Режим роботи ультразвукових апаратів.

	А-режим	Піки та відстані. Використовується нечасто.
	В-режим	Двовимірне зображення, в якому амплітуда відбитих сигналів кодується точками різної яскравості.
	Реальний час	Демонструє мінливе зображення на протязі сканування.
	М-режим	Демонструє рух як функцію часу. Використовується в кардіології.
	Допплерографія	Відбиває та вимірює кровоток.
	Кольорове допплерівське картування	Відбиває різні швидкості потоку у вигляді різних кольорів.

 

 

 

Різні режими надання інформації.(Мал. 4.)

А-режим. При роботі в А-режимі відбиті сигнали зображаються у вигляді піків, при цьому можна виміряти відстань між двома різними структурами (мал. 4а). Сама структура в цьому режимі не зображається, однак подібний принцип використовується і при отриманні двовимірного зображення.

 

 

Мал. 4а. Зріз в А-режимі: розташування піків демонструє глибину розташування відбиваючої структури. Висота піку відповідає інтенсивності відбитого сигналу.

 

В-режим. В цьому режимі усі тканини, через які проходить ультразвукова хвиля, одержують зображення на екрані. Отримані двовимірні зображення називаються зображеннями у В-режимі або зрізами у В-режимі (Мал. 4б). Швидке чередування В-зрізом дає відеомоніторне спостереження.

 

 

 

Мал. 4б. Зріз в В-режимі: ехосигнали отримуються у вигляді яскравих точок, які демонструють положення відбиваючої структури у двовимірному зображенні.

 

 

 

Відеомоніторне спостереження (режим реального часу). Цей режим дає чередування зображень різних частин тіла, розташованих під датчиком, у тому порядку, як проводилося сканування. Зображення міняється при любому русі датчика чи при любій зміні положення тіла (наприклад, рух плоду або пульсація артерії). Рухи відображаються на моніторі у реальному часі. У більшості приладів, працюючих у режимі реального часу, можна “заморозити” зображення і тримати його нерухомим з метою вивчення або проведення вимірів.

М-режим є ще одним засобом відображення руху. В результаті одержується хвиляста лінія. Цей режим звичайно використовується в кардіології (мал. 4в).

 

 

 

 

 

 

Мал. 4в. Зріз в М-режимі: рух частини тіла – серця плода – представлений як функція.

 

 

 

 

Мал. 4г. Сканування аорти в М-режимі.

 

 

 

D-режим (допплерографія). У постійнохвильовому режимі допплерографії випромінюванняпроходить постійно і вимірювання швидкості потоку відбувається вельми точно, однак, при цьому немає розрішення по глибині, і усі рухи по ходу хвилі реєструються одночасно. В імпульсному режимі допплерографії ультразвук випромінюється імпульсами з хорошим розрішенням по глибині. При цьому є можливість вибіркового виміру швидкості кровотоку в окремій судині (мал. 4д). Недоліком даного режиму є неможливість виміру високих швидкостей потоку у глибоко розташованих судинах, а також можливість перекручування спектру швидкостей кровотоку, коли високошвидкісні потоки помилково зображуються як низькошвидкостні.

 

 

 

 

Мал. 4д. Допплерографічне дослідження в імпульсному режимі, яке реєструє швидкість кровотоку ледь вище рівня біфуркації аорти.

 

 

 

Кольорове допплерографічне картування (основні принципи одержують подальший розвиток). Розподілення і направлення руху потоків представлені у двовимірному зображенні, при цьому різні швидкості кодуються різним кольором. Режим дуплексного допплерівського сканування. Кровоносна судина зображується в В-режимі, швидкість кровотоку визначається допплерографічно. Таке сполучення В-режимі і допплерографії дозволяє більш точно отримати інформацію з даної конкретної судини (мал. 4е).

 

 

 

 

Мал. 4е. Дуплексне допплерівське сканування внутрішньої сонної артерії. У лівій половині представлена крива швидкостей кровотоку, яка демонструє пульсуючий потік у напрямку до датчика. Якби потік був направлений від датчика, то спектр швидкостей кровотоку був би направлений вниз від ізолінії. Крива швидкостей носить хвильовий характер у відповідності із серцевим циклом. У правій половині розверстки представлено зображення в В-режимі, яке демонструє, звідкіля був знятий спектр швидкостей кровотоку.

 

Ехографія - це одномірне ультразвукове дослідження, в якому виділяють А та М-методи.

При А-методі (англ.amplitude) відбиті від окремих елементів об’єкта імпульси формують на прямій лінії індикатора піки з великою амплітудою. Амплітуда відбитого сигналу характеризує величину відбиття, (яке залежить від імпедансу). Імпеданс – ультразвуковий опір тканин. Чим вище розходження в імпедансі, тим більше відбивається хвиль. Найбільше відбиття виникає при прямому куті падіння хвиль. Повне відбиття хвиль, які формують “сліпі” зони, відзначається у наповнених повітрям легенях, при метеоризмі; ділянках тканин, що розташовані за кістками.

В зв’язку з цим підготовка пацієнта до УЗД включає в себе заходи по усуненню газів в кишківнику (очисні клізми, активоване вугілля, мезим-форте та ін.). Зовнішнє дослідження органів малого тазу проводиться натщесерце та при наповненому сечовому міхурі, котрий утворює акустичне “вікно”.

А-метод дозволяє виміряти відстань між різними тканинами органу, глибину їх залягання, наявність стороннього тіла, пухлини ока та головного мозку.

М-метод (motion-рух) використовується для дослідження рухомого органу – серця. При цьому методі віддзеркалені від рухомої стінки серця імпульси записуються у вигляді кривої лінії. За формою та розташуванням таких кривих складають уяву про характер скорочень серця. Даний метод ультразвукової біолокації отримав також назву “ехокардіографія” і використовується в комплексі із сонографією та допплерографією.

Сонографія (ультразвукове сканування), або В-метод (bright – яскравість), базується на принципі двовимірного сканування органів і тканин ультразвуковим датчиком, який рухається по поверхні досліджуваної ділянки тіла. Цим забезпечується реєстрація сигналів одночасно або послідовно від багатьох об’єктів.

Отримане зображення подається на екран монітору або термопапір у вигляді яскравих цяток. Яскравий білий колір означає відбитий ехосигнал, що дають ехогенні органи (щільні тканини, кістки, каміння тощо), а чорний колір – відсутність відбитого сигналу, що дають паренхіматозні органи та рідина.

Метод забезпечує пряме спостереження на дисплеї за рухом органів. Про такі дослідження говорять, що їх проводять в режимі “реального часу”, а можливість отримання полутонів зображення (до 64 відтінків) іменується “сірою” шкалою.

Допплерографія заснована на ефекті Допплера – зміні частоти відбитого сигналу від об’єкту, що рухається. Допплерографія дозволяє виявити потік крові та вирахувати швидкість кровотоку.

Комп’ютерне кодування допплерографії кольором полегшує ідентифікацію судин та аномального кровотоку. При цьому кров, що тече до датчика, має червоний колір, а від датчика – синій. Інтенсивність кольору зростає зі зростанням швидкості кровотоку. Для посилення контрастування застосовуються контрастні засоби на основі мікробульбашок.

Існує два види допплерографічних досліджень – безперервний (постійнохвильовий) та імпульсивний.

При першому дослідженні виконується порівняння частот ультразвукових коливань, направлених на хворого та відбитих від нього. По зміщенню частот цих коливань судять про швидкість руху анатомічних структур, які реєструються акустично або за допомогою самописців.

Безперервна допплерографія ефективна при високих швидкостях руху крові в місцях звуження судин. Недолік цього методу криється в зміні частоти відбитого сигналу, не тільки від руху крові в судинах, але також і в результаті будь-яких інших рухомих структур, які зустрічаються на шляху падаючої ультразвукової хвилі, і тому визначається, таким чином, сумарна швидкість руху цих об’єктів.

Імпульсна допплерографія дозволяє визначити швидкість кровотоку на будь-якій ділянці органу невеликого об’єму. Результати дослідження представлені: у вигляді кількісних показників швидкості кровотоку, у вигляді кривих та аудиально.

Звукове супроводження дозволяє диференціювати однорідний, правильний, ламінарний рух крові та вихровий турбулентний кровоток в патологічно зміненій судині.

Ультразвукова ангіографія (кольорове допплерівське картування) базується на кодуванні в кольорі середньої величини допплерівського зсуву досліджуваної частоти. Інтенсивність кольору зростає із збільшенням швидкості кровотоку. Для підсилення контрастування в кров можна ввести перфузат з мікрочасточками, імітуючими еритроцити.

Допплерівське картування дозволяє виявити звуження, тромбоз судин, окремі атеросклеротичні бляшки, порушення кровотоку.

Енергетичний допплер дозволяє візуалізувати на тривалій відстані зображення кровоносних судин дуже невеликого діаметру. Він відбиває щільність еритроцитів в заданому об’ємі, що дозволяє вивчати дифузні та вогнищеві зміни печінки, нирок, щитовидної залози.

Тканинний допплер оснований на візуалізації нативних тканинних структур.

Реєструючи тільки тканинні структури, (без основного сигналу), вдається отримати ізольоване зображення серцевого м’язу без зображення крові, котра міститься в порожнинах серця; що дозволяє неінвазивним шляхом оцінити скорочувальну функцію міокарда.

Дуплексна сонографія – за допомогою неї отримують сочетанне зображення сонограми і допплерограми. Візуалізується зображення судин і запис кривої кровотоку в них.

Дозволяє слідкувати за кровонаповненням плаценти, скороченням серця плода, направленням кровотоку в камерах серця, виявляти зворотній струм крові в системі воротньої вени, вирахувати ступінь стенозу судини.

Ендоскопічна сонографія – метод, при якому ультразвуковий датчик зафіксований на кінці світловоду, який вводиться в порожнину досліджуваного органу. Орган повинен бути наповнений водою (до 100мл).

Дозволяє вивчити стінку органу по всій її глибині, встановити наявність в ній пухлин і ступінь їх розповсюдження.

План ультразвукового обстеження складають із врахуванням анамнезу та клінічної картини захворювання.

Результати УЗД оцінюють відповідно критеріям оцінки зображення та ультразвукової семіотики захворювань внутрішніх органів.

Критеріями оцінки зображення є його розміри, контури, глибина залягання, ехогенність, звукопровідність, ехоструктура, взаємозв’язок із оточуючими органами і тканинами.

Ехогенність – це властивість тканин відбивати ультразвукові хвилі. Тканини тіла відбивають ультразвук двома засобами. Деякі тканини виступають як дзеркало, відбиваючи хвилі точно назад. Діафрагма є дзеркальним відбивачем, формуючим на екрані монітора чітке зображення, котре відповідає її положенню та формі. Інші тканини – розсіюють ультразвукові хвилі подібно крапелькам туману, що розсіюють світловий потік. Печінка розсіює ультразвукову хвилю, тому положення відбитих сигналів на екрані не відповідає точно відбитим структурам печінки (явище інтерференції).

Звукопровідність визначається будовою тканин.

Чисті рідини проводять ультразвук без істотного ослаблення, тому відбиття ехосигналу, що іде від тканин, розташованих за рідиною, звичайно підсилене (більш яскраве). Цей феномен відомий як “акустичне підсилення”. (мал. 5).

 

Кіста.(Мал. 5.)

 

 

Мал. 5а. Заповнена рідиною кіста: порожнина кісти анехогенна, є підсилення задньої стінки.

 

 

Мал. 5б. Дана кіста яєчника має товсті стінки і внутрішній осад, який створює внутрішню ехоструктуру, що переміщується при зміні положення тіла пацієнта.

 

 

Газ у кишківнику або ще де-небудь викликає розсіювання, відбиття, поглинання і переломлення ультразвуку таким чином, що в результаті цього є неможливою візуалізація структур, розташованих під ним. В силу цієї причини ультразвук не може бути використаний для візуалізації нормальних легень або виявлення захворювання легень, за винятком об’ємних процесів, що розташовані по периферії органу.

Щільні тканини, такі як кістки чи каміння, відбивають ультразвукові хвилі; тому структури, розташовані позаду цих тканин, не візуалізуються. Цей феномен отримав назву “акустичної тіні”. (мал. 6).

 

Камінь жовчного міхура.(Мал. 6.)

 

 

Мал. 6. Велика акустична тінь за каменем у жовчному міхурі.

 

 

Покращити зображення ехоструктури можна при збільшенні частоти ультразвукового випромінювання.

Це означає, що при використанні більш високої частоти, можлива візуалізація більш мілких структур. Одночасно проникаюча властивість ультразвуку в тканини становиться менше.

Тканини людини мають різну ехогенність. Анехогенними (ехонегативними), що не дають зображення, є нормальна сеча, жовч, вміст простої кісти. Гіперехогенними (ехопозитивними) є тканини, котрі створюють більш яскраві ехосигнали (кістки, стінки жовчного міхура). Гіпоехогенні тканини створюють більш темні відбиті сигнали (лімфатичні вузли, деякі пухлини та колоїдні рідини). Ехоструктура змішаної ехогенності, що включає солідні та рідинні компоненти, -- цетаке ультразвукове зображення, що представляє собою область неоднорідної структури із анехогенними та гіпер- гіпоехогенними компонентами.

Солідна структура - це тканина, що не містить рідини або порожнини, наприклад, пухлина, печінка, м’язи кори нирок. На ехограмі буде визначатися внутрішня ехоструктура підвищеної ехогенності та помірне ослаблення ультразвукової хвилі.

Орієнтація в зображенні на екрані повинна висвітлювати слідуючі поетапні задачі:

- знайти і врахувати ехографічні ознаки.

- аналізувати ці ознаки з точки зору нормальної фізіології, топографічної і патологічної анатомії.

- зіставити знайдені ехографічні дані із результатами інших клінічних досліджень.

- провести загальну диференціальну діагностику захворювання.

- надати формуліровку комплексного клініко-ехографічного заключення.

- якщо ехографічне заключення викликає сумніви, то пропонуються рекомендації для уточнення характеру захворювання.