Общие вопросы ультразвуковой диагностики

1.

Общие вопросы ультразвуковой
диагностики

2.

• УЗИ – ультразвуковое исследование – метод
диагностики, который на сегодняшний день
является одним из основных инструментов
современной медицины и применяется
практически во всех её областях.
• Будучи довольно молодым методом,
ультразвуковая диагностика совершила
настоящий переворот, обеспечив врачей
мощным, быстрым, безопасным,
информативным и достоверным инструментом
обследования пациентов для выявления
широкого круга заболеваний.

3.

Что есть звук?
• Звук – это механическое колебание среды
то есть последовательность зон сжатия и
растяжения.
• Основная характеристика звука – частота,
измеряется в Герцах (Гц=1/Сек).
• Звук в окружающем мире подчиняется
волновым законам.
• Человеческое ухо способно воспринимать
звук с частотой от 20 до 20000 Гц

4.

Частота, скорость, длина волны
• Звуковая волна рождается с определенной, постоянной частотой (frequency=f)
и распространяется симметрично от источника звука с постоянной для данной
среды скоростью (speed=V).
• Скорость звука в воздухе – 300 м/с, для более плотных сред скорость
распространения звуковой волны больше.
• Расстояние между двумя ближайшими точками колеблющимися в одинаковых
фазах называется длинной волны (λ).

5.

• Сочетание одного сжатия и одного разрежения представляет собой одно
колебание, а расстояние между началом (или пиком сжатия) одного
колебания и началом (или пиком сжатия) следующего является длиной
волны.
Длина волны – это расстояние между двумя соседними областями сжатия.
Длина волны обратно пропорционально частоте и прямо
пропорционально скорости ультразвуковой волны.
• Скорость представляет собой величину с которой звуковые волны
распространяются в конкретной среде
• Частота – это число полных циклов за определенный промежуток
времени. За единицу частоты УЗ принят герц (Гц), соответствующий
одному колебанию в секунду
• V=f*I
V – скорость распространения волны
f – частота
I – длина волны

6.

Что такое ультразвук?

7.

• Ультразвук – это упругие колебания с
частотами выше диапазона
слышимости человека (15-20 кГц),
распространяющиеся в виде волны в
газах, жидкостях и твердых телах или
образующее в ограниченных областях
этих сред стоячие волны.

8.

Физические свойства ультразвука
• Ультразвук – это звук с частотой более 20000 колебаний в секунду (или
20 кГц).
• Ультразвук имеет способность отражаться.
• Частота звука определяет разрешающую и проникающую способность
• Чем меньше частота УЗ, тем глубже исследование.
• Выше частота УЗ, выше разрешающая способность, но меньше длина
волны, меньше проникающая способность.
• Поверхностные структуры (сосуды, ЩЖ, лимфатические узлы)
смотрим с датчиками с большей частотой
В медицине для диагностики используют УЗ колебания с частотой от 2 до
30 МГц,
а в ЭхоКГ – от 2 до 7,5 МГц
• Скорость, с которой ультразвук распространяется в среде, зависит от
свойств этой среды, в частности, от ее плотности.

9.

Физические свойства ультразвука,
обусловленные его волновой природой
• Способность распространяться в разных
средах с различной скоростью
• Способность к затуханию (абсорбция)
• Способность отражаться на границе сред
• Способность огибать цель с меньшими
размерами

10.

Рождение ЭхоКГ
Кардиолог Инге Эдлер из Швеции и физик Карл Хеллмут Герц были
основными зачинателями в сфере эхокардиографии.
• В начале 1950 г. Эдлер, врач – кардиолог, предположила, что
ультразвук может играть роль в оценке сердца.
• Герц заимствовал металлический дефектоскоп, прикладывал
зонд к своей груди, и наблюдал отображения, которые
изменялись по амплитуде и диапазону в соответствие с его
частотой сердцебиения.
• Последующие исследования Герца и Айсберга привели в 1967 г.
к первой двумерной оперативной машине, отображающей
сердце.
• Приблизительно в то же самое время, первая регистрация
одновременного «М» режима и внутрисердечного тока крови
Доплера были обнаружены Эдлер и Линдстромом.

11.

Амплитудный режим:
А – режим
М – режим
В (2D) – режим – двухмерное изображение
структуры
3D - режим
4D - режим

12.

Амплитудный режим
режим «А» (анатомия) ультразвука был одномерным изображением, которое
отображало амплитуду или силу волны по вертикальной оси, а время по
горизонтальной оси; поэтому, чем больше был сигнал, возвращавшийся на датчик, тем
выше «всплеск»

13.

Дополнительные режимы ЭхоКГ:
М-режим
В-режим
Чрез пищеводная ЭхоКГ
Стресс ЭхоКГ
Трехмерное и четырехмерное моделирование
Внутрисосудистое исследование
Контрастная ЭхоКГ
Тканевая гармоника

14.

Допплеровские методы исследования
1. Метод оценки изменения во времени скорости кровотока в сечении сосуда или
части сечения сердца, сосуда (скоростные характеристики). Вид допплерограмм
разный: турбулентный поток, ламинарный
Спектральный допплер (D – режим)- оценка спектра скоростей кровотока в
сердце и сосудах в процессе его изменения во времени. Разновидности спектрального
допплера: импульсно-волновой режим и постоянно-волновой.
Импульсно-волновое допплеровское исследование (PW) используется для оценки
кровотока в данном месте, но при высокоскоростных потоках (например при стенозах
клапанов) этим методом невозможно определить скорость кровотока (потоки со
скоростью более 2,5 м/с)
Постоянно-волновое допплеровское исследование (CW) используется для
регистрации высокоскоростных потоков
2. Цветовое допплеровское картирование (кодирование) кровотока (режим CFM –
color flow mapping). Наложение закодированных разными цветами скоростей
кровотока на двумерное изображение. Достоинство – позволяет быстро определить
пространственную ориентацию кровотока, а также выявить патологические потоки
кровотока. Недостаток: низкая разрешающая способность
3. Тканевой допплер

15.

Ультразвуковые аппараты
• Для скрининга
• Аппараты экспертного класса
У этих аппаратов разная разрешающая
способность
Стационарные и переносимые аппараты.

16.

Биологическое воздействие ультразвука
• Любой биологический эффект УЗ зависит от ряда
энергетических показателей:
• Акустическая энергия (способность выполнить работу, нагреть
какое-либо вещество или произвести биологическое
воздействие), измеряется в Дж
• Акустическая мощность – это количество акустической энергии
в единицу времени
1. Биологическое воздействие УЗ обычно обсуждаются в
терминах мощности, которая измеряется в милливаттах.
2. Интенсивность УЗ (плотность мощности) представляет
собой концентрацию мощности в пределах определенной
области; измеряется в Вт/м²
3. Одно из биологических, свойств УЗ – тепловыделение в
тканях
4. Кавитация

17.

Отчет ВОЗ № 875 (1998) сообщает:
• «Диагностическое УЗИ признается
безопасным, эффективным и очень гибким
способом для визуализации внутренних
структур организма, который представляет
клинически верные данные о большинстве
органов тела быстро, не требуя при этом
больших материальных затрат».

18.

• Несмотря на то, что доказательств вредного
воздействия УЗИ на плод нет.
Администрация по контролю за продуктами
питания и лекарствами считает рекламу,
продажу и аренду УЗ оборудования для
съемки плода в период беременности «на
память», несанкционированным
использованием медицинского
оборудования

19.

Главные преимущества УЗ как
диагностического инструмента:
• УЗ может быть направлен в виде луча;
• УЗ подчиняется законам отражения и
преломления;
• УЗ отражается объектами небольшого
размера.

20.

Взаимодействия
ультразвука с тканями.
Ультразвуковая волна
сгенерированная
трансдьюсером
(красная стрелка),
сталкивается с
объектом под прямым
углом. При этом она
может отразиться от
него в обратном
направлении
(зеркальное отражение,
голубая пунктирная
стрелка) или рассеяться
в других направлениях
(зеленая стрелка).
Проникнув внутрь
объекта волна
подвергается
ослаблению (синяя
пунктирная стрелка) и
изменяет направление
своего распространения
(рассеивание синяя
сплошная стрелка)

21.

Отражение
• Фундаментальный принцип ультразвуковой визуализации – это
отражение УЗ луча от поверхностей тканей с различной плотностью.
Т.Е. отражение ультразвуковой волны происходит на границе раздела
двух сред с различной акустической плотностью, причем только в том
случае, если размеры объекта превышают длину ультразвуковой
волны. Если на пути ее движения появляются более мелкие частицы
(менее 1 мм), происходит не отражение, а рассеяние ультразвука.
• Эти отражения воспринимаются датчиком и передается в
компьютерную систему обработки информации и в зависимости от
интенсивности сигнала отображается на экране дисплея в виде ярких
точек, сливающихся в изображение исследуемого объекта,
формируется картинка на дисплее прибора.
• Процент отраженной УЗ-энергии прямо пропорционален разнице
акустических импендансов (Z) на границе тканей
• Области вещества со сходными акустическими характеристиками эхосигнала не формируют.

22.

Отражение звука
• Сплошные объекты (диафрагма)
- отражение «единым фронтом» – выше процент
вернувшейся УЗ – энергии – лучше изображение.
- если поверхность перпендикулярна оси УЗ луча –
качество изображения возрастает.
• Корпускулярные объекты (эритроциты)

23.

Взаимодействие волн
Интерференция
• Зависит от плотности и однородности среды.
• Сплошное эхо-отражение может быть получено
только при условии, что ширина объекта больше,
чем четверть длины волны сканирущего луча
Для визуализации мелких объектов – уменьшить
длину волны!
• Уменьшив длину волны удобно, увеличив частоту
ультразвукового излучения
V=f·λ

24.

Физические свойства ультразвука
• Если плотность, структура и температура
одинаковы по всей среде, то такая среда
называется гомогенной.
• В гомогенной среде волны распространяются
линейно.
• Различные среды обладают различными
свойствами, из которых для нас особенно важно
акустическое сопротивление.

25.

Акустический импеданс
• Акустический импеданс (АИ) вещества определяется исходя из
плотности этого вещества, а также скорости распространения звука в
нем. Чем больше плотность, тем выше АИ.
• УЗ отражается от границы разделения тканей с различными
значениями АИ и чем существенней эти различия, тем больше
отражается сигнал.
• Пары ткань/газ, ткань/кость и кость/газ отражаются почти 100% УЗ –
энергии на границе разделения

26.

Акустический импеданс
• Самая большая разница АИ между мягкими тканями и
газом.
• Второе по величине различие – между тканями со
средней плотностью и очень плотными тканями
(например, кость – мышца).

27.

Физические свойства ультразвука
• Акустическое сопротивление равно произведению плотности среды на
скорость распространения в ней звука и характеризует степень
сопротивления среды распространению звуковой волны
• Скорость распространения УЗ волны в тканях практически постоянна,
поэтому в ЭхоКГ акустическое сопротивление – лишь функция плотности той
или иной ткани
• Разные ткани: миокард, перикард, кровь, створки клапанов и т.д. – имеют
разную плотность. Даже при незначительном различии плотностей между
средами возникает эффект «раздела фаз» [interface].
• Ультразвуковая волна достигшая границы двух сред, может отразиться от
границы или пройти через неё.
• При этом:
1) угол падения равен углу отражения;
2) из-за различий акустических импедансов сред угол
преломления не равен углу падения

28.

Физические свойства ультразвука
• Чем меньше угол падения (т.е. чем ближе направление
распространение звуковой волны к перпендикуляру),
тем больше доля отраженных звуковых волн.
• Доля отраженного ультразвука определяется тремя
факторами:
1) разность акустического сопротивления сред –
чем больше эта разница, тем больше отражение;
2) углом падения – чем ближе он к 90°, тем больше
отражение;
3) соотношением размеров объекта и длины волны
– размеры объекта должны быть не менее ¼ длины
волны. Для измерения меньших объектов требуется
ультразвук с большей частотой (т.е. с меньшей длиной
волны).

29.

Физические свойства ультразвука
• Пространственная разрешающая способность метода (resolution)
определяет расстояние между двумя объектами, при котором их ещё
можно различить.
Например, частота 2,0 МГц дает разрешающую способность в 1 мм.
• Однако, чем выше частота, тем меньше проникающая способность
ультразвука (глубина проникновения): тем легче происходит его затухание
[attenuation].
• Важно найти оптимальную частоту, которая дает максимальную
разрешающую способность при достаточной проникающей способности.
• Структуры, в которых происходит полное затухание УЗ волн, иными
словами, через которые ультразвук не может проникнуть, дают позади
себя акустическую тень [shadowing], при исследовании сердца такой
эффект дают кальцинированные структуры и протезированные клапаны
сердца

30.

Воздух
4500
Кость
870
Мышцы
350
Печень
почки
90
Жировая ткань 60
Кровь
9
Жидкость
6
Низкое проникновение, звуковые волны быстро
рассеиваются
Очень эхогенна (отражает назад большую часть волн,
большое ослабление)
Эхогенны (яркий эхо-сигнал)
Эхогенны (менее яркий эхо- сигнал)
Гипоэхогенна (темный эхо-сигнал)
Гипоэхогенна (очень темный эхо-сигнал)
Гипоэхогенна (очень темный эхо-сигнал, малое
ослабление)

31.

• УЗ более высокой частоты обладает большей
степенью поглощения и рассеивания, а
следовательно, и более слабым проникновением
• Чем менее однородна среда, тем труднее УЗ
проходить через неё, т.к. отражение и преломление
существенно ослабляют интенсивность луча, когда он
проходит через любую неоднородную среду
• Для количественного выражения поглощения и
затухания УЗ в ткани используется так называемый
«слой половинной величины» или «расстояние
половинной мощности»

32.

Контрастность изображения

33.

• Различают аксиальную (вдоль УЗ луча) и
латеральную (в направлении,
перпендикулярном ходу луча), разрешающую
способность.
• Аксиальная разрешающая способность зависит
от частоты используемого УЗ. Чем она выше, тем
больше разрешающая способность.
• Латеральная разрешающая способность
определяется шириной УЗ в зоне исследования.
Чем он уже, тем лучше латеральное разрешение

34.

Разрешение

35.

36.

Запись эхо-сигналов
• Интенсивность принимаемого эхо-сигнала зависит
от того, какая часть посланного сигнала отразилась
от границы раздела фаз и вернулась к датчику
• Отраженный сигнал УЗ («эхо») улавливается
эхокардиографическим датчиком и передается в
компьютерную систему обработки информации и в
зависимости от интенсивности сигнала
отображается на экране дисплея в виде ярких точек
сливающихся в изображение исследуемого объекта

37.

• Воспринятые эхосигналы могут быть графически представлены на
экране эхокардиографа в различном виде
• Если отраженные от мелкого объекта импульсы формируются в виде
точки, то его положение относительно датчика о времени
отображается линией развертки на экране прибора
• Неподвижные объекты будут представлены прямой линией, а
изменение глубины положения вызовет появление волнистой
линии на экране.
• Такой способ регистрации сигнала называется одномерной ЭхоКГ
(М-режим)
• В «М» режиме по вертикальной оси на экране отображается
расстояние от структур сердца до датчика, а по горизонтальной –
шкала времени.

38.

• В режиме двухмерного изображения (В-режим)
сканирование структур производится в двух
направлениях: по глубине и по горизонтали в
реальном времени
• В режиме двухмерного изображения сечение
исследуемых структур отображается в пределах 60-90
градусов и построено множеством точек,
изменяющих положение на экране в зависимости от
изменения глубины расположения исследуемых
структур во времени относительно УЗ датчика
• Частота смены кадров двухмерного ЭхоКГ
изображения на экране обычно составляет от 25 до
60 кадров в сек в зависимости от глубины
сканирования

39.

• Основной компонент ультразвукового датчика –
пьезоэлектрический элемент
• Пьезоэлектрическое вещество изменяет свою форму под
воздействием электрического поля: если приложить
переменное электрическое напряжение к пьезоэлементу,
то его форма будет меняться в зависимости от полярности.
Когда кристалл расширяется и сжимается, он создает
сжатия и разрежения, т.е. звуковые волны.
• Обратный процесс также имеет место, когда звуковая
волна ударяется кристалл, она создает электрический
импульс
• Таким образом УЗ используется как генератор, так и
приемник УЗ лучей

40.

• УЗ сигнал посланный датчиком, распространяется
в ближней к датчику зоне в виде параллельных
волн, которые расходятся в дальней зоне
• Параллельные волны отражаются лучше. Поэтому
на изображении более четко видны объекты,
находящиеся в ближней зоне, где выше
интенсивность излучения и больше вероятность
распространения параллельных лучей
перпендикулярно к границам раздела сред
• Интенсивность волнового излучения
определяется числом волн, падающих на
единицу площади
• Протяженность ближней зоны (L) зависит от
радиуса датчика (r) и длины УЗ волны (λ)
L= r²/ λ

41.

• Следовательно, изменяя частоту излучения и
радиус УЗ датчика можно регулировать
протяженность ближней и дальней зон
• С помощью конвергирующих и рассеивающих
электронных линз искусственно удлиняют
ближнюю зону и уменьшают расхождение УЗ
лучей дальней зоне, тем самым повышая
качество УЗ изображений

42.

Ультразвуковые приборы
• Работает по принципу отражения ультразвука
Независимо от модели они устроены по единому типу.
• Датчики генерируют эхо-сигналы.
• В результате изменения напряжения, прилагаемого к
граням кристалла (пьезоэлемента), происходит
изменение его размеров.
• В среде, с которой соприкасается пьезокристалл,
возбуждаются механические (УЗ) волны
• Применение источников УЗ специальной конструкции
позволяет сконцентрировать УЗ в виде луча и направить
его в нужном направлении.
• Датчики бывают механические, фазовоэлектронные,
секторальные и векторные.

43.

• Электронными называют датчики с
электронно-фазовой решеткой, так как они
имеют от 32 до 128 и более
пьезоэлектрических элементов, встроенных
в виде решетки
• При ЭхоКГ исследовании датчик работает в
импульсном режиме (основное время
датчик принимает отраженные сигналы)

44.

45.

Секторальный датчик
-
Веерообразное изображение;
Преимущества:
небольшая площадь соприкосновения;
использование небольшого УЗ окна;
хорошее качество изображения структур,
расположенных на расстоянии от датчика
• Недостаток: низкая разрешающая
способность в ближнем поле

46.

Линейный датчик
• Линейное расположение УЗ волн и
прямоугольное изображение
• Преимущества: хорошая разрешающая
способность в ближнем поле.
• Недостаток: большая площадь рабочей
поверхности

47.

Конвексный датчик
• Веерное изображение с большим ближним
полем
• Преимущества: компромисс между
секторальным и линейным датчиками
• Недостаток: уменьшение плотности линий
сканирования с увеличением расстояния от
датчика, как и при применении
секторального датчика

48.

Как рождается ультразвуковая картинка?

49.

Как рождается ультразвуковая
картинка?
• Таким образом, датчик имеет двойную
функцию: излучать (1%) и принимать (99%).
• Сила (амплитуда) каждой отраженной
волны соответствует яркости отображенной
точки
• Положение точки на экране зависит от
глубины отражения эхо-сигнала
• Множество таких точек формируют
целостную картинку.

50.

Как появляется картинка на экране?
• Сильное отражение (высокая плотность ткани):
гиперэхогенные структуры (белые) – кости, диафрагма,
конкременты
• Отражение слабее – эхогенные структуры (серые) –
большинство плотных органов , мышцы
• Слабое отражение – гипоэхогенные структуры (темные) –
кровь, жидкость внутри мочевого и желчного пузырей

51.

Ультразвуковой луч

52.

Частота излучения
• Герц (Гц.Hz) – единица измерения частоты,
соответствует одному циклу в секунду
• Мегагерц (МГц, MHz) – один миллион колебаний в
секунду
• Увеличивая частоту УЗ луча:
- Увеличиваем разрешение (осевое и
периферическое)
- Уменьшаем глубину проникновения
- Высокочастотные датчики используются для
качественной визуализации поверхностных
структур, когда глубина проникновения луча – не
главное.

53.

Частота датчика и разрешение

54.

55.

Настройка изображения

56.

Рисунок – глубина. Увеличение глубины от левого к правому изображению
Другим параметром, который должен быть настроен
оператором, является глубина (depth). Настраивая глубину изображения,
оператор может добиться того, что вся интересующая ткань или область
будут отображены на экране. Глубина обычно настраивается
переключателем или кнопками вверх/вниз на контрольной панели. На
краю экрана обычно находиться сантиметровая шкала, указывающая
глубину расположения структур.

57.

Рисунок – усиление. Увеличение усиления от левого к правому изображения
• Настройка усиления (gain) позволяет добиться оптимальной интенсивности
отраженного эхо-сигнала, отображенного на экране аппарата. Другими
словами, увеличивая усиление, вы увеличиваете яркость всего
ультразвукового поля (т.е. всего дисплея). Когда вы уменьшаете усиление,
ультразвуковое поле темнеет. Функция усиления в чем-то сходна с
настройкой звука в домашнем стерео – она усиливает звук, но не улучшает
его качество. В случае диагностического ультразвука она увеличивает
яркость, но не увеличивает количество пикселей в изображении. Кнопка
вверх/вниз на контрольной панели позволяет оператору настроить
усиление. Функция усиления не влияет на мощность ультразвукового луча.

58.

Управление эхокардиографической
визуализацией
• Подавление эхо-сигналов из ближней зоны
и усиление эхо-сигналов из дальней зоны
(«компенсация времени пробега» - TGC,
«компенсация по глубине»)

59.

Преимущества УЗИ
• Возможность визуализации мягких
рентгенонегативных тканей при исследовании
сердца, печени, почек и т.д.
• Отсутствие ионизирующего облучения,
оказывающего биологическое воздействие на
организм;
• Неинвазивность, безболезненность и, в связи с
этим, возможность проведения многократных
повторных исследований;
• Возможность наблюдать движение внутренних
органов в реальном масштабе времени;
• Сравнительно невысокая стоимость исследования

60.

Ограничения метода УЗИ
• Ограниченная разрешающая способность метода,
обусловленная большей, чем при рентгеновском
облучении, длиной УЗ волны;
• УЗ приборы калибруются по среднему значению
скорости распространения в тканях (1540 м· с¯¹),
хотя в реальной среде эта скорость варьирует, что
вносит определенные искажения в изображение;
• Наличие обратной зависимости между глубиной
зондирования и разрешающей способностью;
• Ограниченные возможности исследования
газосодержащих органов и полостей (легких,
кишечника) в связи с тем, что они практически не
проводят УЗ волны.

61.

Недостатки
• Даже в случае отсутствия газообразований и костной
ткани в области исследования, глубина проникновения
ультразвука может быть ограничена в зависимости от
частоты отображения. Соответственно может быть
сложно создать изображение структур, которые
находятся глубоко, особенно если исследуют организм
человека, страдающего лишним весом
• Телосложение пациента имеет большое влияние на
качество изображения. Так, в случае пациентов с
лишним весом результаты УЗИ могут оказаться
неточными, так как подкожный жир ослабляет
ультразвук, в этих случаях необходимо использовать
датчик с более низкими частотами

62.

• Точность и качество результатов УЗИ зависят
от оператора. Необходимы специальные
профессиональные навыки и большой опыт
для создания высококачественных снимков
УЗИ и для получения точных результатов.
• Изображение тканей при УЗИ неспецифично,
в отличие от методов компьютерной
томографии и МРТ, не существует
эффективного способа определить, какой
именно участок организма был обследован с
помощью УЗИ.

63.

Для определения получаемых ультразвуковых
изображений необходимо знание ультразвуковых
характеристик
• При оценке эхогенности биологической
ткани используют следующие термины:
гиперэхогенный
изоэхогенный
гипоэхогенный
анэхогенный.

64.

Эхогенность ткани

65.

• Гиперэхогенный воспринимается глазом
как «белый». При этом ультразвуковая
волна практически полностью отражается от
исследуемого объекта высокой плотности
(например, камней, холестериновых
полипов).
• Изоэхогенные структуры выглядят как
нормальные органы и ткани. Так, очаговое
образование, не отличающееся от
окружающих тканей, называется
изоэхогенным. Дифференцировать его
можно при наличии анэхогенного ободка

66.

• Анэхогенная ткань определяется как «черная».
Анэхогенными видятся жидкостные структуры. В
этом случае ультразвуковые волны проходят через
исследуемый объект беспрепятственно.
• Гипоэхогенными являются структуры еще не
«черные», но уже не изоэхогенные, т.е. сниженной
эхогенности. Ультразвуковые лучи при этом
неполностью отражаются от исследуемых структур.
Гипоэхогенными могут быть опухоли, отечные ткани
и др.

67.

Кто есть кто….
• Вена – анэхогенная, податливая давлению, не
пульструет
• Артерия анэхогенная, пульсирует
• Мышца: фасция - гиперэхогенная, ткань мышцы гипоэхогенная
• Нерв: периневрий - гиперэхогенный, сам нерв гипоэхогенный. Нервные сплетения – «пчелиные
соты».
• Кость - гиперэхогенная, дает акустическую тень
• Плевра - гиперэхогенная линия
• Сухожилие - гиперэхогенная оболочка отделена от
ткани сухожилия узкой гипоэхогенной полосой.

68.

Потенциальные артефакты
Боковые лепестки
Реверберации
Акустическая тень
Помехи в ближней и др.

69.

Зеркальное отражение
• Когда ультразвуковой луч встречает границу тканей, то
отражается подобно свету, попадающему на зеркало.
• Для того чтобы возникло зеркальное отражение, между
граничащими тканями должно существовать различие в
акустической плотности.
• Наибольшее различие в акустической плотности
наблюдается на границах
ткань/воздух и ткань/кость.

70.

Отражение вследствие рассеяния
• Отражение вследствие рассеяния
наблюдается, когда размер отражателя
такого же порядка что и длина волны
ультразвукового луча.
• Отражение небольшой амплитуды, и
возвращается к датчику независимо от угла
падения ультразвукового луча

71.

Дистальное акустическое усиление
• Ультразвуковой луч
ослабляется, проходя через
тело. Когда луч проходит
через жидкость,
ослабление его
минимальное. Таким
образом, на той же глубине
мощность ультразвукового
луча позади жидкостной
структуры больше, чем
луча, прошедшего через
мягкие ткани.

72.

Акустическая тень
• Границы тканей, хорошо отражающих УЗ, могут полностью
прервать прохождение ультразвукового луча.
• Так как луч не проникает дальше этой границы тканей, в результате
получается тень.
Газ, кости, камни – наиболее частая причина акустического
ослабления, наблюдаемого в ежедневной практике.
Необходимо помнить, что мелкие конкременты могут быть
видны как эхогенные очаги без тени и поэтому отсутствие тени
не исключает диагноз мелкого конкремента. Поскольку луч
ультразвука в зоне фокусирования имеет наименьшую ширину
важно, чтобы исследуемые структуры в этой области
находились внутри луча. Это увеличивает шансы увидеть тень
дистальнее мелких камней, а также гарантирует, что область
просматривается с наиболее возможной разрешающей
способностью сканера.

73.

Камни желчного пузыря

74.

Реверберация при УЗИ
• Реверберация это линейные артефакты, вызванные многократным
отражением волны между двумя поверхностями с сильными
отражающими свойствами. Компьютер ультразвуковой системы
интерпретирует задержки времени как увеличение расстояния до
передатчика.
• Описание: имеет вид нескольких эхогенных линий, параллельных
друг другу и фронтальной поверхности передатчика, амплитуда
которых уменьшается с увеличением глубины.
• Особые формы:
1. Артефакт «хвост кометы»
2. Кольцевой артефакт.
• Значение: реверберации постоянно присутствуют в кистозных
структурах и иногда могут появляться в солидных образованиях. Они
всегда затрудняют исследование и редко оказываются полезными для
диагностики. Устранить данный артефакт можно при изменении
направления луча.

75.

Реверберация
• Поверхность преобразователя, кожа и контактное
средство формируют акустические границы (переходы).
• Звук, выходящий из преобразователя в тело и
отраженный сигнал, возвращающийся к датчику
изнутри тела, могут многократно отражаться между
этими границами.
• Эти многократно отражающиеся звуковые волны могут
действовать как новые импульсы ультразвука.
• Они проявляются в виде повторяющихся ярких полос на
экране, обычно в ближнем поле под углом 90° к оси
луча. Полосы обычно множественные с равными
промежутками, величина которых определяется
расстоянием между отражающими поверхностями.

76.

Реверберация (стрелки) заполняет передние отделы
мочевого пузыря

77.

Артефакт «хвост кометы»
• Артефакт «хвост кометы» - форма интенсивной
реверберации, которая наблюдается между двумя
смежными поверхностями, например, сторонами
хирургической клипсы или маленького камня.
• Реверберационные сигналы расположены так
близко друг другу, что стремятся объединиться, и
формируют яркое изображение «хвоста кометы»,
расширяющееся дистально в ультразвуковом поле
позади объекта, вызывающего отражение.

78.

Артефакты реверберации
и «хвоста кометы»

79.

Артефакт зеркального отражения
• Когда исследуемый объект располагается
близко к изогнутой и сильно отражающей
тканевой поверхности, например,
диафрагме, возникают артефакты
зеркального отражения.
• Возникает второе изображение, которое
будто бы находится позади изогнутого
отражателя, вызывающего артефакт.

80.

Артефакт зеркального отражения. Гемангиома печени (стрелки)
отражается диафрагмой, отражение располагается позади диафрагмы,
что создает видимость второго ложного повреждения (наконечники
стрелки)

81.

Артефакт боковых лепестков
• Ширина луча ультразвука неодинакова, луч сужается
после выхода из преобразователя, чтобы стать самым
узким в зоне фокуса. Затем, проникая глубже в тело,
расширяется. Звуковые волны, отклоняющиеся от
основного луча, называются боковыми лепестками. Они
менее интенсивные, чем основной луч, но иногда сильные
отражатели внутри боковых лепестков могут давать
отражение, которое может быть принять
преобразователем. Ультразвуковой сканер воспримет их
как исходящие из основного луча и воспроизведет на
окончательном изображении как артефакт

82.

Качество изображения
Определяется
• контрастной разрешающей способностью и
однородностью поля обзора:
контрастная разрешающая способность – четкое
отображение мелких структур (256 градаций серого)
• пространственной
разрешающей
способностью
• однородностью поля обзора (способность УЗ
системы обеспечить сопоставимые уровни
пространственной
и
контрастной
разрешающей способностью)

83.

Общие принципы регулировки
• Усиление яркости, контрастности изображения следует
производить при сохранении пропорции между размерами и
яркостью различных структур сердца в зависимости от их
способности отражать УЗ;
• Общие размеры изображения на экране должны быть такими,
чтобы на экране были видны окружающие сердце структуры;
• Уменьшение размеров изображения ведет к увеличению
частоты смены кадров. Этим надо пользоваться для увеличения
временной разрешающей способности двухмерной ЭхоКГ;
• Рекомендуется исходно устанавливать небольшой фоновый
«шум» с помощью «усиления» изображения, чтобы в
изображение также попадали структуры, слабо отражающие
УЗ;
• Сохранять по возможности одинаковый масштаб (глубину)
изображения в течение всего исследования и при повторных
исследованиях

84.

• Стандартные эхокардиографические датчики
работают при частоте волны 2-5 мГц
• Это позволяет получать, как высококачественные
двухмерные изображения, так и
детализированные допплеровские сигналы

85.

• Выбор конкретной частоты датчика определяется
компромиссом между требующейся разрешающей
способностью и глубиной проникновения УЗ
волны в ткани
• Высокочастотные датчики позволяют получить
изображение с высоким пространственным
разрешением, однако глубина проникновения УЗволн в ткани небольшая
• УЗ-датчики, генерирующие сигнал низкой частоты,
позволяют исследовать более глубокие структуры,
однако платой за это является ухудшение
пространственного разрешения и потеря качества
изображения