Ультразвуковые методы исследования

(Лелюк В.Г., Лелюк С.Э.,2003 г.)
Физические основы ультразвуковой диагностики
Схема прямого и обратного пьезоэффекта
Генерация ультразвуковой волны основана на принципе обратного пьезоэффекта

Схема ультразвуковой волны:
Физические основы ультразвуковой диагностики
Звуковая волна по природе является волной сжатия/разряжения: молекулы сжимаются или растягиваются в направлении распространения волны.
Ультразвуковая волна – это звуковые колебания, превышающие 20Кгц
λ – длина волны,
Т – период одного полного колебания

Схема ультразвукового датчика

Схема влияния размера датчика на форму ультразвукового луча.
Ближняя зона короче и расхождение значительно больше, когда датчик маленький.
Физические основы ультразвуковой диагностики

Типы ультразвуковых датчиков
Как и секторный, но для расширения зоны обзора на разных глубинах
Поверхностно расположенные органы, кровеносные сосуды.
Cердце
Органы брюшной области, малого таза, магких тканей

Эндоакустический зонд

Методика трансректального ультразвукового исследования (ТРУЗИ)
Данный доступ позволят визуализировать стенку прямой кишки,
предстательную железу и мочевой пузырь.

ТРУЗИ

Чреспищеводная эхокардиография (TEE)
Ультразвуковой датчик находится на конце эндоскопа
и позволяет без помех визуализировать сердце и грудной отдел аорты.

Чреспищеводная эхокардиография
Из чреспищеводного доступа можно получить большое количество ультразвуковых томограмм сердца в различных плоскостях.

Новообразование (миксома)
левого предсердия

Внутрисердечная эхокардиография
Диагностический ультразвуковой катетер
Ультразвуковое сканирование осуществляется из полости правого желудочка

Внутрисердечная эхокардиография
В полости правого предсердия определяется электрод электрокардиостимулятора, на котором образовался подвижный тромб

Схема А, В и М режимов ультразвукового исследования.
Способы получения ультразвуковых изображений сердца.
Режимы УЗИ исследования
CW - стенка грудной клетки,
RVW - передняя стенка правого желудочка,
IVS - межжелудочковая перегородка,
AML - передняя створка митрального клапана,
PML - задняя створка митрального клапана,
LVPW - задняя стенка левого желудочка.

Схема А, В и М режимов ультразвукового исследования.
Способы получения ультразвуковых изображений сердца.
Режимы УЗИ исследования
A-режим – амплитудный режим (интенсивность принятых эхо-сигналов представлена в виде электрических импульсов различной амплитуды).
В-режим - двухмерный режим (интенсивность эхо-сигналов представлена в виде яркости свечения отдельных точек).
А- и В- режимы представляют интенсивность эхо-сигналов в реальном времени. Развертка В - режима по времени превращается в М-режим.
(Schiller N.В., Himelman R.В. Echocardiography and Doppler in clinical cardiology, 1991.)

Уравнение Допплера
Допплеровский сдвиг частот (∆f) зависит от
- скорости движения (v) эритроцитов (отражателя),
- угла между вектором скорости эритроцитов и вектором ультразвукового луча(α)
- скорости распространения звука в среде (с),
- частоты излучателя (f0)
Данная зависимость описывается уравнением Допплера: ∆f= 2 ∙v ∙f0 ∙ cos α / c.
Преобразование этого уравнения позволяет вычислить скорость движения эритроцитов по следующей формуле: V = ∆f ∙ с / 2f0 ∙ cos α.
Прибор регистрирует сдвиг допплеровских частот (∆f).
Скорость распространения звука – величина постоянная (1540м/сек), а исходная частота излучения соответствует средней частоте датчика.

Допплеровские спектрограммы
ламинарного и турбулентного потоков в кровеносном сосуде.
«окно» внутри допплеровской спектрограммы
Отсутствие «окна»
Все участники движения (эритроциты) движутся с одной скоростью и в одном направлении
Все участники движения (эритроциты) движутся с различными скоростями и в разные направления. Препятствие на пути кровотока (бляшка, тромб, опухоль) создает турбулентность потока.

Цветовое допплеровское картирование кровотока (схема)
Средняя скорость потока по направлению к датчику
Средняя скорость потока по направлению от датчика
t
Допплеровская спектрограмма

Цветовое допплеровское картирование кровотока

Цветовое допплеровское картирование
Турбулентный поток митральной регургитации кодируется мозаичным цветом
ПЖ
ЛЖ
ЛП
ПЖ – правый желудочек; ЛЖ – левый желудочек; ЛП – левое предсердие

Использование допплеровского метода позволяет определить:
Характер потока (ламинарный или турбулентный)
Направление потока (относительно датчика)
Скорость потока

Анэхогенные – отсутсвие эхосигнала при прохождении однородных жидкостных структур (желчный, мочевой пузырь, киста)
Гипоэхогенные – слабые эхосигналы, соответствующие низкой плотности
Гиперэхогенные – сильные эхосигналы, отраженные от плотных сред (стенки органов, конкременты)
Гомогенные – однородные эхосигналы
Дистальная аккустическая тень – отсутствие эхосигнала за структурой, от которой полностью отразился ультразвук (кость, камень)
Дистальное усиление сигнала – наблюдается за структурой, содержимое которой не отражает и не поглощает ультразвуковые колебания (киста, мочевой и желчный пузырь)
Оценка плотности структуры

Щитовидная железа
Размер на уровне перешейка 3 - 6 мм
Передне-задний размер в обл. боковых долей 16 - 18 мм
Сонные артерии
1
Паренхима ЩЖ имеет однородную среднезернистую эхоструктуру средней эхогенности.
2
1
2
Серошкальное двухмерное сканирование ЩЖ линейным датчиком 7,5 Мгц
3
3

УЗИ
печень, желчный пузырь, поджелудочная железа, селезенка
Оценка формы, размеров и расположение органов
Выявление очаговых образований (опухоли, кисты, абсцессы, гематомы, гемангиомы) и диффузного изменения органа.
Оценка плотности и структуры органов

Печень и печеночные вены
Размеры печени: сагиттальные 9 – 12 см (средне-ключичн.линия)
7 – 9 см (передне-сред. линия)
поперечник 20 – 22,5 см
Однородная мелкозернистая эхоструктура нормальной печени. Эхогенность печени чуть выше коркового слоя почки.
Печеночные вены

Цветовое дуплексное сканирование
сосудов печени
Кровоток в печеночной артерии и воротной вене направлен к датчику (кодирован красным цветом)

Желчный пузырь
Желчный пузырь представлен в виде анэхогенного образования с толщиной стенки не более 3 мм.
Размеры ЖП: длина – 60 - 100 мм
поперечник – 30 мм

Камень в желчном пузыре
Гиперэхогенная структура (камень) в области шейки ЖП
За камнем видна анэхогенная дорожка (акустическая тень)
Сгущение желчи или «песок» в полости ЖП

Поджелудочная железа

Почка в продольном срезе
М – мозговой слой;
Ка – капсула (2-3 мм);
К – корковый слой (5-7 мм);
Размеры: продольный срез – 10-12 х 3,5-4,5 см
поперечный срез – 5-6 х 3,5 -4,5 см
П – пирамидки;
Пс – почечный синус.

Цветовое допплеровское картирование
сосудов почки
Цветовое картирование сосудов почки.
Норма.

Беременность 16 недель
Видны контуры головы
и грудной клетки плода.

Ультразвуковое трехмерное изображение плода
(26 недель)

УЗИ молочной железы - киста
Округлая форма
Четкость контуров
Анэхогенное содержимое
Дистальное усиление эхосигналов
Латеральные тени

Анатомический препарат сердца
и трехмерная реконструкция
RA – правое предсердие; AV – аортальный клапан;
MS – митральный стеноз; LA – левое предсердие

Эхокардиография.
3D в реальном масштабе времени
В левом предсердии определяется огромная опухоль (миксома), пролабирующая в левый желудочек через митральное отверстие.
Нажмите на изображение
для запуска видео

Цветовое дуплексное сканирование
области каротидной бифуркации
Равномерное заполнение цветом просвета общей сонной артерии и её ветвей.
Дуплексное ультразвуковое сканирование включает одновременное использование двух режимов изображения. Обычно это черно-белое двумерное изображение и спектральная или цветовая допплерография. Такой режим сканирования позволяет увидеть потоки крови в сосудистом русле.

УЗИ кровеносных сосудов
Двухмерная сканограмма в сочетании с цветовым допплеровским картированием кровотока в общей сонной и её ветвях
Допплеровская спектрограмма – графическое представление изменения скорости потока в сонной артерии за 4 сердечных цикла.
Систолическая (пиковая) скорость кровотока
Диастолическая скорость кровотока

Цветовое дуплексное сканирование общей сонной артерии.
Допплерографическое исследование кровотока.
Продольный срез

УЗИ кровеносных сосудов
Транскраниальная допплерография средней мозговой артерии в сочетании с допплеровской спектрограммой скорости кровотока.
Доступ – височная область.

Цветовое дуплексное сканирование
артерий Виллизиева круга
Стрелками обозначены функционирующие задние соединительные артерии
ЗМА
СМА
ПМА
СМА – средняя мозговая артерия; ПМА – передняя мозговая артерия;
ЗМА – задняя мозговая артерия.

Вопросы для самопроверки

Назовите физический принцип генерации ультразвуковой волны.
Прямой пьезоэффект
Ионизирующее излучение
Обратный пьезоэффект
Сильное магнитное поле
Вопрос №1

Назовите тип ультразвукового датчика
Линейный
Секторный
Конвексный
Векторный
Вопрос №2

Назовите основные диагностические возможности допплерографии
Определение скорости кровотока
Определение направления кровотока
Оценка характера кровотока – турбулентный или ламинарный
Оценка акустической плотности и структуры паренхиматозных органов
Ответы 1,2,3 – правильно.
Вопрос №3

Назовите вид исследования
Трансабдоминальное УЗИ мочевого пузыря
Трансабдоминальное УЗИ мочевого пузыря и предстательной железы.
Трансректальное УЗИ предстательной железы
Трансректальное УЗИ предстательной железы и мочевого пузыря
Вопрос №4

Назовите вид исследования и диагноз.
УЗИ мочевого пузыря, новообразование.
УЗИ молочной железы, киста.
УЗИ желчного пузыря, желчнокаменная болезнь.
Узи желудка, застойное содержимое в желудке.
Вопрос №5

Назовите основные отделы поджелудочной железы и анатомические ориентиры, используемые при её УЗИ
Вопрос №6

Назовите методику визуализации плода
Рентгеновская компютерная томография
Магнитно-резонансная томография
Двухмерное УЗИ
Трёхмерное УЗИ
Вопрос №7

Назовите методику и область исследования
Вопрос №8

Назовите ультразвуковые признаки кисты молочной железы.
Вопрос №9