Възможности на ултразвуковия метод на изследване. Въз основа на принципа на действие ултразвуковите сензори се разделят на две групи. Бъбреци и надбъбречни жлези, ретроперитонеум

Лекарите често насочват пациенти за ултразвукова диагностика. То е рутинно и спомагателно диагностичен методизследвания вътрешни органи. За да разберете как се извършва ултразвукът и защо е необходима процедурата, струва си да разгледате какво представлява и от какво се състои.

Как се получава и извършва ултразвук?

Пиезоелектричният ефект е в основата на създаването на уникален ултразвук. Поради ефекта на електрическото напрежение конфигурацията на кристалите и керамиката на сензора се променя. Формират се механични вибрации и се изпращат към вътрешния орган, който отразява сигнал, който се възприема от пиезоелектричния материал.

За постигане на висока точност на изследването е необходима свързваща среда, която е ултразвуков гел. За да получите пълна картина на състоянието на вътрешния орган, трябва да регулирате дължината на вълната. Колкото по-малка е дълбочината на проникване, толкова по-точен е резултатът. Вълната трябва да покрива целия обект на изследване.

За фокусиране на ултразвуковия лъч се използва "акустична леща" - частта от сензора, която е в пряк контакт с кожата. Той създава правилната геометрия на лъча.

Какво е ултразвуково изследване

Ултразвуковото изследване е минимално инвазивен метод за изследване на вътрешните органи на човек и тяхното състояние. кръвоносни съдовеи тяхната способност за крос-кънтри. Намира широко приложение в медицинската практика поради своята достъпност и информативност.

Видове ултразвукова диагностика:

1. жлъчен мехури жлъчните пътища;
2. панкреас;
3. далак;

Ултразвук на ретроперитонеума: патологично натрупване на течност.

Ултразвук на тазовите органи:

1. при жени: матка, яйчници, фалопиевите тръби, Маточна шийка;
2. при мъжете: простатна жлеза, ;
3. пикочен мехур;
4. уретери;

Ехография на кръвоносните съдове на крайниците и торса (доплерография).

Ултразвук на ставите.

(Ехокардиоскопия).

Ултразвук в педиатрията: изследване на мозъка с отворена фонтанела и др.

Поради характеристиките на ултра звукова вълнаоргани могат да бъдат изследвани за скрининг онкологични патологии, дифузни променив тъканите, наличие на камъни в жлъчката, пикочен мехур, както и бъбреците, вродени и придобити структурни аномалии, натрупване на патологична течност.

Ограничения за изследването са органи с наличие на газове в тях, като стомаха и червата.

Предимства на ултразвуковата диагностика

Основното предимство на изследването е безопасността на ултразвуковия лъч. Предимства:

• висока точност и информативност;
• диагностика на развитието на заболявания в началния етап;
• няма ограничения за броя на манипулациите, така че става възможно да се следи състоянието на органа във времето след консервативно или хирургично лечение;
• отсъствие излагане на радиация, благодарение на което може да се предписва на новородени деца.

Как се извършва ултразвук?

Пациентът се поставя на дивана и се иска да свали дрехите си от предвиденото място за изследване. В зависимост от това коя област изисква изследване, има няколко метода за извършване на процедурата:

1. Трансабдоминално – пациентът кожатананася се специален гел, сензорът се повдига, нанася се върху кожата и се движи по повърхността.
2. Трансвагинален - удължен сензор се потапя в презерватив, нанася се малко гел и се вкарва във влагалището на жената. Тази техника е най-информативна, тъй като тя се вписва най-близо до изследваните структури.
3. Трансректално - върху удължен сензор се поставя презерватив, нанася се гел и се вкарва в ректума. Обикновено се извършва при мъже за детайлно изследване на простатната жлеза.

Ултразвукът е информативен диагностичен метод, но не трябва сами да интерпретирате резултатите. Квалифициран лекар може да разбере това.

Въведение

Нарастващото значение на визуализацията диагностични техники V клинична практикатрябва да се обясни на студентите по медицина вече при ранни стадииобразование. Широкото разпространение и неинвазивният характер на сонографията изисква днес да запознае утрешните лекари с това относително безопасен метод. Не е тайна, че преобладаващата част от специалистите по ултразвукова диагностика са преминали и преминават първична специализация на работното място, т.е. зад гърба на лекар, провеждащ рутинни посещения на пациенти. Ако имате късмет, ще успеете да видите достатъчно широк обхватпатологии, не - само най-честите заболявания. В резултат на това обучението на лекаря, който се връща от такова обучение, страда от големи пропуски в специалното образование. IN практическа работатой е изправен пред огромен брой въпроси, които изискват незабавен отговор.

В същото време трябва да се подчертае, че всяка сонографска диагноза е толкова добра, колкото е добър ехографът. Погрешната диагноза може да бъде избегната чрез задълбочени познания по анатомия и ултразвукова морфология, безмилостна строгост и, когато е подходящо, сравнение с други образни изследвания. Първоначалният успех („Вече виждам всички паренхимни органи“) не трябва да води до прекомерна самоувереност по време на обучението. Наистина дълбоко познание може да се получи само чрез дългосрочен план самостоятелна работав клиниката, натрупване практически опит, изучаване анатомични особеностинорми и патологии.

В същото време внимателно подготвен дидактически материал, отразяващ много години клиничен опитще стимулира и може би дори вдъхнови много ученици.

Теоретични основи на метода

Звукът е механична надлъжна вълна, при която вибрациите на частиците са в същата равнина като посоката на разпространение на енергията. Вълната носи енергия, но не и материя. Горен лимитзвуков звук - 20000 Hz. Звук с честота над тази стойност се нарича ултразвук. Честотата е броят на пълните трептения (цикли) за период от време от 1 секунда. Единиците за честота са херц (Hz) и мегахерц (MHz). Един херц е една вибрация в секунда. Един мегахерц = 1 000 000 херца. Съвременните ултразвукови апарати използват ултразвук с честота от 2 MHz и по-висока за получаване на изображения.

За получаване на ултразвук се използват специални преобразуватели или преобразуватели, които преобразуват електрическата енергия в ултразвукова енергия. Получаването на ултразвук се основава на обратния пиезоелектричен ефект, упражнения. Същността на ефекта е, че ако се приложи електрическо напрежение към определени материали (пиезоелектрици), тяхната форма ще се промени. За тази цел в ултразвуковите устройства най-често се използват изкуствени пиезоелектрици, като цирконат или оловен титанат. С отсъствие електрически токПиезоелектричният елемент се връща в първоначалната си форма и когато полярността се промени, формата отново ще се промени, но в обратна посока. Ако към пиезоелектричен елемент се приложи бърз променлив ток, елементът ще започне от висока честотасвиват и разширяват (т.е. осцилират), генерирайки ултразвуково поле. Работната честота на преобразувателя (резонансна честота) се определя от съотношението на скоростта на разпространение на ултразвук в пиезоелектрическия елемент към двойната дебелина на този пиезоелектричен елемент. Откриването на отразени сигнали се основава на директния пиезоелектричен ефект. Връщащите се сигнали карат пиезоелектричния елемент да трепти и по краищата му да се появи променлив електрически ток. В този случай пиезоелектричният елемент функционира като ултразвуков сензор. Обикновено ултразвуковите устройства използват едни и същи елементи за излъчване и приемане на ултразвук. Следователно термините „преобразувател“, „преобразувател“, „сензор“ са синоними.

За разлика от електромагнитните вълни (светлина, радиовълни и т.н.), звукът изисква среда за разпространение - той не може да се разпространява във вакуум. Както всички вълни, звукът може да бъде описан с редица параметри. Освен честота, това са дължина на вълната, скорост на разпространение в средата, период, амплитуда и интензитет. Честотата, периодът, амплитудата и интензитетът се определят от източника на звука, скоростта на разпространение се определя от средата, а дължината на вълната се определя както от източника на звук, така и от средата.

Периодът е времето, необходимо за получаване на един пълен цикъл от трептения. Единиците за период са секунда (s) и микросекунда (µs). Една микросекунда е една милионна от секундата. Период (µs) = 1/честота (MHz).

Дължината на вълната е дължината, която една вибрация заема в пространството. Мерните единици са метър (m) и милиметър (mm). Скоростта на ултразвука е скоростта, с която вълната преминава през среда. Единиците за скорост на разпространение на ултразвука са метри в секунда (m/s) и милиметри в микросекунда (mm/µs). Скоростта на разпространение на ултразвука се определя от плътността и еластичността на средата. Скоростта на разпространение на ултразвука се увеличава с увеличаване на еластичността и намаляване на плътността на средата.

Средната скорост на разпространение на ултразвука в тъканите на човешкото тяло е 1540 m/s – повечето апарати за ултразвукова диагностика са програмирани за тази скорост.

Тази стойност, въведена в компютърна програма, се основава на предположението, че скоростта на разпространение на звука в тъканта е постоянна. Звукът обаче преминава през черния дроб със скорост от около 1570 m/s, докато през мастна тъканвърви с по-ниска скорост - около 1476 m/s. Прогнозната средна скорост, която се съхранява в компютъра, причинява известна вариация, но не причинява много изкривявания.

Скоростта на разпространение на ултразвука (C), честотата (f) и дължината на вълната () са свързани помежду си със следното уравнение: C = f x.

Тъй като в нашия случай скоростта се счита за постоянна (1540 m/s), останалите две променливи f са свързани помежду си чрез обратно пропорционална връзка. Колкото по-висока е честотата, толкова по-къса е дължината на вълната и по-малки размерипредмети, които можем да видим.

За да се получи изображение в ултразвуковата диагностика, не е ултразвук, който се излъчва от трансдюсер непрекъснато (постоянна вълна), а ултразвук, излъчван под формата на къси импулси (импулс).

Тези вибрации се излъчват от кристала (пиезоелектричен ефект) като звукова вълна по същия начин, по който звуковите вълни се излъчват от мембрана на високоговорител, въпреки че честотите, използвани в сонографията, не се чуват от човешкото ухо.

В зависимост от целта на приложение монографичната честота може да бъде от 2,0 до 15,0 MHz.

За характеризиране на импулсния ултразвук се използват допълнителни параметри. Скоростта на повторение на импулса е броят импулси, излъчвани за единица време (секунда). Честотата на повторение на импулса се измерва в херци (Hz) и килохерци (kHz).

Продължителността на импулса е времетраенето на един импулс.

Измерва се в секунди (s) и микросекунди (µs).

Коефициентът на заетост е частта от времето, през което се излъчва ултразвук (под формата на импулси).

Разширението на пространствения импулс (SPR) е дължината на пространството, в което е поставен един ултразвуков импулс.

За меките тъкани пространствената дължина на импулса (mm) е равна на произведението от 1,54 (скорост на разпространение на ултразвук в mm/µs) и броя на трептенията (циклите) в импулса (n), делено на честотата в MHz. Или PPI = 1,54xn/f.

Намаляването на пространствената степен на импулса може да бъде постигнато (и това е много важно за подобряване на аксиалната разделителна способност) чрез намаляване на броя на трептенията в импулса или увеличаване на честотата.

Амплитуда ултразвукова вълнае максималното отклонение на наблюдаваната физическа променлива от средната стойност

Интензитетът на ултразвука е съотношението на мощността на вълната към площта, върху която е разпределен ултразвуковият поток. Измерва се във ватове на квадратен сантиметър (W/sq.cm).

При еднаква мощност на излъчване, колкото по-малка е площта на потока, толкова по-висок е интензитетът. Интензитетът също е пропорционален на квадрата на амплитудата. Така че, ако амплитудата се удвои, тогава интензитетът се учетворява. Интензитетът е неравномерен както по площта на потока, така и, в случай на импулсен ултразвук, във времето.

При преминаване през която и да е среда ще има намаляване на амплитудата и интензитета на ултразвуковия сигнал, което се нарича затихване. Затихването на ултразвуковия сигнал се причинява от абсорбция, отражение и разсейване. Единицата за затихване е децибел (dB). Коефициентът на затихване е затихването на ултразвуков сигнал за единица дължина на пътя на този сигнал (dB/cm). Коефициентът на затихване нараства с увеличаване на честотата.

Звуковите вълни от сензора, който се състои от много кристали, проникват в тъканта, отразяват се и се връщат като ехо към сензора. Върнато ехо се преобразува обратно от кристалите в електрически импулси и след това се използва от компютър за конструиране на сонографско изображение.

Пречупването е промяна в посоката на разпространение на ултразвуков лъч, когато той пресече границата на средата с различни скоростиултразвукова аддукция. Синусът на ъгъла на пречупване е равен на произведението на синуса на ъгъла на падане със стойността, получена чрез разделяне на скоростта на разпространение на ултразвука във втората среда на скоростта в първата. Синусът на ъгъла на пречупване и, следователно, самият ъгъл на пречупване, толкова по-голяма е разликата в скоростите на разпространение на ултразвука в две среди. Пречупване не се наблюдава, ако скоростите на разпространение на ултразвука в две среди са равни или ъгълът на падане е 0. Говорейки за отражение, трябва да се има предвид, че в случай, когато дължината на вълната е много повече размеринеравности на отразяващата повърхност, възниква огледално отражение.

Друг важен параметър за околната среда е акустичната устойчивост.

Акустичното съпротивление е произведение от плътността на средата и скоростта на разпространение на ултразвука. Съпротивление (Z) = плътност () x скорост на разпространение (C).

Когато ултразвукът преминава през тъкан на границата на среди с различно акустично съпротивление и скорост на ултразвук, възникват явленията отражение, пречупване, разсейване и абсорбция. В зависимост от ъгъла се говори за перпендикулярно и косо (под ъгъл) падане на ултразвуковия лъч. Когато ултразвуковият лъч пада под наклон, се определят ъгълът на падане, ъгълът на отражение и ъгълът на пречупване. Ъгълът на падане е равен на ъгъла на отражение. Когато ултразвуковият лъч пада перпендикулярно, той може да бъде напълно отразен или частично отразен, частично преминал през границата на две среди; в този случай посоката на преминаване на ултразвука от една среда в друга не се променя. Интензитетът на отразения ултразвук и ултразвука, който е преминал границата на средата, зависи от първоначалния интензитет и разликата в акустичното съпротивление на средата. Съотношението на интензитета на отразената вълна към интензитета на падащата вълна се нарича коефициент на отражение. Съотношението на интензитета на ултразвуковата вълна, преминаваща през границата на средата, към интензитета на падащата вълна се нарича коефициент на ултразвукова проводимост. Така, ако тъканите имат различна плътност, но еднакво акустично съпротивление, няма да има ултразвуково отражение. От друга страна, при голяма разлика в акустичното съпротивление, интензитетът на отражение клони към 100%. Пример за това е страницата въздух/мека тъкан. На границата на тези среди се получава почти пълно отразяване на ултразвука. За подобряване на проводимостта на ултразвук в тъканите на човешкото тяло се използват свързващи среди (гел). Звуковите вълни се отразяват от интерфейса между среди с различна акустична плътност (т.е. различно разпространение на звука). Отражението на звуковите вълни е пропорционално на разликата в акустичната плътност: умерена разлика ще отрази и ще върне част от звуковия лъч към трансдюсера, останалите звукови вълни ще бъдат предадени и ще проникнат по-навътре в по-дълбоките слоеве на тъканта. Ако разликата в акустичната плътност е по-голяма, интензитетът на отразения звук също се увеличава, а интензитетът на звука, който прониква по-нататък, намалява пропорционално. Ако акустичната плътност варира значително, звуковият лъч се отразява напълно, което води до пълна акустична сянка (пълно отражение). Акустично засенчване се наблюдава зад кости (ребра), камъни (бъбреци или жлъчен мехур) и газове (газове в червата).

Ехото не се появява, освен ако няма разлика в акустичната плътност на съседната среда: хомогенните течности (кръв, жлъчка, урина и съдържание на кисти, асцитна течност и плеврален излив) се появяват като ехо-отрицателни (черни) структури, например жлъчния мехур и чернодробните съдове.

Процесорът на ултразвуковата машина изчислява дълбочината, на която е възникнало ехото, като записва времевата разлика между моментите на излъчване акустична вълнаи получаване на ехо сигнал. Ехото от тъканите, близки до трансдюсера, се връща по-рано от тези от по-дълбоките тъкани.

Ако дължината на вълната е сравнима с неравностите на отразяващата повърхност или има нехомогенност на самата среда, възниква ултразвуково разсейване. При обратното разсейване ултразвукът се отразява в посоката, от която идва първоначалният лъч. Интензитетът на разпръснатите сигнали се увеличава с увеличаване на хетерогенността на средата и увеличаване на честотата (т.е. намаляване на дължината на вълната) на ултразвука. Разсейването зависи сравнително малко от посоката на падащия лъч и следователно позволява по-добра визуализация на отразяващите повърхности, да не говорим за паренхима на органите. За да може отразеният сигнал да бъде правилно разположен на екрана, е необходимо да се знае не само посоката на излъчвания сигнал, но и разстоянието до рефлектора. Това разстояние е равно на 1/2 от произведението на скоростта и ултразвука в средата и времето между излъчването и приемането на отразения сигнал. Произведението от скоростта и времето се разделя наполовина, тъй като ултразвукът преминава по двоен път (от излъчвателя до рефлектора и обратно) и се интересуваме само от разстоянието от излъчвателя до рефлектора.

В същото време, преди да се върне към сензора, ехото може да бъде отразено напред-назад няколко пъти, което отнема време за пътуване, което не съответства на разстоянието до мястото, откъдето е възникнало. Процесорът на ултразвуковия апарат погрешно поставя тези реверберационни сигнали в по-дълбок слой.

Приложение в общата медицинска практика

Известно е, че преминаването на ултразвук през биологични обекти предизвиква два вида ефекти: механични и термични. Поглъщането на енергията на звукова вълна води до нейното затихване, а освободената енергия се трансформира в топлина. Освен това тежестта на нагряване е взаимосвързана с интензитета на ултразвуковото излъчване. Специален случай на биологичните ефекти на ултразвука е кавитацията. В този случай в обработената с ултразвук течност се образуват много пулсиращи мехурчета, пълни с газ, пара или смес от двете.

Ориз. 1. Обект на изследване на Американския институт по ултразвук в медицината

Американският институт по ултразвук в медицината, въз основа на преглед на проучванията на ефектите на ултразвука върху растителни и животински клетки, направи следното изявление през 1993 г.: „Никога не е имало документирани биологични ефекти при пациенти или оператори на устройства, причинени от облъчване ( ултразвук) с интензитета, характерен за съвременните ултразвукови диагностични инсталации. Въпреки че е възможно такива биологични ефекти да бъдат идентифицирани в бъдеще, настоящите доказателства сочат, че ползата за пациента от разумното използване на диагностичен ултразвук превишава потенциалния риск, ако има такъв.

Има непрекъснато усъвършенстване на ултразвуковите диагностични апарати и бързо развитие на ултразвуковата диагностика.

Изглежда обещаващо по-нататъшното подобряване на доплеровите техники, особено като мощен доплер и цветно доплерово изображение на тъкани.

Цветова опция Доплерово картографиранеполучи името "енергиен доплер" (Power Doppler). При мощния доплер не се определя стойността на доплеровото изместване в отразения сигнал, а неговата енергия. Този подход дава възможност да се повиши чувствителността на метода към ниски скорости, което го прави почти независим от ъгъла, но с цената на загуба на възможността да се определи абсолютната стойност на скоростта и посоката на потока.

В бъдеще триизмерната ехография може да стане много важна област на ултразвуковата диагностика. Днес в търговската мрежа има няколко ултразвукови диагностични устройства, които позволяват реконструкция на триизмерно изображение, но въпросът за клиничното значение на тази посока остава отворен.

В края на шейсетте години на миналото хилядолетие за първи път се използват ултразвукови контрастни вещества. За визуализация на дясното сърце в момента има наличен в търговската мрежа контраст „Echovist" (Schering). Следващото поколение лекарство, получено чрез намаляване на размера на контрастните частици, може да бъде рециклирано в кръвоносна системалице („Левовист“, Шеринг). Този контраст значително подобрява доплеровия сигнал, както спектрален, така и цветен, което може да бъде от съществено значение за оценка на туморния кръвен поток.

Използването на ултратънки сензори в интракавитарната ехография отваря нови възможности за изследване на кухи органи и структури. В същото време, широко приложениеТази техника е ограничена от високата цена на специализирани сензори, които освен това могат да се използват за изследване ограничен брой пъти.

Много обещаващо направление за обективизиране на информацията, получена по време на ултразвук, е компютърната обработка на изображения. В този случай става възможно да се подобри точността на диагностиката на незначителни структурни промени в паренхимните органи. Въпреки това, получените до момента резултати нямат значимо клинично значение.

Основна информация за използваното оборудване

Като типичен пример за сонографско оборудване, разгледайте дизайна на устройство от среден клас (фиг. 2).

Ориз. 2. Контролен панел за ултразвуково устройство (Toshiba)

На първо място, трябва да въведете правилно името на пациента (A, B), за да можете правилно да идентифицирате изображението в бъдеще. Бутоните за промяна на програмата за обработка на изображения (C) или сензора Lsugopa (D) се намират в горната половина на контролния панел. На повечето панели клавишът ЗА ЗАМРАЗЯВАНЕ (E) се намира в долния десен ъгъл. След натискането му ултразвуковото изображение замръзва в реално време. Препоръчваме да държите левия си пръст готов през цялото време. Това намалява всяко забавяне при спиране на желаното изображение за измерване, изследване или отпечатване. Контролът GAIN (F) се използва за общо подобряване на получените ехо сигнали. За селективно управление на ехото на различни дълбочини, усилването може да се променя селективно с помощта на плъзгачи (G), компенсирайки свързаните с дълбочината загуби на сигнал. С помощта на копчето (I) можете да местите изображението нагоре или надолу, да увеличавате или намалявате размера на зрителното поле и да поставяте маркировки или маркери за измерване навсякъде на екрана. Режимът на работа “kolobok” (измерване или въвеждане на коментари) се настройва със съответните клавиши. За да се улесни последващото изследване на сонограмата, се препоръчва преди показване на изображението на принтера (M), да изберете подходящия маркер за тяло (L) и да използвате „разцвета“ (I), за да маркирате позицията на сензора. Останалите функции не са толкова важни и могат да бъдат научени по-късно, докато работите с устройството.

Сърцето на съвременните ехографски комплекси е основният импулсен генератор (в модерни устройства- мощен процесор), който управлява всички системи ултразвуков апарат. Импулсният генератор изпраща електрически импулси към трансдюсера, който генерира ултразвуков импулс и го изпраща към тъканта, приема отразените сигнали, преобразувайки ги в електрически вибрации. След това тези електрически трептения се изпращат към радиочестотен усилвател, към който обикновено се свързва регулатор на усилването на времевата амплитуда (TAG, регулатор за компенсиране на дълбочината на тъканната абсорбция).Поради факта, че затихването на ултразвуковия сигнал в тъканта се извършва според експоненциален закон, яркостта на обектите на екрана нараства прогресивно с увеличаване на дълбочината. С помощта на линеен усилвател, т.е. усилвател, който пропорционално усилва всички сигнали, би довел до свръхусилване на сигналите в непосредствена близост до сензора, когато се опитва да подобри изображението на дълбоки обекти. Използването на логаритмични усилватели може да реши този проблем. Ултразвуковият сигнал се усилва пропорционално на времето на забавяне на връщането му - колкото по-късно се връща, толкова по-силно е усилването. По този начин използването на VAG дава възможност да се получи изображение на екрана със същата яркост в дълбочина. Така усиленият RF електрически сигнал след това се подава към демодулатора, където се коригира и филтрира и отново се усилва от видео усилвател и се изпраща към екрана на монитора.

За да запазите изображението на екрана на монитора, е необходима видео памет. Тя може да бъде разделена на аналогова и цифрова. Първите монитори направиха възможно представянето на информация в аналогова бистабилна форма. Устройство, наречено дискриминатор, дава възможност за промяна на прага на дискриминация - сигнали, чийто интензитет е под прага на дискриминация, не преминават през него и съответните области на екрана остават тъмни. Сигнали, чийто интензитет надвишава прага на дискриминация, се представят на екрана като бели точки. В този случай яркостта на точките не зависи от абсолютната стойност на интензитета на отразения сигнал - всички бели точки имат еднаква яркост. С този метод на представяне на изображението - той беше наречен "бистабилен" - границите на органи и структури с висока отразяваща способност (например бъбречния синус) бяха ясно видими, но не беше възможно да се оцени структурата на паренхимните органи. Появата през 70-те години на устройства, които направиха възможно предаването на нюанси на екрана на монитора сиво, бележи началото на ерата на инструментите в сивата скала. Тези устройства позволиха да се получи информация, която беше недостижима при използване на устройства с бистабилно изображение. Развитието на компютърните технологии и микроелектрониката скоро направи възможно преминаването от аналогови изображения към цифрови. Цифровите изображения в ултразвуковите машини се формират на големи матрици (обикновено 512x512 пиксела) с брой нива на сивото 16-32-64-128-256 (4-5-6-7-8 бита). При визуализиране на дълбочина 20 cm върху матрица 512x512 пиксела, един пиксел ще съответства на линейни размери от 0,4 mm. При съвременните устройства има тенденция за увеличаване на размера на дисплеите без загуба на качество на изображението и при устройства от среден клас (12 инча<30 см по диагонали) экран становится обычным явле­нием.

Катодната тръба на ултразвуковото устройство (дисплей, монитор) използва рязко фокусиран лъч от електрони, за да произведе ярко петно ​​върху екран, покрит със специален фосфор. С помощта на отклоняващи плочи това място може да се мести по екрана. При сканиране от тип А (A - вместо английската дума „амплитуда“ (Amplitude)), разстоянието от сензора се нанася по едната ос, а интензитетът на отразения сигнал се нанася по другата. В съвременните устройства сканирането от тип А практически не се използва. Сканирането от тип B (B - вместо английската дума "яркост") ви позволява да получите информация по линията на сканиране за интензитета на отразените сигнали под формата на разлики в яркостта на отделните точки, съставляващи тази линия. тип (понякога TM) сканиране (M - вместо това английската дума "движение" (Motion) ви позволява да регистрирате движението (движението) на отразяващи структури във времето. В този случай, вертикално, движения на отразяващи структури под формата на точки от различни яркостта се записва, а хоризонтално - изместването на позицията на тези точки във времето.За да се получи двуизмерно томографско изображение, е необходимо линията на сканиране да се движи по равнината на сканиране по един или друг начин.В устройствата за бавно сканиране, това се постига чрез ръчно преместване на сензора по повърхността на тялото на пациента.

Използваните в момента сонографски апарати могат да работят с различни видове сензори, което им позволява да се използват както в ултразвукова зала, така и в интензивни и спешни отделения. Сензорите обикновено се съхраняват на багажник от дясната страна на машината.

Ултразвуковите сензори са сложни устройства и в зависимост от начина на сканиране на изображението се разделят на сензори за бавно сканиращи устройства (едноелементни) и бързо сканиращи (сканиране в реално време) - механични и електронни. Механичните датчици могат да бъдат едно- или многоелементни (пръстенести). Сканирането на ултразвуковия лъч може да се постигне чрез завъртане на елемента, завъртане на елемента или завъртане на акустичното огледало. Изображението на екрана в този случай има формата на сектор (секторни сензори) или кръг (кръгли сензори). Електронните сензори са многоелементни и в зависимост от формата на полученото изображение могат да бъдат секторни, линейни, изпъкнали (конвексни). Сканирането на изображението в секторен сензор се постига чрез люлеене на ултразвуковия лъч с едновременното му фокусиране. Секторните сензори произвеждат ветрилообразно изображение, което е тясно близо до сензора и се разширява с увеличаване на дълбочината. Такова различно разпространение на звука може да се постигне чрез механично движение на пиезоелектрични елементи. Сензорите, използващи този принцип, са по-евтини, но имат слаба устойчивост на износване. Електронният вариант (фазов контрол) е по-скъп и се използва предимно в кардиологията. Работната им честота е 2,5-3,0 MHz. Смущенията, свързани с отразяването на звука от ребрата, могат да бъдат избегнати чрез поставяне на сензора в междуребрените пространства и избор на оптимална дивергенция на лъча в диапазона от 60-90° за увеличаване на дълбочината на проникване. Недостатъците на тези типове сензори са ниска разделителна способност в близкото поле, намаляване на броя на сканиращите линии с увеличаване на дълбочината (пространствена разделителна способност) и трудност при работа.

При линейни и изпъкнали сензори сканирането на изображението се постига чрез възбуждане на група елементи с тяхното поетапно движение по протежение на антенната решетка с едновременно фокусиране.

Едноелементен дисковиден преобразувател в режим на непрекъснато излъчване произвежда ултразвуково поле, чиято форма се променя в зависимост от разстоянието. В някои случаи могат да се наблюдават допълнителни ултразвукови „потоци“, наречени странични лобове. Разстоянието от диска по дължината на близкото поле (зона) се нарича близка зона. Зоната отвъд близката граница се нарича далечна. Изгарянето в близката зона е равно на отношението на квадрата на диаметъра на преобразувателя към 4 дължини на вълната. В далечната зона диаметърът на ултразвуковото поле се увеличава. Мястото, където ултразвуковият лъч се стеснява най-много, се нарича зона на фокусиране, а разстоянието между трансдюсера и зоната на фокусиране се нарича фокусно разстояние. Има различни начини за фокусиране на ултразвуковия лъч. Най-простият начин за фокусиране е акустична леща. С негова помощ можете да фокусирате ултразвуковия лъч на определена дълбочина, която зависи от кривината на лещата. Този метод на фокусиране не ви позволява бързо да промените фокусното разстояние, което е неудобно при практическа работа.

Друг метод за фокусиране е използването на акустично огледало. В този случай, като променим разстоянието между огледалото и трансдюсера, ще променим фокусното разстояние. В съвременните устройства с многоелементни електронни сензори основата за фокусиране е електронното фокусиране. С електронна система за фокусиране можем да променим фокусното разстояние от арматурното табло, но за всяко изображение ще имаме само една фокусна зона.

Тъй като за получаване на изображения се използват много къси ултразвукови импулси, излъчвани 1000 пъти в секунда (честота на повторение на импулса 1 kHz), устройството работи 99,9% от времето като приемник на отразени сигнали. При наличието на такъв резерв от време е възможно да се програмира устройството по такъв начин, че при първото получаване на изображението да се избере близката фокусна зона и информацията, получена от тази зона, да се запази. Следваща - изберете следващата фокусна зона, получете информация, запазете. И така нататък. Резултатът е комбинирано изображение, което е фокусирано в цялата му дълбочина. Трябва обаче да се отбележи, че този метод на фокусиране изисква значително време за получаване на едно изображение (кадър), което води до намаляване на кадровата честота и трептене на изображението. Защо се отделят толкова много усилия за фокусиране на ултразвуковия лъч? Факт е, че колкото по-тесен е лъчът, толкова по-добра е страничната (страничната) разделителна способност. Страничната разделителна способност е минималното разстояние между два обекта, разположени перпендикулярно на посоката на разпространение на енергията, които се представят на екрана на монитора като отделни структури. Страничната разделителна способност е равна на диаметъра на ултразвуковия лъч. Аксиалната разделителна способност е минималното разстояние между два обекта, разположени по посока на разпространение на енергията, които се представят на екрана на монитора като отделни структури. Аксиалната разделителна способност зависи от пространствения обхват на ултразвуковия импулс - колкото по-къс е импулсът, толкова по-добра е разделителната способност. За съкращаване на импулса се използва както механично, така и електронно затихване на ултразвукови вибрации. По правило аксиалната разделителна способност е по-добра от страничната разделителна способност.

Понастоящем устройствата за бавно (ръчно, сложно) сканиране представляват само исторически интерес. Те умряха морално с появата на устройства за бързо сканиране (устройства, работещи в реално време). Основните им компоненти обаче се запазват в съвременните устройства (естествено, използвайки съвременна елементна база).

Устройствата за бързо сканиране или както по-често се наричат ​​устройства в реално време вече напълно замениха устройствата за бавно или ръчно сканиране. Това се дължи на редица предимства, които тези устройства имат: възможност за оценка на движението на органи и структури в реално време (т.е. в почти един и същи момент от време); рязко намаляване на времето, прекарано в изследвания; способността да се провеждат изследвания през малки акустични прозорци. Ако устройствата за бавно сканиране могат да бъдат сравнени с камера (получаване на неподвижни изображения), то устройствата в реално време могат да бъдат сравнени с киното, където неподвижните изображения (кадри) се заменят с висока честота, създавайки впечатление за движение. Устройствата за бързо сканиране използват, както бе споменато по-горе, механични и електронни секторни сензори, електронни линейни сензори, електронни изпъкнали (изпъкнали) сензори и механични радиални сензори. Преди известно време трапецовидни сензори се появиха на редица устройства, чието зрително поле имаше трапецовидна форма, но те не показаха никакви предимства пред изпъкнали сензори, но самите те имаха редица недостатъци.

В момента най-добрият сензор за изследване на коремните органи, ретроперитонеалното пространство и таза е конвексният. Има сравнително малка контактна повърхност и много голямо зрително поле в средната и далечната зона, което улеснява и ускорява изследването.

Работните честоти на такива сензори варират от 2,5 MHz (при пациенти със затлъстяване) до 5 MHz (при слаби пациенти), със средна стойност от 3,5-3,75 MHz. Този дизайн може да се разглежда като компромис между линейни и секторни сензори. Конвексният сензор осигурява широко близко и далечно поле на изображението и е по-лесен за работа от секторния сензор. Въпреки това, плътността на сканиращите линии намалява с увеличаване на разстоянието от сензора. При сканиране на горните коремни органи трансдюсерът трябва да се манипулира внимателно, за да се избегне акустично засенчване от долните ребра.

При сканиране с ултразвуков лъч резултатът от всяко пълно преминаване на лъча се нарича рамка. Рамката е оформена от голям брой вертикални линии. Всеки пинг е поне един ултразвуков импулс.

Скоростта на повторение на импулса за получаване на изображение в сива скала в съвременните устройства е 1 kHz (1000 импулса в секунда). Съществува връзка между честотата на повторение на импулса (PRF), броя на редовете, образуващи рамка, и броя на кадрите за единица време: PRF = брой линии x честота на кадрите. На екрана на монитора качеството на полученото изображение ще се определя по-специално от плътността на линиите. За линеен сензор гъстотата на линиите (линии/см) е съотношението на броя на линиите, образуващи рамка, към ширината на частта от монитора, върху която се формира изображението. Линейните трансдюсери излъчват звукови вълни, успоредни една на друга, и създават правоъгълно изображение. Ширината на изображението и броят на сканиращите линии са постоянни по цялата дълбочина. Предимството на линейните сензори е тяхната добра разделителна способност в близкото поле. Тези сензори се използват предимно при високи честоти (5,0-7,5 MHz и по-високи) за изследване на меките тъкани и щитовидната жлеза. Недостатъкът им е голямата работна площ, което води до появата на артефакти при нанасяне върху извита повърхност на тялото поради попадане на газови мехурчета между сензора и кожата. В допълнение, акустичната сянка, която се образува от ребрата, може да развали изображението. По принцип линейните трансдюсери не са подходящи за изобразяване на гърдите или горната част на корема. За сензор от секторен тип плътността на линиите (линии/градус) е съотношението на броя на линиите, образуващи рамка, към ъгъла на сектора. Колкото по-висока е честотата на кадрите, зададена в устройството, толкова по-нисък (при дадена честота на повторение на импулса) е броят на линиите, образуващи рамката, толкова по-ниска е плътността на линиите на екрана на монитора, толкова по-ниско е качеството на полученото изображение. Вярно е, че при висока честота на кадрите имаме добра времева разделителна способност, което е много важно за ехокардиографските изследвания.

Ултразвуковият метод на изследване позволява да се получи не само информация за структурното състояние на органите и тъканите, но и да се характеризират потоците в съдовете. Тази способност се основава на ефекта на Доплер - промяна в честотата на приемания звук при движение спрямо околната среда на източника или приемника на звук или звук, разпръснат от тялото. Наблюдава се поради факта, че скоростта на разпространение на ултразвука във всяка хомогенна среда е постоянна. Следователно, ако източникът на звук се движи с постоянна скорост, звуковите вълни, излъчвани в посоката на движение, изглеждат компресирани, увеличавайки честотата на звука. Вълните, излъчвани в обратната посока, се разтягат, причинявайки честотата на звука да намаляване. Чрез сравняване на оригиналната ултразвукова честота с модифицираната е възможно да се определят доплеровите смени и да се изчисли скоростта. Няма значение дали звукът се излъчва от движещ се обект или дали обектът отразява звукови вълни. Във втория случай ултразвуковият източник може да бъде неподвижен (ултразвуков сензор), а движещите се червени кръвни клетки могат да действат като рефлектор на ултразвукови вълни. Доплеровото изместване може да бъде положително (ако рефлекторът се движи към източника на звук) или отрицателно (ако рефлекторът се движи далеч от източника на звук), ако посоката на падане на ултразвуковия лъч не е успоредна на посоката на движение на рефлектора, е необходимо да се коригира Доплеровото изместване чрез косинуса на ъгъла и между падащия лъч и посоката на движение на рефлектора. За получаване на доплерова информация се използват два вида устройства - постоянна вълна и импулсни. В доплеровото устройство с непрекъсната вълна сензорът се състои от два преобразувателя: единият от тях постоянно излъчва ултразвук, а другият постоянно получава отразени сигнали. Приемникът открива доплеровото изместване, което обикновено е -1/1000 от честотата на ултразвуковия източник (чуваем диапазон), и предава сигнала към високоговорителите и. успоредно на монитора за качествена и количествена оценка на кривата. Устройствата с постоянна вълна откриват кръвния поток по почти целия път на ултразвуковия лъч или. с други думи, те имат голям контролен обем. Това може да доведе до получаване на неадекватна информация, когато множество съдове навлязат в контролния обем. Въпреки това, голям контролен обем може да бъде полезен при изчисляване на спада на налягането при клапна стеноза. За да се оцени притока на кръв в определена област, е необходимо да се постави контролен обем в зоната на интерес (например в конкретен съд) под визуален контрол на екрана на монитора. Това може да се постигне с помощта на импулсно устройство. Има горна граница на доплеровото изместване, която може да бъде открита от импулсни инструменти (понякога наричана граница на Найкуист). Това е приблизително 1/2 от честотата на повторение на импулса. Когато се превиши, Доплеровият спектър се изкривява (алиасинг).Колкото по-висока е честотата на повторение на импулса, толкова по-голямо отместване на Доплера може да се определи без изкривяване, но толкова по-ниска е чувствителността на устройството към потоци с ниска скорост.

Поради факта, че ултразвуковите импулси, изпратени в тъканта, съдържат голям брой честоти в допълнение към основната, а също и поради факта, че скоростите на отделните участъци от потока не са еднакви, отразеният импулс се състои от голям брой различни честоти. Използвайки бързото преобразуване на Фурие, честотното съдържание на импулса може да бъде представено под формата на спектър, който може да се покаже на екрана на монитора под формата на крива, където честотите на доплеровото изместване са нанесени хоризонтално, а амплитудата на всеки компонент е изчертан вертикално. С помощта на доплеровия спектър е възможно да се определят голям брой скоростни параметри на кръвния поток (максимална скорост, скорост в края на диастола, средна скорост и т.н.), но тези показатели са зависими от ъгъла и тяхната точност е изключително висока в зависимост от точността на корекцията на ъгъла. И ако при големите неусукани съдове корекцията на ъгъла не създава проблеми, то в малките усукани съдове (туморни съдове) е доста трудно да се определи посоката на потока. За решаването на този проблем са предложени редица почти независими от ъгъла индекси, най-често срещаните от които са индексът на съпротивлението и индексът на пулсатора. Индексът на съпротивление е съотношението на разликата между максималната и минималната скорост към максималния дебит. Индексът на пулсация е съотношението на разликата между максималната и минималната скорост към средната скорост на потока.

Получаването на доплеров спектър с един референтен обем позволява да се оцени кръвния поток в много малка област. Изображението на цветния поток (цветно доплерово картографиране) предоставя 2D информация в реално време за кръвния поток в допълнение към конвенционалното 2D изображение в сива скала. Цветният доплер разширява възможностите на импулсния принцип на получаване на изображения.Отразените от неподвижни структури сигнали се разпознават и представят в сива скала. Ако отразеният сигнал е с честота, различна от излъчената, това означава, че е отразен от движещ се обект. В този случай се определя доплеровото изместване, неговият знак и стойността на средната скорост. Тези параметри се използват за определяне на цвета, неговата наситеност и яркост. Обикновено посоката на потока към сензора е кодирана в червено, а тази на дозатора е кодирана в синьо. Яркостта на цвета се определя от скоростта на потока.

За правилното интерпретиране на ултразвуково изображение е необходимо познаване на физическите свойства на звука, които са в основата на образуването на артефакти.

Артефакт в ултразвуковата диагностика е появата на несъществуващи структури в изображението, липсата на съществуващи структури, неправилно разположение на структурите, неправилна яркост на структурите, неправилни очертания на структурите, неправилни размери на структурите.

Реверберацията, един от най-често срещаните артефакти, възниква, когато ултразвуков импулс удари между две или повече отразяващи повърхности. В този случай част от енергията на ултразвуковия импулс многократно се отразява от тези повърхности, като всеки път частично се връща към сензора на равни интервали. Резултатът от това ще бъде появата на екрана на монитора на несъществуващи отразяващи повърхности, които ще бъдат разположени зад втория рефлектор на разстояние, равно на разстоянието между първия и втория рефлектор. Понякога е възможно да се намали реверберацията чрез промяна на позицията на сензора.

Също толкова важен артефакт е така наречената дистална акустична сянка. Артефакт от акустична сянка се появява зад силно отразяващи или силно абсорбиращи структури. Механизмът на образуване на акустична сянка е подобен на образуването на оптична.

Акустична сянкасе появява като зона с намалена ехогенност (хипоехогенна или анехогенна = черна) и се намира зад силно отразяващи структури, като например съдържаща калций кост. По този начин изследването на органите на горната част на корема е затруднено от долните ребра, а долната част на таза е затруднена от пубисната симфиза. Този ефект обаче може да се използва за идентифициране на калцирани камъни в жлъчния мехур, камъни в бъбреците и атеросклеротични плаки. Подобна сянка може да бъде причинена от газове в белите дробове или червата.

Артефактът на ехогенна "кометна опашка" се разглежда от редица автори като проява на акустична сянка. На свой ред други източници показват, че този артефакт се наблюдава в случаите, когато ултразвукът причинява собствени вибрации на обекта и е вариант на реверберация. Често се наблюдава зад малки газови мехурчета или малки метални предмети. Артефактът на ехогенната кометна опашка може да попречи на откриването на структури, разположени зад чревни бримки, съдържащи газ. Въздушният артефакт е пречка предимно за идентифициране на органи, разположени ретроперитонеално (панкреас, бъбреци, лимфни възли), зад стомаха или чревните бримки, съдържащи газ.

Поради факта, че не винаги целият отразен сигнал се връща към сензора, се появява артефакт на ефективната отразяваща повърхност, който е по-малък от реалната отразяваща повърхност. Поради този артефакт размерът на камъните, определен чрез ултразвук, обикновено е малко по-малък от истинския размер. Пречупването може да доведе до неправилно показване на обект в полученото изображение. Ако пътят на ултразвуковия преобразувател до отразяващата структура и обратно не е еднакъв, се получава неправилна позиция на обекта в полученото изображение.

Следващата характерна проява е така наречената маргинална сянка зад кистите. Наблюдава се главно зад всички кръгли кухини, които крият звукови вълни по допирателната. Маргиналната сянка се причинява от разсейването и пречупването на звуковата вълна и може да се наблюдава зад жлъчния мехур. Това изисква внимателен анализ, за ​​да се обясни произходът на акустичната сянка като ефект на ръбова сянка, причинен от жлъчния мехур, а не от фокален мастен черен дроб.

Артефактът на страничната сянка е свързан с пречупване и понякога интерференция на ултразвукови вълни, когато ултразвуковият лъч пада тангенциално върху изпъкнала повърхност (киста, цервикален жлъчен мехур) на структура, скоростта на ултразвука в която е значително различна от околната тъкан.

Артефактите, свързани с неправилното определяне на скоростта на ултразвука, възникват поради факта, че действителната скорост на разпространение на ултразвук в определена тъкан е по-голяма или по-малка от средната (1,54 m/s) скорост, за която е програмирано устройството.

Артефактите на дебелината на ултразвуковия лъч са появата, главно в органи, съдържащи течност, на отражения в стените поради факта, че ултразвуковият лъч има определена дебелина и част от този лъч може едновременно да формира изображение на органа и изображение на съседни структури.

Артефактът на дисталното псевдоусилване на сигнала възниква зад структури, които слабо абсорбират ултразвук (течни, съдържащи течност образувания). Относително дистално акустично усилване се установява, когато част от звуковите вълни изминат известно разстояние през хомогенна течност. Поради намаленото ниво на отражение в течността, звуковите вълни се отслабват по-малко от тези, преминаващи през съседни тъкани и имат по-голяма амплитуда. Това води до дистална повишена ехогенност, която се появява като ивица с повишена яркост зад жлъчния мехур, пикочния мехур или дори зад големи съдове като аортата. Това повишаване на ехогенността е физически феномен, който не е свързан с истинските свойства на подлежащите тъкани. Акустичното усилване обаче може да се използва за разграничаване на бъбречни или чернодробни кисти от хипоехогенни тумори.

Контролът на качеството на ултразвуковото оборудване включва определяне на относителната чувствителност на системата, аксиална и странична разделителна способност, мъртва зона, правилна работа на дистанционера, точност на регистрация, правилна работа на VAG, определяне на динамичния диапазон на сивата скала и др. За контрол на качеството на ултразвуковите устройства се използват специални тестови обекти или тъканно-еквивалентни фантоми. Те се предлагат в търговската мрежа, но все още не са разпространени у нас, което прави почти невъзможно извършването на проверка на място на ултразвукова диагностична апаратура.

Ултразвукът е изследване на органи и тъкани с помощта на ултразвукови „вълни“. Преминавайки през тъкани с различна плътност, или по-скоро през границите между различни тъкани, ултразвукът се отразява от тях по различен начин. Специален приемен сензор записва тези промени, превеждайки ги в графично изображение, което може да бъде записано на монитор или специална фотохартия.

Ултразвуковият метод е прост и достъпен и няма противопоказания. Ултразвукът може да се използва многократно през целия период на наблюдение на пациента в продължение на няколко месеца или години. Освен това изследването може да се повтори няколко пъти в рамките на един ден, ако клиничната ситуация го изисква.

Понякога изследването е трудно изпълнимо или не е много информативно поради наличието на следоперативни белези, превръзки, затлъстяване или тежък метеоризъм при пациента. В тези и други случаи нашето отделение може да извърши компютърна томография (CT) или ядрено-магнитен резонанс (MRI). Включително когато патологичните процеси, идентифицирани чрез ултразвук, изискват допълнително изследване с помощта на по-информативни методи за изясняване на диагностиката.

История на ултразвуковия метод

Ултразвукът в природата е открит от италианския учен Лазаро Спаланцани през 1794 г. Той забелязал, че ако ушите на прилепа са покрити, той губи своята ориентация. Ученият предполага, че ориентацията в пространството се осъществява чрез излъчвани и възприемани невидими лъчи. По-късно те бяха наречени ултразвукови вълни.

През 1942 г. немският лекар Теодор Дусик и неговият брат, физикът Фридрих Дусик, се опитват да използват ултразвук за диагностициране на човешки мозъчни тумори.

Първият медицински ултразвуков апарат е създаден през 1949 г. от американския учен Дъглас Хаури.

Особено забележителен е приносът за развитието на ултразвуковата диагностика на Кристиан Андерс Доплер, който в своя трактат „За колометричните характеристики на изследването на двойни звезди и някои други звезди на небето“ предполага съществуването на важен физически ефект, когато честотата на получените вълни зависи от скоростта, с която излъчващият обект се движи спрямо наблюдателя. Това стана основата на доплерографията - техника за промяна на скоростта на кръвния поток с помощта на ултразвук.

Възможности и предимства на ултразвуковия метод

Ултразвукът е широко разпространен диагностичен метод. Не излага пациента на радиация и се счита за безвреден. Ултразвукът обаче има редица ограничения. Методът не е стандартизиран и качеството на изследването зависи от оборудването, използвано за провеждане на изследването, и квалификацията на лекаря. Допълнително ограничение за ултразвука е наднорменото тегло и/или газовете, които пречат на провеждането на ултразвукови вълни.

Ултразвукът е стандартен диагностичен метод, използван за скрининг. В такива ситуации, когато пациентът все още няма заболяване или оплаквания, трябва да се използва ултразвук за ранна предклинична диагностика. Ако вече има известна патология, по-добре е да изберете CT или MRI като методи за изясняване на диагнозата.

Областите на приложение на ултразвука в медицината са изключително широки. За диагностични цели се използва за идентифициране на заболявания на коремните и бъбречните органи, тазовите органи, щитовидната жлеза, млечните жлези, сърцето, кръвоносните съдове, в акушерската и педиатричната практика. Ултразвукът се използва и като метод за диагностика на спешни състояния, изискващи оперативна намеса, като остър холецистит, остър панкреатит, съдова тромбоза и др.

Ултразвукът е предпочитаният диагностичен метод за изследване по време на бременност, т.к Рентгеновите методи на изследване могат да навредят на плода.

Противопоказания за ултразвук

Няма противопоказания за ултразвуково изследване. Ултразвукът е метод на избор за диагностициране на патологични състояния по време на бременност. Ултразвукът е без облъчване и може да се повтаря неограничен брой пъти.

Подготовка

Изследването на коремните органи се извършва на празен стомах (предишното хранене е било не по-рано от 6-8 часа преди изследването), сутрин. Бобовите растения, суровите зеленчуци, черният хляб и млякото трябва да бъдат изключени от диетата за 1-2 дни. Ако сте склонни към образуване на газове, се препоръчва да приемате активен въглен по 1 таблетка 3 пъти на ден, други ентеросорбенти и фестал. Ако пациентът има диабет, е допустима лека закуска (топъл чай, сух бял хляб).

За извършване на трансабдоминално изследване на тазовите органи (пикочен мехур, матка или простата) е необходим пълен пикочен мехур. Препоръчително е да се въздържате от уриниране 3 часа преди изследването или да вземете 300-500 ml вода 1 час преди изследването. При провеждане на интракавитарен преглед (през влагалището при жените - TVUS или през ректума при мъжете - TRUS), напротив, е необходимо да се изпразни пикочният мехур.

Ултразвуковите изследвания на сърцето, кръвоносните съдове и щитовидната жлеза не изискват специална подготовка.

Как се провежда прегледът?

Лекарят или медицинската сестра ще ви поканят в ултразвуковата зала и ще ви помолят да легнете на дивана, излагайки частта от тялото, която се изследва. За най-добро провеждане на ултразвукови вълни лекарят ще нанесе върху кожата специален гел, който не съдържа никакви лекарства и е абсолютно неутрален за тялото.

По време на прегледа лекарят притиска ултразвуковия сензор към тялото в различни позиции. Изображенията ще се показват на монитора и ще се отпечатват на специална термична хартия.

При изследване на кръвоносните съдове ще бъде активирана функцията за определяне на скоростта на кръвния поток с помощта на доплер режим. В този случай изследването ще бъде придружено от характерен звук, отразяващ движението на кръвта през съда.

Трудно е да се повярва, че толкова широкото използване на ултразвука в медицината започва с откриването на неговия травматичен ефект върху живите организми. Впоследствие беше установено, че физическият ефект на ултразвука върху биологичната тъкан зависи изцяло от неговата интензивност и може да бъде стимулиращ или разрушителен. Особеностите на разпространението на ултразвук в тъканите са в основата на ултразвуковата диагностика.

Днес, благодарение на развитието на компютърните технологии, станаха достъпни фундаментално нови техники за обработка на информация, получена с помощта на радиационни диагностични методи. Медицинските изображения, които са резултат от компютърна обработка на изкривявания на различни видове радиация (рентгенови лъчи, магнитен резонанс или ултразвук), получени в резултат на взаимодействие с тъканите на тялото, направиха възможно издигането на диагностиката на ново ниво. Ултразвуковото изследване (ултразвук), което има много предимства, като ниска цена, липса на вредни ефекти от йонизация и разпространение, го отличава благоприятно от другите диагностични техники, но е много малко по-ниско от тях в информационното съдържание.

Физически основи

Заслужава да се отбележи, че много малък процент от пациентите, които прибягват до ултразвукова диагностика, се чудят какво е ултразвук, какви принципи се използват за получаване на диагностична информация и каква е нейната надеждност. Липсата на такава информация често води до подценяване на опасността от диагнозата или, напротив, до отказ от изследване, поради погрешното мнение, че ултразвукът е вреден.

По същество ултразвукът е звукова вълна, чиято честота е над прага, който човешкият слух може да възприеме. Ултразвукът се основава на следните свойства на ултразвука - способността да се разпространява в една посока и едновременно да пренася определено количество енергия. Въздействието на еластичните вибрации на ултразвукова вълна върху структурните елементи на тъканите води до тяхното възбуждане и по-нататъшно предаване на вибрации.

По този начин възниква образуването и разпространението на ултразвукова вълна, чиято скорост на разпространение напълно зависи от плътността и структурата на изследваната среда. Всеки тип тъкан в човешкото тяло има акустично съпротивление с различна интензивност. Течността, предлагаща най-малко съпротивление, е оптималната среда за разпространение на ултразвукови вълни. Например, при честота на ултразвукова вълна 1 MHz, нейното разпространение в костната тъкан ще бъде само 2 mm, а в течна среда - 35 cm.

При формиране на ултразвуково изображение се използва още едно свойство на ултразвука - той се отразява от среди с различно акустично съпротивление. Тоест, ако в хомогенна среда ултразвуковите вълни се разпространяват изключително праволинейно, тогава когато на пътя се появи обект с различен праг на съпротивление, те се отразяват частично. Например, при преминаване на границата, разделяща мека тъкан от кост, се отразява 30% от ултразвуковата енергия, а при преминаване от мека тъкан в газова среда се отразяват почти 90%. Именно този ефект прави невъзможно изследването на кухи органи.

важно! Ефектът от пълното отразяване на ултразвуковата вълна от въздушната среда налага използването на контактен гел по време на ултразвуково изследване, което елиминира въздушната междина между скенера и повърхността на тялото на пациента.

Ултразвукът се основава на ефекта на ехолокацията. Генерираният ултразвук е показан в жълто, а отразеният ултразвук е показан в синьо.

Видове ултразвукови сензори

Има различни видове ултразвук, чиято същност е използването на ултразвукови сензори (конвертори или преобразуватели), които имат различни конструктивни характеристики, които причиняват някои разлики във формата на резултантния срез. Ултразвуковият сензор е устройство, което излъчва и приема ултразвукови вълни. Формата на лъча, излъчван от преобразувателя, както и неговата разделителна способност са определящи при последващото производство на висококачествени компютърни изображения. Какви видове ултразвукови сензори има?

Разграничават се следните видове:

• линеен Формата на изрязване, получена в резултат на използването на такъв сензор, изглежда като правоъгълник. Поради високата разделителна способност, но недостатъчната дълбочина на сканиране, такива сензори са предпочитани при провеждане на акушерски прегледи, изследване на състоянието на кръвоносните съдове, млечната и щитовидната жлеза;
• секторни Картината на монитора има формата на триъгълник. Такива сензори имат предимства, когато е необходимо да се изследва голямо пространство от малка налична площ, например при изследване през междуребрието. Използват се предимно в кардиологията;
• изпъкнал. Срезът, получен при използване на такъв сензор, има форма, подобна на първия и втория тип. Дълбочината на сканиране от около 25 cm позволява да се използва за изследване на дълбоко разположени органи, например тазови органи, коремна кухина и тазобедрени стави.

В зависимост от целта и областта на изследването могат да се използват следните ултразвукови сензори:

• трансабдоминален. Сензор, който сканира директно от повърхността на тялото;
• трансвагинален. Предназначен за изследване на женските репродуктивни органи директно през вагината;
• трансвезикален. Използва се за изследване на кухината на пикочния мехур през пикочния канал;
• трансректален. Използва се за изследване на простатната жлеза чрез въвеждане на трансдюсер в ректума.

важно! По правило се извършва ултразвуково изследване с помощта на трансвагинален, трансректален или трансвезикален сензор, за да се изяснят данните, получени чрез трансабдоминално сканиране.

Видове ултразвукови сензори, използвани за диагностика

Режими на сканиране

Начинът, по който се показва информацията, получена в резултат на сканиране, зависи от използвания режим на сканиране. Съществуват следните режими на работа на ултразвуковите скенери.

А-режим

Най-простият режим, който ви позволява да получите едноизмерно изображение на ехо сигнали под формата на нормална амплитуда на трептене. Всяко увеличение на пиковата амплитуда съответства на увеличаване на степента на отражение на ултразвуковия сигнал. Поради ограниченото съдържание на информация ултразвуковото изследване в А-режим се използва само в офталмологията, за получаване на биометрични показатели на очните структури, както и за извършване на ехоенцефалограми в неврологията.

М режим

До известна степен М-режимът е модифициран А-режим. При което по вертикалната ос се отразява дълбочината на изследваната зона, а по хоризонталната ос се отразяват промените в импулсите, настъпили в определен период от време. Методът се използва в кардиологията за оценка на промените в кръвоносните съдове и сърцето.

B-режим

Най-използваният режим днес. Компютърната обработка на ехо сигнала позволява да се получи изображение в сива скала на анатомичните структури на вътрешните органи, чиято структура и структура позволява да се прецени наличието или отсъствието на патологични състояния или образувания.

D-режим

Спектрална доплерография. Въз основа на оценка на честотното изместване на отражението на ултразвуковия сигнал от движещи се обекти. Тъй като Доплеровият ултразвук се използва за изследване на кръвоносните съдове, същността на Доплеровия ефект е да промени честотата на ултразвуковото отражение от червените кръвни клетки, движещи се от или към сензора. В този случай движението на кръвта в посока на сензора увеличава ехо сигнала, а в обратната посока намалява. Резултатът от такова изследване е спектрограма, която отразява времето по хоризонталната ос и скоростта на движение на кръвта по вертикалната ос. Графичното изображение, разположено над оста, отразява движението на потока към сензора, а под оста - в посока от сензора.

CDK режим

Цветно доплерово картографиране. Отразява записаното честотно изместване под формата на цветно изображение, където потокът, насочен към сензора, е показан в червено, а в обратната посока в синьо. Днес изследването на състоянието на кръвоносните съдове се извършва в дуплексен режим, съчетаващ B- и CDK-режим.

3D режим

Режим на получаване на обемни изображения. За да извършат сканиране в този режим, те използват възможността да записват няколко кадъра, получени по време на изследването, в паметта наведнъж. Въз основа на данни от серия изображения, направени на малки стъпки, системата възпроизвежда триизмерно изображение. 3D ултразвукът намира широко приложение в кардиологията, особено в комбинация с доплер режим, както и в акушерската практика.

4D режим

4D ултразвукът е 3D изображение, което се извършва в реално време. Тоест, за разлика от 3D режима, те получават нестатично изображение, което може да се върти и разглежда от всички страни, а движещ се триизмерен обект. 4D режимът се използва предимно в кардиологията и акушерството за скрининг.

важно! За съжаление, напоследък се наблюдава тенденция за използване на възможностите на четириизмерния ултразвук в акушерството без медицински показания, което, въпреки относителната безопасност на процедурата, категорично не се препоръчва.

Области на използване

Областите на приложение на ултразвуковата диагностика са почти неограничени. Постоянното усъвършенстване на оборудването прави възможно изследването на структури, които преди това са били недостъпни за ултразвук.

Акушерство

Акушерството е областта, в която най-широко се използват ултразвуковите методи за изследване. Основните цели, за които се извършва ултразвук по време на бременност, са:

• определяне на наличието на оплодено яйце в ранните етапи на бременността;
• идентифициране на патологични състояния, свързани с неправилно развитие на бременността (хидатидиформен мол, мъртъв плод, извънматочна бременност);
• определяне на правилното развитие и положение на плацентата;
• фитометрия на плода - оценка на развитието му чрез измерване на анатомичните му части (глава, тръбести кости, коремна обиколка);
• обща оценка на състоянието на плода;
• откриване на аномалии в развитието на плода (хидроцефалия, аненцефалия, синдром на Даун и др.).

Ултразвуково изображение на окото, с помощта на което се диагностицира състоянието на всички елементи на анализатора

Офталмология

Офталмологията е една от областите, в които ултразвуковата диагностика заема отделно място. До известна степен това се дължи на малкия размер на изследваната територия и доста големия брой алтернативни методи за изследване. Използването на ултразвук е препоръчително при идентифициране на патологии на очните структури, особено когато има загуба на прозрачност, когато конвенционалното оптично изследване е абсолютно неинформативно. Орбитата на окото е лесно достъпна за изследване, но процедурата изисква използването на високочестотна апаратура с висока разделителна способност.

Вътрешни органи

Изследване на състоянието на вътрешните органи. При изследване на вътрешни органи ултразвукът се прави с две цели:

• превантивен преглед за идентифициране на скрити патологични процеси;
• целеви изследвания, ако има съмнение за наличие на заболявания от възпалително или друго естество.

Какво показва ултразвукът при изследване на вътрешните органи? На първо място, показател, който ни позволява да оценим състоянието на вътрешните органи, е съответствието на външния контур на изследвания обект с неговите нормални анатомични характеристики. Увеличаването, намаляването или загубата на яснота на контурите показва различни етапи на патологични процеси. Например, увеличаването на размера на панкреаса показва остър възпалителен процес, а намаляването на размера с едновременна загуба на яснота на контурите показва хроничен.

Състоянието на всеки орган се оценява въз основа на неговата функционална цел и анатомични особености. По този начин, когато изследват бъбреците, те анализират не само техния размер, местоположение, вътрешна структура на паренхима, но и размера на pyelocaliceal система, както и наличието на камъни в кухината. Когато изучават паренхимните органи, те гледат на хомогенността на паренхима и съответствието му с плътността на здравия орган. Всички промени в ехосигнала, които не отговарят на структурата, се считат за чужди образувания (кисти, неоплазми, камъни).

Кардиология

Ултразвуковата диагностика намери широко приложение в областта на кардиологията. Изследването на сърдечно-съдовата система ви позволява да определите редица параметри, характеризиращи наличието или отсъствието на аномалии:

• размер на сърцето;
• дебелина на стените на сърдечните камери;
• размер на сърдечните кухини;
• устройство и движение на сърдечните клапи;
• контрактилна активност на сърдечния мускул;
• интензивност на движението на кръвта в съдовете;
• кръвоснабдяване на миокарда.

Неврология

Изследването на мозъка на възрастен с помощта на ултразвук е доста трудно поради физическите свойства на черепа, който има многослойна структура и различна дебелина. Въпреки това, при новородени деца подобни ограничения могат да бъдат избегнати чрез сканиране през отворена фонтанела. Поради липсата на вредни ефекти и неинвазивността ултразвукът е метод на избор в детската пренатална диагностика.

Проучването се провежда както за деца, така и за възрастни

Подготовка

Ултразвуковото изследване (ултразвук) като правило не изисква продължителна подготовка. Едно от изискванията при изследване на коремните и тазовите органи е максималното намаляване на количеството газове в червата. За да направите това, ден преди процедурата трябва да изключите от диетата си храни, които причиняват образуване на газове. При хронични храносмилателни разстройства се препоръчва приема на ензимни лекарства (Festal, Mezim) или лекарства, които премахват подуването (Espumizan).

Изследването на тазовите органи (матка, придатъци, пикочен мехур, простатна жлеза) изисква максимално напълване на пикочния мехур, който при уголемяване не само избутва червата настрани, но и служи като своеобразен акустичен прозорец, позволяващ ясна визуализация на анатомичните структури, разположени зад него. Храносмилателните органи (черен дроб, панкреас, жлъчен мехур) се изследват на празен стомах.

Трансректалното изследване на простатната жлеза при мъжете изисква специална подготовка. Тъй като ултразвуковият сензор се вкарва през ануса, непосредствено преди диагнозата е необходимо да се направи почистваща клизма. Трансвагиналното изследване при жени не изисква пълнене на пикочния мехур.

Техника на изпълнение

Как се прави ултразвук? Противно на първото впечатление, създадено от пациента, лежащ на дивана, движенията на сензора по повърхността на корема далеч не са хаотични. Всички движения на сензора са насочени към получаване на изображение на изследвания орган в две равнини (сагитална и аксиална). Положението на сензора в сагиталната равнина позволява да се получи надлъжно сечение, а в аксиалната равнина - напречно.

В зависимост от анатомичната форма на органа, изображението му на монитора може да варира значително. По този начин формата на матката в напречно сечение е овална, а в надлъжно сечение е крушовидна. За да се осигури пълен контакт на сензора с повърхността на тялото, върху кожата периодично се нанася гел.

Изследването на коремните и тазовите органи трябва да се извършва в легнало положение. Изключение правят бъбреците, които се изследват първо в легнало положение, като пациентът се обръща първо на едната страна, а след това на другата, след което сканирането продължава в изправено положение. По този начин може да се оцени тяхната подвижност и степен на разместване.

Трансректалното изследване на простатата може да се извърши във всяка удобна за пациента и лекаря позиция (на гърба или настрани)

Защо да направите ултразвук? Съвкупността от положителни аспекти на ултразвуковата диагностика дава възможност да се извърши изследването не само при съмнение за наличието на някакво патологично състояние, но и с цел провеждане на рутинен превантивен преглед. Въпросът къде да се направи изследването няма да предизвика никакви затруднения, тъй като всяка клиника днес разполага с такова оборудване. Въпреки това, когато избирате медицинска институция, трябва да разчитате преди всичко не на техническото оборудване, а на наличието на професионални лекари, тъй като качеството на ултразвуковите резултати в по-голяма степен от други диагностични методи зависи от медицинския опит.

Ултразвуково изследване (ехография, сонография)е най-използваният образен метод в медицинската практика, поради значителните си предимства: липса на облъчване, неинвазивност, мобилност и достъпност. Методът не изисква използването на контрастни вещества, а ефективността му не зависи от функционалното състояние на бъбреците, което е от особено значение в урологичната практика.

В момента се използва в практическата медицина ултразвукови скенери,работа в реално време, с изграждане на изображения в сива скала. Работата на устройствата осъществява физическия феномен ехолокация. Отразената ултразвукова енергия се улавя от сканиращия сензор и се преобразува в електрическа енергия, която индиректно формира визуален образ на екрана на ултразвуковото устройство в палитра от сиви нюанси както в двуизмерни, така и в триизмерни изображения.

Когато ултразвуковата вълна преминава през хомогенна течна среда, отразената енергия е минимална, така че на екрана се образува черно изображение, което се нарича безехова структура. В случай, че течността се съдържа в затворена кухина (киста), най-отдалечената от ултразвуковия източник стена се визуализира по-добре, а непосредствено зад нея се образува ефект на дорзално усилване, което е важен признак за течния характер на образуванието. в процес на проучване. Високата хидрофилност на тъканите (зони на възпалителен оток, туморна тъкан) също води до образуване на изображения в нюанси на черно или тъмно сиво, което се свързва с ниската енергия на отразения ултразвук. Тази структура се нарича хипоехогенна. За разлика от флуидните структури, хипоехогенните образувания нямат ефект на дорзално усилване. С увеличаването на импеданса на изследваната структура се увеличава мощността на отразената ултразвукова вълна, което е придружено от образуването на все по-светли нюанси на сивото върху екрана на структурата, наречени хиперехоични. Колкото по-голяма е плътността на ехото (импеданса) на изследвания обем, с толкова по-светли нюанси се характеризира изображението, образувано на екрана. Най-голямата отразена енергия се генерира от взаимодействието на ултразвукова вълна и структури, съдържащи калций (камък, кост) или въздух (газови мехурчета в червата).

Най-добрата визуализация на вътрешните органи е възможна при минимално съдържание на газове в червата, за което ултразвукът се извършва на празен стомах или чрез специални техники, които водят до намаляване на метеоризма. Локализацията на тазовите органи чрез трансабдоминален достъп е възможна само при плътно запълване на пикочния мехур, който в този случай играе ролята на акустичен прозорец, провеждащ ултразвукова вълна от повърхността на тялото на пациента към обекта, който се изследва.

В момента ултразвуковите скенери използват сензори от три модификации с различна форма на локализиращата повърхност: линеен, изпъкналИ секторни- с честота на местоположение от 2 до 14 MHz. Колкото по-висока е честотата на местоположението, толкова по-голяма е разделителната способност на сензора и по-голям е мащабът на полученото изображение. В същото време сензори с висока разделителна способност са подходящи за изследване на повърхностни структури. В урологичната практика това са външните гениталии, тъй като мощността на ултразвуковата вълна намалява значително с увеличаване на честотата.

Задачата на лекаря при провеждане на ултразвукова диагностика е да получи ясен образ на обекта на изследване. За целта се използват различни сонографски подходи и специални модифицирани сензори. Сканирането, извършвано през кожата, се нарича транскутанно. Транскутанно ултразвуково сканиранеорганите на корема и таза традиционно се наричат трансабдоминална сонография.

В допълнение към транскутанното изследване, те често се използват ендокорпорални методи за сканиране,при който сензорът се поставя в човешкото тяло през физиологични отвори. Най-широко използвани са трансвагиналенИ трансректаленсензори, използвани за изследване на тазовите органи. При извършване на трансвагинално ултразвуково изследване са достъпни пикочният мехур, вътрешните полови органи, средната и долната ампуларна част на дебелото черво, Дъгласовата торбичка, част от уретрата и дисталните уретери. С трансректален ултразвук се визуализират вътрешните полови органи, независимо от пола на пациента, пикочния мехур, уретрата по цялата й дължина, везикоуретералните сегменти и тазовите отдели на уретерите.

Трансуретрален достъпне се използва широко поради значителен списък от противопоказания.

В момента се използва все по-често ултразвукови скенери,оборудван с миниатюрни сензори с висока разделителна способност и монтиран в проксималния край на гъвкав уретероскоп. Този метод, т.нар ендолуминална сонография,дава възможност за изследване на всички части на пикочните пътища, което дава ценна диагностична информация за заболявания на пикочопроводната и пиелокалицеалната система на бъбрека.

Ултразвук на кръвоносните съдове на различни органивъзможно благодарение на Доплер ефект,който се основава на регистриране на малки движещи се частици. В клиничната практика този метод е използван през 1956 г. от Satomuru за ултразвук на сърцето. В момента се използват няколко ултразвукови техники за изследване на съдовата система, които се основават на използването на ефекта на Доплер - цветно доплерово картографиране, мощен доплер. Тези техники дават представа за съдовата архитектоника на изследвания обект. Спектралният анализ ви позволява да оцените разпределението на доплер честотните смени и да определите количествените характеристики на скоростта на съдовия кръвен поток. Комбинацията от ултразвуково изображение в сива скала, цветно доплерово картографиране и спектрален анализ се нарича триплексно сканиране.

Доплеровите техники в практическата урология се използват за решаване на широк спектър от диагностични проблеми. Най-разпространената техника цветно доплерово картографиране.Идентифицирането на хаотични съдови структури в образуването на тъканно пространство на бъбрека в повечето случаи показва неговата злокачествена природа. Когато се открие асиметрично увеличение на кръвоснабдяването на патологични хипоехогенни области в простатата, вероятността от нейното злокачествено увреждане се увеличава значително.

Спектрален анализ на кръвния потокИзползва се в диференциалната диагноза на реноваскуларната хипертония. Изследването на показателите за скорост на различни нива на бъбречните съдове: от главната бъбречна артерия до аркуатните артерии - ни позволява да определим причината за артериалната хипертония. При диференциалната диагноза на еректилната дисфункция се използва спектрален доплеров анализ. Тази техника се извършва с помощта на фармакологичен тест. Методологичната последователност включва определяне на показателите за скорост на кръвния поток през кавернозните артерии и дорзалната вена на пениса в покой. Впоследствие, след интракавернозно приложение на лекарството (папаверин, кавердескт и др.), кръвотокът на пениса се измерва повторно и се определят показателите. Сравнението на получените резултати позволява не само да се постави диагноза вазогенна еректилна дисфункция, но и да се разграничи най-интересната съдова връзка - артериална, венозна. Описано е и използването на таблетирани лекарства, които причиняват състояние на подуване.

В съответствие с диагностичните задачи видовете ултразвук се разделят на скрининг, начален и експертен. Скринингови изследваниянасочени към идентифициране на предклиничните стадии на заболяванията, свързани с превантивната медицина и се провеждат върху здрави хора, които са изложени на риск от всякакви заболявания. Първоначален (първичен) ултразвукпровежда се при пациенти, потърсили медицинска помощ поради определени оплаквания. Целта му е да установи причината, анатомичния субстрат на съществуващата клинична картина. Диагностична задача експертен ултразвуке не само да потвърди диагнозата, но в по-голяма степен да установи степента на разпространение и етапа на процеса, участието на други органи и системи в патологичния процес.

Ултразвук на бъбреците.Основният достъп за локализиране на бъбреците е наклоненото поставяне на сензора по средната аксиларна линия. Тази проекция осигурява изображение на бъбрека, сравнимо с това при рентгеново изследване. При сканиране по дългата ос на органа бъбрекът има вид на овална формация с ясни, равномерни контури (фиг. 4.10).

Полипозиционното сканиране с последователно движение на равнината на сканиране дава възможност да се получи информация за всички части на органа, в които се диференцират паренхимът и централно разположеният ехокомплекс. Кортикалният слой има еднаква, леко повишена ехогенност в сравнение с медулата. Медулата или пирамидите върху анатомичен образец на бъбрека изглеждат като триъгълни структури, като основата е обърната към контура на бъбрека, а върхът е обърнат към кухината. Обикновено частта от пирамидата, видима на ултразвук, е около една трета от дебелината на паренхима.

Ориз. 4.10.Сонограма. Нормална бъбречна структура

Ориз. 4.11.Сонограма. Единична бъбречна киста:

1 - нормална бъбречна тъкан; 2 – киста

Централно разположеният ехокомплекс се характеризира със значителна плътност на ехото в сравнение с други части на бъбрека. Във формирането на образа на централния синус участват анатомични структури като елементи на коремната система, съдови образувания, лимфодренажна система, мастна тъкан. При здрави хора, при липса на водно натоварване, елементите на кухината система като правило не се диференцират, възможна е визуализация на отделни чаши до 5 mm. При условия на водно натоварване понякога се визуализира тазът, като правило има формата на триъгълник с размер не повече от 15 mm.

Представа за състоянието на съдовата архитектура на бъбрека се дава чрез цветно доплерово картографиране (фиг. 35, вижте цветната вложка).

Характерът на огнищната патология на бъбрека се определя от сонографската картина на установените промени - от анехогенна формация с дорзално засилване до хиперехогенна формация, даваща акустична сянка. Анехогенна течна формация в проекцията на бъбрека може по своя произход да бъде киста (фиг. 4.11) или разширение на чашките и таза - хидронефроза (фиг. 4.12).

Ориз. 4.12.Сонограма. Хидронефроза: 1 - изразено разширение на таза и чашките с изглаждане на техните контури; 2 - рязко изтъняване на бъбречния паренхим

Ориз. 4.13.Сонограма. Тумор на бъбреците: 1 - туморен възел; 2 - нормална бъбречна тъкан

Фокална формация с ниска плътност без дорзално усилване в проекцията на бъбрека може да показва локално повишаване на хидрофилността на тъканта. Такива промени могат да бъдат причинени или от възпалителни промени (образуване на бъбречен карбункул) или от наличието на туморна тъкан (фиг. 4.13).

Моделът на ехо-плътна маса без дорзално усилване е характерен за наличието на силно отразяваща тъканна структура, като мазнина (липома), фиброзна тъкан (фиброма) или смесена структура (ангиомиолипома). Ехо-плътна структура с образуване на акустична сянка показва наличието на калций в идентифицираната формация. Локализацията на такава формация в системата на бъбречната кухина или пикочните пътища показва съществуващ камък (фиг. 4.14).

Ориз. 4.14.Сонограма. Камък в бъбреците: 1 - бъбрек; 2 - камък; 3 - акустичен

каменна сянка

Ултразвук на уретера.инспекция уретерсе извършва при преместване на сензора по мястото на неговата анатомична проекция. При трансабдоминален достъп най-добрите места за визуализация са пиелоуретералният сегмент и пресечната точка на уретера с илиачните съдове. Обикновено уретерът обикновено не се визуализира. Неговият тазов участък се оценява чрез трансректален ултразвук, когато е възможна визуализация на везикоуретералния сегмент.

Ултразвук на пикочния мехуре възможна само когато е адекватно напълнена с урина, когато нагъването на лигавичния слой намалява. Визуализацията на пикочния мехур е възможна чрез трансабдоминален (фиг. 4.15), трансректален (фиг. 4.16) и трансвагинален достъп.

В урологичната практика се предпочита комбинация от трансабдоминален и трансректален достъп. Първият ви позволява да прецените състоянието на пикочния мехур като цяло. Трансректалният достъп предоставя ценна информация за долните уретери, уретрата и гениталиите.

На ултразвук стената на пикочния мехур има трислойна структура. Средният хипоехогенен слой е представен от средния слой на детрузора, вътрешният хиперехогенен слой е едно изображение на вътрешния слой на детрузора и уротелиалната обвивка, външният хиперехогенен слой е изображението на външния слой на детрузора и адвентицията .

Ориз. 4.15.Трансабдоминалната сонограма на пикочния мехур е нормална

Ориз. 4.16.Трансректалната ехография на пикочния мехур е нормална

При адекватно напълване на пикочния мехур се разграничават неговите анатомични участъци - дъно, връх и странични стени. Шийката на пикочния мехур прилича на плитка фуния. Урината, разположена в пикочния мехур, е напълно анехогенна среда, без суспензия. Понякога можете да наблюдавате потока на болус от урината от устието на уретерите, което е свързано с появата на турбулентен поток (фиг. 4.17).

При трансректално сканиране долният сегмент на пикочния мехур се визуализира по-добре. Везикоуретералният сегмент е структура, състояща се от юкставезикални, интрамурални части на уретера и областта на пикочния мехур близо до отвора (фиг. 4.18). Отворът на уретера се определя като цепковидно образувание, леко издигнато над вътрешната повърхност на пикочния мехур. Когато болусът на урината преминава, устата се повдига, отваря се и струя урина навлиза в кухината на пикочния мехур. Трансректалните ултразвукови данни могат да се използват за оценка на двигателната функция на везикоуретералния сегмент. Нормалната честота на контракциите на уретера е 4-6 в минута. Когато уретерът се свие, стените му се затварят напълно и диаметърът на юкставезикалната област не надвишава 3,5 mm. Самата стена на уретера е разположена под формата на ехо-плътна хомогенна структура с ширина около 1,0 mm. В момента на преминаване на болусната урина уретерът се разширява и достига 3-4 mm.

Ориз. 4.17.Трансректална сонограма. Освобождаване на урина (1) от устието на уретера (2) в пикочния мехур (3)

Ориз. 4.18.Трансректалната сонограма на везикоуретералния сегмент е нормална: 1 - пикочен мехур; 2 - устието на уретера; 3 - интрамурален участък на уретера; 4 - юкставезикален уретер

Ултразвук на простатната жлеза.Визуализация простатната жлезавъзможно е да се използва както трансабдоминален (фиг. 4.19), така и трансректален (фиг. 4.20) достъп. Простатната жлеза при напречно сканиране е образувание с овална форма, при сканиране при сагитално сканиране има формата на триъгълник с широка основа и заострен апикален край.

Ориз. 4.19.Трансабдоминална сонограма. Простатната жлеза е нормална

Ориз. 4.20.Трансректална сонограма. Простатната жлеза е нормална

Периферната зона е преобладаваща в обема на простатата и е разположена под формата на хомогенна ехо-плътна тъкан в постеролатералната част на простатата от основата до върха. Централната и периферната зона имат по-ниска плътност на ехото, което прави възможно разграничаването на тези части на простатата. Преходната зона е разположена отзад на уретрата и покрива простатната част на еякулаторните канали. Общият образ на тези части на простатата обикновено е около 30% от обема на жлезата.

Визуализацията на съдовата архитектура на простатната жлеза се извършва с помощта на доплеров ултразвук (фиг. 4.21).

Ориз. 4.21.Сонодоплерографията на простатата е нормална

Асиметричното увеличаване на кръвоснабдяването на хипоехогенните области в простатата значително увеличава вероятността от злокачествени лезии.

Ултразвук на семенните мехурчета и семепровода.Семенни мехурчетаИ семепроводразположени зад простатата. Семенните везикули, в зависимост от равнината на сканиране, имат вид на конусовидни или овални образувания, непосредствено съседни на задната повърхност на простатата (фиг. 4.22). Обикновено техният размер е около 40 мм дължина и 20 мм диаметър. Семенните везикули се характеризират с хомогенна структура с ниска плътност.

Ориз. 4.22.Трансректална сонограма: семенните везикули (1) и пикочният мехур (2) са нормални

Семепроводът е разположен под формата на ехо-плътни тръбести структури с диаметър 3-5 mm от мястото на влизане в простатата до физиологичния завой на нивото на тялото на пикочния мехур, когато каналът промени посоката си от вътрешния отвор на ингвиналния канал до простатата.

Ултразвук на уретрата.Мъжката уретра е представена от разширена структура от шийката на пикочния мехур към върха и има хетерогенна структура с ниска плътност на ехото. Мястото, където еякулаторният канал навлиза в простатната уретра, съответства на проекцията на семенния туберкул. Извън простатата уретрата продължава в посока на урогениталната диафрагма под формата на вдлъбната дъга по голям радиус. В проксималните участъци, в непосредствена близост до върха на простатата, уретрата има удебеляване, съответстващо на рабдосфинктера. По-близо до урогениталната диафрагма, зад уретрата, се идентифицират сдвоени периуретрални (Купър) жлези, които изглеждат като симетрични кръгли хипоехогенни образувания с диаметър до 5 mm.

Ултразвук на скротума.С ултразвук скротални органиизползвайте сензори с висока разделителна способност от 5 до 12 MHz, което ви позволява ясно да видите малки структури и образувания. Обикновено тестисът се определя като хиперехогенна формация с овална форма с ясни, равномерни контури (фиг. 4.23).

Ориз. 4.23.Сонограма на скротума. Тестисът е нормален

Структурата на тестиса се характеризира като хомогенна хиперехогенна тъкан. В централните му участъци се определя линейна структура с висока плътност, ориентирана по дължината на органа, която съответства на образа на медиастинума на тестиса. В черепните участъци на тестиса ясно се визуализира главата на епидидима, която има форма, близка до триъгълна. В съседство с каудалната част на тестиса е опашката на епидидима, която следва формата на тестиса. Тялото на придатъка не се вижда ясно. По своята ехогенност епидидимът се доближава до ехогенността на самия тестис, хомогенен е и има ясни контури. Интертекалната течност е анехогенна, прозрачна и обикновено се определя под формата на минимален слой от 0,3 до 0,7 cm, главно в проекцията на главата и опашката на придатъка.

Минимално инвазивни диагностични и хирургични интервенции под ехографски контрол.Въвеждането на ултразвукови скенери значително разшири арсенала от минимално инвазивни методи за диагностика и лечение на урологични заболявания. Те включват:

диагностика:

■пункционна биопсия на бъбрек, простатна жлеза, скротални органи;

■ пункционна антеградна пиелоуретерография; лечебни:

■ пункция на бъбречни кисти;

■ пункционна нефростомия;

■ пункционен дренаж на гнойно-възпалителни огнища в бъбрека, ретроперитонеалната тъкан, простатната жлеза и семенните мехурчета;

■ пункционна (троакарна) епицистостомия.

В зависимост от метода на получаване на материала диагностичните пункции се разделят на цитологични и хистологични.

Цитологичен материалполучени чрез извършване на тънкоиглена аспирационна биопсия. Има по-широко приложение хистологична биопсия,в които се вземат срезове (колони) от органна тъкан. По този начин взетият пълен хистологичен материал може да се използва за морфологична диагноза, провеждане на имунохистохимични изследвания и определяне на чувствителността към химиотерапия.

Методът за получаване на диагностичен материал се определя от местоположението на интересуващия ни орган и възможностите на ултразвуковото устройство. Пункции на бъбречни образувания и ретроперитонеални образувания, заемащи пространство, се извършват с помощта на трансабдоминални сензори, които позволяват визуализация на цялата пункционна зона. Пункцията може да се извърши с помощта на техниката „свободна ръка“, когато лекарят комбинира траекторията на иглата и зоната на интерес, работейки с пункционна игла без фиксираща направляваща дюза. Понастоящем се използва предимно техника с фиксиране на иглата за биопсия в специален пункционен канал. Водещият канал за пункционната игла е осигурен или в специален модел на ултразвуков трансдюсер, или в специална пункционна дюза, която може да бъде прикрепена към конвенционален трансдюсер. Пункцията на органи и патологични образувания на таза в момента се извършва само с помощта на трансректални сензори със специална пункционна дюза. Специалните функции на ултразвуковото устройство ви позволяват най-добре да комбинирате зоната на интерес с траекторията на пункционната игла.

Обемът на пункционния материал зависи от конкретната диагностична задача. За диагностична пункция на простатата понастоящем се използва вентилаторна технология с вземане на най-малко 12 трепани биопсии. Тази техника ви позволява да разпределите зоните за събиране на хистологичен материал равномерно във всички части на простатата и да получите подходящ обем от изследвания материал. Ако е необходимо, обхватът на диагностичната биопсия се разширява - увеличава се броят на трепанобиопсиите, биопсират се близки органи, по-специално семенните мехурчета. При повтарящи се биопсии на простатата броят на пробите от биопсия с трепан обикновено се удвоява. Този вид биопсия се нарича сатурационна биопсия. При изготвяне на простатна биопсия се предотвратяват възпалителни усложнения и кървене и се приготвя ректалната ампула. Анестезията се извършва с помощта на ректални инстилати и се използва проводна анестезия.

Терапевтичните пункции под ехографски контрол се използват за евакуация на съдържимо от патологични кухини образувания - кисти, абсцеси. В зависимост от конкретната задача, лекарствата се инжектират в кухината, освободена от патологично съдържание. При кисти на бъбреците се използват склерозанти (етилов алкохол), което води до намаляване на обема на кистозната формация поради увреждане на вътрешната й обвивка. Използването на този метод е възможно само след извършване на цистография, за да се гарантира, че няма връзка между кистата и бъбречната събирателна система. Използването на склеротерапия не изключва рецидив на заболяването. След пункция на абсцес от всяка локализация, пункционният канал се разширява, гнойната кухина се изпразва, измива се с антисептични разтвори и се отцежда.

Сонографският контрол при извършване на перкутанна нефростомия ви позволява да пробиете бъбречната събирателна система с максимална точност и да инсталирате нефростомичен дренаж.