Что такое узи и где оно применяется

Правила подготовки

Особенности подготовки к УЗИ зависят от того, какой орган требуется исследовать, и какой вид процедуры для этого выбран.

Самая длительная и объемная подготовка показана перед трансабдоминальным исследованием. Визуализация органов брюшной полости затруднена, если в кишечнике находится большое количество газов. Чтобы избежать их появления, следует соблюдать диету на протяжении трех дней до процедуры.

Перед трансвагинальным обследованием специальной подготовки не нужно. Достаточно провести обычные гигиенические мероприятия. Также специальной подготовки не нужно перед исследованиями, проводимыми через кожу — УЗИ щитовидной железы, лимфоузлов, сердца.

УЗИ — самый распространенный метод диагностики. Преимуществ у него много, и малочисленные недостатки не проводят к отказу от исследования. К достоинствам УЗИ относят:

• простота выполнения;
• невысокая стоимость;
• отсутствие облучения организма;
• высокая точность.

К недостаткам можно отнести необходимость использования специальной аппаратуры, нуждаемость в обученных специалистах. УЗИ может не обнаружить мелкие изменения, расположенные в глубине органов.

Исследование по данному методу проводят с начала окончания месячных на протяжении последующих 10 дней. Изначально матка обнажается гинекологическими зеркалами и в цервикальный канал вводится специальный катетер. На его конце находится специальный пузырек. После введения во влагалище матка заполняется физраствором. Все это делается под бдительным проведением транвагинального УЗИ.

Трубы постепенно заполняются, а на УЗИ виден поток прохождения жидкости. Именно таким образом гинеколог определяет проходимость маточных труб.

В таком случае гинеколог оперативно прекращает подачу физраствора и выносит вердикт. Физраствор выводится через 2 часа после введения в матку, а тот раствор, что попал в брюшную полость постепенно рассасывается.

ЭхоГС имеет положительный эффект при наступлении беременности, так как с введением физраствора параллельно происходит промывание маточных труб и наступление шанса беременности после такой процедуры увеличивается на 10%.

Это происходит по той причине, что введение жидкости влияет на незначительный спаечный процесс. Поэтому Эхогистеросальпингоскопия не только является диагностической, но и лечебной процедурой.

Чего УЗИ не может

Не нужно думать, что УЗИ — идеальная диагностическая методика.Оно является лишь дополнительным методом исследования, не исключающим применения других способов диагностики. Следует учитывать, что ультразвуковое исследование не способно «увидеть» кишечник, желудок,легкие. Иногда при абдоминальном исследовании можно «не разглядеть» матку и придатки из-за слабого наполнения мочевого пузыря или газообразования в кишечнике. В таком случае стоит прибегнуть к трансвагинальному исследованию.

Незначительные мелкие изменения внутренних органов (небольшой инфаркт миокарда) также можно не обнаружить при ультразвуковом исследовании.

Как работает ультразвуковое оборудование

Независимо от класса, все аппараты работают по принципу эха. Ультразвуковой преобразователь содержит пьезоэлементы с кристаллами кварца или бария. Под воздействием электрического тока они создают ультразвуковые сигналы от 1 до 18 МГц. Процессор основного блока производит расчеты, импульсный датчик может менять частоту и характеристику сигналов, акустическая линза выделяет определенные волновые изменения, отсекая лишние шумы.

Импульсы частично отражаются от определенных органов, поглощаются, распространяются дальше. После возврата отраженных сигналов процессор вычисляет расстояние между органами, обрабатывает полученную информацию и преобразует ее в картинку на экране осциллографа.

Врач может менять частоту сигнала, его продолжительность и сканирующий режим. Таких режимов в современных аппаратах предусмотрено несколько:

• А (Amplitude) – амплитудный эхосигнал, присутствует во всех аппаратах, применяется в офтальмологии.
• B (Brightness) – сигнал изменений эхогенности выводится в 2D-двухмерном отображении. Кадры меняются со скоростью 20 штук в минуту. Такой режим применяется для обследования строения сердца.
• D (Doppler) – работа режима основывается на эффекте Доплера, при котором частота сигнала меняется от движения источника звука по отношению к датчику.
• M (Motion) – обладает высокой степенью дискретизации, может точно оценивать быстрые движения, поэтому применяется для исследования сердца при сокращении и расслаблении.
• CFI (Colour Flou Doppler Imaging) – определяет скорость и направление потока крови. Цветной допплер размечает красным, синим, желтым цветом прямые и обратные, турбулентные кровотоки.
• CWD (Continuous Wave Doppler) – постоянно-волновой датчик передает и принимает сигнал одновременно в единицу времени, с высокой точностью определяет высокоскоростные потоки, но не имеет возможности их локализовать.
• PW (Pulsed Wave Doppler) – импульсный режим, определяющий с большой точностью направление и скорость турбулентного и ламинарного кровеносного потока. Может оценить характерные особенности кровотока на одном участке, но допускает неточности в определении высокоскоростных кровяных русел.
• TD (Tissue Doppler) – тканевый измеритель, обследует скорость движения и сократительную функцию миокарда сердца.

Самые хорошие современные УЗИ-аппараты могут иметь несколько визуальных режимов, позволяющих улучшать качество изображения:

• PD (Power Doppler) – высокочувствительный энергетический допплеровский метод обследует мелкие сосуды, но не может определить направление кровяного тока;
• THI (Tissue Harmonic Imaging) – улучшенное изображение для обследования пациентов с лишним весом;
• 3D — на мониторе создается трехмерное изображение;
• 4D — формируется трехмерная картинка, меняющаяся в реальном времени.

Принцип работы аппарата

Принцип работы УЗИ-сканера заключается в передаче импульсов частотой 1–18 МГц за счет преобразователя ультразвуковых волн внутрь тела человека. Сигналы проходят по внутренним органам, системам между тканями. Часть волн отображается в обратную сторону, другие продолжают двигаться.

Отраженные сигналы поступают на датчик, после передаются к центральному процессору. Компьютер последовательно обрабатывает полученную информацию и выводит изображение на экран.

Сонолог управляет преобразователем: изменяет частоту исходящих волн, режим работы и длительность процедуры. Современные устройства одновременно работают в разных режимах. Проведем сравнение популярных УЗИ-аппаратов:

Ультразвуковая система Voluson E8 считается лучшей по соотношению цены, качества. Аппарат часто используется в гинекологии для определения беременности, ее развития. Устройство оценивает внутренние органы плода, репродуктивной системы у беременных на скрининге в первом триместре. При перевозке тележки настройки не меняются.

Модель Aplio 400 производителя Toshiba. В этом аппарате УЗИ включен расширенный пакет клинических приложений. Доступно 4 разъема для подключения датчиков разного назначения. Главная особенность оборудования — обработка смежных сигналов, что помогает безошибочно определять диагнозы за счет высокого разрешения изображения.

Модель ClearVue 350 производителя Philips. Оборудование от предыдущих аппаратов отличается компактностью, невысокой ценой. Передача информации через датчик на экран позволяет точно определить границы структур сердца, матки, брюшной полости, печени, мелких сосудов.

Из чего состоит аппарат

Аппараты для ультразвуковой диагностики состоят из компонентов:

1. Ультразвуковой датчик принимает, отдает, преобразовывает ультразвуковые сигналы.
2. Экран. На дисплее демонстрируется изображение внутреннего органа, которое передается при исследовании.
3. Принтер нужен для распечатывания полученных картинок.
4. Процессор отвечает за расчеты при работе.
5. Датчик управления предназначен для изменения характеристик волн, которые приходят в ультразвуковой преобразователь.
6. Курсор с клавиатурой отвечают за ввод информации.
7. Жесткий диск хранит входящие данные, которые вносятся при исследовании изображений.

Ультразвуковой преобразователь — основной элемент, из чего состоит УЗИ-аппарат. Он создает пьезоэлектрический эффект, при котором под действием электричества кристаллы кварца начинают вибрировать, изменять форму. Поэтому образуется ультразвуковой сигнал и распространяется по участкам тела человека.

На датчике в качестве дополнения встроен специальный слой, который поглощает звук. Форма, размеры преобразователя всегда индивидуальны. Форма влияет на поле зрения УЗИ-сканера. Частота, с которой работает оборудование, определяет полученное изображение и глубину проникновения импульсов.

Смотрите видео об основных принципах работы ультразвуковых сканеров:

Также смотрите обзорное видео об ультразвуковом оборудовании и его основных элементах:

Физические характеристики ультразвука

Звук-это волна энергии, которая, в отличие от рентгеновских лучей, должна передаваться через среду. Звуковые волны могут быть описаны их частотой, длиной волны и скоростью.

Частота – это число циклов или волн, которые завершаются каждую секунду, а длина волны-это расстояние, необходимое для завершения одного волнового цикла. Частота звуковых волн, используемых в ультразвуковом исследовании, значительно выше предела человеческого уха (20 000 кГц) – обычно в диапазоне от 2 до 12 МГц (от 2 до 12 миллионов Гц). Существует обратная зависимость между частотой и длиной волны звуковой волны: чем выше частота, тем короче длина волны.

Это соотношение влияет на выбор частоты, используемой у каждого пациента, проходящего УЗИ.

Скорость ультразвуковой волны не зависит от частоты. Однако она изменяется в зависимости от среды, через которую проходит волна. Например, скорость звука составляет 331 м/сек в воздухе и 4080 м/сек в кости. В мягких тканях тела она считается устойчивой при скорости около 1540 м / с. Это зависящее от среды изменение влияет на получаемое ультразвуковое изображение

Следующее уравнение демонстрирует связь между частотой, длиной волны и скоростью:
Скорость (м/сек) = частота (циклы/сек) х длина волны (м)

Понятие о узи

Что такое УЗИ исследование, физические принципы, положенные в его основу, основные положения как метода диагностики. УЗИ, или ультразвуковое исследование – широко известный, не инвазивный метод эхографической диагностики, основанный на использовании звуковых волн определенного диапазона. Ультразвук проходит через ткани, имеющие разную плотность, и в зависимости от этого по-разному от них отражается. При помощи датчика эти различия фиксируются и выводятся на экран в виде изображения. Если ранее картинка была только черно-белая и двухмерная, то в настоящее время есть возможность проводить УЗИ трехмерное, с цветным компонентом, в зависимости от разновидности исследования и используемой аппаратуры.

УЗИ обследование широко используется в практике специалистов практически всех профилей, за редким исключением, что подчеркивает исключительные возможности такой методики. Применять этот метод можно не только на этапе диагностики, но и при лечении заболеваний. При этом ультразвук может использоваться как самостоятельная процедура, так и как вспомогательный компонент, например, пункция под контролем УЗИ или проведение биопсии.

Что такое УЗИ диагностика в целом? Это комплекс различных видов и методик проведения исследований, общей чертой который является использование ультразвуковых волн определенной частоты и интенсивности. Такое обследование практически не имеет противопоказаний, совершенно безболезненное и может применяться для лиц любого возраста – от новорожденных до глубоких стариков. Современные технологии позволяют диагностировать различные заболевания даже у внутриутробного плода, причем с достаточно малых сроков. Кстати, при ведении беременности аналогов ультразвуковой диагностике не существует. Благодаря этому методу удается выявить множество врожденных аномалий, оценить состояние плода, состояние матери и маточно-плацентарного комплекса, определить готовность малыша к родам и решить множество других вопросов.

Что такое УЗИ в динамике? Этим понятием пользуются, когда нужно оценить состояние того или иного органа и структуры организма многократно, отмечая изменения за определенный выбранный промежуток времени. Обычно это используется для диагностики прогрессирования заболевания, например, динамики (скорости) роста новообразований, а также для оценки эффективности проводимого лечения (например, в гинекологической практике при лечении кисты яичника используется УЗИ органов малого таза в динамике, через 1 и 3 месяца после лечения). В акушерской практике динамическое исследование необходимо для оценки роста плода, определения соответствия его развития гестационному возрасту и т.д.

Итак, зная, что такое УЗИ и для чего нужно, можно немного упомянуть историю возникновения этого метода. Впервые попытки использовать подобный метод появились в 1942 году, однако создание первого прибора для ультразвуковой диагностики приписывают ученому из США, в 1949 году. После этого множество ученых и медиков вносили свой вклад в развитие дополнительных возможностей этой методики, что в настоящее время позволяет использовать ультразвук практически повсеместно.

В наше время вряд ли существует человек, который не знает, что такое УЗИ и для чего его делают. Это говорит о широкой популяризации этого вида диагностики и хороших результатах его использования, поскольку даже сейчас существует не так много методов, которые превосходят по информативности ультразвук.

Поэтому, зная, что такое УЗИ и как его делают, специалисты получают в помощь огромный объем информации, который возможно получить таким образом, что в значительной степени помогает в диагностике и лечении большого числа заболеваний. Это метод, который входит во множество золотых стандартов диагностики заболеваний: от поражения головного мозга до патологии пищеварительной системы. В качестве скрининга это исследование также более оправдано в силу доступности и относительной дешевизны услуги. Другие методы, например, МРТ более дорогостоящие и требующие больших затрат времени, поэтому используются уже на последующих этапах диагностики.

Как делают УЗИ

Правила проведения ультразвукового диагностического исследования зависят от его типа. Поверхностное обзорное УЗИ проводят по следующему алгоритму:

• пациенту предлагают лечь на спину, живот или бок;
• кожу смазывают специальным гелем — эта смазка нужна для лучшей проводимости ультразвуковых волн;
• диагност водит трансдьюсером по коже в области исследуемого органа, одновременно следя за изменениями на экране.

При эндоскопическом ультразвуковом исследовании (ЭУС) используют специальный трансдьюсер, который вводят внутрь полости тела. Трансвагинальное исследование предполагает введение трансдьюсера во влагалище. Его продвигают до уровня шейки матки. Разновидность методики — гидро сальпингография. Перед диагностикой маточные трубы заполняют жидкостью.

Трансректальное УЗИ отличается введением датчика в прямую кишку. Его продвигают на глубину 5-7 см. При вагинальном и ректальном УЗИ используют насадки или специальные презервативы.

Какие бывают виды УЗИ-оборудования

Не существует определенной стандартной классификации УЗ-приборов. Разделить современные ультразвуковые аппараты на группы можно в зависимости от функционала, области применения, наличия дополнительных опций, особенностей внешнего вида.

Мобильность сканеров

1. Стационарные модули применяются для работы только в медицинских кабинетах, не предназначены для транспортировки. Оснащены монитором с высоким разрешением, процессором с высокой вычислительной мощностью и скоростью обработки показаний. Эргономичная форма с удобным управлением и возможностью подключения нескольких датчиков.
2. Портативный сканер с крепким корпусом, небольшим дисплеем, небольшим количеством датчиков и минимальными функциями позволяет проводить обследование в экстренных ситуациях в любом месте, например, на дому. Высокая плотность панели управления, небольшой вес и аккумуляторная батарея позволяет применять устройство там, где нет электричества.

Наличие режима допплера

• Дуплексные аппараты со спектральным допплером помогают медработнику обследовать характер и направление кровотока в режимах B, M, D.
• Устройства с цветовым картированием являются узкоспециализированным прибором с функцией серошкального изображения тканей (энцефалоскоп, синускоп).

Область применения УЗИ-приборов

Некоторые виды оборудования могут применяться только для наружного обследования:

• УЗИ с частотой 3,5-5 МГц — для обследования органов малого таза;
• прибор с частотой 7,5-10 МГц — изучение щитовидной железы, периферических сосудов, суставных сумок;
• кардиологический УЗИ имеет секторальный датчик с частотой 3,5-5 МГц, применяется в кардиологии.

Существуют ультразвуковые аппараты  с датчиками для внутриполостного исследования:

• трансвагинальные (частота 5,6 или 7,5 МГц);
• трансректальные (сканируют под углом 360º);
• интраоперационные (с большим радиусом кривизны);
• трансуретальные (небольшой размер датчика);
• внутрисосудистые.

Оборудование с разным типом датчика

Датчик — важный элемент ультразвукового модуля. Именно он излучает сигнал определенного вида и передает его в процессор, обеспечивая точность диагноза. Набор датчиков влияет на конечную стоимость оборудования.

Производители предлагают огромный выбор сменных элементов, но на практике врач использует 3-4. Выбирайте необходимые датчики, исходя из области исследований.

1. Линейный (частота 5-15 МГц, глубина сканирования 11 см). Широкий датчик отображает весь орган, требует дополнительного использования геля. Картинка получается четкой, с высоким разрешением.
2. Конвексный датчик (1,9-7,5 МГц, глубиной до 25 см) плотно прилегает к коже, выдает немного искаженное изображение.
3. Секторный прибор (1,5-5 МГц) обеспечивает глубокую и крупную картинку.
4. Секторальный фазированный датчик и разделен на отдельные мелкие элементы. Сектор может менять угол сканирования, независимо от других частей решетки принимать или излучать импульсы.
5. Внутриполостные приборы в виде скошенной рукоятки легко помещаются в полость тела (влагалище, кишечник).
6. 3D, 4D датчики оснащены кольцевым вращением, создающим объемное изображение.
7. Матричный прибор с двухмерной решеткой выстраивает полуторные и двухмерные картинки.
8. Карандашные датчики с раздельным излучателем и отображателем применяется для исследования вен и артерий.

Качество изображения

• 2D – простое черно-белое изображение органа по двум параметрам — длине и ширине. Специалист может с легкостью определить новообразования, кисты, нарушения развития плода, аномалии сердца. Такой вид обследования обязателен при беременности, длится около 15 минут, безопасен для нерожденного малыша.
• 3D — к двухмерному изображению добавляется глубина, картинка становится трехмерной. Такое обследование поможет установить пол ребенка, процедура занимает около 50 минут.
• 4D — создается полноценная голограмма в движении, возможна запись процесса обследования на диск. Оборудование высокого класса позволяет исследовать тело будущего ребенка, небольшие кистообразования, повреждения сетчатки или сосудистого пучка.

Ультразвуковое исследование с применением технологий 3D и 4D

Стандартное УЗ-исследование осуществляется в двухмерном режиме (2D), то есть на монитор выводится изображение исследуемого органа только в двух плоскостях (условно говоря, можно увидеть длину и ширину). Современные технологии дали возможность добавить глубину, т.е. третье измерение. Благодаря этому получают объемное (3D) изображение исследуемого объекта.

Аппаратура для трехмерного УЗИ дает цветное изображение, что немаловажно при диагностике некоторых патологий. Мощность и интенсивность ультразвука такая же, как и у обычных 2D-приборов, поэтому о каком-то риске для здоровья пациента говорить не приходится

По сути, единственным минусом 3D УЗИ является то, что на стандартную процедуру уходит не 10-15 минут, а до 50.

Наиболее широко 3D-УЗИ сейчас применяется для исследования плода в утробе матери. Многие родители хотят посмотреть на лицо малыша еще до его рождения, а на обычной двухмерной черно-белой картинке разглядеть что-то может только специалист.

Но нельзя считать осмотр лица ребенка обычной прихотью; объемное изображение позволяет различить аномалии строения челюстно-лицевой области плода, которые нередко свидетельствуют о тяжелых (в том числе – генетически обусловленных) заболеваниях. Данные, полученные при УЗИ, в ряде случаев могут стать одним из оснований для принятия решения о прерывании беременности.

Важно: нужно учесть, что даже объемное изображение не даст полезной информации, если ребенок развернулся спиной к датчику. К сожалению, пока только обычное двухмерное УЗИ может дать специалисту нужную информацию о состоянии внутренних органов эмбриона, поэтому 3D-исследование может рассматриваться только в качестве дополнительного диагностического метода

К сожалению, пока только обычное двухмерное УЗИ может дать специалисту нужную информацию о состоянии внутренних органов эмбриона, поэтому 3D-исследование может рассматриваться только в качестве дополнительного диагностического метода.

Наиболее «продвинутой» технологией является ультразвуковое исследование в 4D. Теперь к трем пространственным измерениям добавлено время. Благодаря этому, можно получить объемное изображение в динамике, что позволяет, например, посмотреть на изменение мимики еще не рожденного ребенка.

На ранних сроках беременности (практически весь первый триместр) 3D и 4D изображения могут представлять исключительно узкопрофессиональный интерес для диагноста. Выявить реальные нарушения внутриутробного развития ребенка становится возможным, начиная с 20-24 недели.

Одним из плюсов 3D и 4D является то, что на достоверность данных никак не влияет процесс газообразования в кишечнике, а сама процедура может проводиться при любой степени наполненности мочевого пузыря.

Конев Александр, терапевт

19,910 просмотров всего, 3 просмотров сегодня

Какими дополнительными функциями оснащены УЗИ аппараты

Современные УЗИ аппараты имеют массу инновационных функций, значительно увеличивающих качество обследования. К таким разработкам относится следующее:

• Функция ClearVision — это преобразование изображения малого разрешения и низкого качества в чёткую и яркую картинку. Это своеобразный фильтр, устраняющий спекл-шумы, артефакты. в результате изображение имеет чёткий контр на границе тканей с разной эхо-плотностью;
• Функция SonoView — специальная программа, позволяющая архивировать изображения и создания баз данных;
• Функция кинопамять — возможность перемотки видео, его раскадровки; разъёмы для нескольких датчиков;
• функция TEI — визуализация в серошкальном режиме. Это позволяет увеличивать уровень чёткость, контрастности и снизить количество артефактов. Технология позволяет увидеть чёткие границы новообразований, что без использования инновации невозможно было сделать у полных пациентов;
• Функция TP-View позволяет в линейных датчиках увеличить поверхность обзора. Все измерения отображаются на одном снимке;
• Функция XLight делает возможность улучшить изображение анатомических структур на трёхмерном изображении. Благодаря обработке данных можно увидеть чётко пририсованные детали. В акушерстве эта функция помогает выявить аномалии в развитии плода независимо от количества амниотической жидкости и положения плода. В хирургии XLight также увидеть состояние костной структуры;
• Функция CrystaLine позволяет синхронизировать работу УЗИ аппарата с работой медицинского лазера. Это делает возможным использовать прибор в малоинвазивных операциях;
• Функция VPan Imaging предназначена для получения панорамного изображения (спинномозгового канала у плода, онкопроцессов в желудке). Картинка имеет последовательную раскадровку, реконструирующую всю исследуемую зону.