Классификация аппаратов УЗИ-2 (копия). Современная классификация ультразвуковых диагностических аппаратов 1
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
Современная классификация ультразвуковых диагностических аппаратов 1Керимова Э. К. , 1Переверзев В.Ю. 1. Московский медицинский университет РЕАВИЗ Аннотация. …. Ключевые слова:…. Цель работы:…. Актуальность темы…. Введение…. Заключение…. Ультразвуковые (УЗ) диагностические приборы занимают особое место среди всех средств медицинской визуализации внутренних органов и структур организма человека. Это объясняется рядом существенных достоинств ультразвукового метода исследований: - диагностическая информативность, обусловленная чувствительностью к физическим и физиологическим изменениям характеристик биологических тканей. - возможность оценивать динамические характеристики движущихся структур, и прежде всего кровотока. - безопасность обследований, как для пациента, так и для врача, что обеспечивается низким уровнем излучаемой мощности ультразвука. - небольшие размеры, вес и цена аппаратуры. В настоящее время различными фирмами выпускаются большое количество моделей ультразвуковых приборов. Коммерческая классификация аппаратов УЗИ в основном не имеет чётких критериев и определяется фирмами-производителями и их дилерскими сетями самостоятельно. Поэтому, для того, чтобы ориентироваться в этом многообразии, полезно описать определенную классификацию, как самих приборов, так и возможных методов УЗ диагностики. Анализ литературы позволяет выделить универсальные и специализированные ультразвуковые диагностические приборы. Универсальные аппараты можно разделить на три основных типа в зависимости от используемых в них режимов работы (рис.1).
Рис.1. Современная классификация аппаратов для ультразвуковой диагностики Основные режимы На сегодняшний день специалисту по УЗ диагностики важно уметь работать во всех режимах ультразвукового сканирования, начиная от самых простых (одномерных) и заканчивая сложными (дуплексными, трехмерными и др.). Современные УЗИ - сканеры имеют опции сочетания многих режимов, что значительно повышает информативность исследования. Однако, какими бы высококачественными не были режимы работы УЗ аппаратов, но последнее слово в интерпретации состояния пациента все равно остается за диагностом, который должен учитывать все нюансы полученных изображений. Рассмотри основные режимы УЗ исследований. 1. «В-режим» (от англ. слова brightness - яркость). Другое название для В-режима – 2D-режим (от слова two-dimensional – двухмерный) Даная методика даёт информацию в виде двухмерных серошкальных томографических изображений анатомических структур в масштабе реального времени, что позволяет оценивать их состояние и проводить диагностику. При этом применяется периодическое излучение УЗ импульсов во внутренние структуры организма и прием сигналов, отраженных акустическими неоднородностями тканей организма. Совокупность принятых эхо-сигналов позволяет построить акустическое изображение биологических тканей на специальном мониторе. В результате образуется яркостное изображение, отсюда и название В-режим (от слова brightness - яркость). 2. «Режим В+В» (или режим В/В). Этот режим заключается в том, что одновременно две эхограммы в В-режиме выводятся на монитор. Этот тип визуализации часто используется, чтобы сравнивать изображения, полученные в разное время, или в разных ракурсах, или изображения парных органов. В УЗ приборах высокого класса используется режим В + В, в котором второе изображение есть увеличенная в масштабе часть первого изображения, выделенная исследователем (так называемый zoom-режим). 3. «A-режим» (от англ. Amplitude- аплитуда). Этот режим предоставляет информацию в виде одномерного изображения, где первая координата — это амплитуда отраженного сигнала от границы сред с разным акустическим сопротивлением, а вторая — расстояние до этой границы.   Это самый простой вид отображаемой информации, для получения которой не требуется сканирование. Зондирование осуществляется при неизменном направлении акустического луча, и на экране монитора отображается А-эхограмма в виде амплитудных значений эхо-сигналов от неоднородностей, находящихся на различных глубинах тканей пациента в пределах луча.  ш Сейчас в большинстве двухмерных УЗ сканеров А-режим не используется. Одной из причин этого является то, что динамический диапазон яркостных сигналов в В-режиме на экране современного прибора вполне достаточен для анализа уровня эхо-сигналов, что достигается за счет большого числа градаций яркости (градаций «серой шкалы»). Как самостоятельный А-режим применяется в ряде специализированных диагностических приборов, используемых в офтальмологии, при транскраниальных исследованиях головного мозга и др. 4. «M-режим» ( от англ. motion - движение ). Другое название - «ТМ - режим» (от слов time motion - движение во времени). Данная методика даёт информацию в виде одномерного изображения, при которой горизонтальная ось представляет время, а по вертикальной оси откладывается расстояние от датчика до исследуемой структуры. «M- режим» используется в основном для исследования сердца. Дает информацию диагносту о виде кривых, отражающих амплитуду, и о скорости движения кардиальных структур. 5. «Режим В + М» - это режим одновременного отображения двухмерной В-эхограммы и М-эхограммы.  6. Объемное сканирование (3D-режим). Объемная УЗ визуализация тканей и органов позволяет изучать их в различных проекциях и выявлять патологии, которые не видны на двухмерном исследовании. Получить такое изображение удается благодаря совмещению картинок, полученных с разных ракурсов. Наиболее сильное распространение объемное ультразвуковое сканирование получило в области акушерства и гинекологии. С его помощью проводят контроль развития плода и течения беременности. Однако он также применяется и в других сферах медицины, обеспечивая высокую точность и скорость постановки диагноза на ранних стадиях развития многих заболеваний. 7. «4D-режим» Такой режим считается наиболее инновационным и информативным объемным сканированием. «4D-режим» включает в себя не просто трехмерное изображение, но и подразумевает наличие четвертой оси — временной. Для его проведения требуется инновационное оборудование и специальные матричные датчики, включающие более трех тысяч элементов. Однако это опция все чаще встречается в современных ультразвуковых системах, т.к. обеспечивает высочайшее качество картинки с визуализацией самых мелких деталей. Наиболее часто применяется в пренатальной медицине и кардиологии. Режимы, основанные на использовании эффекта Допплера. Сущность эффекта состоит в том, что от движущихся объектов ультразвуковые волны отражаются с изменённой частотой. Этот сдвиг частоты пропорционален скорости движения исследуемых структур — если движение направлено в сторону датчика, то частота увеличивается, если от датчика — уменьшается. В современных ультразвуковых сканерах допплерография, как правило, производится в дуплексном или даже триплексном режиме, то есть сначала в В-режиме на изображении находится интересующий врача сосуд. Затем на нём устанавливается область (контрольный объём), требуемая глубина сканирования и, в результате, получается спектр потока. 1. Импульсный допплер или PW-режим (от англ. Pulsed Wave или PW) применяется для количественной оценки скорости кровотока в сосудах. На временной развертке по вертикали отображается скорость потока в исследуемой точке. Потоки, которые двигаются к датчику, отображаются выше базовой линии, обратный кровоток (от датчика) — ниже. Данный режим хотя и малоэффективен при высокой скорости кровотока, но зато дает четкую визуализацию глубоких сосудов. Для этого большинство современных УЗИ - сканеров имеют функцию автоматической настройки частоты импульсов. Позволяет наблюдать как ламинарное, так и турбулентное движение крови. Методика визуализации базируется на периодическом излучении серий импульсов ультразвуковых волн, которые, отразившись от эритроцитов, последовательно воспринимаются тем же датчиком. В этом режиме фиксируются сигналы, отраженные только с определённого расстояния от датчика, причем это расстояние устанавливаются по усмотрению врача-диагноста. Место исследования кровотока называют контрольным объёмом. 2. Постоянно-волновой допплер или CW-режим (от англ. Continuous Wave Doppler или CW) применяется для количественной оценки кровотока в сосудах с высокоскоростными потоками. В эхокардиографии с помощью постоянно-волнового допплера (CW-режима) можно произвести расчеты давления в полостях сердца и магистральных сосудах в ту или иную фазу сердечного цикла, рассчитать степень значимости стеноза и т. д. Исследование в данном режиме дает высокую информативность. Методика основана на постоянном излучении и постоянном приеме отраженных ультразвуковых волн. При этом величина сдвига частоты отраженного сигнала определяется движением всех структур на пути ультразвукового луча в пределах глубины его проникновения. Недостатоки: невозможность получать четкую картинку с большой глубины; невозможность изолированного анализа потоков в строго определённом месте. Достоинства: допускает измерение больших скоростей потоков крови.  3. Цветовое доплеровское картирование (ЦДК). Другие названия: Color Doppler Imaging (CDI); Color Doppler (CD); Color Flow Mapping (CFM) и Color Flow Angiography (CFA). Основано на кодировании в цвете значения доплеровского сдвига излучаемой частоты. Методика обеспечивает прямую визуализацию потоков крови в сердце и в относительно крупных сосудах. Красный цвет соответствует потоку, идущему в сторону датчика, синий — от датчика. Темные оттенки этих цветов соответствуют низким скоростям, светлые оттенки — высоким. Однако, в этом режиме невозможно получить изображения мелких кровеносных сосудов с маленькой скоростью кровотока. Отметим целый ряд достоинств ЦДК. С помощью этого режима возможно: - оценивать как морфологическое состояние сосудов, так и состояние кровотока по ним. - быстро и просто выявлять патологии просветов в сосудах и получать всю необходимую информацию о процессах в кровотоке. - обнаружить тромбы и новообразования; - диагностировать болезни сосудов, вызванные расширением или сужением просветов; - выявить очаги в тканях и органах, где кровоток минимален или отсутствует вовсе; - увидеть аневризмы; - обнаружить аномалии развития плода; - контролировать течение беременности при тяжелых сопутствующих заболеваниях и рисках. 4. Энергетическая допплерография или ЭД - режим. Другие названия: энергетическое допплеровское картирование; Power Doppler (PD). Цель применения данного режима - качественная оценка низкоскоростного кровотока, применяемая при исследовании сети мелких сосудов (щитовидная железа, почки, яичник), вен (печень, яички) и др. Метод более чувствителен к наличию кровотока, чем цветовой допплер. На эхограмме обычно отображается в оранжевой палитре, более яркие оттенки свидетельствуют о большей скорости кровотока. Главный недостаток — отсутствие информации о направлении кровотока. Использование энергетического допплера в трёхмерном режиме позволяет судить о пространственной структуре кровотока в области сканирования Методика основана на анализе амплитуд всех эхосигналов доплеровского спектра, отражающих плотность эритроцитов в заданном объёме. Оттенки цвета (от темно-оранжевого к жёлтому) несут сведения об интенсивности эхосигнала. Диагностическое значение энергетической доплерографии заключается в возможности оценки васкуляризации органов и патологических участков. Визуализацию получают все сосуды, независимо от их расположения относительно ультразвукового луча, в том числе кровеносные сосуды небольшого диаметра и с незначительной скоростью кровотока.  Современные УЗИ - сканеры обладают функцией одновременной визуализации в режиме цветного и энергетического картирования. Это дает возможность сразу оценить все показатели и сократить время на постановку дифференцированного диагноза. Типология УЗ преобразователей (трансдьюсеров, датчиков, детекторов) Генератором ультразвуковых волн является пьезодатчик (пьезокристаллический преобразователь), который одновременно играет роль приемника отраженных эхосигналов. В основных режимах сканирования генератор работает в импульсном режиме, посылая около 1000 импульсов в секунду. В промежутках между генерированием ультразвуковых волн пьезодатчик фиксирует отраженные сигналы. В качестве детектора (другие названия: трансдьюсер, УЗ преобразователь) применяется сложный датчик, состоящий из нескольких сотен или даже тысяч мелких пьезокристаллических преобразователей.
1. Линейные датчики. Линейные датчики используют частоту 5-15 МГц. Преимуществом линейного датчика является полное соответствие исследуемого органа положению самого трансдьюсера на поверхности тела. Недостатком линейных датчиков является сложность обеспечения во всех случаях равномерного прилегания поверхности трансдьюсера к коже пациента, что приводит к искажениям получаемого изображения по краям. Также линейные датчики за счет большей частоты позволяют получать изображение исследуемой зоны с высокой разрешающей способностью, однако глубина сканирования достаточно мала (не более 10-12 см). Используются в основном для исследования поверхностно расположенных структур — щитовидной железы, молочных желёз, небольших суставов и мышц, а также для исследования сосудов. 2. Конвексные (выпуклые) датчики. Конвексный датчик использует частоту 1,8-7,5 МГц. Имеет меньшую длину, поэтому добиться равномерности его прилегания к коже пациента более просто. Однако при использовании конвексных датчиков получаемое изображение по ширине на несколько сантиметров больше размеров самого датчика. Для уточнения анатомических ориентиров врач обязан учитывать это несоответствие. За счет меньшей частоты глубина сканирования достигает 20-25 см. Обычно используется для исследования глубоко расположенных органов: органов брюшной полости и забрюшинного пространства, мочеполовой системы, тазобедренных суставов. 3. Секторные датчики. Секторный датчик работает на частоте 1,5-5 МГц. Имеет ещё большее несоответствие между размерами трансдьюсера и получаемым изображением, поэтому используется преимущественно в тех случаях, когда необходимо с маленького участка тела получить большой обзор на глубине. Наиболее целесообразно использование секторного сканирования при исследовании, например, через межреберные промежутки. Типичным применением секторного датчика является эхокардиография — исследование сердца. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
