Введение в ультразвуковую диагностику

1. ВВЕДЕНИЕ В УЛЬТРАЗВУКОВУЮ ДИАГНОСТИКУ

Карпович Ю.И., доцент 1-й
кафедры внутренних болезней

2. Как много дел считались невозможными, пока они не были осуществлены

Плиний Старший

3.

Физики и информатика важнейшие ресурсы современной медицины
• Ультразвуковые диагностические сканеры (УЗИ)
• Электронные и протонные ускорители
• Рентгеновские компьютерные томографы (РКТ)
• Аппараты радиотерапии и радионуклиды
• Эмиссионные и позитронные томографы (ПЭТ)
• Радиодиагностические гамма-камеры
• Ядерномагнито-резонансные томографы (ЯМР)
• Высокочастотные электроэнцефалографы
• Лазеры и другие источники излучений
• Физическое моделирование биообъектов
• Средства компьютерной обработки, передачи и
визуализации информации

4.

Первое подозрение о существовании ультразвука
(1794 г.)
Спалланцани (Spallanzani) Ладзаро
(12.1.1729- 12.2.1799), итальянский
натуралист.
Он заметил, что мыши перестают ориентироваться в
пространстве, когда им затыкают уши

5.

Открытие ультразвука (1881 г.)
Пьер (верхний ряд
справа) и Жак Кюри
открыли
пьезоэлектрический
эффект суть которого
заключается в
появлении на гранях
кварцевой пластинки
при ее сжатии
электрических зарядов.

6.

Пьезоэлектрический эффект
(«пьезо» — по-гречески означает «давить»)
Прямой
пьезоэлектрический
эффект

7.

Обратный пьезоэлектрический
эффект
Через год французский ученый Г. Липманом описал и принцип
обратного пьезоэффекта -деформации пьезоматериала под
действием разности электрических потенциалов.

8.

9.

В 1928 г. концепция ультразвуковой детекции дефектов в
материалах «проходящим излучением» впервые в мире
разработана советским ученым С.Я. Соколовым. Затем
Соколов разработал на принципе отражения звука
"звуковой микроскоп" частоты 3 МГц и ввел термин
"звуковидение". Он предложил использовать очень
короткие импульсы, необходимые для детектирования
отраженного сигнала приемником в том же месте, где
был и излучатель для визуализации источника эхо (по
удаленности, т.е. по времени возвращения эхо). Соколов
признан в мире «отцом сонографии». Его идеи нашли
применение в радарах и системах подводной навигации.

10.

В 1940 г. H. Gohr and Th. Wedekind в Германии
опубликовали статью «Ультразвук в медицине», в
которой обосновали возможность эхо-детектирования
опухолей, абсцессов и экссудатов методом УЗИ, но без
фактических
результатов.
Впервые
попытался
использовать ультразвук для диагностики опухолей
мозга венский невропатолог K. T. Dussik (1942). Однако
к 50-м годам было показано, что применявшийся им
метод проходящего излучения с теневым изображением
не обеспечивает приемлемой информативности. В
послевоенные годы исследования возможности УЗдиагностики на основе отражения развивались во всем
мире, наиболее интенсивно в США.

11.

Карл Дуссик проводит исследование
структур головного мозга

12. первые приборы фирмы ALOKA

13.

14. Из истории применения ультразвука в диагностической медицине : эпоха габаритных приборов

15.

16. Пионеры применения ультразвука в диагностической медицине

Барри Голдберг , директор Института
ультразвуковой диагностики Департамента
Радиологии Университета им. Томаса
Джефферсона (Филадельфия, США),
многолетний президент Всемирной Федерации
ультразвука в медицине и биологии

17.

Ультразвуковой метод диагностики — это
способ получения медицинского изображения на
основе регистрации и компьютерного анализа
отраженных от биологических структур
ультразвуковых волн, т. е. на основе эффекта эха.
Данный метод нередко также называют
эхографией.

18.

Что такое колебание, волна и звук?
Звук (в общем понимании) – часть волновых колебаний
материи в виде зон сжатия и растяжения межмолекулярных
связей данного вещества

19.

Что такое спектр звуковых волн?
Вибрационный
Сонар
анализ
инфразвук слышимый звук
0 Гц
20
20 000
100 000
Медицина
Дефектоскопия
ультразвук
1 000 000
20 000 000 000

20.

Частота колебаний
Измеряется в герцах (Гц). 1 Гц – 1 колебание в секунду. 1
мегагерц – 1000000 колебаний в секунду. Ультразвуковой
импульс, производимый современным УЗ-сканером, имеет
частоту от 2 МГц до 20 МГц, т.е. 2000000-20000000
колебательных циклов в секунду.

21.

• Диапазон частот ультразвука, используемого в
медицинской диагностике составляет 1 – 30МГц
• Наиболее часто используется ультразвук
частотой 2 – 15 МГц
Принцип работы:
• Информация об определённых органов и
структурах получается путём излучения
направленных на них ультразвуковых импульсов
и формирования изображения на основе
отражённых сигналов

22. Длина волны – это расстояние, которое занимает в пространстве одно колебание

• Чаще измеряется в метрах (м) и миллиметрах
(мм)
• С увеличением частоты ультразвука
уменьшается длина волны
• Усреднённой скоростью распространения
ультразвука в тканях человеческого организма
считается 1,54 мм/ мкс

23. При усреднённой скорости распространения ультразвука 1,54 мм/мкс длина волны составляет

• 0,44 мм при частоте 3,5 МГц
• 0,31 мм при частоте 5,0 МГц
• 0,21 мм при частоте 7,5 МГц
• 0,15 мм при частоте 10 МГц

24.

Для визуализации глубоко лежащих органов и тканей
используют более низкие частоты, для исследования поверхностных
тканей – более высокие.

25. Скорость распространения ультразвука – это скорость, с которой волна перемещается в среде

• Единицами измерения как правило являются
метр в секунду(м/с) и миллиметр в микросекунду
(мм/мкс)
• Скорость распространения ультразвука
определяется плотностью и упругостью среды
• Скорость увеличивается при увеличении
упругости
• Скорость увеличивается при уменьшении
плотности (то есть уменьшении
способности к деформации)

26. Скорость распространения ультразвука в некоторых тканях человеческого организма

• В жировой ткани – 1350 -1470 м/с
• В мышечной ткани – 1560 – 1620 м/с
• В крови – 1540 – 1600 м/с
• В печени – 1550 -1610 м/с
• В головном мозге – 1520 – 1570 м/с
• В костной ткани – 2500 – 4300 м/с

27. Физические характеристики биологических сред

Отражение
Преломление – изменение направления
распространения волн при переходе из одной
среды в другую
Рассеивание – возникновение множественных
изменений направления распространения
ультразвука при неоднородностях биологической
среды
Поглощение – переход энергии УЗ-волн в другие
виды энергии
З
А
Т
У
Х
А
Н
И
Е
Чем больше частота, тем больше коэффициент затухания

28. Отражение и преломление ультразвука на границе сред

Падающая
волна
Отраженная
волна
Среда 1
Среда 2
Прошедшая волна

29. Отражение и преломление ультразвука на границе сред

Отраженная
волна
Падающая
волна
Среда 1
α
αотр
Среда 2
β
Преломленная
волна

30. Скорость УЗ-волн в различных средах и акустические сопротивления сред

Акустическое сопротивление: Z = ρ х С
где ρ - плотность среды, С –скорость
ультразвука
Среда
Скорость звука,
м/с
Плотность
относительно
воды, ρс/ρв
Акустическое
сопротивление, Z
Воздух
343
1,2х10-3
0,3х10-3
Дист. вода
1480
1,0
1,0
Легкие
400-1200
-
-
Жировая ткань
1350-1470
0,95
0,86—0,94
Кровь
1540-1600
1,06
1,09
Мышечная
ткань
1560-1620
1,07
1,13-1,18
Костная ткань
2500-4300
1,2-1,8
2,2-5,0
Скорость УЗ-волн в различных средах и акустические
сопротивления сред

31. Коэффициент отражения, Котр

Котр = ρотр/ρпад
Граница сред
К отр, %
Кровь-мышца
1,5
Кровь-печень
2,7
Мышца-жир
10
Печень -конкременты
0-17
Мышца-кость
64
Воздух- мягкие ткани
99,95
Зависит от разницы акустического сопротивления

32. РЕЖИМЫ

• - А – режим;
• - В – режим;
• - М – режим;
• - допплеровские режимы;
• - комбинированные режимы
(одновременное использование двух и
более режимов)
• - режимы с построением объемного
изображения (3D и 4D)
• – эластография

33.

Типы режимов изображения
А-режим
Название происходит от англ. «amplitude» - амплитуда. Используется
единственный луч ультразвука. Информация отображается в виде кривой.
По оси абсцисс отражается глубина проникновения эхосигнала, по оси
ординат – интенсивность эхосигнала.

34.

Типы режимов изображения
В-режим
Название происходит от англ. «bright» - яркость. Используются множество
лучей ультразвука и анализируются все эхосигналы. Эхосигналы
представлены на экране точками, степень яркости точек обусловлена силой
эхосигнала. В этом режиме все органы и ткани выглядят как двухмерные
изображения (срезы).

35.

Типы режимов изображения
В-режим
Название происходит от англ. «bright» - яркость. Используются множество
лучей ультразвука и анализируются все эхосигналы. Эхосигналы
представлены на экране точками, степень яркости точек обусловлена силой
эхосигнала. В этом режиме все органы и ткани выглядят как двухмерные
изображения (срезы).

36.

Ультрасонография в В-режиме
В-режим — это методика, дающая информацию в виде
двухмерных
серошкальных
томографических
изображений анатомических структур в масштабе
реального времени, что позволяет оценивать их
морфологическое состояние. Этот режим является
основным, и именно с его использования начинается
УЗИ во всех случаях.

37.

Современное ультразвуковое изображение
в В-режиме

38.

Современное ультразвуковое изображение
в В-режиме

39.

Современное ультразвуковое изображение
в В-режиме

40.

Найди …. отличий за 25 лет:
• 1975
– Широкое поле обзора
– Статическое
изображение
• 1999
– Динамическое
изображение
– Высокое разрешение
– Большее поле обзора

41.

Современное ультразвуковое изображение
в М-режиме

42.

Типы режимов изображения
М-режим
М-режим — одномерный. В нем одна из двух пространственных
координат заменена временной, так что по вертикальной оси откладывается
расстояние от датчика до лоцируемой структуры, а по горизонтальной оси —
время. Этот режим используется в основном для исследования сердца. Он
дает информацию в виде кривых, отражающих амплитуду и скорость
движения кардиальных структур.

43.

Открытие эффекта Допплера (1841 г.)
Христиан Андерс Допплер
«О колориметрической
характеристике
излучения двойных звезд
и некоторых других звезд
неба», 1841 г. (доклад)
Публикация в 1842 г.

44.

Допплеровский эффект

45.

виды допплеровского исследования:
непрерывная и импульсная потоковая
спектральная допплерография (ПСД),
цветовое допплеровское картирование,
энергетический допплер

46.

Современное ультразвуковое допплеровское изображение (ЦДК)
основано на кодировании в цвете значения допплеровского сдвига
излучаемой частоты. Методика обеспечивает прямую визуализацию
потоков крови в сердце и в относительно крупных сосудах.

47.

Эффект Допплера
При отражении от движущихся
клеток крови изменяется частота
ультразвукового сигнала, постоянно
излучаемого одним
пезоэлектрическим кристаллом и
воспринимаемого другим (непрерывная
допплерография) или одним
пьезокристаллом, который
одновременно передает и
воспринимает отраженные колебания
(импульсная допплерография)

48.

Допплеровский сдвиг частот (∆f) (разность
между частотой посылаемого и отраженного
ультразвука) зависит от:
- скорости движения (v) эритроцитов
(отражателя),
- угла между вектором скорости эритроцитов и
вектором ультразвукового луча(α)
- скорости распространения звука в среде (с),
- частоты излучателя (f0)
V = ∆f ∙ с / 2f0 ∙ cos α.
f0
V
α

49. Уравнение Допплера

V = ∆f ∙ с / 2f0 ∙ cos α.
f0
V
α
Данная зависимость описывается уравнением Допплера:
∆f= 2 ∙v ∙f0 ∙ cos α / c
Преобразование этого уравнения позволяет вычислить
скорость движения эритроцитов по следующей формуле:
V = ∆f ∙ с / 2f0 ∙ cos α
Прибор регистрирует сдвиг допплеровских частот (∆f).
Скорость распространения звука – величина постоянная
(1540м/сек), а исходная частота излучения соответствует
средней частоте датчика

50.

V = ∆f ∙ с / 2f0 ∙ cos α
1. Чем меньше частота УЗ-сигнала, тем
большие скорости кровотока могут быть
измерены (для исследования быстрых
кровотоков следует выбирать датчик с
наименьшей частотой)
2. Оптимальный угол между направлением УЗлуча и направлением кровотока 25 – 60°

51. Влияние допплеровского угла на измерение допплеровского сдвига частот

52.

Допплеровский режим:
позволяет зарегистрировать скорость и
направление движения крови;
Представляет собой кривую допплеровского
сдвига частот, развернутую во времени;
Кровоток, направленный от датчика – внизу
изолинии, к датчику – выше ее;
Звуковой сигнал необходим для
корректировки датчика, звук не является
аналогом аускультативных звуков

53. Ламинарный характер кровотока

N.B.! Средняя скорость кровотока в крупных сосудах
значительно выше, чем в мелких

54. Турбулентный характер кровотока

N.B.! Турбулентное движение может наблюдаться
не только при патологии, но и в норме

55. Допплеровские спектрограммы ламинарного и турбулентного потоков в кровеносном сосуде

«окно» внутри
допплеровской
спектрограммы
Все участники движения (эритроциты) движутся с одной скоростью и в
одном направлении
Отсутствие
«окна»
Все участники движения (эритроциты) движутся с различными
скоростями и в разные направления. Препятствие на пути кровотока
(бляшка, тромб, опухоль) создает турбулентность потока.

56. Цветовое допплеровское картирование кровотока

Потоки, направленные к
датчику кодируются
красным цветом
Потоки, направленные
от датчика кодируются
синим цветом

57. Цветовое допплеровское картирование области каротидной бифуркации

Равномерное
заполнение
цветом просвета
общей сонной
артерии и её
ветвей
Дуплексное сканирование включает одновременное использование двух
режимов изображения. Обычно это черно-белое двумерное изображение
и спектральная или цветовая допплерография (ЦДК). Такой режим
сканирования позволяет увидеть потоки крови в сосудистом русле

58. Дуплексное сканирование с цветовым допплеровским картированием (ДС с ЦДК)

Двухмерная эхограмма
в сочетании с
цветовым
допплеровским
картированием
кровотока в общей
сонной и её ветвях
Допплеровская
спектрограмма –
графическое
представление
изменения скорости
потока в сонной
артерии за 4
сердечных цикла
Систолическая
(пиковая) скорость
кровотока
Диастолическая
скорость кровотока

59.

Качественная характеристика
допплеровского спектра сдвига частот
Монофазный поток (артерии с низким
периферическим сопротивлением, вены)
Бифазный (двухфазный) поток (появление
инцизуры)
Трехфазный поток (имеет раннюю диастолу,
напр. аорта)
Организованный (ламинарный) поток
Дезорганизованный (турбулентный) поток

60.

Количественная характеристика
допплеровского спектра сдвига частот
Пиковая систолическая
скорость,V max
Конечная диастолическая
скорость, V min
Средняя скорость, TAMX
Индексы сопротивления:
S-D
RI =
D
индекс резистентности RI
пульсаторный индекс PI
PI =
S-D
Vcp

61.

Сосуды с высоким периферическим
сопротивлением
аорта
брыжеечные артерии
артерии,
кровоснабжающие
конечности
Спектр кровотока в бедренной
артерии. Трехфазный поток

62.

Сосуды с низким периферическим
сопротивлением
сонные и
позвоночные
артерии,
почечные артерии,
артерии,
кровоснабжающие
паренхиматозные
органы и
мочеполовую
систему
Двухфазный поток в
наружной сонной артерии
(норма)

63.

Спектр кровотока в селезеночной артерии

64.

Непарные висцеральные артерии
Чревный ствол
СС –128 см/с
RI – 0.67 PI -1.3
Верхняя брыжеечная
артерия
СС –136 см/c
RI– 0.84 PI -2.7
Кунцевич Г.И., 200

65.

Спектр кровотока в селезеночной вене

66.

• 1. Потоковая спектральная допплерография
предназначена для оценки кровотока в
относительно крупных сосудах и в камерах
сердца.
• 2.
Основным
видом
диагностической
информации
является
спектрографическая
запись,
представляющая
собой
развертку
скорости кровотока во времени. На таком
графике по вертикальной оси откладывается
скорость, а по горизонтальной — время.
• 3.
Сигналы,
отображающиеся
выше
горизонтальной оси, идут от потока крови,
направленного к датчику, ниже этой оси — от
датчика. Помимо скорости и направления
кровотока по виду допплеровской спектрограммы
можно определить и характер потока крови:
ламинарный поток отображается в виде узкой
кривой с четкими контурами, турбулентный —
широкой неоднородной кривой.

67.

Потоковая спектральная допплерография

68.

Энергетический допплер
(power Doppler, color angio, color Doppler
energy …)
Полная независимость от допплеровского
угла
Повышенная чувствительность
Большая частота кадров
Недостатки
Повышенная чувствительность к любому
движению (перемещение датчика, сдвиг
мягких тканей и т.д.)

69.

Энергетическая допплерография основана на анализе
нечастотных допплеровских сдвигов, отражающих скорость
движения эритроцитов.

70.

Результирующее изображение аналогично обычному
ЦДК, но отличается от последнего тем, что
отображение получают все сосуды, независимо от
их хода относительно УЗ-луча, визуализируются
кровеносные сосуды очень небольшого диаметра
и с незначительной скоростью потока крови.
Информация ограничивается только самим фактом
наличия кровотока и количеством сосудов.

71. Тканевая гармоническая визуализация

• При применении этой методики изображения
создаются не путем получения эхосигналов,
возвращающихся на исходный датчик, а путем их
гармоник, т. е. обертонов, кратных исходной частоте
(например, 7,0 МГц при исходной частоте 3,5 МГц).
Гармоники возникают лишь при достижении лучом
определенной глубины в ткани. Они
невосприимчивы к шумам и рассеиванию на
поверхностных уровнях. Амплитуда у
гармонических сигналов значительно ниже, чем у
исходной частоты, поэтому их можно четко
различить.

72.

Визуализация на гармониках
Георг Риман, немецкий
математик (1826 – 1866)
Основная частота
2-я гармоника излучения

73. РЕЖИМЫ

Компрессионная
(квазистатическая)
ультразвуковая
эластография (КУЭГ, SRI, Strain rate imaging, Real-time tissue
elastography, Compression elastography, Quasi-static ultrasound
elastography, Strain elastography) - технология улучшения
визуализации неоднородностей тканей по их сдвиговым
характеристикам, визуализация тканей и органов с отображением
различия
эластичности
(жесткости)
нормальных
и
патологических тканей на основе оценки локальной деформации
при дозированной компрессии или вибрации. Изображение в
эластограмме при КУЭГ является результатом анализа, обработки и
наложения
двух
сонограмм:
базового
В-режима
и
«компрессионного» изображения, полученного после давления на
ткань.
В
результате
аппаратно-математического
анализа
эластичность тканей на экране отображается оттенками серого или
определенными цветами. Легко сжимаемые эластичные участки
маркируются обычно светлым или красной цветовой шкалой,
иногда дифференцируются несколько промежуточных степеней
цветового окрашивания.

74. Компрессионная (квазистатическая) ультразвуковая эластография

1.
По
наличию
(факту
проявления) цветового паттерна
в
структуре
узла,
его
интенсивности. 2. По типу
окрашивания (синее, смешанное,
другое).
3.
По
характеру
окрашивания
(однородное,
неоднородное).
4.
По
характеристике
размеров
(площади окрашивания) узла в
сравнении с размерами очагового
поражения
в
серошкальных
режимах.
5.
По
степени
дифференцировки окрашивания
с окружающими тканями.

75. ОГРАНИЧЕНИЯ

• опыт оператора (Анисимов А.В., Лукьянова И.Г., 2009; Cantisani V.
et al., 2014); • артефакты движения от дыхания и пульсации общих
сонных артерий;
• дифференцировку узлов, при наличии в них кистозных
компонентов и кальцинатов (Bojunga J. et al., 2012; Bamber J. et al.,
2013; Grazhdani H. et al., 2014; Zhang et al., 2012). • поверхностное
расположение очагов от датчика (< 10 мм);
• малый размер очага (<5 мм);
• большой размер узлов, ввиду отсутствия окружающей референтной
ткани ЩЖ (Tranquart F. et al., 2008);
• узлы в перешейке ЩЖ, загрудинные узлы (Wang Y. et al., 2010).

76. ТИПЫ ДАТЧИКОВ

Назад к содержанию

77. Типы ультразвуковых датчиков

Поверхностно
расположенные
органы,
кровеносные
сосуды.
Органы
брюшной
области,
малого таза,
магких
тканей
Cердце
Как и
секторный, но
для
расширения
зоны обзора на
разных
глубинах
Назад к содержанию

78.

Ультразвуковые датчики
1. Линейные
2. Конвексные
3. Секторные
4. Полостные
(специальные)
1. Механические
2. Электронные

79.

Изображение линейного датчика
1. Прямоугольная
форма
2. В акушерстве, при
исследовании
щитовидной и
молочных желез

80.

Изображение конвексного датчика
1. Трапециобразная
форма
2. Кроме
эхокардиографии

81.

Изображение секторного датчика
1. Треугольная форма
2. В эхокардиографии,
педиатрии,
гинекологии, при
исследовании
паренхиматозных
органов живота

82. Эндоакустический зонд

Назад к содержанию

83. Методика трансректального ультразвукового исследования (ТРУЗИ)

Данный доступ позволят визуализировать стенку прямой кишки,
предстательную железу и мочевой пузырь.
Назад к содержанию

84. ТРУЗИ

Назад к содержанию

85. Чреспищеводная эхокардиография (TEE)

Ультразвуковой датчик находится на конце эндоскопа
и позволяет без помех визуализировать сердце и грудной отдел аорты.
Назад к содержанию

86. Чреспищеводная эхокардиография

Из чреспищеводного доступа можно получить большое количество
ультразвуковых томограмм сердца в различных плоскостях.
Назад к содержанию

87. Новообразование (миксома) левого предсердия

Трансторакальный доступ
Чреспищеводный доступ
ЛП
ЛЖ
ПП
М
ЛП
М
ЛЖ
При чреспищеводном доступе более четко видны границы и структура
опухоли, а также место прикрепления к межпредсердной перегородке
М – миксома; ЛЖ – левый желудочек; ЛП – левое предсердие; ПП – правое предсердие.
Назад к содержанию

88. Внутрисердечная эхокардиография

Диагностический ультразвуковой катетер
Ультразвуковое сканирование
осуществляется из полости правого
желудочка
Назад к содержанию

89. Внутрисердечная эхокардиография

В полости правого предсердия определяется электрод
электрокардиостимулятора, на котором образовался подвижный тромб
Назад к содержанию

90.

АРТЕФАКТЫ
Назад к содержанию

91.

Аппаратурные артефакты- это искажения изображения,
возникающие вследствие технического несовершенства
ультразвукового прибора. Аппаратурные артефакты не несут
диагностической информации и действительно мешают работе
врача.
1. Мёртвая зона - это часть изображения, прилегающая
непосредственно к рабочей поверхности датчика, где практически
невозможно выделить эхо-сигналы . Наличие этого артефакта
обусловлено конструктивными особенностями датчика и в большей
или меньшей степени имеет место при любых датчиках.
2. Дистальное затухание При сканировании глубоко
расположенных структур, получение качественного изображения
затрудняется. Это связано с тем, что на глубоко расположенные
структуры у ультразвукового луча остаётся мало энергии(4).

92.

3. Боковые лепестки
Алгоритм построения изображения предполагает существование одного луча. В
действительности эхо-сигналы принимаются не только от одного луча,
называемого основным лепестком, но и от дополнительных сигналов,
создаваемых так называемыми боковыми лепестками. В силу относительно
низкого энергетического уровня боковых лепестков по сравнению с основным
лепестком, эхосигналы их малы и в целом не сказываются на качестве
изображения. Однако, если в направлении бокового лепестка находится хорошо
отражающая поверхность, эхо-сигналы от неё могут иметь большую амплитуду и
воспринимаются как полезные сигналы.
Основной способ выявления и устранения артефакта боковых лепестков изменение положения датчика. При этом ложные изображения ослабляются
относительно
более
стабильного
реального
изображения.
В приборах высокого класса, артефакт боковых лепестков не наблюдается.

93.

Артефакты, обусловленные
физикой ультразвукового луча.

94. Акустическое усиление При прохождении ультразвукового луча через различные ткани , находящиеся на одной глубине , он может

ослабляться в
различной степени, и интенсивность луча, достигающего
дистальные ткани, может меняться. Изображение будет более
ярким в момент прохождения через жидкостные структуры из-за
слабого, по сравнению с мягкими тканями, затухания.
Большая интенсивность луча позади жидкостных структур
вызывает более сильное отражение ультразвука в тканях,
расположенных дистально. Поэтому эхосигналы, возникающие
позади таких структур могут ярче или более усиленными по
сравнению с соседними эхосигналами на же глубине. Также
акустическое усиление может наблюдаться на позади
однородных тканей.

95.

96.

Акустическая тень
• Граница разделения тканей хорошо отражает ультразвук, в
результате, прохождение луча может полностью
прерываться, и дистальнее образуется тень.
• Для затухания ультразвукового луча размер отражающей
поверхности должен быть равным ширине ультразвукового
луча или больше. Если объект меньше ширины
ультразвукового луча, то волны огибают его, и на экране
проецируются ткани, находящиеся дистальнее.
• Акустическая тень, формируется не только от
конкрементов, костной ткани и пузырьков воздуха, но и
от плотных, чаще всего соединительнотканных,
образований. Важно отметить, что отсутствие акустической
тени не исключает диагноза мелкого конкремента, где
конкременты могут выглядеть как очаги повышенной
эхогенности.

97.

98. Артефакт боковых теней

• Артефакт боковых теней связан с
преломлением и, иногда,
интерференцией ультразвуковых волн
при падении ультразвукового луча по
касательной на выпуклую поверхность
(киста, шеечный отдел желчного пузыря)
структуры, скорость прохождения
ультразвука в которой существенно
отличается от окружающих тканей

99.

X

100.

Реверберация
Один из наиболее часто встречающихся артефактов,
наблюдается в том случае, если ультразвуковой импульс
попадает между двумя или более отражающими
поверхностями. При этом часть энергии ультразвукового
импульса многократно отражается от этих поверхностей,
каждый раз частично возвращаясь к датчику через равные
промежутки времен. Выглядит как множество белых
линий, параллельных исследуемой поверхности . Очень
сильная реверберация называется «хвост кометы».

101.

102.

103.

Артефакт "хвост кометы".
• Основная причина его возникновения
- схождение акустических пучков и
суммация их энергии после
прохождения через небольшие по
размеру объекты при отражении
ультразвуковых волн в одном
направлении.
• наблюдается при сканировании
небольших кальцинатов, мелких
желчных камней, пузырьков газа,
металлических тел (дробь), реже при эхографии через ребра,
наличии остаточного воздуха
между датчиком и кожей
вследствие неполного прилегания
или прижатия, недостаточного
количества геля.

104.

Зеркальное отражение
Этот артефакт, возникает на границе двух сред (поверхность
диафрагма - лёгкие и поверхность перикард - лёгкие). Механизм
этого явления заключается в том, что на границе раздела сред
часть луча проходит через неё, а часть - отражается. Отраженные
лучи возвращаются на трансдуктор и формируют ложное
изображение.
Примером артефакта зеркального отражение в норме является
появление ложного изображения паренхимы печени и второго
желчного пузыря за пределами диафрагмы. Такое изображение
важно трактовать не как нарушение целостности диафрагмы и не
как «двойную» печень.

105.

106.

Рефракция.
С детства мы знакомы с примером рефракции - карандаш в
стакане с водой оптически преломляется. Подобное явление мы
можем наблюдать и при прохождении ультразвуковым лучом
неоднородных биологических структур - различные объекты
могут изменять свою форму и «преломляться»
Чаще всего этот артефакт нам приходится наблюдать при
прохождении ультразвукового луча через диафрагму. При этом
можно сделать ошибочное заключение о нарушении целостности
диафрагмы.

107.

108.

Артефакт псевдослизи
Этот артефакт очень часто встречается в мочевом, реже - в
желчном пузыре. Он имитирует присутствие слизи или осадка
в них.
Причиной этого артефакта является искажение изображения
за счёт толщины реального трёхмерного луча (5). Толщиной
реального луча называется его размер в плоскости,
проходящей через фокус луча перпендикулярно плоскости
сканирования.
Между псевдослизью и истинной слизью имеются
существенные различия. Поверхность псевдослизи является
обычно вогнутой, в то время как поверхность настоящей
слизи, как правило, горизонтально-плоская или имеет
фистончатый край. Кроме того, изменение угла наклона
датчика обычно помогает устранить этот артефакт.

109.

110.  Помехи, вызванные включённым рядом с аппаратом УЗИ сотовым телефоном.

Помехи, вызванные включённым рядом с
аппаратом УЗИ сотовым телефоном.

111. Помехи, вызванные работающими электроприборами, включёнными в сеть рядом с аппаратом УЗИ.

112.

Ультразвуковая характеристика объекта
1. Положение
2. Число
3. Форма
4. Размеры
5. Интенсивность ультразвукового сигнала (эхогенность)
6. Рисунок (ультразвуковая структура - эхоструктура)
7. Контуры объекта
8. Смещаемость и эластичность

113.

b
Эхогенность
анэхогенный
гипоэхогенный
средней
эхогенности
повышенной
эхогенности
гиперэхогенный

114.

• Основные термины, используемые при описании
исследования в Врежиме:
• - эхонегативная (анэхогенная, гипоэхогенная)
структура – структура хорошо проводящая УЗ – волны,
на экране монитора выглядит черной или темной
(любая жидкость – кровь, моча, выпот, отек, а также
хрящевая ткань);
• - эхопозитивная структура (эхогенная,
гиперэхогенная) – структура, обладающая высоким
акустическим сопротивлением, на экране монитора
выглядит светлой или белой (конкремент);
• - акустическая тень – пространство позади
гиперэхогенного объекта, в которое УЗ-лучи не
проникают и оценить содержимое которого
невозможно, на экране имеет вид черной полосы

115.

Правила сканирования
1. Расположение аппарата и освещение кабинета
2. Расположение пациента и оператора
3. Ориентация изображения (справа-налево, сверху-вниз)
4. Контакт с кожей пациента
5. Постоянный контроль качества изображений
6. Определенная последовательность сканирования
7. Полипозиционность и полипроекционность

116.

Способы регистрации и архивирования
УЗ-изображений
Термопечать
Запись на видео
Запись на электронные носители (CD, DVD, MOD и др.)
Запись на жесткий диск аппарата

117.

• Диагностические мощности ультразвука практически
безвредны.
• Само исследование не имеет противопоказаний,
безопасно, безболезненно, атравматично и
необременительно.
• Оно при необходимости в неотложных случаях может
проводиться сиюминутно без какой-либо подготовки
больных.
• В связи с мобильностью ультразвуковой аппаратуры
она может быть доставлена в любое функциональное
подразделение для обследования нетранспортабельных
больных.
• Большим достоинством, особенно при неясной
клинической картине, является возможность
одномоментного исследования многих органов.
• Немаловажно также, что по сравнению с другими
лучевыми методами эхография отличается
значительно большей экономичностью.

118. Недостатки метода

• высокая аппарато- и операторозависимость;
• большая субъективность в интерпретации
эхографических изображений;
• малая информативность и плохая
демонстративность застывших изображений.

119. Влияние ультразвука на человеческий организм : открытые вопросы

Физиотерапия
Литотрипсия
Безопасность ультразвукового исследования

120. Биологические эффекты ультразвука

Ударные акустические волны
Кавитация
Нагрев биологических тканей

121. Величины, характеризующие тепловое воздействие ультразвука

ISPTA, мВт/см2 — пространственная пиковая интенсивность, усредненная
по времени; характеризует средневременную экспозицию за период
повторения, определяющую термальный механизм биоэффекта
(соответствует произведению ISPPA на отношение времени импульса к
периоду повторения импульсов).
TI — термальный индекс — отношение излучаемой мощности ультразвука
к мощности, необходимой, чтобы поднять температуру ткани на Г (при а
поглощения ультразвука 0,3 дБ). Прямо связан с показателем ISPTA.
Нагревание зависит от поглощения ультразвука тканью (для кости он
значительно выше). Поэтому вводятся три термальных подиндекса:
• TIS — термальный индекс для мягких тканей;
• TIB — термальный индекс для кости (внутрикостной ткани), в том числе
при исследовании плода с фокусированием около кости;
• TIC — термальный индекс для черепа (на поверхности кости).

122. Но…

Значение термального индекса =1 указывает,
что данный режим вероятно повысит
температуру на I °С (но возможен разброс до
+2 °С). Рост TI отражает увеличение
ожидаемой температуры. Недостаток: эти
показатели не учитывают длительность
сканирования, которая может влиять и на
достигнутую температуру, и на вероятность и
выраженность биоэффекта.
Индексы являются результатом не
измерения, а моделирования.

123. Механические(нетепловые) биологические эффекты

Механические (нетепловые) биологические эффекты
обусловлены изменениями размеров и формы
микроструктур ткани при изменении давления в
ультразвуковой волне.
Это сопровождается кавитацией, микропотоками и
акустическими потоками жидкости. В продольной
волне в ткани за фазой сжатия следует фаза
разрежения (давление ниже атмосферного).
Отрицательное давление в фазе разрежения ниже
давления насыщающего пара при температуре тела
вызывает поступление пара из жидкости и
увеличение существующих или возникновение новых
микропузырьков в жидкости

124.

Главные
эффекты
нетермических
повреждений
продемонстрированы
в
тканях
млекопитающих,
содержащих
газ,
и
проявлялись
капиллярными
кровотечениями.
Они выявлялись как геморрагии кожи, кишечника, сердца
и возникновение аритмий у млекопитающих при введении
контраста
и
ультразвуковом
воздействии
в
диагностическом диапазоне. Возможны геморрагии в
воздухсодержащих тканях (легком) животных и человека, в
том
числе
новорожденных,
от
диагностического
ультразвука.
При
использовании
пузырьковых
ультразвуковых
контрастов, разрешенных к применению, вероятность
поражений возрастает.

125. для оценки рисков от механического действия

• ISРРА (Вт/см2) — пространственная пиковая
интенсивность, усредненная по
продолжительности только импульса (поэтому
>1БРТА). Коррелирует с отрицательным
давлением в фазе разрежения.
• MI (безразмерная величина) — механический
индекс, определяемый как максимальная
амплитуда давления в фазе разрежения,
деленная на корень центральной частоты в
импульсе (при а ослабления ткани 0,3 дБ).

126.

УЗИ - ЭТО НЕ ИГРУШКА

127. ВОПРОСЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ВРЕДНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ УЗИ

диагностический датчик является
источником контактного ультразвука,
воздействующего на руки врача.
Повторяется, что число обследованных не
должно превышать 10 исследований за
смену, надо делать 2 перерыва для
физиотерапевтических и профилактических
процедур и руки защищать от контактного
ультразвука хлопчатобумажными вязаными
или прорезиненными перчатками.

128. ХОТЯ

FDA вообще не рассматривает излучение
ультразвука отдатчика в руку исследователя в
качестве фактора риска и профессиональной
вредности и даже не предусматривает
соответствующих измерений для производителей
датчиков. Прикасание к излучающей поверхности
датчика нарушило бы исследование (хотя и не
опасно), врачу вообще запрещено касаться
включенной излучающей поверхности. Поэтому
руки врача при проведении УЗИ не подвергаются
воздействию ультразвука от датчика, что признано
во всем мире

129. Рекомендации врачу ультразвуковой диагностики

По возможности снижать уровень мощности
излучения прибора, ограничившись тем
минимумом, который позволяет получить
качественное изображение
Минимизировать время экспозиции
При анализе полученной информации и
обсуждении результатов исследования
использовать средства регистрации изображений

130. Нормативные акты для врачей ультразвуковой диагностики

Сайт Российской ассоциации специалистов
ультразвуковой диагностики в медицине
www.rasudm.org

131. Двигаясь вперёд, наука непрестанно перечёркивает саму себя

Виктор Гюго