Ультразвуковые преобразователи. Методы УЗИ исследования

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 14.12.2024

Ультразвуковая диагностика (УЗИ) — это широко распространенный метод исследования, использующий звуковые волны высокой частоты, уровень отражения которых отличается от тканей организма разной плотности. С помощью ультразвукового аппарата можно получить информацию о локализации, форме, размерах, структуре и двигательной активности внутренних органов. Это один из относительно простых в исполнении, доступных и достоверных способов диагностики. Он безопасный, безболезненный, не оказывает отрицательного влияния на организм и не подвергает человека рентгеновскому облучению.

Преимущества УЗИ

Высокая информативность (позволяет получить детальные данные о внутренних органах и даже оценить движение крови в сосудах).
Безопасность (отсутствие лучевой нагрузки делает возможным многократное повторение процедуры, а также исследование плода, в том числе в первом триместре беременности).
Неинвазивность и безболезненность (УЗИ проводится без нарушения целостности кожных покровов и не вызывает неприятных ощущений).
Относительная простота и быстрота диагностики.
Одномоментное исследование нескольких органов.
Получение результата в процессе выполнения процедуры.
Отсутствие противопоказаний.
Доступная стоимость.

Сфера применения

УЗИ имеет используется во многих направлениях медицины. Это исследование относится к стандартным скрининговым методам для обнаружения различных патологий, даже тогда, когда пациент еще не предъявляет жалоб.

В качестве высокоточного способа диагностики УЗИ применяется с целью обнаружения заболеваний органов брюшной полости, забрюшинного пространства, женской и мужской репродуктивной системы, молочных желез, сердца, сосудов, плода. В связи с технической простотой и быстротой исполнения метод востребован и для диагностики экстренных состояний, являющихся показанием к оперативному лечению, в частности при остром воспалительном процессе желчного пузыря, поджелудочной железы, тромбозе сосудов.

Выделяют несколько типов ультразвуковых устройств в соответствии с их функциональным назначением:

ЭТС (эхотомоскопы) — предназначены для оценки состояния печени, поджелудочной железы, селезенки, женских и мужских половых органов, внутриутробного развития плода;
ЭКС (эхокардиоскопы) — используются для изучения функциональной способности сердца;
ЭЭС (эхоэнцелоскопы) — применяются для установления заболеваний головного мозга;
ЭОС (эхоофтальмоскопы) — используются для обследования глаз.

УЗИ с доплеровским эффектом позволяет исследовать кровоток в венозной сети нижних конечностей, сосудах шеи и головы. Это актуально для диагностики инсультов, варикозной болезни, тромбозов венозной системы ног.

Как работает аппарат УЗИ?

Принцип основан на свойствах высокочастотных звуковых (ультразвуковых) волн, которые не воспринимаются на слух. Они проникают в организм пациента, отражаются от исследуемых тканей и поверхностей органов, часть их возвращается в ультразвуковой сканер.

Поглощение ультразвука различными тканями отличается. Например, воздух или газ в значительной степени поглощает его. Поэтому при выполнении процедуры применяется гель, чтобы между сканером и телом пациента устранить воздух. В связи с этим органы, которые расположены за петлями кишечника, наполненными газом, не визуализируются. Легкие, желудок, кишечник также невозможно исследовать с помощью ультразвука.

В соответствии с конкретной задачей применяются датчики разных размеров и форм. От них данные передаются в компьютерную часть аппарата, где обрабатываются для вывода картинки на монитор.

На экране органы и кровеносные сосуды имеют вид черно-белого или цветного, двухмерного плоского или трехмерного объемного неподвижного изображения, также возможен формат видео. В зависимости от цели и исследуемой области доктор подбирает соответствующий функциональный режим аппарата и места расположения сканера для получения достоверных результатов.

Виды исследования

Наиболее широко используются следующие виды УЗИ:

органов брюшной полости;
сердца;
забрюшинного пространства;
репродуктивных органов;
эндокринных желез;
молочных желез;
сосудистого русла;
головного мозга (у новорожденных детей);
плода.

Иногда врачи направляют пациентов на обследование слюнных желез, мягких тканей, лимфоузлов, суставов, глаз, послеоперационных рубцов.

Методы

Отражение эхосигнала может быть представлено на мониторе прибора в нескольких режимах:

А-режим — одномерный метод, в этом случае датчик устанавливается в определенном положении, и сигнал определяет расстояние до тканей в одном заданном направлении. В настоящее время этот способ имеет историческое значение и используется редко, так как обладает низкой точностью.
М-режим — одномерный метод, который позволяет получить изображение структур сердца в движении.
В-режим — двухмерный метод (2D-УЗИ), который способствует получению пространственного двухмерного изображения, то есть обычной плоской картинки на дисплее.
Эластография — основана на изменении плотности и жесткости тканей, применяется для обнаружения раковых опухолей.
D-режим (доплерография) — используется для изучения кровотока. Метод базируется на эффекте Доплера. Суть его состоит в изменении частоты ультразвуковых колебаний от циркулирующих эритроцитов. Она увеличивается или уменьшается в зависимости от направления потока крови относительно датчика. Способ позволяет определить скорость движения крови и обнаружить нарушение кровоснабжения какого-либо органа.
Комбинированные режимы — одновременное применение двух или более режимов.
Режимы с построением объемной картинки — современные ультразвуковые технологии, которые на экране показывают объемное трехмерное (3D-УЗИ) и четырехмерное изображение (4D-УЗИ), где четвертое измерение — время. Объемная картинка органа представляется в динамике.

Показания

УЗИ может быть назначено в следующих случаях:

наличие жалоб, болей;
воспалительные заболевания;
травмы органов;
опухолевые процессы;
аномалии развития.

Кроме того, УЗИ является основным методом исследования анатомии и функционального состояния плода на протяжении всей беременности.

Противопоказания

УЗИ — безвредный метод, никаких рисков для здоровья оно не несет. Поэтому абсолютных противопоказаний к нему нет. Относительные противопоказания связаны преимущественно с состояниями, при которых проводить процедуру нецелесообразно:

Ультразвуковая диагностика

Ультразвуковое исследование, ультразвуковая диагностика (УЗИ, УЗД) — способ обследования организма с применением ультразвуковых волн. Суть работы УЗИ заключается в пьезоэлектрическом эффекте. Разрешающая способность ультразвуковых аппаратов варьируется. Так, сегодня наиболее распространение получили те, у которых ее уровень составляет от 1 до 3 мм. Ткани организма сопротивляются проникновению ультразвука. Акустическое сопротивление зависит от плотности тканей и скорости движения звуковых волн. Для исследования разных органов могут применяться различные частоты. Так, если для щитовидной железы необходимо 7,5 МГц, то для полости малого таза достаточно и 3,5. В последнее время все более актуальным становится применение эффекта Допплера, который состоит в том, что частота меняется из-за относительного движения приемника и источника звука. Когда звук отражается, частота меняется.

Содержание

Элементы системы для УЗИ

Генератор ультразвуковых волн

Этот датчик посылает порядка 1000 импульсов ежесекундно. Также его задача заключается в приеме эхосигналов между подачей импульсов.

Ультразвуковой датчик

Датчик выступает в роли трансдюсора или детектора. Он включает в себя сотни преобразователей и линзу, которая позволяет создать фокус на конкретной глубине. Датчики могут быть электронными или механическими. В первых развертка осуществляется электронным образом, во- вторых — посредством качания или вращения излучателя. Сегодня на смену механике пришла электроника, поэтому шумные механические датчики уже не применяются в современном медицинском оборудовании. Применяется несколько видов сканирования — секторное, конвексное, линейное (оно же параллельное). Для каждого из них выпускаются соответствующие датчики. Их выбор должен осуществляться в зависимости от органа, его положения и глубины.

Линейные датчики — работают на частоте от 5 до 15 МГц. Их основной плюс заключается в возможности расположения прямо над органом, который необходимо исследовать. Но картинку он дает недостаточно точную, искаженную с краев. Также стоит отметить низкую глубину сканирования при возможности осмотреть достаточно большую зону. Преимущественно такие датчики используются для обследования сосудов, мышц, суставов, молочных и щитовидной желез.
Конвексные датчики — работают на частоте от 1,8 до 7,5 МГц. Обладают небольшой длиной, поэтому гарантируют полное или практически полное прилегание. Минусом является то, что ширина изображения немного больше размеров датчика, поэтому врачу необходимо при обследовании учитывать данный факт. Глубина сканирования составляет максимум 25 см. Такой тип датчика нашел широкое использование в исследовании органов, расположенных глубоко.
Секторные датчики — работают на частоте от 1,5 до 5 МГц. Несоответствие размеров еще больше, чем у конвексных. Позволяют глубоко исследовать организм пациента через небольшой участок тел. Это полезно, например, для диагностики заболеваний сердца.

Поверхностный - датчик соприкасается с кожными покровами над исследуемой областью;
Трансректальный (ТРУЗИ) - датчик вводится в прямую кишку;
Вагинальный-датчк вводится во влагалище.

Допплерография

Методика обследования на основе эффекта Допплера. Суть его заключается в том, что волны отражаются от движущихся объектов с разной частотой. Сдвиг частоты пропорционален скорости объекта. Если движение происходит к датчику, частота вырастает, а если от датчика — снижается.

Используется для оценки кровотока в сердечных камерах и крупных сосудах. С помощью спектрографической записи эта методика позволяет получить развертку кровотока во времени. Также способ дает возможность узнать характер потока крови.

Непрерывная ПСД

Этот способ подразумевает постоянное излучение прием УЗ-волн. Благодаря этому, возможно измерить большую скорость потока крови, но при этом изолированное их исследование в конкретной области невозможно.

Импульсная ПСД

Способ основан на излучении серии импульсов, которые отражаются от эритроцитов и принимаются датчиком. Врач может установить конкретное расстояние и фиксировать только те сигналы, которые поступили с его пределов. Кровоток можно замерить в любой нужной области.

Цветовое допплеровское картирование

В цвете кодируется цвет частоты. Благодаря этому, можно визуализировать потоки крови в крупных сосудах и сердце, исследовать их скорость и морфологическое состояние. В зависимости от скорости и направления потока, цвет меняется. Методика не позволяет исследовать мелкие сосуды, в которых кровь перемещается медленно.

Энергетическая допплерография

Способ основан на анализе амплитуд каждого эхосигнала, который отражает плотность эритроцитов. Цвет может быть разным, в зависимости от силы сигнала. С помощью энергетической допплерографии медик может оценить васкуляризацию патологических участков и органов. Этот тип УЗИ не дает представления о типе, направлении и скорости кровотока, зато позволяет рассмотреть все сосуды.

Комбинированное УЗИ

Ультразвуковое исследование также может включать в себя сразу несколько методик, например, В-режим в сочетании с ЭД или ПСД.

3D ЭД и допплеровское картрирование

С помощью этих методик врач может получить объемную картину положения сосудов в любом нужном ракурсе, благодаря чему исследование становится значительно проще. Данные способы позволяют оценить соотношение с органами, патологиями, включая опухоли любого типа. Аппарат запоминает несколько кадров. При непрерывном движении он записывает серию двухмерных изображений, которые на экране становятся единым, трехмерным. Стоит отметить, что это не реальная 3D модель, поэтому если попытаться изменить угол, возможны искажения. Если необходимо получить максимально точную картину, придется обратиться к 3D эхографии.

Эхоконтрастирование

Эта методика требует введения специальных веществ в организм. Делится на два типа:

Динамическая эхоконтрастная ангиография

позволяет качественно визуализировать кровоток, в том числе, в небольших сосудах с медленной скоростью движения крови. ЭД и ЦДК показывают лучшие результаты. Можно оценить наличие стенотических поражений и пронаблюдать каждую стадию контрастирования сосудов.

Тканевое эхоконтрастирование

позволяет оценить перфузию органов, увидеть отличия нормальной и проблемной ткани. Хороший способ для диагностики опухолей.

Применение

Терапевтическое применение

Ультразвук имеет не только диагностические, но и терапевтические возможности:

Противовоспалительный эффект;
Смазмолитический, анальгезирующий эффект;
Кавитационное увеличение проницаемости кожи.

При фонофорезе на ткани тела воздействуют препаратами и ультразвуком, благодаря чему увеличивается повышение проницаемости тканей. Кроме того, препарат при таком типе введения не разрушается. Методика применяется при артрите, бурсите, остеохондрозе, остеоартрозе, эпикондилитах, травмах опорно-двигательного аппарата, пяточной шпоре, радикулите, а также невралгии, нервных травмах, нейропатии и невритах. На кожу наносится бишофит-гель, осуществляется микро-массаж, а затем производится ультрафонофорез.

Побочные эффекты

УЗИ — безопасный способ обследования. В частности, диагностическая процедура должна применяться во время беременности для обследования плода. При этом срок действия ультразвука минимален. Тем не менее, в США использование оборудования для создания видео плода в семейный архив, как несанкционированное и нецелевое.

Эхоэнцефалография

Ультразвук головы при серьезных травмах позволяет обнаружить кровоизлияния. С помощью переносного зонда можно сделать этот за одну минуту.

Офтальмология

В этом разделе медицины ультразвуковой зонд используется для оценки положения хрусталика и размера глаза пациента.

Заболевания внутренних органов

Особую роль УЗИ играет в постановке диагноза пациентам, имеющим проблемы со следующими внутренними органами:

Желчевыводящие пути и желчный пузырь;
Печень;
Поджелудочная железа;
Брюшная полость;
Забрюшинное пространство;
Почки
Селезенка;
Органы малого таза;
Мочевой пузырь;
Мочеточники; .

Данный способ исследования — доступный, недорогой и безопасный, поэтому он нашел очень широкое применение в диагностике самых разных заболеваний. Возможно использование аппарата УЗИ для выявления опухолей, а также хронических диффузных изменений. Некоторые органы исследовать с помощью ультразвукового аппарата не представляется возможным. Например, проблематично обследовать полые органы ЖКТ. В то же время, УЗИ может помочь в обнаружении спаек или кишечной непроходимости.

Печень

С помощью УЗИ печени можно определить однородность органа, его размер, кровоток, структуру, наличие изменений. Такой способ диагностики позволяет выявлять опухоли и жидкости, а также гепатит, цирроз, жировой гепатоз. При этом нельзя рассматривать УЗИ без других данных об исследовании состояния больного.

Желчный пузырь и протоки

Посредством УЗИ можно оценить размер, проходимость, присутствие конкрементов, проходимость, окружающие ткани желчного пузыря и желчевыводящих путей.

Поджелудочная железа

УЗИ позволяет проверить форму, размер, однородность паренхимы поджелудочной железы, а также контуры и присутствие опухолей. В данном случае ультразвуковое исследование затруднено и является дополнительным.

Забрюшинное пространство, почки, надпочечники

УЗИ не может дать полную картину при обследовании этих органов в силу их расположения и сложности. Тем не менее, с его помощью можно выявить некоторые аномалии, присутствие конкрементов, опухолей, а также наличие патологических или хронических процессов.

Щитовидная железа

УЗИ незаменимо для исследования щитовидной железы и является основным обследованием при определении размера, структуры и наличия опухолей данного органа.

Кардио- и сосудистая хирургия. Кардиология

УЗИ сердца или эхокардиография позволяет оценить размеры не только сердца, но и каждой его части в отдельности, массу сердца, фракцию выброса, а также присутствие жидкости в перикарде и изменения в клапанах сердца. В процессе операции зонд для УЗИ также может быть весьма полезен.

Пренатальная диагностика, акушерство и гинекология

УЗИ активно используется для обследования женских внутренних половых органов, а также исследования плода при беременности. В акушерстве востребованности ультразвукового исследования особенно высока, поскольку звуки из матки легко зарегистрировать, благодаря чему можно диагностировать нарушения в развитии плода.

Cовременные технологии: на пути совершенствования ультразвуковой диагностики в клинической практике

В современной клинической практике инструментальный метод исследования играет важную роль в комплексной диагностике различных заболеваний. С помощью технологий визуализации определяется дальнейшая тактика ведения пациентов, осуществляются динамический контроль над заболеванием и особые хирургические вмешательства, а также проводится скрининг в разных сферах клинической медицины. Стремительное развитие науки и индустрии медицинского оборудования, особенно в таких областях, как онкология, акушерство и гинекология, гепатология, повышают требования к точности и производительности медицинского оборудования.

Технологический прогресс не стоит на месте - и лидеры индустрии диагностического оборудования периодически предлагают медицинскому сообществу усовершенствованные модели визуализирующих аппаратов. Одним из ведущих мировых лидеров на рынке медицинской техники является компания Philips. В МВЦ «Крокус Экспо» с 25 по 27 мая проходил XIII Всероссийский научно-образовательный форум с международным участием «Медицинская диагностика - 2021». Впервые после снятия строгих ограничительных мер, связанных с пандемий COVID-19, в формате очного мероприятия компания Philips представила широкой профессиональной аудитории свою новую универсальную ультразвуковую систему премиум-класса EPIQ Elite 1 . На симпозиуме и стендовых докладах были продемонстрированы не только широкие технические возможности данного УЗ-аппарата, но и первый успешный опыт его применения в России.

Новая универсальная ультразвуковая система премиального класса EPIQ Elite позволяет получить изображения высокого качества как в общей ультразвуковой визуализации, так и в узкоспециализированных областях (кардиоангиологии, акушерстве и гинекологии, онкологии, травматологии, педиатрии). Премиальные диагностические возможности представлены современными технологиями обработки изображений, автоматической регистрацией, количественным анализом анатомических структур, а также широким спектром современных монокристаллических датчиков, позволяющих врачу повышать качество диагностики при одновременном сокращении времени исследования.

Автоматическое объединение мультимодальных изображений и навигация. Большой интерес аудитории форума вызвала современная функция системы EPIQ Elite, Philips PercuNav 2 . Это технология совмещения ультразвукового изображения с ранее проведенными исследованиями КТ, МРТ, ПЭТ-КТ, УЗИ с контрастом и автоматической навигации иглы. В некоторых отношениях ультразвуковая диагностика может уступать другим инструментальным методам, таким как КТ и МРТ, при визуализации труднодоступных органов и тканей или невизуализируемых на УЗИ опухолей. Однако совмещение этих изображений в процессе УЗ-исследования значительно повышает точность диагностики, в особенности при изучении новообразований (например, печени или предстательной железы (ПЖ)). PercuNav может применяться для постоперационного мониторинга в онкологии или при выполнении таких инвазивных процедур, как биопсия и радиочастотная абляция (РЧА). Таким образом повышается точность выполнения процедуры за счет постоянной визуализации новообразования. Методика снижает не только риск рецидива, но и травматизацию окружающих тканей. В диагностике злокачественных новообразований ПЖ особое место занимает систематическая биопсия, во время проведения которой зачастую может повреждаться здоровая ткань ПЖ. Fusion-технология позволяет проводить прицельную биопсию ПЖ только из тех участков, где по данным МРТ визуализируется измененная ткань. Такой подход менее травматичен, способствует снижению риска развития осложнений после биопсии. Технология совмещения мультимодальных изображений и автоматической визуализации иглы вызывает все больший интерес у онкологов, урологов на территории России.

Эластография сдвиговой волной. Благодаря новым разработкам открываются большие перспективы в ультразвуковой эластографии печени и поверхностных органов. Метод эластографии, позволяющий оценить упругие свойства тканей с помощью ультразвукового исследования, последнее время приобретает все большее значение в онкологической практике: метод успешно применяется при новообразованиях МЖ, щитовидной железы (ЩЖ), при метастатических поражениях периферических лимфатических узлов, а также при подозрении на наличие рака ПЖ. Разные виды соноэластографии позволяют проводить исследования в зависимости от поставленной клиницистом цели. В премиальной УЗ-системе EPIQ Elite представлены обе методики эластографии - компрессионная и сдвигово-волновая - работающие на высокочастотных монокристаллических линейных датчиках. Компрессионная эластография необходима для качественной оценки жесткости тканей на основе цветовых изображений, получаемых путем сравнения различных участков ткани с эталоном. Данная технология используется для диагностики новообразований, расположенных поверхностно, на глубине 3-4 см. Эластография сдвиговой волной помогает в оценке диффузных изменений внутренних органов при хронических заболеваниях, а также в планировании прицельной биопсии очаговых изменений. Сдвигово-волновая эластография способна заменить транзиентную эластографию и даже пункцию печени при оценке степени фиброза, позволяет проводить исследования на тучных пациентах или при наличии асцита. Онкологические центры регионов и Москвы начинают активно использовать метод эластографии сдвиговой волной в ежедневной клинической практике.

Инновационные решения Philips для сосудистых исследований. В ранее опубликованных исследованиях западных 3 коллег уже были продемонстрированы воспроизводимость результатов 3D-визуализации аневризмы брюшного отдела аорты по сравнению с 2D-изображением, а также возможности программного обеспечения Philips AAA (Abdominal Aortic Aneurism) по выявлению и количественной оценке аневризмы брюшного отдела аорты. Опция ААА может быть интегрирована в новую систему EPIQ Elite для динамического наблюдения за пациентами с данной патологией. В российской практике успешный опыт применения аппарата был представлен Шульгиной Людмилой Эдуардовной, д.м.н., заведующей отделением функциональной диагностики КГБУЗ «Краевая клиническая больница» в Барнауле, профессором Алтайского медицинского института последипломного образования, врачом функциональной и ультразвуковой диагностики. Людмила Эдуардовна продемонстрировала, что 3D ультразвуковой анализ при аневризме брюшного отдела аорты значительно повышает точность диагностики в дооперационном периоде и облегчает длительный мониторинг пациентов после проведения эндоваскулярного лечения. Новый режим энергетического картирования (MicroFlowImaging) необходим для визуализации низкоскоростных потоков, что перспективно для оценки кровотока периферических сосудов у пациентов с заболеваниями артерий нижних конечностей или кровоснабжения почечного трансплантата. Технология Live xPlane позволяет в реальном времени исследовать сосуды сразу в двух срезах - продольном и поперечном, как в серошкальном В-режиме, так и в режимах цветного допплеровского и энергетического картирований. Как отмечает Л.Э. Шульгина, новые технологии расширяют возможности врача, который получает больше диагностической информации о пациенте за меньшее время.

1 РУ 2014/2234 «Система ультразвуковая диагностическая EPIQ с принадлежностями, вариант исполнения EPIQ Elite»

2 РУ № РЗН 2016/4936 Система объединения изображений и оперативной навигации PercuNav для ультразвуковых систем серии EPIQ, с принадлежностями

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.

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:

Ультразвуковые методы исследования желудочно-кишечного тракта — часть 2

Ультрасонография (УЗИ) — широко доступный метод визуализации органов брюшной полости, использующийся в скрининговых тестах, мониторинге диагностированных поражений, прицельной биопсии, дренировании и абляции.

Особенности ультразвука при диагностике патологий ЖКТ

Ультразвук в представлении B позволяет оценить:

размер;
эхогенность;
эхоструктуру;
поверхность паренхиматозных органов;
а также обнаружить очаговые изменения.

Под контролем УЗИ проводят:

диагностическую биопсию;
контроль заживления после операций;
алкоголизацию и термическую абляцию опухолей печени;
дренаж;
др. процедуры.

Зависимость результата от опыта лечащего врача;
Затруднение обследования в случае неподготовленности пациента;
Трудности в оценке из-за ожирения, вздутия петель кишечника, свежих ран.

Большинство поражений, диагностируемых с помощью ультразвука, требуют дальнейшей визуальной диагностики для определения их характера и степени.

Современные варианты УЗИ

В определенных клинических ситуациях особенно полезны более современные методики:

Эндоскопическое УЗИ. (ЭУЗИ — эндоскопическое УЗИ) позволяет идентифицировать небольшие очаговые поражения поджелудочной железы, диагностировать хронический панкреатит и оценивать локальное распространение рака пищевода.
Лапароскопическое ультразвуковое исследование. Позволяет распознать неопластические метастазы в брюшину и небольшие опухолевые метастазы в другом месте.
Ультразвук с контрастным усилением (CEUS). Позволяет динамически оценить васкуляризацию очаговых поражений. Контрастные вещества 2-го поколения, используемые сегодня, состоят из микропузырьков газа (гексафторида серы) в фосфолипидной оболочке. Они относятся к соединениям пула крови, что означает, что они не проникают во внесосудистое пространство. Обеспечивая только усиление контраста в степени, зависящей от васкуляризации исследуемого поражения.

Контрастное вещество, вводимое внутривенно, позволяет в реальном времени оценить все фазы васкуляризации печени (артериальную, портальную, позднюю).

Наблюдение за усилением контраста в определенных фазах сосудов позволяет более эффективно обнаруживать очаговые поражения в печени и их дифференцировать, чем в случае классического ультразвука (использование контрастного вещества увеличивает чувствительность ультразвука при диагностике очаговых поражений печени на 30-40%).

Использование ультразвука в диагностике патологии ЖКТ

Очаговые изменения . Ультразвук с использованием допплеровской техники позволяет существенно разнообразить морфологию поражения и его васкуляризацию. Наибольшие диагностические возможности (сравнимые с многофазной компьютерной томографией) дает использование вышеупомянутых контрастных веществ. В сомнительных случаях характер очагового поражения определяется тонкоигольной аспирацией под контролем УЗИ.
Паренхиматозные изменения. Ультразвук позволяет диагностировать ожирение печени. Проблема интерпретации может заключаться в очаговых волнах или участках паренхимы, не покрытых стеатозом. Тесты с контрастным веществом (УЗИ, КТ, МРТ) показывают в этих случаях усиление, сравнимое с усилением окружающей паренхимы печени. Морфологическая оценка цирроза показывает типичные черты.
Портальная гипертензия. Диагностика портальной гипертензии на УЗИ основана в основном на допплеровских методах — оценивается скорость и направление кровотока в воротной, селезеночной и печеночной венах. УЗИ показывает тромботические изменения в венах печени и портальной системе.
Заболевания желчевыводящих путей. Ультразвук очень чувствителен к обнаружению дилатации желчных протоков, хотя возможность определить место и причину стриктуры зависит от ее местоположения.

Ультразвук — лучший тест для обнаружения кальцинированных отложений в желчном пузыре (с чувствительностью и специфичностью, близкой к 100%). Острый холецистит обычно легко распознать. Дифференциация полипов и новообразований желчного пузыря с помощью ультразвука может быть ненадежной.

УЗИ при заболеваниях поджелудочной железы

Соответствующая подготовка пациента позволяет визуализировать изменения в забрюшинном пространстве и патологических внепанкреатических структурах. Эхогенность нормальной поджелудочной железы меняется с возрастом — у детей и молодых людей поджелудочная железа гипоэхогена, в старости претерпевает инволюцию, а ее паренхима становится гиперэхогенной (из-за дегенеративных процессов и увеличения жировой ткани).

Ширина вирсунгова воздуховода не должна превышать 3 мм. При остром панкреатите УЗИ брюшной полости не позволяет точно оценить некроз и область воспаления (КТ в данном случае — золотой стандарт).

С другой стороны, УЗИ помогает обнаружить камни в желчном пузыре, резервуары с жидкостью (кисты, абсцессы), с его помощью можно контролировать течение болезни и обнаруживать сосудистые осложнения. При хроническом кальцинированном панкреатите УЗИ позволяет диагностировать кальцификаты и камни поджелудочной железы.

Наиболее распространенное новообразование поджелудочной железы (аденокарцинома) является гипоэхогенным по отношению к здоровой паренхиме. Однако, даже в случае изображений хорошего качества небольшие опухоли (

Эндоскопическое ультразвуковое исследование — лучший метод оценки локального распространения рака поджелудочной железы. Чтобы определить резектабельность опухоли, необходимо оценить поражение опухолью кровеносных сосудов. Для этого используются КТ и ЭУЗИ, они намного лучше трансабдоминального УЗИ.

УЗИ при кишечных заболеваниях

Ультразвук дает возможность обнаружить утолщение стенки кишечника и сужение его просвета. На пораженных участках стенка жесткая, перистальтики не видно. При воспалительных заболеваниях кишечника ультразвуковое исследование помогает обнаружить кишечные резервуары (например, абсцессы, свищи) и увеличенные лимфатические узлы в брюшной полости. Воспалительные и неопластические опухоли кишечника демонстрируют характерное изображение мишени на УЗИ.

Подготовка к обследованию

Накануне обследования требуется легкоусвояемая диета, не вызывающую вздутия живота. Можно принимать дегазирующие агенты. За 6-8 часов до исследования нельзя принимать пищу, курить, пить кофе и газированные напитки.

Читайте также: