Сонографического исследования

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ОРГАНОВ БРЮШНОЙ ПОЛОСТИ

 

Методические указания к практическим занятиям

по функциональной диагностике

 

 

Чебоксары 1999

УДК 616.36/38-07                                                                            

 

Составители:                                                                                                                 

Казанков Ю.В,

Михайлова И.В.

 

Ультразвуковое исследование органов брюшной полости: Метод. указания к практическим занятиям по функциональной диагностике / Сост. Ю.В. Казанков, И.В. Михайлова; Чуваш. ун-т. Чебоксары, 1999. 40 с.

 

 

Приведена методика изучения современных методов ультразвукового исследования органов брюшной полости. Даны подробный анализ сонограмм и их клиническая интерпретация.

Для студентов лечебного и педиатрического факультетов Медицинского института.

 

Отв. редактор: д-р мед. наук, профессор Л.М. Меркулова

 

Утверждено Методическим советом университета.

ТЕХНИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

СОНОГРАФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

 

Термин эхография, или сонография, обозначает определенную область ультразвуковой диагностики, которая предусматривает получение изображения среза внутренних органов, соответствующее их реальным размерам и состоянию.

Из всех возможных способов получения акустического изображения биологических структур с помощью ультразвука наибольшее распространение получил способ ультразвуковой (УЗ) эхолокации. При этом применяется периодическое излучение ультразвуковых импульсов во внутренние структуры организма и прием сигналов, отраженных акустическими неоднородностями структур. Совокупность принятых сигналов, называемых эхосигналами, позволяет построить акустическое изображение биологических тканей на специальном индикаторе (мониторе). Величина (уровень) эхосигналов определяется отражающими свойствами границ раздела эхоструктур, что прежде всего связано с различием акустических характеристик структур. Кроме того, на характеристики акустического изображения влияют такие физические эффекты, как преломление – изменения направления УЗ-сигналов при переходе из одной среды в другую; рассеяние – многократное переотражение УЗ-сигналов на  мелких   неоднородностях; поглощение УЗ-сигналов вследствие вязкости среды.

Излучение УЗ-сигналов в определенных направлениях и прием отраженных эхосигналов с этих же направлений обеспечивает датчик (зонд). Изменяя направление излучения-приема, датчик осуществляет сканирование, т. е. последовательный «просмотр» обследуемой области. Для того чтобы избежать потерь мощности УЗ-сигналов при прохождении через воздух, в котором затухание сигналов резко возрастает, между поверхностью обследуемого объекта (тела пациента) и рабочей поверхностью датчика наносится слой специального геля, хорошо проводящего ультразвук.

Излучение и прием УЗ-сигналов в процессе сканирования осуществляется периодически, при этом каждый раз в ограниченной области пространства, которая называется ультразвуковым   лучем.

Генератором ультразвуковых волн является пьезодатчик, который в УЗ-аппаратах играет одновременно роль детектора (приемника) отраженных эхосигналов. Генератор работает в импульсном режиме, посылая около 1000 импульсов в секунду. В промежутках между генерированием УЗ-волн пьезодатчик фиксирует отраженные сигналы, причем время генерации и детекции составляет соответственно 0,1 и 99,9%. Столь длительное время детекции эхосигналов дает возможность получать визуально постоянную картину их распределения.

В зависимости от используемой конфигурации пьезоэлементов различают типы датчиков:

линейные;

конвексные и микроконвексные;

секторные.

Преимуществом линейного датчика является полное соответствие его положения на поверхности тела исследуемому органу, т.е. представляется возможность выполнить визуальную "пальпацию" внутренних органов. Недостатком линейных датчиков является сложность обеспечения во всех случаях равномерного прилегания их поверхности к коже пациента, что приводит к искажению получаемого изображения по краям.           

Конвексный датчик имеет меньшую длину при расширяющемся на глубине поле обзора, поэтому добиться равномерности его прилегания к коже пациента более просто. Однако при использовании конвексных датчиков получаемое изображение по ширине на несколько сантиметров больше размеров самого датчика. И для уточнения анатомических ориентиров врач обязан учитывать это несоответствие.

Секторный датчик имеет еще большее несоответствие между собственными размерами и получаемым изображением, поэтому используется преимущественно в тех случаях, когда необходимо с маленького участка тела получить большой обзор на глубине (например, при исследовании через межреберные промежутки).

Наиболее удобным для исследования органов брюшной полости, забрюшинного пространства, малого таза и щитовидной железы следует признать линейное (параллельное) сканирование, так как при этом поиск необходимых анатомических ориентиров осуществляется быстрее.

Важнейшей характеристикой датчика является рабочая частота. Датчики с большей частотой обеспечивают более высокое качество изображения, однако при этом уменьшается глубина исследования. Поэтому выбор частоты датчика обусловлен максимальной глубиной расположения исследуемых органов и структур. В ряде случаев при обследовании тучных пациентов приходится применять датчики с частотой 2,25 или 2,5 МГц, у которых максимальная рабочая глубина примерно 240 мм, однако разрешающая способность при использовании таких датчиков и, следовательно, качество изображения хуже, чем при частоте 3,5 МГц. Для обследования структур, расположенных на очень малых глубинах, применяются датчики с частотой более 10 МГц. 

Для исследования органов брюшной полости и забрюшинного пространства, а также органов малого таза используется частота 2,5 - 3,5 Мгц. Для исследования щитовидной железы применяется датчик с частотой 7,5 Мгц.

По областям медицинского применения датчики классифицируются следующим образом:

1. Универсальные датчики для наружного обследования. Применяются для обследования абдоминальной области и органов малого таза у взрослых и детей. Тип датчика – конвексный, рабочая частота - 3,5 или 5 МГц.

2. Датчики для поверхностно расположенных органов (щитовидной железы, периферических сосудов, суставов и т. д.). Тип датчика – линейный, реже конвексный или секторный (с водной насадкой). Рабочая частота – 7,5, иногда 5 или 10 МГц.

3. Кардиологические датчики.

Тип датчика – секторный. Рабочая частота – 3,5 или 5 МГц.

4. Датчики для педиатрии.

Используются те же датчики, что и для взрослых, но с большей частотой (5 или 7,5 МГц).

5. Внутриполостные датчики:

трансвагинальный,

трансректальный,

интраоперационные,

трансуретральные,

транспищеводные,

внутрисосудистые.

Тип датчика - секторный, линейный или конвексный с рабочей частотой 7,5 МГц (реже 4 и 5 МГц).

6. Биопсийные или пункционные датчики.

7. Узкоспециализированные датчики:

офтальмологические,

датчики для транскраниальных исследований,

датчики для диагностики синуситов, фронтитов и гайморитов.

8. Широкополостные и многочастотные датчики (с улучшенной разрешающей способностью, особенно в ближней и средней зонах по глубине; работает на различных переключаемых частотах).

9. Датчики для применения в допплерографии.

10. Датчики для получения трехмерных изображений.

В современных ультразвуковых диагностических приборах, использующих эхолокационный принцип действия, применяются различные способы получения и отображения информации об исследуемых биологических структурах.

Выделяют следующие режимы получения информации.

А-режим (англ. Amplitude - амплитуда). Зондирование осуществляется при неизменном направлении акустического луча, и на экране монитора отображаются амплитудные значения эхосигналов от неоднородностей, находящихся на различных глубинах в пределах луча.

Амплитуды фиксируются на экране как функции времени t или глубины L, что дает информацию не только о глубине расположения структур, но и об уровне эхосигналов от них.

А-режим применяется как самостоятельный в ряде специализированных диагностических приборов, используемых в офтальмологии, при транскраниальных исследованиях головного мозга, а также для обследования носовых и лобных пазух.

М-режим (англ. Motion - движение) используется для регистрации изменения пространственного положения подвижных структур во времени.

В М-режиме зондирование периодически повторяется в одном и том же направлении акустического луча. Амплитудная информация об эхо-сигналах с различных глубин отображается в виде отметок различной яркости на экране, положение которых по вертикали пропорционально глубине отражающей структуры. Следующему зондированию соответствует своя линия, расположенная правее предыдущей, и в процессе перемещения столбца с каждым новым зондированием формируется двухмерная М-эхограмма в виде волнистой линии определенной конфигурации. Таким образом можно количественно оценивать геометрическое смещение подвижных структур и измерять изменение их взаимного положения.

Наиболее часто М-режим используется для исследования движения структур сердца.

В-режим (англ. Bright - яркий).Двухмерное сканирование.Отраженные импульсы регистрируются на экране в виде светящихся точек, яркость которых прямо пропорциональна интенсивности отражения ультразвука. Поскольку пьезокристалл датчика аппарата находится в постоянном движении, а экран имеет длительное послесвечение, отраженные импульсы сливаются, формируя изображение сечения органа.

Это самый распространенный вид отражения информации.

Д-режим (допплерэхография). В основе способа лежит эффект Допплера, заключающийся в том, что частота ультразвукового сигнала при отражении его от движущегося объекта изменяется пропорционально скорости движения лоцируемого объекта вдоль оси распространения сигнала.

Д-режим применяется для оценки скорости и других параметров кровотока.

 

Отраженные эхосигналы поступают в усилитель и специальные системы реконструкции, после чего появляются на экране телевизионного монитора в виде изображения срезов тела, имеющих различные оттенки черно-белого цвета. Оптимальным является наличие не менее 64 градиентов цвета черно-белой шкалы. Однако в современных стационарных аппаратах используется 256 градиентов. Каждый зарегистрированный импульс в зависимости от интенсивности соответствует определенному оттенку свечения. При позитивной регистрации максимальная интенсивность эхосигналов проявляется на экране белым цветом (эхопозитивные участки), а минимальная - черным (эхонегативные участки). При негативной регистрации наблюдается обратное положение.

Выбор позитивной или негативной регистрации не имеет значения и обусловливается только желанием исследователя. Полученное изображение фиксируется на экране монитора, а затем регистрируется с помощью термопринтера.