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.
Ультразвуковое исследование представляет собой безопасный, портативный, широко доступный и сравнительно недорогой метод визуализации, не связанный с воздействием ионизирующего излучения. Среди его практических преимуществ можно выделить то, что он может проводиться медицинскими работниками после относительно непродолжительного периода целенаправленного обучения. Во многих клинических учреждениях ультразвуковые исследования могут проводиться без непосредственного надзора радиолога или специалиста-сонографа, что позволяет быстро проводить оценку у постели больного.
Procedure demonstrated by Robert Strony, DO, MBA, RDCS, FACEP, Medical Director, Point of Care Ultrasound, Geisinger; Clinical Associate Professor of Medicine, Geisinger Commonwealth School of Medicine; Associate Professor (Adjunct) Lewis Katz School of Medicine, Temple University.
Procedure demonstrated by Robert Strony, DO, MBA, RDCS, FACEP, Medical Director, Point of Care Ultrasound, Geisinger; Clinical Associate Professor of Medicine, Geisinger Commonwealth School of Medicine; Associate Professor (Adjunct) Lewis Katz School of Medicine, Temple University.
Procedure demonstrated by Robert Strony, DO, MBA, RDCS, FACEP, Medical Director, Point of Care Ultrasound, Geisinger; Clinical Associate Professor of Medicine, Geisinger Commonwealth School of Medicine; Associate Professor (Adjunct) Lewis Katz School of Medicine, Temple University.
Procedure demonstrated by Robert Strony, DO, MBA, RDCS, FACEP, Medical Director, Point of Care Ultrasound, Geisinger; Clinical Associate Professor of Medicine, Geisinger Commonwealth School of Medicine; Associate Professor (Adjunct) Lewis Katz School of Medicine, Temple University.
Procedure demonstrated by Robert Strony, DO, MBA, RDCS, FACEP, Medical Director, Point of Care Ultrasound, Geisinger; Clinical Associate Professor of Medicine, Geisinger Commonwealth School of Medicine; Associate Professor (Adjunct) Lewis Katz School of Medicine, Temple University.
Procedure demonstrated by Robert Strony, DO, MBA, RDCS, FACEP, Medical Director, Point of Care Ultrasound, Geisinger; Clinical Associate Professor of Medicine, Geisinger Commonwealth School of Medicine; Associate Professor (Adjunct) Lewis Katz School of Medicine, Temple University.
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.
IAN HOOTON/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Ультразвуковое исследование у постели пациента (также называемое "УЗИ на месте оказания медицинской помощи (POCUS)") часто используют в отделениях неотложной помощи как для уточнения диагноза (например, оценка объёма циркулирующей крови, причин гипотензии, поиск инородных тел), так и для проведения процедур (например, катетеризация вен, артроцентез).
Ультразвуковое исследование также может быть использовано для направления на забор биопсии и постановку внутривенных катетеров.
УЗИ иногда выполняется с помощью небольшого датчика на кончике эндоскопа или сосудистого катетера.
Вариации УЗИ
Ультразвуковая информация может отображаться несколькими путями.
А-режим
А-режим является простейшим режимом: сигналы регистрируются в виде всплесков 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)
В-режим наиболее часто используется в диагностической визуализации; сигналы отображаются в виде 2-мерных анатомических изображений. Кроме того, В-режим ультразвука также может создавать 3-мерные (объемные) и 4-мерные (3-мерные с временной составляющей) изображения. Трехмерный ультразвук обычно используется для визуализации анатомии плода при акушерско-гинекологических обследованиях. Четырехмерный ультразвук позволяет проводить динамическую визуализацию движущихся структур, таких как движения плода или сердечная деятельность.
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
М-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 – для выявления клапанных нарушений.
Допплер
УЗИ Допплер используется для оценки кровотока. Он 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.
Image courtesy of Hakan Ilaslan, MD.
Также используется допплерография:
Для оценки кровоснабжения опухоли и органов
Для оценки функции сердца (например, как при эхокардиографии)
Для обнаружения окклюзии и стеноза сосудов
Для обнаружения тромбов в кровеносных сосудах (например, при тромбозе глубоких вен)
Для обнаружения синовита в суставах
Спектральная 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 структур-мишеней может быть технически сложным у пациентов с избытком жировой ткани.
Ультразвуковую эхографию нельзя использовать для визуализации сквозь кость или газ, так что определенные изображения может быть трудно получить.
