Инструментальные методы диагностики беременности и бесплодия

В настоящее время все более широкое применение получают инструментальные (интроскопические) методы исследования, позволяющие получать прижизненное изображение частей тела животных и человека, в.ч. и их внутренних половых органов. К ним относятся цифровая рентгенография и ультразвуковое исследование (УЗИ).

УЗИ является одним из ведущих методов исследования в ветеринарном акушерстве и гинекологии. Интроскопия половых органов с помощью ультразвуковых лучей основана на принципе эхолокации — приеме сигналов посланных, а затем отраженных от поверхностей раздела тканевых сред, обладающих различными акустическими свойствами.

В клинической практике применяют три вида УЗИ: одномерную эхографию (А- метод), двумерную или визуальную эхографию (В-метод, ультразвуковое сканирование в режиме серой шкалы, сканирование в режиме реального времени, сонография, ультразвуковая томография) и допплерографию (D – метод, допплерофония). Диагностика беременности при использовании А- метода основана на эхолокации околоплодной жидкости в матке, В- метода – на визуализации структур беременной и бесплодной матки, Д-метода – на звуковой регистрации и дифференциации акустических феноменов усиления кровотока в сосудах матки и пуповины (пульсации/вибрации маточной артерии и пупочной вены) и сокращений сердечной мышцы.

Ультразвуковые аппараты, работающие в А-режиме применяют в основном в свиноводстве и овцеводстве. Они состоят из регистрирующего устройства и зонда для одномерной эхографии, встроенного в корпус прибора либо соединенного с ним при помощи длинного гофрированного кабеля. Сканирование трансабдоминальное. Зонд работает в режиме импульсной эхолокации: одновременно служит излучателем ультразвукового луча и его приемником (излучает короткий импульс и воспринимает отраженный сигнал). Регистрация результатов исследований проводится тремя способами: графически виде кривой на экране осциллографа, при помощи звуковых (аудиально) или световых сигналов. Для обследования одного животного и вынесения соответственно положительного или отрицательного заключения на беременность требуется примерно 30 сек.

а	б	в

Рис. 11. Портативные и карманные ультразвуковые аппараты с зондами для одномерной эхографии, применяемые в свиноводстве (фирма-производитель MS Schippers, Голландия): Прегтон (а), Рейнтехник со встроенным (б) и соединенным с кабелем зондом (в). Регистрация результатов исследований звуковая: приборы издают непрерывный звуковой сигнал, если свиноматка супоросная и прерывистый, если она бесплодная

Рис. 12. Пример графической регистрации на экране осциллографа результатов эхолокации беременной матки с использованием А-Метода УЗИ

Ультразвуковая допплерография также применяется в основном в свиноводстве и овцеводстве. Доплеровский сонар состоит амплификатара (электронного устройства, усиливающего и озвучивающего отраженные от движущихся объектов ультразвуковые сигналы) и одного или двух доплеровских датчиков. Датчики работают в режиме непрерывной эхолокации и состоят из двух частей: излучающей и воспринимающей. Излучающая его часть или излучатель генерирует непрерывные ультразвуковые волны с частотой 2-6 МГц. Ультразвуковые волны распространяются через ткани с различными акустическим свойствами. От отдельных слоев и структур часть волны отражается, часть распространяется дальше. Волны, отраженные от неподвижных анатомических структур имеют одинаковую частоту с излучаемыми волнами. Эта частота, однако, изменяется, если граница структуры перемещается вдоль оси ультразвукового луча. При этом изменение частоты прямо пропорциональны скорости перемещения движущейся структуры и обратно пропорциональны длине волны. Так, если поверхность структуры приближается к преобразователю, то частота повышается, а при ее удалении, наоборот, понижается. Если же ультразвуковые волны излучаются перпендикулярно к поверхности структуры, то отраженные волны возвратятся в приемную часть датчика. После преобразования отраженных волн возникает электрическое напряжение. Его усиливают и, изменяя частоту, преобразуют электронным способом в слышимые звуковые сигналы. Указанные сигналы являются акустическим выражением изменения частоты ультразвуковых волн, отраженных от поверхности движущихся структур. Они, следовательно, не представляют собой регистрации действительных звуковых явлений, возникающих в теле животного.

Рис.13. Детктор супоросности Допплер (Фирма-производитель «MS Schippers», Голландия)

На панели прибора имеется кнопка включателя/выключателя, регулятор усиления отраженных сигналов, тоновый фильтр для глушения нежелательных элементов акустического сигнала, клеммы для подключения наушников или магнитофона. Сканирование может быть трансабдоминальным или трансректальным. Исследование проводят в тихой спокойной обстановке. Для работы с этими приборами нужен хороший клинический опыт и острой слух. На обследование одного животного затрачивается достаточно много времени – около 3 мин.

Ультразвуковые аппараты, работающие в В-режиме (B- сканеры) имеют наибольшую практическую ценность. Они состоят из ультразвукового сканера со встроенным или внешним монитором и ультразвуковых датчиков или преобразователей, количество которых может сильно варьировать. На сканере имеется неподвижная или откидная панель управления, коммутатор для подключения датчиков. Встроенный в ультразвуковой сканер процессор позволяет проводить цифровую обработку информации, поступающей с датчика, и воспроизводить ее на экране монитора в виде двухмерной эхограммы. Ультразвуковая диагностическая система содержит пакеты программ расчета и протоколирования результатов исследования. Подробная техническая характеристика конкретного аппарата дается в руководстве по его эксплуатации.

Рис.14. Ультразвуковой сканер Medtelekom SLE-701 в комплекте с трансабдоминальным датчиком: 1 - монитор; 2- откидная панель управления; 3- коммутатор для подключения датчика; 4- ультразвуковой датчик; 5 – емкость со звукопроводящим гелем

Рис. 15. Портативный ультразвуковой сканер Dramanski animal profi в комплекте с интраректальным линейным датчиков с частотой 5 Мгц.

Возможна поставка прибора с дополнительным оборудованием: коммутатором для подключения двух датчиков одновременно, видеопринтером, видеомагнитофоном и персональным компьютером для регистрации и архивирования результатов исследований.

Для исследования животных применяют переносные или настольные (рис.14) и портативные (рис.15) ультразвуковые аппараты. Они легко транспортируются, достаточно устойчивы к внешним воздействиям, просты и надежны в эксплуатации, требуют минимального технического ухода, достаточно долговечны и многократно окупают себя. Переносные ультразвуковые приборы, как правило, работают от электросети, портативные - оборудованы встроенными аккумуляторными батареями. Для работы с переносными ультразвуковыми приборами непосредственно в условиях коровника необходимо иметь кабель-удлинитель и передвижную тележку. Портативные ультразвуковые сканеры с вмонтированным в корпус монитором в процессе исследования фиксируют при помощи ремешков на груди или на кисти свободной руки оператора.

Ультразвук представляет собой звуковые волны с частотой свыше 20 тыс Гц. Эти колебания не воспринимаются человеческим ухом. Для получения ультразвуковых колебаний используется прямой и обратный пьезоэлектрический эффект. Источником ультразвука и его приемником служит датчик. Он преобразовывает электрические сигналы в ультразвуковые и посылает вглубь тела животного. Отраженные от поверхности исследуемых органов и структур организма ультразвуковые колебания воспринимаются датчиком и преобразовываются им в электрические, которые после соответствующей обработки воспроизводятся на экране дисплея в виде светящихся с различной интенсивностью серых точек. При этом каждая точка соответствует принятому датчиком отраженному эхосигналу, а ее место определяется глубиной расположения отражающей сигнал структуры. В современных приборах, устроенных по принципу «серой шкалы», яркость каждой точки изображения зависит от интенсивности отраженного сигнала, т.е. от акустического сопротивления тканей этого участка. Чем больше акустическое сопротивление исследуемой ткани, тем интенсивнее она отражает ультразвуковые сигналы, тем светлее исследуемый участок выглядит на эхограмме. Отражение участком ткани ультразвуковых сигналов сильнее, чем в норме, определяют терминами «повышенная эхогенность», или «усиленная эхоструктура». Жидкость (например, околоплодная), обладающая низким акустическим сопротивлением, отражает эхосигналы в небольшой степени. По этой причине структуры с жидкостным содержимым (плодные пузыри, кисты яичников и т.д.) выглядят на эхограммах темными. Акустическое сопротивление костной ткани, напротив, столь велико, что она совершенно не пропускает ультразвуковые сигналы, полностью отражая их. На эхограммах костная ткань имеет белый цвет, а позади нее располагается черного цвета «акустическая дорожка или тень» — зона, в которую сигналы не поступают. Газовая среда не проводит ультразвуковые волны. Этим объясняется малая эффективность использования ультразвука при исследовании легких.

В современных диагностических ультразвуковых приборах используются полутоновые дисплеи, на которых яркость световой точки пропорциональна интенсивности отраженного сигнала. Использование датчика с высокой скоростью сканирования (16—30 кадров в секунду) позволяет регистрировать движения органов в естественном временном режиме (реальном масштабе времени). Преимущества использования данной системы заключаются в возможности быстрого выбора плоскости оптимального сечения и получении непрерывного двухмерного изображения части тела, расположенной под сканирующей поверхностью датчика. В большинстве приборов, работающих в режиме реального времени, можно увеличить и «заморозить» изображение с целью его детального изучения, проведения измерений и/или получения эхограммы (регистрация изображения на специальной бумаге).

Для УЗИ в режиме реального времени используются различные типы датчиков (рис.16). Секторные при небольшой площадке контакта с кожной поверхностью обеспечивают широкое поле на больших глубинах; линейные создают большое поле зрения с хорошим разрешением и используются для исследования поверхностно и глубоко расположенных органов; конвексные с выпуклой поверхностью обеспечивают широкое поле зрения на всех глубинах. Выбор датчика зависит от размеров животного, места расположения объекта исследования, его размеров, анатомического доступа к нему.

Рис.16. Типы ультразвуковых датчиков: А–конвексный; В–секторный; С- линейный

Рис.16. Эхографическое поле зрения при линейном и секторном типах датчиков

Для обследования мелких домашних животных обычно используются трансабдоминальные секторные датчики, генерирующие звуковые колебания с частотой от 3 до 5 МГц (от 3 до 5 млн. колебаний в секунду соответственно), крупных животных (коров и лошадей) – трансректальные линейные датчики с частотой 3,5 -10 МГц. Высокие частоты дают более детальное изображение, но имеют меньшую проникающую способность, низкие частоты проникают глубже, но имеют меньшую разрешающую способность. При трансректальном сканировании высокочастотные датчики (5…7,5 МГц) используют при обследовании структур яичников и для обнаружения ранних признаков беременности и бесплодия, низкочастотные (3,5 МГц) – для исследования послеродовой матки и визуализации органов и частей тела плода во втором и третьем триместре стельности.

Качество получаемого изображения во многом зависит и от клинического опыта оператора. Без знания анатомо-топографических особенностей половых органов невозможно быстро идентифицировать исследуемый орган, найти оптимальное поле наблюдения и получить качественное изображение.