Клиника «МИРТ» располагает большим парком Ультразвуковой техники, около 10 единиц. Среди них, как стационарные аппараты экспертного класса, такие как Valuson E8 (GE), Vivid S70 (GE), SonoScape S20 EXP, ClearVue 550 Phillips, E-CUBE 15 Alpinion, ESAOT MyLab 40, а также мобильные ультразвуковые сканеры в стационаре и операционных такие как Logic E (GE), SonoScape S6 и другие.
Физическая основа УЗИ— пьезоэлектрический эффект. При деформации монокристаллов некоторых химических соединений (кварц, титанат бария) под воздействием ультразвуковых волн, на поверхности этих кристаллов возникают противоположные по знаку электрические заряды — прямой пьезоэлектрический эффект. При подаче на них переменного электрического заряда, в кристаллах возникают механические колебания с излучением ультразвуковых волн. Таким образом, один и тот же пьезоэлемент может быть попеременно то приёмником, то источником ультразвуковых волн. Эта часть в ультразвуковых аппаратах называется акустическим преобразователем, трансдюсером или датчиком.
Ультразвук распространяется в средах в виде чередующихся зон сжатия и расширения вещества. Звуковые волны, в том числе и ультразвуковые, характеризуются периодом колебания — временем, за которое молекула (частица) совершает одно полное колебание; частотой — числом колебаний в единицу времени; длиной — расстоянием между точками одной фазы и скоростью распространения, которая зависит главным образом от упругости и плотности среды. Длина волны обратно пропорциональна её частоте. Чем меньше длина волн, тем выше разрешающая способность ультразвукового аппарата. В системах медицинской ультразвуковой диагностики обычно используют частоты от 2 до 10 МГц. Разрешающая способность современных ультразвуковых аппаратов достигает 1-3 мм.
Любая среда, в том числе и ткани организма, препятствует распространению ультразвука, то есть обладает различным акустическим сопротивлением, величина которого зависит от их плотности и скорости ультразвука. Чем выше эти параметры, тем больше акустическое сопротивление. Такая общая характеристика любой эластической среды обозначается термином «импеданс».
Достигнув границы двух сред с различным акустическим сопротивлением, пучок ультразвуковых волн претерпевает существенные изменения: одна его часть продолжает распространяться в новой среде, в той или иной степени поглощаясь ею, другая — отражается. Коэффициент отражения зависит от разности величин акустического сопротивления граничащих друг с другом тканей: чем это различие больше, тем больше отражение и, естественно, больше амплитуда зарегистрированного сигнала, а значит, тем светлее и ярче он будет выглядеть на экране аппарата. Полным отражателем является граница между тканями и воздухом.
В простейшем варианте реализации метод позволяет оценить расстояние до границы разделения плотностей двух тел, основываясь на времени прохождения волны, отраженной от границы раздела. Более сложные методы исследования (например, основанные на эффекте Допплера) позволяют определить скорость движения границы раздела плотностей, а также разницу в плотностях, образующих границу.
Ультразвуковые колебания при распространении подчиняются законам геометрической оптики. В однородной среде они распространяются прямолинейно и с постоянной скоростью. На границе различных сред с неодинаковой акустической плотностью часть лучей отражается, а часть преломляется, продолжая прямолинейное распространение. Чем выше градиент перепада акустической плотности граничных сред, тем большая часть ультразвуковых колебаний отражается. Так как на границе перехода ультразвука из воздуха на кожу происходит отражение 99,99 % колебаний, то при ультразвуковом сканировании пациента необходимо смазывание поверхности кожи водным желе, которое выполняет роль переходной среды. Отражение зависит от угла падения луча (наибольшее при перпендикулярном направлении) и частоты ультразвуковых колебаний (при более высокой частоте большая часть отражается).
Для исследования органов брюшной полости забрюшинного пространства, а также полости малого таза используется частота 2,5 — 3,5 МГц, для исследования щитовидной железы используется частота 7,5 МГц.
Особый интерес в диагностике вызывает использование эффекта Допплера. Суть эффекта заключается в изменении частоты звука вследствие относительного движения источника и приемника звука. Когда звук отражается от движущегося объекта, частота отраженного сигнала изменяется (происходит сдвиг частоты).
При наложении первичных и отраженных сигналов возникают биения, которые прослушиваются с помощью наушников или громкоговорителя.
Отраженные эхосигналы поступают в усилитель и специальные системы реконструкции, после чего появляются на экране телевизионного монитора в виде изображения срезов тела, имеющие различные оттенки черно-белого цвета. Оптимальным является наличие не менее 64 градиентов цвета черно-белой шкалы. 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. Изображение, получаемое при исследовании, может быть разным в зависимости от режимов работы сканера. Выделяют следующие режимы:
B-режим
Методика даёт информацию в виде двухмерных серошкальных томографических изображений анатомических структур в масштабе реального времени, что позволяет оценивать их морфологическое состояние.
M-режим
Методика даёт информацию в виде одномерного изображения, вторая координата заменена временной. По вертикальной оси откладывается расстояние от датчика до лоцируемой структуры, а по горизонтальной – время. Используется режим в основном для исследования сердца. Дает информацию о виде кривых, отражающих амплитуду и скорость движения кардиальных структур.
Допплерография
Методика основана на использовании эффекта Допплера. Сущность эффекта состоит в том, что от движущихся объектов ультразвуковые волны отражаются с измененной частотой. Этот сдвиг частоты пропорционален скорости движения лоцируемых структур – если движение направлено в сторону датчика, то частота увеличивается, если от датчика – уменьшается.
Ультразвуковое исследование является методом медицинской визуализации, который начал применяться более 40 лет назад. В настоящее время медицина уже не представляет свое существование без данного метода диагностики.
Некоторые заболевания на начальных этапах протекают незаметно, а позднее обращение к врачу чревато усложнением всего лечебного процесса, который к тому же будет не всегда эффективен.
Области применения ультразвука в медицине чрезвычайно широки. В диагностических целях его используют для выявления заболеваний органов брюшной полости и почек, органов малого таза, щитовидной железы, молочных желез, лимфатической системы, сердца, сосудов, в акушерской и педиатрической практике. В виду физических свойств ультразвука, недоступными для данного метода являются органы, содержащие воздух и костные ткани.
В ходе исследования брюшной полости оцениваются размеры органов, их структура, взаимное расположение, наличие дополнительных образований, воспалительных очагов, выявляются изменения, характерные для хронических заболеваний и травматических повреждений.
Печень : существуют ультразвуковые признаки следующих поражений — острого и хронического гепатита, цирроза, жировой инфильтрации, вторичных изменений, связанных с заболеваниями сердца, доброкачественных образований (кист, гемангиом, аденом, кальцификатов), паразитарных кист, злокачественных образований (первичного рака, метастазов).
Желчный пузырь : выявляются аномалии развития пузыря (формы, положения, количества, размеров) и желчевыводящих протоков, желчекаменная болезнь и ее осложнения, воспалительные заболевания (острый и хронический холецистит), полипы, доброкачественные опухолевые поражения, злокачественные поражения.
Поджелудочная железа : определяются аномалии развития, воспалительные заболевания: острый панкреатит и его осложнения (псевдокисты, абсцессы, сдавливание желчевыводящих путей, перитониты), хронический панкреатит; неопухолевые поражения (кисты, жировая инфильтрация); опухолевые поражения: доброкачественные, злокачественные.
Селезенка : наиболее целесообразным ультразвуковое исследование этого органа является при подозрении на пороки развития (полное отсутствие, неправильное расположение, блуждающая селезенка, изменение формы, наличие добавочных селезенок), а также при повреждениях селезенки, которые встречаются в 22% случаев всех травм органов брюшной полости. Кроме того диагностируется увеличение селезенки при воспалительных ее поражениях и при заболеваниях печени, определяются кисты, кальцификаты, инфаркты, абсцессы, опухоли (гемангиомы, лимфангиомы, лимфомы, саркомы, метастатические поражения), изменения при системных заболеваниях крови (лейкозы).
Забрюшинное пространство : оценка лимфатических узлов.
Сосуды : оценка расположения магистральных и внутриорганных сосудов, их размеров, состояние просвета.
В настоящие дни эта область медицины не представляется без ультразвуковых исследований , которые носят многоплановый характер и имеют широкие возможности в диагностике различных заболеваний.
Акушерство . Приоритетное использование метода в акушерстве связано с отсутствием ионизирующего излучения и возможностью поэтому динамического наблюдения за пациентом. Техническая простота также относится к преимуществам УЗИ. Важной оценкой эффективности данной диагностики является снижение заболеваний и смертности матери и плода, что может быть достигнуто за счет более точного определения срока беременности и родов, выявления аномалий развития плода и многоплодия. Особое место занимает ранняя диагностика внематочной беременности.
Гинекология . Ультразвуковое исследование позволяет оценить расположение органов, их размеры; выявить изменения, характерные воспалительным заболеваниям матки и яичников; определить наличие дополнительных образований матки и яичников с проведением дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных изменений; произвести точную диагностику миомы матки, внутреннего эндометриоза, патологии эндометрия; производить контроль при проведении гинекологических операций (например в процессе искусственного прерывания беременности у больных миомой матки, биопсии эндометрия, удалении внутриматочной спирали).
В педиатрии используется весь спектр ультразвуковых исследований как на самых ранних этапах обследования, так и на этапах окончательного установления диагноза.
Применение ультразвука в педиатрии обусловлено безвредностью (отсутствие радиационной нагрузки), безболезненностью, неинвазивностью, простотой и экономичностью метода.
Ранняя диагностика злокачественных новообразований в настоящее время является одной из самых актуальных проблем в онкологии. Ультразвуковые исследования применяют на самом первом этапе обследования больных с онкологическим риском.
Различные ультразвуковые методики в онкологии используются для решения следующих задач:
Основные заболевания, выявляемые при ультразвуковом обследовании молочных желез:
Почки : При ультразвуковом обследовании оценивают расположение почек, форму, контуры, размеры, структуру паренхимы, состояние собирательных полостей, наличие дополнительных образований. Основные патологические состояния почек, выявляемые при УЗИ: аномалии количества (отсутствие, удвоение); аномалии положения (опущения, расположение обеих почек на одной стороне); аномалии сращения почек; аномалии величины (врожденное уменьшение размеров); аномалии структуры (мультикистоз, поликистоз, простые кисты); аномалии развития верхних мочевых путей (удвоения чашечно-лоханочной системы и мочеточника и др.); признаки воспалительных заболеваний (острый пиелонефрит, карбункул, абсцесс, туберкулезный процесс); мочекаменная болезнь (в настоящее время УЗИ является наиболее точным методом диагностики почечных камней, так как видны конкременты любого состава, в том числе рентгенонегативные конкременты мочевой кислоты); расширение верхних мочевых путей, закупорка мочевых путей; диффузные заболевания почечной паренхимы; опухоли: доброкачественные (аденомы, ангиомиолипомы), злокачественные.
Мочевой пузырь : выявляются аномалии развития, камни, опухолевые поражения: доброкачественные и злокачественные (большинство опухолей мочевого пузыря злокачественны и составляют 3% всех злокачественных опухолей, причем соотношение их частоты у мужчин и женщин примерно 6:1).
УЗИ предстательной железы, семенных пузырьков и органов мошонки
Предстательная железа : ультразвуковое исследование позволяет поставить диагноз острого и хронического простатита , выявить аденому предстательной железы, рак.
Семенные пузырьки : определяются изменения, характерные для воспалительных заболеваний, опухолевые поражения.
Органы мошонки : выявляются пороки развития, воспалительные заболевания, кисты, опухоли.
Надпочечники : являются железами внутренней секреции, поэтому нарушение их функционирования, в том числе и вследствие наличия объемных образований, приводит к серьезным гормональным нарушениям, затрагивающим многие органы и системы. Ультразвуковое исследование позволяет выявить гиперплазию надпочечников, воспалительные изменения, гематомы, кисты, опухоли: доброкачественные (аденомы), злокачественные (саркомы) — и те и другие могут быть гормонально активными и гормонально неактивными, метастатические опухоли.
Щитовидная железа . Патология щитовидной железы встречается у 8% взрослого населения земного шара (женщины страдают чаще мужчин, в соотношении 3:1). Среди онкологических заболеваний злокачественные опухоли щитовидной железы составляют до 3%.
Ультразвуковая диагностика имеет почти 100% чувствительность в выявлении очагового поражения щитовидной железы, в выявлении рака около 93%.
Щитовидная железа реагирует практически на все виды экологических загрязнений. Важно своевременно выявить различные пограничные патологические состояния, череватые развитием диффузно-токсического зоба, аутоимунного тиреоидита, опухолевых процессов, гипотиреозов и других заболеваний.
Ввиду важности проблемы, разрабатывается национальная государственная программа по исследованию щитовидной железы у всего населения с проведением ежегодной диспансеризации, включающей ультразвуковую диагностику, лабораторные исследования, консультацию специалиста.
При УЗИ щитовидной железы оценивается: железа в целом (расположение, размеры, контуры, форма, структура), внутриорганные изменения (их характер — диффузный или очаговый, расположение, количество образований, контуры, размеры, структура), взаимоотношение щитовидной железы с окружающими структурами.
Выявляются: аномалии развития (положения и размеров), гиперплазия (диффузная и узловая форма), тиреоидиты (острые и хронические), аденома, злокачественные опухоли.
О пухоли молочной железы являются самым распространенным видом онкологических заболеваний. Только в США ежегодно рак молочной железы выявляется приблизительно у 184 тыс. женщин и у 1,5 тыс. мужчин, становясь причиной смерти для 45 тыс. человек. Ключом к решению данной проблемы считается ранняя диагностика опухолей молочной железы. Все предшествующие годы выявление новообразований молочной железы проводилось в основном методом рентгеновской маммографии. К сожалению, маммография не позволяет отличать доброкачественные образования от злокачественных. Здесь и пришли на помощь ультразвуковые исследования. По некоторым данным рентгеновская маммография не позволяет визуализировать до 40% опухолей у молодых женщин до 40 лет. А факт отсутствия лучевой нагрузки при ультразвуковом методе исследования является определяющим в выборе метода диагностики при обследовании женщин детородного возраста.
Группа системных заболеваний молочной железы объединяется термином мастопатия, и встречается у 75-80% всех женщин.
Ультразвуковое исследование сердца ( эхокардиография ) — позволяет оценить клапанный аппарат сердца, полости сердца (правый и левый желудочки, правое и левое предсердия), сократительную активность миокарда левого желудочка.
Выявляет: пороки сердца (врожденные и приобретенные), пролапсы клапанов, кардиомиопатии, миокардиты, эндокардиты, перикардиты, гипертрофию миокарда желудочков, нарушение локальной сократимости миокарда левого желудочка, осложнения инфарктов миокарда, дополнительные образования (опухоли, тромбы), легочную гипертензию.
Брюшной полости . Исследование проводится утром натощак после 10-12 часового голодания. При повышенном газообразовании в кишечнике рекомендуется трехдневная диета, исключающая сырые овощи и фрукты, черный хлеб, молочные продукты, бобовые, а также после еды показан прием активированного угля и ферментных препаратов (фестал).
Почек и мочевого пузыря . Если исследуются только почки , подготовка не требуется. Для обследования мочевого пузыря, он должен быть наполнен — содержать 300-350 мл жидкости. За 1,5-2 часа до исследования рекомендуется выпить 1 литр любой жидкости.
Предстательной железы . При трансабдоминальном исследовании необходим полный мочевой пузырь (см. выше). При трансректальном исследовании наполнять его следует только в случае необходимости детального исследования стенки самого пузыря.
Матки и яичников . При трансабдоминальном исследовании необходим хорошо наполненный мочевой пузырь (см. выше). При трансвагинальном исследовании мочевой пузырь должен быть пуст.
Плода . Полный мочевой пузырь при исследовании необходим до 12 недели беременности.
Молочных желез . Подготовка не требуется.
Щитовидной железы . Подготовка не требуется.
Сердца . Подготовка не требуется. Рекомендуется иметь при себе результаты электрокардиограммы (ЭКГ).
