На УЗИ генератор сигнала соединен с преобразователем. Пьезоэлектрические кристаллы в генераторе сигналов преобразуют электроэнергию в высокочастотные звуковые волны, которые направляются в ткани. Ткани рассеивают, отражают и поглощают звуковые волны различной степени. Звуковые волны, которые отражаются обратно (эхо), преобразуются в электрические сигналы. Компьютер анализирует сигналы и отображает изображения анатомических структур на экране.
Приборы для ультразвуковой эхографии портативные, общедоступные, относительно экономичные и безопасные. Рентгеновское облучение не используется.
Использование УЗИ
При УЗИ можно определить поверхностные наросты и инородные тела (например, в щитовидной железе, молочных железах, конечностях, яичках и некоторых лимфатических узлах). Для более глубоких структур, другие ткани и плотности (например, кости, газ) могут интерферировать с изображениями.
Ультразвуковое исследование обычно используется для оценки следующего:
-
Сердца (эхокардиография): например, для обнаружения патологии клапанов и размеров камеры и оценки фракции выброса и деформации миокарда (см. Эхокардиография)
-
Желчного пузыря и желчевыводящих путей: например, для обнаружения камней в желчном пузыре и обструкции желчных путей (см. Методы визуализации желчного пузыря и желчевыводящих путей: УЗИ)
-
Мочеиспускательного канала: например, чтобы отличить кисты (обычно доброкачественные) от плотных масс (часто злокачественных) в почках или обнаружения обструкции, например, камней или других структурных аномалий в почках, мочеточниках или мочевом пузыре (см. Визуализационные методы исследования мочеполовой системы: ультрасонография.)
-
Женских половых органов: например, для обнаружения опухолей и воспаления в яичниках, фаллопиевых трубах или матке (см. Введение в гинекологические опухоли)
-
Беременности: например, чтобы оценить рост и развитие плода и для выявления аномалий плаценты (например, предлежащая плацента— см. Обследование пациенток акушерского профиля: ультрасонография).
-
Опорно-двигательного аппарата: Для оценки мышц, сухожилий и нервов.
Ультразвуковое исследование также может быть использовано для направления на забор биопсии и постановку внутривенных катетеров.
УЗИ иногда выполняется внутри с помощью небольшого датчика на кончике эндоскопа или сосудистого катетера.
Вариации УЗИ
Ультразвуковая информация может отображаться несколькими путями.
А-режим
Это простейший режим визуализации; сигналы записываются в виде пиков на графике. Вертикальная (Y) оси дисплея показывает амплитуды эхо-сигнала, а по горизонтальной (X) оси показана глубина или расстояния в организме пациента.
Этот тип ультразвуковой эхографии применяется для офтальмологического сканирования.
В-режим (серая шкала)
Этот режим наиболее часто используется в диагностической визуализации; сигналы отображаются в виде 2- мерных анатомических изображений.
B-режим обычно используется для оценки развития плода и органов, включая печень, селезенку, почки, щитовидную железу, яички, молочные железы, матку, яичники и предстательную железу.
B-режим ультразвуковой эхографии достаточно скоростной, чтобы показать движения в реальном времени, такие как биение сердца или пульсирующие кровеносные сосуды. Визуализация в реальном времени обеспечивает анатомическую и функциональную информацию.
М-режим
Этот режим используется для визуализации движущихся структур; сигналы, отраженные от движущихся структур, преобразуются в волны, которые отображаются непрерывно по всей вертикальной оси.
M-режим используется в основном для оценки сердцебиения плода и при визуализации сердца, в первую очередь, для оценки нарушения работы сердечного клапана.
Допплер
Этот тип УЗИ используется для оценки кровотока. Допплерография использует допплеровский эффект (изменение частоты звука при отражении от движущегося объекта). Движущиеся объекты – эритроциты в крови.
Направление и скорость кровотока можно определить путем анализа изменений в частоте звуковых волн
-
Если отраженная звуковая волна ниже по частоте, чем передаваемая звуковая волна, поток крови движется от преобразователя.
-
Если отраженная звуковая волна выше по частоте, чем передаваемая звуковая волна, кровоток движется в направлении преобразователя.
-
Величина изменения частоты пропорциональна скорости кровотока.
Изменения частоты отраженных звуковых волн преобразуются в изображения, показывающие направление кровотока и его скорость.
Также используется допплерография
Спектральный допплерография отображает информацию о потоке крови в виде графика со скоростью по вертикальной оси и временем по горизонтальной оси. Конкретные скорости могут быть измерены, если может быть определен допплеровский угол (угол между направлением ультразвукового луча и направлением потока крови). Измерения скорости и появление спектральной допплеровской трассировки может указывать на серьезность сосудистых стенозов.
Дуплексная допплерография сочетает в себе графический дисплей спектральной ультразвуковой эхографии с визуализацией в B-режиме.
Цветная допплерография преобразует информацию допплеровского кровотока в цветное изображение с кровотоком в цвете; оно отображается на серой шкале анатомического ультразвукового изображения. Направление потока крови обозначается оттенком цвета (например, красным для кровотока к датчику, синий для кровотока от датчика). Средняя скорость кровотока указывается яркостью цвета (например, ярко-красный указывает на высокоскоростной поток к датчику; темно-синий указывает на низкую скорость потока от датчика).
Недостатки УЗИ
Качество изображения зависит от навыков оператора.
Получение четких изображений целевой структуры может быть технически сложно у пациентов с избыточным весом.
Ультразвуковую эхографию нельзя использовать для визуализации сквозь кость или газ, так что определенные изображения может быть трудно получить.
