ултразвук, какви са неговите характеристики и параметри
- Формирането на ултразвук в съвременната технология на базата на пиезокерамика
- Принципи на ултразвука: верига за преобразуване на електрическата енергия в ултразвукова енергия и обратно.
- Основи на формирането на изображения на дисплея на ултразвуковата машина.
Не забравяйте да гледате видеото ни за това как работи ултразвукът
Основната ни задача е да разберем какво е ултразвук и какви са неговите свойства в съвременните медицински изследвания.
За звука.
Знаем, че честотите от 16 Hz до 18 000 Hz, които човешкият слухов апарат е способен да възприеме, често се наричат звук. Но има и много звуци в света, които не можем да чуем, тъй като те са под или над обхвата на честотите, с които разполагаме: това са съответно инфра и ултра звук.
Звукът има вълнова природа, т.е. всички звуци, съществуващи в нашата вселена, са вълни, а в други случаи - много други природни явления.
От физическа гледна точка вълната е възбуждане на среда, която се разпространява с пренос на енергия, но без пренос на маса. С други думи, вълните са пространствено редуване на максимуми и минимуми на всяка физическа величина, например плътността на веществото или неговата температура.
Възможно е характеристиките на вълните (включително звука) да се характеризират чрез дължината, честотата, амплитудата и периода на трептене.
Разгледайте по-подробно параметрите на вълната:
Максимумите и минимумите на физическата величина могат условно да бъдат представени като гребени и корита на вълната.
Дължината на вълната е разстоянието между тези хребети или между вдлъбнатините. Затова колкото по-близо са гребените един към друг - колкото по-къса е дължината на вълната и колкото е по-висока нейната честота, толкова по-далеч един от друг - колкото по-висока е дължината на вълната и обратно - толкова по-ниска е нейната честота.
Друг важен параметър е амплитудата на колебание или степента на отклонение на физическата величина от нейната средна стойност.
Всички тези параметри са свързани помежду си (за всяка връзка има точно математическо описание под формата на формули, но ние няма да ги дадем тук, тъй като нашата задача е да разберем основния принцип и винаги можем да го опишем от физическа гледна точка). Всяка от характеристиките е важна, но по-често трябва да чувате за честотата на ултразвука.
Вашата ултразвукова машина осигурява лошо качество на изображението? Оставете заявка за извикване на инженер директно на сайта и той ще проведе безплатна диагностика и ще конфигурира вашия ултразвуков скенер
Високочестотен звук: Как да предизвикаме няколко хиляди вибрации в секунда
Има няколко начина за получаване на ултразвук, но най-често техниката използва кристали от пиезоелектрични елементи и пиезоелектричен ефект въз основа на тяхното приложение: естеството на пиезоелектриците позволява да се генерира високочестотен звук под влиянието на електрическо напрежение, колкото по-висока е честотата на напрежението, толкова по-бързо. високочестотни колебания в околната среда.
Веднъж в областта на високочестотните звукови вибрации, пиезокристалът, напротив, започва да генерира електричество. Чрез включването на такъв кристал в електрическа верига и по определен начин, обработвайки получените от него сигнали, можем да формираме изображение на дисплея на ултразвуковата машина.
Но за да стане този процес възможен, е необходимо да има скъпо и сложно организирано оборудване.
Въпреки десетки и дори стотици взаимосвързани компоненти на ултразвуков скенер, скенерът може да бъде разделен на няколко основни блока, участващи в преобразуването и предаването на различни видове енергия.
Всичко започва с източник на енергия, способен да поддържа високо напрежение на предварително определени стойности. След това, чрез много помощни единици и под постоянния контрол на специален софтуер, сигналът се предава към сензора, основният елемент от който е пиезокристална глава. Той преобразува електрическата енергия в ултразвукова енергия.
Чрез акустична леща, направена от специални материали и съвпадащ гел, ултразвуковата вълна навлиза в тялото на пациента.
Подобно на всяка вълна, ултразвукът се отразява от повърхността, която се среща по пътя си.
След това вълната преминава по обратния път през различни тъкани на човешкото тяло, акустичният гел и лещата попадат върху пиезокристалната решетка на сензора, която преобразува енергията на акустичната вълна в електрическа енергия.
Като приема и правилно интерпретира сигналите от сензора, можем да симулираме обекти, които са на различни дълбочини и са недостъпни за човешкото око.
Принципът на изграждане на образа на базата на данни от ултразвук
Помислете точно как получената информация ни помага да изградим изображението на ултразвуковия скенер. В основата на този принцип е различен акустичен импеданс или съпротивление на газообразни, течни и твърди среди.
С други думи, костите, меките тъкани и течности на нашето тяло предават и отразяват ултразвук в различна степен, частично го абсорбирайки и разсейвайки.
Всъщност целият изследователски процес може да бъде разделен на микропериоди и само малка част от всеки период предава сензор. Останалата част от времето прекарва в очакване на отговор. В същото време времето между предаването и приемането на сигнал се прехвърля директно на разстоянието от сензора до "видяния" обект.
Информация за разстоянието до всяка точка ни помага да изградим модел на обекта, който се изучава, и също се използва за измервания, необходими за ултразвукова диагностика. Данните са цветно кодирани - в резултат на това получаваме изображението, което ни трябва, на екрана на ултразвука.
Най-често това е черно-бял формат, тъй като се смята, че към нюансите на сивото очите ни са по-податливи и с по-голяма точност. ще видим разликата в показанията, въпреки че в съвременните устройства те използват цветово представяне, например, за да изследват скоростта на кръвния поток и дори добро представяне на данните. Последното, заедно с видео последователността в доплеровите режими, помага да се направи по-точно диагнозата и служи като допълнителен източник на информация.
Но се върнете към изграждането на най-простия образ и разгледайте по-подробно три случая:
Примери за най-прости изображения ще бъдат изследвани въз основа на B-режим. Визуализацията на костната тъкан и други твърди образувания се състои от светли зони (главно бели), тъй като звукът се отразява най-добре от твърдите повърхности и се връща почти до пълната си степен към сензора.
Като пример можем ясно да видим белите области - камъните в бъбреците на пациента.
Визуализацията на течността или кухините е противоположна от черните области на картината, защото без да се срещат пречки, звукът преминава в тялото на пациента и ние не получаваме никакъв отговор.
Меките тъкани, като структурата на самия бъбрек, ще бъдат представени от зони с различни градации на сивото. Точността на диагнозата и здравето на пациента зависи до голяма степен от качеството на визуализацията на такива обекти.
Така днес сме научили какво е ултразвук и как се използва в ултразвукови скенери за изследване на органите на човешкото тяло.
Ако вашата ултразвукова машина има лошо качество на изображението, моля свържете се с нашия сервизен център. Инженерите на ERSPlus с голям опит и висока квалификация винаги са готови да ви помогнат.
Принципът на ултразвукова машина. Ултразвуков сензор
Под ултразвука разбират звуковите вълни, честотата на които е извън обхвата на честотите, възприемани от човешкото ухо.
Откриването на ултразвук датира от наблюденията на полета на прилепите. Учените, които привързват очи на прилепите, са открили, че тези животни не губят ориентацията си в полет и могат да избегнат пречките. Но след като те също покриха ушите си, ориентацията в пространството в прилепите се счупи и те срещнаха препятствия. Това доведе до заключението, че прилепите в тъмнината се ръководят от звукови вълни, които не се улавят от човешкото ухо. Тези наблюдения бяха направени още през XVII век, като в същото време беше предложен терминът "ултразвук". Прилеп за ориентация в пространството излъчва къси импулси от ултразвукови вълни. Тези импулси, отразени от препятствията, се възприемат след известно време от ухото на прилеп (ехо-феномен). Според времето, което преминава от момента на излъчване на ултразвуковия импулс към възприемането на отразения сигнал, животното определя разстоянието до обекта. В допълнение, прилепът може също да определи посоката, в която се връща ехо сигнала, локализацията на обекта в пространството. По този начин той изпраща ултразвукови вълни и след това възприема отразената картина на околното пространство.
Принципът на ултразвуково местоположение е в основата на работата на много технически устройства. Според т. Нар. Принцип на импулсно ехо, сонар работи, което определя положението на кораба спрямо плитчините риба или морското дъно (ехолот), както и устройствата за ултразвукова диагностика, използвани в медицината: устройството излъчва ултразвукови вълни, след това възприема отразените сигнали, и върху времето, изминало от момента на излъчване до момента на възприемане на ехо сигнала, определят пространственото положение на отразяващата структура.
Какво представляват звуковите вълни?
Звуковите вълни са механични вибрации, които се разпространяват в пространствени вълни, които се появяват след като камъкът е хвърлен във водата. Разпространението на звукови вълни до голяма степен зависи от веществото, в което те се разпространяват. Това се обяснява с факта, че звуковите вълни се появяват само когато частиците на материята осцилират.
Тъй като звукът може да бъде разпространяван само от материални обекти, звукът не се произвежда във вакуум (в изпитите често се задава въпросът „запълване“: как звукът се разпределя във вакуум?).
Звукът в околната среда може да се разпространи както в надлъжната, така и в напречната посока. Ултразвуковите вълни в течности и газове са надлъжни, тъй като отделните частици на средата осцилират по посоката на разпространение на звуковата вълна. Ако равнината, в която се движат частиците на средата, е разположена под прав ъгъл спрямо посоката на разпространение на вълната, като например в случай на морски вълни (осцилации на частици във вертикална посока и разпространение на вълните в хоризонтала), се говори за напречни вълни. Такива вълни се наблюдават и при твърди вещества (например в кости). В меките тъкани ултразвукът се разпространява главно под формата на надлъжни вълни.
Когато отделните частици на надлъжната вълна се изместват един към друг, тяхната плътност и следователно налягането в веществото на средата в това място се увеличава. Ако частиците се отклоняват една от друга, локалната плътност на веществото и налягането в това място намаляват. Ултразвуковата вълна образува зона с ниско и високо налягане. С преминаването на ултразвуковата вълна през тъканта, това налягане се променя много бързо в точката на средата. За да се различи налягането, образувано от ултразвуковата вълна от постоянното налягане на средата, то се нарича също променливо или звуково налягане.
Параметри на звуковата вълна
Параметрите на звуковата вълна включват:
Амплитуда (А), например максимално звуково налягане („височина на вълната“).
Честота (v), т.е. брой на трептенията за 1 s. Единицата за честота е Hertz (Hz). В диагностичните устройства, използвани в медицината, използвайте честотния диапазон от 1 до 50 MG c (1 MHz = 106 Hz, обикновено обхват от 2,5 до 15 MHz).
Дължина на вълната (λ), т.е. разстоянието до съседния гребен на вълната (по-точно, минималното разстояние между точките със същата фаза).
Скоростта на разпространение или скоростта на звука. Тя зависи от средата, в която се разпространява звуковата вълна, както и от честотата.
Налягането и температурата имат значителен ефект, но във физиологичния температурен диапазон този ефект може да бъде пренебрегнат. За ежедневната работа е полезно да се помни, че по-плътната околна среда, толкова по-голяма е скоростта на звука в нея.
Скоростта на звука в меките тъкани е около 1500 m / s и се увеличава с увеличаване на плътността на тъканите.
Тази формула е от основно значение за медицинската ехография. С негова помощ е възможно да се изчисли дължината на вълната λ на ултразвука, което позволява да се определи минималният размер на анатомичните структури, които все още се виждат с ултразвук. Тези анатомични структури, чийто размер е по-малък от дължината на ултразвуковата вълна, с ултразвук са неразличими.
Дължината на вълната ви позволява да получите доста груб образ и не е подходящ за оценка на малки структури. Колкото по-висока е честотата на ултразвука, толкова по-малка е дължината на вълната и големината на анатомичните структури, които все още могат да се различат.
Възможността за детайлизиране се увеличава с увеличаване на честотата на ултразвука. Това намалява дълбочината на проникване на ултразвук в тъканта, т.е. проникващата му способност намалява. По този начин, с увеличаване на честотата на ултразвука, наличната дълбочина на изследванията на тъканите намалява.
Дължината на вълната на ултразвука, използвана в ехографията за изследване на тъканите, варира от 0,1 до 1 mm. Не могат да бъдат идентифицирани по-малки анатомични структури.
Как да получите ултразвук?
Пиезоелектричен ефект
Производството на ултразвук, използвано в медицинската диагностика, се основава на пиезоелектричния ефект - способността на кристалите и керамиката да се деформират под действието на приложено напрежение. Под действието на променливо напрежение, периодично се деформират кристали и керамика, т.е. възникват механични вибрации и се образуват ултразвукови вълни. Пиезоелектричният ефект е обратим: ултразвуковите вълни причиняват деформация на пиезоелектричния кристал, което се съпровожда от появата на измеримо електрическо напрежение. Така пиезоелектричните материали служат като генератори на ултразвукови вълни и техните приемници.
Когато настъпи ултразвукова вълна, тя се разпространява в свързващата среда. "Свързване" означава, че има много добра звукова проводимост между ултразвуковия генератор и средата, в която се разпространява. За тази цел обикновено се използва стандартен ултразвуков гел.
За да се улесни преходът на ултразвукови вълни от твърда керамика на пиезоелектричния елемент към меките тъкани, той се покрива със специален ултразвуков гел.
Трябва да се внимава при почистване на ултразвуковия сензор! Съвпадащият слой в повечето ултразвукови сензори се влошава при повторна обработка с алкохол поради "хигиенни" причини. Следователно, когато почиствате ултразвуковия сензор, е необходимо стриктно да следвате инструкциите, приложени към устройството.
Структурата на ултразвуковия сензор
Генераторът на ултразвукови вибрации се състои от пиезоелектричен материал, най-вече керамичен, на предната и задната страна на който има електрически контакти. На предната страна, обърната към пациента, се нанася съответстващ слой, който е предназначен за оптимално ултразвуково изследване в тъканта. От задната страна пиезоелектричните кристали са покрити със слой, който силно абсорбира ултразвука, което предотвратява отразяването на ултразвукови вълни в различни посоки и ограничава подвижността на кристала. Това ни позволява да гарантираме, че ултразвуковият сензор излъчва възможно най-кратките ултразвукови импулси. Продължителността на импулса е определящият фактор в аксиалната резолюция.
Сензорът за ултразвук в b-mode, като правило, се състои от множество малки, съседни един до друг керамични кристали, които са конфигурирани поотделно или в групи.
Ултразвуковият сензор е много чувствителен. Това се обяснява, от една страна, от факта, че в повечето случаи той съдържа керамични кристали, които са много крехки, от друга страна, от факта, че компонентите на сензора са разположени много близо един до друг и могат да бъдат изместени или счупени с механично разклащане или удар. Цената на един съвременен ултразвуков датчик зависи от вида на оборудването и е приблизително равна на цената на кола от средна класа.
Преди транспортиране на ултразвуковото устройство, стабилно фиксирайте ултразвуковия датчик на устройството и по-добре го изключете. Сензорът се счупва лесно при падане и дори незначително разклащане може да причини сериозни щети.
В диапазона от честоти, използвани в медицинската диагностика, е невъзможно да се получи рязко фокусиран лъч, подобен на лазер, с който е възможно да се „изследват” тъканите. Въпреки това, за да се получи оптимална пространствена резолюция, е необходимо да се стремим да намалим максимално диаметъра на ултразвуковия лъч (като синоним на ултразвуков лъч понякога се използва терминът "ултразвуков лъч"). диаметър).
Колкото по-малък е ултразвуковият лъч, толкова по-добри са детайлите на анатомичните структури с ултразвук.
Ето защо, ултразвукът е фокусиран доколкото е възможно на определена дълбочина (малко по-дълбоко от изследваната структура), така че ултразвуковия лъч образува "талия". Те фокусират ултразвука или с помощта на “акустични лещи”, или чрез прилагане на импулсни сигнали към различни пиезокерамични елементи на преобразувателя с различни взаимни промени във времето. В същото време фокусирането върху по-голяма дълбочина изисква увеличаване на активната повърхност или отвора на ултразвуковия преобразувател.
Когато сензорът е фокусиран, в ултразвуковото поле има три зони:
Най-ясният ултразвуков образ се получава, когато изследваният обект е в фокалната зона на ултразвуковия лъч. Обектът се намира в зоната на фокусиране, когато ултразвуковия лъч има най-малка ширина, което означава, че неговата резолюция е максимална.
Близо до ултразвукова зона
Близостта до зоната е непосредствено до ултразвуковия сензор. Тук ултразвуковите вълни, излъчвани от повърхността на различни пиезокерамични елементи, се наслагват един върху друг (с други думи, възниква интерференцията на ултразвуковите вълни), затова се образува рязко нехомогенно поле. Нека обясним това с ясен пример: ако хвърлите шепа камъчета във водата, тогава кръговите вълни, които се отклоняват от всеки от тях, се припокриват. В близост до мястото, където пада камъчето, съответстващо на близката зона, вълните са неравномерни, но на известно разстояние постепенно се приближават до кръгови. Опитайте поне веднъж да направите този експеримент с деца, когато ходите близо до водата! Ярко изразената нехомогенност на близката ултразвукова зона образува размито изображение. Самата хомогенна среда в близката зона изглежда като редуващи се светли и тъмни ивици. Ето защо, близката ултразвукова зона за оценка на изображението е почти или изобщо не е подходяща. Този ефект е най-силно изразен в изпъкнали и секторни сензори, които излъчват разсейващ ултразвуков лъч; За линеен сензор хетерогенността в близката зона е най-слабо изразена.
Възможно е да се определи до каква степен се разпростира близката зона на ултразвука, ако завъртите копчето, ще усилите сигнала, докато едновременно ще наблюдавате ултразвуковото поле в съседство със сензора. Зоната в близост до ултразвука може да бъде разпозната от бял лист в близост до сензора. Опитайте се да сравните близката зона на линейни и секторни сензори.
Тъй като близката ултразвукова зона не е приложима за оценката на образа на даден обект, по време на ултразвуковите изследвания те се стремят да минимизират близката зона и да я използват по различни начини, за да я отстранят от изследваната област. Това може да бъде направено, например, чрез избор на оптимално положение на сензора или чрез електронно изравняване на неравномерността на ултразвуковото поле. Но на практика това е най-лесно да се постигне с помощта на така наречения буфер, напълнен с вода, който се поставя между сензора и обекта на изследване. Това ви позволява да показвате шума на близката зона от местоположението на обекта, който се изследва. Обикновено като буфер се използват специални дюзи за отделни сензори или универсална подложка за гел. Вместо вода се използват пластмасови дюзи на силиконова основа.
С повърхностно подреждане на изследваните структури, използването на буфер може значително да подобри качеството на ултразвуковото изображение.
Област на фокусиране
Фокусната зона се характеризира с факта, че, от една страна, диаметърът (ширината) на ултразвуковия лъч тук е най-малък, а от друга страна, поради ефекта на събиращата леща, интензивността на ултразвука е най-голяма. Това позволява висока резолюция, т.е. възможността за ясно разграничаване на детайлите на обекта. Следователно анатомичната формация или обект, който трябва да бъде изследван, трябва да бъдат разположени в областта на фокусиране.
Район на ултразвук в далечината
В далечната ултразвукова зона ултразвуковият лъч се отклонява. Тъй като ултразвуковия лъч е отслабен при преминаване през тъканта, интензивността на ултразвука, особено нейният високочестотен компонент, намалява. И двата процеса влияят неблагоприятно на разделителната способност и следователно на качеството на ултразвуковото изображение. Затова в проучването в далечната ултразвукова зона се губи яснотата на обекта - колкото повече, толкова по-далеч от сензора.
Разделителната способност на устройството
Разделителната способност на визуалната система за изследване, както оптична, така и акустична, се определя от минималното разстояние, на което два обекта в изображението се възприемат като отделни. Резолюцията е важен качествен показател, характеризиращ ефективността на метода за изследване на образите.
На практика често се пренебрегва, че увеличаването на разделителната способност има смисъл само когато предметът на изследването е значително различен по акустичните си свойства от околните тъкани, т.е. има достатъчен контраст. Увеличаването на разделителната способност при липса на достатъчен контраст не подобрява диагностичните възможности на изследването. Осевата разделителна способност (в посока на разпространение на ултразвуковия лъч) лежи в областта на удвоената стойност на дължината на вълната. Строго погледнато, продължителността на отделните излъчени импулси е от решаващо значение. Това се случва малко повече от две последователни колебания. Това означава, че с датчик с работна честота от 3,5 MHz, 0,5 мм тъканни структури трябва теоретично да се възприемат като отделни структури. На практика това се наблюдава само при условие, че структурите са достатъчно контрастни.
Страничната (странична) резолюция зависи от ширината на ултразвуковия лъч, както и от фокуса и съответно от дълбочината на изследването. В тази връзка резолюцията варира значително. Най-високата резолюция се наблюдава в фокалната зона и е приблизително 4-5 дължини на вълната. По този начин страничната резолюция е 2-3 пъти по-слаба от аксиалната разделителна способност. Типичен пример е ултразвукът на панкреатичния канал. Просветът на канала може да бъде ясно визуализиран само когато е перпендикулярна на посоката на ултразвуковия лъч. Части от канала, разположени отляво и отдясно от различен ъгъл, вече не са видими, тъй като осовата резолюция е по-силна от страничната.
Сагиталната резолюция зависи от ширината на ултразвуковия лъч в равнината, перпендикулярна на сканиращата равнина, и характеризира разделителната способност в посока, перпендикулярна на посоката на разпространение, и следователно, дебелината на слоя на изображението. Сагиталната резолюция обикновено е по-лоша от аксиална и странична. В инструкциите, приложени към ултразвуковата машина, този параметър рядко се споменава. Въпреки това, трябва да се предположи, че сагиталната резолюция не може да бъде по-добра от страничната резолюция и че тези два параметъра са сравними само в сагиталната равнина в фокалната зона. При повечето ултразвукови сензори сагиталният фокус е настроен на определена дълбочина и не е ясно изразен. На практика, сагиталното фокусиране на ултразвуковия лъч се извършва чрез използване на съвпадащ слой в сензора като акустична леща. Променливо фокусиране перпендикулярно на равнината на изображението, като по този начин намаляването на дебелината на този слой се постига само с помощта на матрица от пиезоелементи.
В случаите, когато изследователският лекар е натоварен с подробно описание на анатомичната структура, е необходимо да се изследва в две взаимно перпендикулярни равнини, ако анатомичните особености на изследваната област го позволяват. В същото време, резолюцията намалява от аксиална посока към странична и от латерална към сагитална.
Видове ултразвукови сензори
В зависимост от местоположението на пиезоелектричните елементи има три вида ултразвукови сензори:
В линейните сензори пиезоелектричните елементи са разположени по права линия поотделно или в групи и излъчват ултразвукови вълни в тъканта паралелно. След всяко преминаване през тъканта се появява правоъгълно изображение (за 1 s - около 20 изображения или повече). Предимството на линейните сензори е възможността за получаване на висока разделителна способност в близост до мястото на сензора (т.е. относително високо качество на изображението в близката зона), а недостатъкът е в малкото поле на ултразвуковия преглед на голяма дълбочина (това се дължи на факта, че за разлика от изпъкналите и секторни) сензори, ултразвукови лъчи на линейния сензор не се различават).
Фазиран сензорен сензор наподобява линеен сензор, но е по-малък. Състои се от поредица от кристали с отделни настройки. Сензори от този тип създават образ на секторен сензор на монитора. Докато в случая на механичен сензор за сектора посоката на ултразвуковия импулс се определя от въртенето на пиезоелектричния елемент, при работа със сензор с фазова решетка се получава насочен фокусиран ултразвуков лъч чрез времеви отместване (фазово изместване) на всички активирани кристали. Това означава, че отделните пиезоелектрични елементи се активират с времево закъснение и в резултат на това ултразвуковият лъч се излъчва в наклонена посока. Това ви позволява да фокусирате ултразвуковия лъч в съответствие със задачата на изследването (електронно фокусиране) и същевременно значително да подобрите разделителната способност в желаната част от ултразвуковото изображение. Друго предимство е възможността за динамично фокусиране на получения сигнал. В този случай фокусът по време на приемане на сигнала се настройва на оптимална дълбочина, което също значително подобрява качеството на изображението.
В механичния сензор на сектора, в резултат на механичното колебание на елементите на преобразувателя, ултразвуковите вълни се излъчват в различни посоки, така че изображението се оформя във вид на сектор. След всяко преминаване през тъканта се образува изображение (10 или повече за 1 s). Предимството на секторния сензор е, че ви позволява да получавате голямо зрително поле на голяма дълбочина, а недостатъкът е, че е невъзможно да се учат в близката зона, тъй като зрителното поле в близост до сензора е твърде тясно.
В изпъкнал сензор пиезоелектричните елементи са разположени един до друг в дъга (крива сензор). Качеството на изображението е кръстоска между изображение, получено от линейни и секторни сензори. Изпъкнал сензор, подобен на линеен, се характеризира с висока разделителна способност в близката зона (макар че не достига разделителната способност на линейния сензор) и в същото време широкото зрително поле в дълбочината на тъканта е подобно на секторния сензор.
Само с двуизмерно подреждане на елементите на ултразвуковия преобразувател под формата на матрица е възможно да се фокусира ултразвуковия лъч едновременно в латерално и сагитално направление. Тази така наречена матрица от пиезоелементи (или двумерна матрица) допълнително дава възможност да се получат данни за три измерения, без които не е възможно да се сканира количеството тъкан пред сензора. Изработването на матрица от пиезоелектрични елементи е труден процес, който изисква използването на най-новите технологии, поради което едва наскоро производителите започнаха да оборудват своите ултразвукови устройства с изпъкнали сензори.
Ултразвуков диагностичен метод
Метод на ултразвукова диагностика е метод за получаване на медицинско изображение на базата на регистрацията и компютърния анализ на ултразвукови вълни, отразени от биологични структури, т.е. въз основа на ефекта на ехото. Методът често се нарича ехография. Съвременните устройства за ултразвуково изследване (USI) са универсални цифрови системи с висока резолюция с възможност за сканиране във всички режими (фиг. 3.1).
Ултразвуковата диагностична мощност е практически безвредна. Ултразвукът няма противопоказания, той е безопасен, безболезнен, атравматичен и не е тежък. Ако е необходимо, може да се извърши без подготовка на пациенти. Ултразвукова апаратура може да бъде доставена до всяка функционална единица за изследване на нетранспортируеми пациенти. Голямо предимство, особено в случай на неясна клинична картина, е възможността за едновременно изследване на много органи. Важно е и високата икономическа ефективност на ехографията: цената на ултразвука е няколко пъти по-малка от тази на рентгеновите изследвания и още по-малко компютърна томография и магнитен резонанс.
Въпреки това, ултразвуковият метод има някои недостатъци:
- висока зависимост на апарата и оператора;
- голяма субективност в интерпретацията на ехографски образи;
- ниско съдържание на информация и лоша видимост на замразени изображения.
Ултрасонографията се превърна в един от най-често използваните методи в клиничната практика. При разпознаването на заболявания на много органи, ултразвукът може да се разглежда като предпочитан, първи и основен диагностичен метод. В диагностично трудни случаи ултразвуковите данни ни позволяват да очертаем план за по-нататъшно изследване на пациентите, използвайки най-ефективните радиационни методи.
ФИЗИЧНИ И БИОФИЗИЧНИ ОСНОВИ НА МЕТОДА ЗА УЛТРАЗВУКОВА ДИАГНОСТИКА
Ултразвукът се отнася до звукови вибрации, разположени над прага на слуха на човешки орган, т.е. с честота над 20 kHz. Физическата основа на ултразвука е пиезоелектричният ефект, открит през 1881 г. от братята Кюри. Практическото му приложение е свързано с развитието на ултразвукова промишлена дефектоскопия от руския учен С. Я. Соколов (края на 20-те - началото на 30-те години на ХХ век). Първите опити за използване на ултразвуков метод за диагностични цели в медицината принадлежат към края на 30-те години. ХХ век. Широкото използване на ултразвук в клиничната практика започва през 60-те години.
Същността на пиезоелектричния ефект е, че когато се деформират монокристали, някои химични съединения (кварц, титан-барий, кадмиев сулфид и др.), По-специално, под въздействието на ултразвукови вълни, се появяват електрически заряди с противоположен знак. Това е така нареченият пряк пиезоелектричен ефект (пиезо на гръцки означава натискане). Напротив, когато към тези монокристали се прилага променлив електрически заряд, в тях възникват механични колебания с излъчване на ултразвукови вълни. По този начин един и същ пиезо елемент може да бъде приемник, след това източник на ултразвукови вълни. Тази част от ултразвукова машина се нарича акустичен преобразувател, преобразувател или сензор.
Ултразвукът се разпределя в медиите под формата на редуващи се зони на компресия и разреждане на молекулите на веществото, които правят колебателни движения. Звуковите вълни, включително ултразвукови, се характеризират с период на трептене - времето, през което една молекула (частица) извършва едно пълно колебание; честота - броят на трептенията за единица време; дължината е разстоянието между точките на една и съща фаза и скоростта на разпространение, което зависи главно от еластичността и плътността на средата. Дължината на вълната е обратно пропорционална на неговата честота. Колкото по-малка е дължината на вълната, толкова по-висока е разделителната способност на ултразвуковото устройство. В медицинските системи за ултразвукова диагностика често се използват честоти от 2 до 10 MHz. Разделителната способност на съвременните ултразвукови устройства достига 1-3 мм.
Всяка среда, включително различни тъкани на тялото, предотвратява разпространението на ултразвук, т.е. има различен акустичен импеданс, чиято стойност зависи от тяхната плътност и скорост на ултразвук. Колкото по-високи са тези параметри, толкова по-голям е акустичният импеданс. Такава обща характеристика на всяка еластична среда се обозначава с термина "импеданс".
Достигайки границата на две среди с различно акустично съпротивление, лъчът на ултразвуковите вълни претърпява значителни промени: една част от него продължава да се разпространява в нова среда, до известна степен погълната от нея, а другата се отразява. Коефициентът на отражение зависи от разликата в акустичното съпротивление на съседните тъкани: колкото по-голяма е тази разлика, толкова по-голямо е отражението и, естествено, по-голяма е амплитудата на записания сигнал, което означава, че по-ярка и по-ярка ще изглежда на екрана на устройството. Пълният рефлектор е границата между тъканите и въздуха.
УЛТРАЗВУКОВИ МЕТОДИ НА ИЗСЛЕДВАНИЯ
В момента в клиничната практика се използват ултразвук в b- и М-режим и Доплер.
B-режим е техника, която дава информация под формата на двумерни серологични томографски изображения на анатомични структури в реално време, което позволява да се оцени тяхното морфологично състояние. Този режим е основният, във всички случаи с използването му започва ултразвук.
Съвременната ултразвукова апаратура улавя най-малките разлики в нивата на отразените ехо, които се показват в различни нюанси на сивото. Това прави възможно различаването на анатомични структури, дори леко се различаващи един от друг по акустичен импеданс. Колкото по-ниска е интензивността на ехото, толкова по-тъмен е образът и обратно, колкото е по-голяма енергията на отразения сигнал, толкова по-ярко е изображението.
Биологичните структури могат да бъдат анехогенни, хипоехогенни, средно ехогенни, хиперехоки (Фиг. 3.2). Анехогенно изображение (черно) е характерно за образувания, пълни с течност, което на практика не отразява ултразвукови вълни; хипоехогенни (тъмносиви) - тъкани със значителна хидрофилност. Ехо-положителното изображение (сиво) дава по-голямата част от тъканните структури. Повишената ехогенност (светло сиво) има гъста биологична тъкан. Ако ултразвуковите вълни са напълно отразени, тогава обектите изглеждат свръхчувствителни (ярко бяло), а зад тях има така наречената акустична сянка, която има външен вид на тъмен път (виж фиг. 3.3).
Фиг. 3.2. Мащаб на нивата на ехогенност на биологичните структури: а - неехогенни; b - хипоехогенна; в - средна ехогенност (ехопозитивна); g - повишена ехогенност; d - хиперехока
Фиг. 3.3. Ехограми на бъбреците в надлъжен разрез с обозначение на различни структури
ехогенност: a - анехоичен разширен чашко-тазов комплекс; b - хипоехоен паренхим на бъбрека; в - паренхим на черния дроб със средна ехогенност (ехопозитивна); d - бъбречен синус с повишена ехогенност; d - хиперехоично зъбно копие в тазо-уретеровия сегмент
Режимът в реално време осигурява получаването на екрана на монитора на “жив” образ на органи и анатомични структури, които са в тяхното естествено функционално състояние. Това се постига с факта, че съвременните ултразвукови устройства произвеждат множество образи, следващи един от друг с интервал от стотни от секундата, което заедно създава постоянно променяща се картина, фиксираща най-малките промени. Строго погледнато, тази техника и като цяло ултразвуковия метод не трябва да се нарича „ехография“, а „ехоскопия“.
М-режим - едномерно. В него една от двете пространствени координати се заменя с временна така, че по вертикалната ос се отлага разстоянието от сензора до разположената структура и по хоризонталната ос - времето. Този режим се използва главно за изследване на сърцето. Той предоставя информация под формата на криви, отразяващи амплитудата и скоростта на движение на сърдечните структури (вж. Фиг. 3.4).
Доплеровата сонография е техника, основана на използването на физическия Доплеров ефект (след името на австрийски физик). Същността на този ефект е, че от движещи се обекти ултразвуковите вълни се отразяват с модифицирана честота. Тази смяна на честотата е пропорционална на скоростта на движение на разположените структури, и ако тяхното движение е насочено към сензора, честотата на отразения сигнал се увеличава и обратно, честотата на вълните, отразени от движещия се обект, намалява. С този ефект се сблъскваме постоянно, като наблюдаваме например промяна в честотата на звука от коли, влакове и самолети, които бързат.
В момента, в клиничната практика, флуоресцентна спектрална доплерова сонография, цветно доплерово картографиране, мощен доплер, сходен цветен доплер, триизмерно цветно доплерово картиране, триизмерна енергийна допплерография се използват в различна степен.
Flux спектралната доплерова сонография е предназначена да оцени кръвния поток в сравнително голям
Фиг. 3.4. М - модална крива на движение на предната митрална клапа
съдове и камери на сърцето. Основният тип диагностична информация е спектрографски запис, който представлява превишаване на скоростта на кръвния поток във времето. На тази графика, на вертикалната ос е нанесена скорост, а на хоризонталната ос - времето. Сигнали, които се показват над хоризонталната ос, преминават от кръвния поток, насочен към сензора, под тази ос - от сензора. В допълнение към скоростта и посоката на кръвния поток чрез формата на доплеровата спектрограма е възможно да се определи естеството на кръвния поток: ламинарният поток се показва като тясна крива с ясни контури и турбулентен с широка неравномерна крива (фигура 3.5).
Има два варианта за поточна доплер сонография: непрекъсната (постоянна вълна) и импулсна.
Непрекъснатият доплеров ултразвук се основава на постоянно излъчване и постоянно приемане на отразени ултразвукови вълни. Степента на смяна на честотата на отразения сигнал се определя от движението на всички структури по целия път на ултразвуковия лъч в дълбочината на неговото проникване. Така получената информация е обща. Невъзможността за изолиран анализ на потока в строго определено място е недостатъкът на непрекъсната доплерова сонография. В същото време, той има важно предимство: позволява измерването на висок дебит на кръвта.
Импулсната доплерова сонография се основава на периодичното излъчване на серия от импулси на ултразвукови вълни, които след отразяване от червените кръвни клетки се възприемат последователно
Фиг. 3.5. Доплерова спектрограма на трансмиралния кръвен поток
от същия сензор. В този режим сигналите се отразяват, отразявайки се само от определено разстояние от сензора, което се определя по преценка на лекаря. Мястото на кръвния поток се нарича контролен обем (КО). Възможността за оценка на кръвния поток в дадена точка е основното предимство на импулсна доплерова сонография.
Цветното доплерово картиране се основава на кодирането в цвят на доплеровата стойност на изместването на излъчената честота. Техниката осигурява директна визуализация на притока на кръв в сърцето и в сравнително големи съдове (виж Фиг. 3.6 за цветната част). Червеният цвят съответства на потока в посока на сензора, синьо - от сензора. Тъмните нюанси на тези цветове съответстват на ниски скорости, леки нюанси - на високи. Тази техника ни позволява да оценим както морфологичното състояние на съдовете, така и състоянието на кръвния поток. Ограничението на метода е невъзможността да се получи изображение на малки кръвоносни съдове с ниска скорост на кръвния поток.
Енергийният доплер се основава на анализа на не-честотните доплерови промени, отразяващи скоростта на червените кръвни клетки, както при конвенционалното доплерово картиране, но амплитудите на всички ехото на доплеровия спектър, отразяващи плътността на червените кръвни клетки в даден обем. Полученото изображение е подобно на обичайното цветно доплерово картиране, но се различава по това, че всички съдове получават изображения, независимо от хода им спрямо ултразвуковия лъч, включително кръвоносните съдове с много малък диаметър и с малък дебит на кръвта. От енергийните доплерови модели обаче е невъзможно да се прецени нито за посоката, за природата, нито за скоростта на кръвния поток. Информацията се ограничава само от факта, че кръвообръщението и броят на съдовете. Цветовите нюанси (като правило с преход от тъмно оранжево към светло оранжево и жълто) носят информация не за скоростта на кръвния поток, а за интензивността на ехо-сигналите, отразени от движещите се кръвни елементи (виж Фиг. 3.7 на цветната вложка). Диагностичната стойност на енергийната доплерова сонография е способността да се оцени васкуларизацията на органите и патологичните зони.
Възможностите за цветно доплерово картографиране и мощен доплер са комбинирани в конвергентна техника на цветен доплер.
Комбинацията от В-режим с поточно или енергийно картографиране се нарича дуплексно изследване, даващо най-голямо количество информация.
Триизмерното доплерово картиране и триизмерната доплерова енергия са техники, които позволяват да се наблюдава триизмерна картина на пространственото подреждане на кръвоносните съдове в реално време от всеки ъгъл, което им позволява да оценят точно връзката си с различни анатомични структури и патологични процеси, включително злокачествени тумори.,
Ехо контраст. Тази техника се основава на интравенозно приложение на специфични контрастиращи вещества, съдържащи микромехурчета от свободен газ. За да се постигне клинично ефективен контраст, са необходими следните предпоставки. Когато се прилага интравенозно с такива ехо-контрастни средства, само тези вещества, които преминават свободно през капилярите на белодробната циркулация, могат да влязат в артериалния слой, т.е. газовите мехурчета трябва да бъдат по-малки от 5 микрона. Втората предпоставка е стабилността на микромехурчетата на газа, когато те циркулират в общата съдова система за най-малко 5 минути.
В клиничната практика техниката за контраст на ехото се използва по два начина. Първата е динамична ехо-контрастна ангиография. В същото време, значително се подобрява визуализацията на кръвния поток, особено в плитки дълбоко разположени съдове с нисък дебит на кръвта; чувствителността на цветното доплерово картографиране и енергийната доплерова сонография е значително повишена; възможно е да се наблюдават всички фази на съдовия контраст в реално време; повишава точността на оценката на стенотичните лезии на кръвоносните съдове. Втората посока е контрастът на тъканната ехо. Осигурява се от факта, че някои ехоконтрастни вещества са селективно включени в структурата на някои органи. В този случай степента, скоростта и времето на тяхното натрупване са различни при непроменени и патологични тъкани. По този начин, като цяло, е възможно да се оцени перфузията на органите, подобрява се контрастната разлика между нормалната и засегнатата тъкан, което допринася за подобряване на точността на диагностицирането на различни заболявания, особено на злокачествени тумори.
Диагностичните възможности на ултразвуковия метод също се разшириха поради появата на нови технологии за придобиване и последваща обработка на ултразвукови образи. Те включват, по-специално, многочастотни сензори, технологии за формиране на широкоекранен, панорамен, триизмерен образ. Обещаващите области за по-нататъшното развитие на ултразвуковия диагностичен метод са използването на матрична технология за събиране и анализиране на информация за структурата на биологичните структури; създаване на ултразвукови машини, даващи изображения на цели секции от анатомични области; спектрален и фазов анализ на отразените ултразвукови вълни.
КЛИНИЧНО ПРИЛОЖЕНИЕ НА МЕТОДА ЗА УЛТРАЗВУКОВА ДИАГНОСТИКА
Ултразвукът понастоящем се използва по много начини:
- наблюдение на изпълнението на диагностични и терапевтични инструментални манипулации (пункции, биопсии, дренаж и др.);
Аварийното ултразвуково изследване трябва да се счита за първи и задължителен метод на инструментално изследване на пациенти с остри хирургични заболявания на корема и таза. В същото време, диагностичната точност достига 80%, точността на разпознаване на увреждане на паренхимните органи е 92%, а откриването на течност в корема (включително hemoperitoneu-ma) е 97%.
Мониторингът на ултразвуковите изследвания се извършва многократно на различни интервали по време на острия патологичен процес, за да се оцени неговата динамика, ефективността на терапията и ранната диагностика на усложненията.
Целите на интраоперативните изследвания са да се изясни естеството и степента на патологичния процес, както и да се следи за адекватността и радикалността на операцията.
Ултразвукът в ранните стадии след операцията е насочен главно към идентифициране на причините за неблагоприятния ход на следоперативния период.
Ултразвуковият контрол върху изпълнението на инструментални диагностични и терапевтични манипулации осигурява висока точност на проникване в една или друга анатомична структура или патологични зони, което значително повишава ефективността на тези процедури.
Провеждат се скрининг ултразвук, т.е. изследвания без медицински показания, за ранно откриване на заболявания, които все още не са клинично проявени. Осъществимостта на тези проучвания показва, по-специално, че честотата на новодиагностицираните заболявания на коремните органи по време на скрининг ултразвук на „здрави” хора достига 10%. Отлични резултати от ранната диагностика на злокачествени тумори се осигуряват чрез скрининг на ултразвук на млечните жлези при жени на възраст над 40 години и на простатата при мъже над 50 години.
Ултразвукът може да се извърши чрез външно и интракорпорално сканиране.
Външното сканиране (от повърхността на човешкото тяло) е най-достъпното и напълно светло. Няма противопоказания за прилагането му, има само едно общо ограничение - наличието на рана в областта на сканиране. За да се подобри контактът на сензора с кожата, свободното му движение над кожата и да се осигури най-доброто проникване на ултразвукови вълни в тялото, кожата на мястото на изследването трябва да бъде обилно намазана със специален гел. Сканирането на обекти на различни дълбочини трябва да се извършва с определена честота на излъчване. Така при изследването на повърхностните органи (щитовидната жлеза, млечните жлези, меките тъканни структури на ставите, тестисите и др.) Се предпочита честота от 7.5 MHz и по-висока. За изследване на дълбоките органи се използват сензори от 3,5 MHz.
Интракорпоралните ултразвуци се извършват чрез въвеждане на специални сензори в човешкото тяло чрез естествени отвори (трансректално, трансвагинално, трансезофално, трансуретрално), пункция в съдовете, чрез хирургични рани и ендоскопски. Сензорът се поставя възможно най-близо до този или онзи орган. В тази връзка е възможно да се използват високочестотни преобразуватели, поради което разделителната способност на метода се увеличава драстично, става възможно да се осигури висококачествена визуализация на най-малките структури, които са недостъпни по време на външно сканиране. Например, трансректалното ултразвуково изследване в сравнение с външното сканиране осигурява важна допълнителна диагностична информация в 75% от случаите. Откриването на интракардиален тромб в трансезофагеална ехокардиография е 2 пъти по-високо, отколкото при външно проучване.
Общите закономерности за формиране на ехографско серосално изображение се проявяват със специфични картини, характерни за един или друг орган, анатомична структура, патологичен процес. В същото време, тяхната форма, размер и местоположение, естеството на контурите (равномерно / неравномерно, ясно / размито), вътрешната ехоструктура, преместваемостта и за кухите органи (жлъчния мехур), както и състоянието на стената (дебелина, ехо плътност, еластичност) ), наличието в кухината на патологични включвания, особено камъни; степен на физиологично свиване.
Кисти, напълнени със серозна течност, се показват под формата на закръглени, равномерно неехоични (черни) зони, заобиколени от ехо-позитивен (сив) ръб на капсулата с дори остри контури. Специфичен ехографски признак на кистите е ефектът на дорзалното усилване: задната стена на кистата и тъканите зад нея изглеждат по-ярки от останалата част от дължината (фиг. 3.8).
Коремните образувания с патологично съдържание (абсцеси, туберкулозни кухини) се различават от кистите от неравномерността на контурите и най-важното от хетерогенността на ехо-отрицателната вътрешна ехоструктура.
Възпалителните инфилтрации се характеризират с неправилна кръгла форма, размити контури, равномерно и умерено намалена ехогенност на патологичния процес.
Ехографската картина на хематома на паренхимните органи зависи от времето, изминало от момента на нараняване. През първите няколко дни той е хомогенен. Тогава в него се появяват ехо-позитивни включвания, които са отражение на кръвни съсиреци, чийто брой постоянно се увеличава. След 7-8 дни започва обратният процес - лизис на кръвни съсиреци. Съдържанието на хематома отново става равномерно ехо-отрицателно.
Ехоструктурата на злокачествените тумори е хетерогенна, със зони от целия спектър
Фиг. 3.8. Ехографски образ на самотна киста на бъбрека
ехогенност: анехогенно (хеморагично), хипоехогенно (некроза), ехо-позитивно (туморна тъкан), хиперехока (калцификация).
Ехографската картина на камъните е много демонстративна: свръхчувствителна (ярко бяла) структура с акустична тъмна отрицателна сянка зад нея (фиг. 3.9).
Фиг. 3.9. Сонографски образ на камъните в жлъчния мехур
В момента ултразвукът е на разположение почти всички анатомични области, органи и анатомични структури на човек, макар и в различна степен. Този метод е приоритет при оценката както на морфологичното, така и на функционалното състояние на сърцето. Той е също много информативен в диагностиката на фокални заболявания и увреждания на паренхимни коремни органи, заболявания на жлъчния мехур, тазови органи, мъжки външни полови органи, щитовидната жлеза и млечните жлези, очите.
ПОКАЗАНИЯ ЗА ПРОВЕЖДАНЕ НА ИЗПОЛЗВАНЕТО
1. Изследване на мозъка при малки деца, предимно в случаи на съмнение за вродено увреждане на неговото развитие.
2. Изследването на мозъчните съдове с цел установяване на причините за нарушенията на мозъчната циркулация и оценка на ефективността на операциите, извършвани на съдовете.
3. Очен преглед за диагностика на различни заболявания и наранявания (тумори, отлепване на ретината, вътреочни кръвоизливи, чужди тела).
4. Изследване на слюнчените жлези за оценка на тяхното морфологично състояние.
5. Интраоперативен мониторинг на пълното отстраняване на мозъчните тумори.
1. Изследване на каротидните и вертебралните артерии:
- продължително, повтарящо се, силно главоболие;
- повтарящ се синкоп;
- клинични признаци на нарушена мозъчна циркулация;
- клиничен синдром на кражбата на субклавии (стеноза или оклузия на брахиалната глава и субклавната артерия);
- механично увреждане (увреждане на кръвоносните съдове, хематоми).
2. Изследване на щитовидната жлеза:
- всякакви подозрения за болестта й;
3. Изследване на лимфни възли:
- подозрение за тяхното метастатично увреждане в случай на идентифициран злокачествен тумор на който и да е орган;
- лимфом на всяко място.
4. Неорганични неоплазми на шията (тумори, кисти).
1. Изследване на сърцето: t
- диагностициране на вродени сърдечни дефекти;
- диагностика на придобитите сърдечни дефекти;
- количествена оценка на функционалното състояние на сърцето (глобална и регионална систолична контрактилност, диастолично пълнене);
- оценка на морфологичното състояние и функция на интракардиалните структури;
- идентифициране и определяне на степента на интракардиални хемодинамични нарушения (патологично шунтиране на кръвта, регургитационни потоци при недостатъчност на сърдечните клапи);
- диагностициране на хипертрофична миокардиопатия;
- диагностика на интракардиални тромби и тумори;
- откриване на исхемично миокардно заболяване;
- определяне на течност в перикардната кухина;
- количествена оценка на белодробна артериална хипертония;
- диагностика на увреждане на сърцето при механично увреждане на гръдния кош (синини, сълзи на стени, прегради, акорди, клапани);
- оценка на радикализма и ефективността на сърдечните операции.
2. Изследване на дихателните и медиастиналните органи: t
- определяне на течност в плевралните кухини;
- изясняване на естеството на лезиите на гръдната стена и плеврата;
- диференциация на тъканни и кистозни неоплазми на медиастинума;
- оценка на медиастиналните лимфни възли;
- диагностициране на тромбоемболизма на ствола и основните разклонения на белодробната артерия.
3. Изследване на млечните жлези:
- изясняване на несигурни радиологични данни;
- диференциация на кисти и тъканни лезии, открити чрез палпация или рентгенова мамография;
- оценка на грудните бучки с неизвестна етиология;
- оценка на състоянието на млечните жлези с увеличаване на аксиларните, суб- и надключичните лимфни възли;
- оценка на състоянието на силиконови протези за гърди;
- биопсия на образувания под ултразвуков контрол.
1. Изследване на паренхимните органи на храносмилателната система (черен дроб, панкреас):
- диагностика на фокални и дифузни заболявания (тумори, кисти, възпалителни процеси);
- диагностика на увреждане в случай на механично увреждане на корема;
- откриване на чернодробна метастазна лезия при злокачествени тумори на всяка локализация;
- диагностициране на портална хипертония.
2. Изследване на жлъчните пътища и жлъчния мехур:
- диагностициране на холелитиаза с оценка на състоянието на жлъчните пътища и дефиниция на смятане в тях;
- изясняване на естеството и тежестта на морфологичните промени при остър и хроничен холецистит;
- установяване на характера на постхолецистектомичния синдром.
