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.
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
Ультрасонография "у постели больного" (также называемая "УЗИ на месте оказания медицинской помощи") все чаще используется в учреждениях неотложной помощи как для диагностики (например, определение степени обезвоживание, поиск причин гипотонии, инородных тел), так и для лечения (например, внутривенная катетеризация, артроцентез).
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
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.
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, в первую очередь, для оценки нарушения работы сердечного клапана.
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
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.
