Ультразвуковые методы медицинских исследований Методы одномерной эхолокации

К таким методам относятся:

1. эхоэнцефалография;

2. эхоофтальмоскопия;

3. синусоскопия;

4. эхокардиография.

Методы основаны на использовании теории ультразвука. Основной принцип эхолокации заключается в том, что на границе двух сред возникает отражение, которое подвергается дальнейшему исследованию в каждом из методов. Технически в каждом из методов имеется 1 излучатель УЗ сигналов и 1 приемник. Как правило, они выполнены в корпусе одного датчика. Частота работы датчиков для эхолокации 0,88 МГц – 3,5 МГц.

Эхоэнцефалография

Используется для исследования структуры мозга с целью выявления опухолей и гематом.

Медицинские основы метода

Принцип ЭхоЭГ исследования основывается на наличии в центре мозга некоторого образования представляющего собой шар, наполненный жидкостью, плотность которого отличается от плотности вещества мозга и соответственно на эхограмме отображается в виде всплеска. Исследование проводится путем эхолокации в симметричных точках слева и справа, далее измеряется расстояние до отражения от серединной структуры и определяется смещение этой серединной структуры, называемой М-эхо. Если смещение есть, то в мозге есть некоторое образование, которое можно отнести к опухоли или гематоме.

Техника проведения исследования

Обычно ЭхоЭГрафы могут работать в двух режимах:

1) эмиссионный;

2) трансмиссионный.

Эмиссионный подразумевает собой излучение и прием эхосигналов одним УЗ датчиком.

Трансмиссионный подразумевает наличие двух датчиков, один из которых излучает эхосигналы, а другой их принимает.

Существует одна методика, используемая трансмиссионный режим, который так и называется, и несколько методик, основанных на эмиссионном режиме:

1. исследование М-эха;

2. вентрикулоскопия;

3. пульсоскопия;

4. индекс мозгового плаща;

5. среднеселлярный индекс.

Трансмиссионный режим

Применяется с целью определения истинного размера головы. Излучающий и принимающий датчики ставятся в симметричных точках с обоих сторон головы напротив друг друга.

Исследование М-эха

Методика измерения расстояния до М-эха рассмотрена ранее. При определении М-эха пользуются формулой

< 2 мм,

где d_л – расстояние до М-эха слева, d_п - расстояние до М-эха справа.

Расстояние до конечного комплекса (КК) слева и справа определяется и сравнивается для идентификации корректного положения датчика.

Вентрикулоскопия

Измерение ширины желудочков.

Смысл проведения методики заключается в измерении ширины эхограмм отражений от желудочков головного мозга. Выражается в мм, норма 5-8 мм.

Пульсоскопия

Смысл проведения методики в определении пульсаций серединных структур в зависимости от кровенаполнения мозга. При притоке крови в мозг амплитуда М-эха возрастает, при оттоке крови – уменьшается. Методика проводится в течение определенного промежутка времени (несколько десятков секунд). В течение этого времени измеряется амплитуда М-эха для каждого эхоимпульса, определяется максимальное и минимальное значения амплитуды М-эха и рассчитывается в % отношение минимального значения к максимальному.

Среднеселлярный индекс

При проведении данной методики врач добивается одновременного отражения от желудочков и М-эха. Измеряется расстояние от начала локации до каждого из желудочков (D₁, D₃), а также расстояние до М-эха D₂.

Индекс мозгового плаща

При проведении методики добиваются одновременного отражения от М-эха и бокового височного желудочка. Измеряются расстояния между М-эхо и конечным комплексом и расстояние между отражением от височного желудочка и конечным комплексом. В норме ИМП < 2,3

Структурная схема ЭхоЭГрафа

Основным блоком, управляющим всеми процессами в схеме, является цифровой блок, ядром которого является МП, в котором записывается программа функционирования всей схемы. Он управляет процессом формирования УЗ импульсов, их приемом, обработкой, аналого-цифровым преобразованием и передачей сигнала в ПК. Для формирования УЗ импульсов в ЭхоЭГрафе обычно используется трехфазный синусоидальный сигнал амплитудой 50В. формированием такого сигнала занимается блок формирования импульсов следующим образом: процессор в цифровом виде подает кодовую последовательность на блок формирования импульсов, тот преобразует его в аналоговую синусоидальную форму, генератор формирует необходимое напряжение. В результате с блока формирования импульсов на датчик излучения подается электрическое колебание, датчик излучения формирует УЗ импульс, который проникает через все физиологические структуры в мозг, отражаясь от некоторых структур мозга. Отраженные таким образом сигналы поступают на датчик приема эхоимпульсов (трансмиссионный или эмиссионный).

Обычно датчик излучения и эмиссионный датчик приема конструктивно выполнены в одном корпусе. Частота работы датчиков 0,88 МГц, либо 1,76 МГц.

Датчики приема преобразуют УЗ сигнал в электрический, который поступает на приемный тракт прибора. Т.к. электрический сигнал может поступать как от эмиссионного, так и от трансмиссионного датчика, то на входе приемного тракта расположен коммутатор, выбирающий под управлением МП нужный сигнал.

Далее сигнал усиливается с помощью усилителя, ограничивается сверху и снизу по частоте. Снизу необходимо устранять реверберационные помехи, а сверху – для дальнейшей корректной дискретизации сигнала. Далее, если необходимо, сигнал усиливается оконечным усилителем до напряжения, необходимого для АЦП, подвергается аналого-цифровому преобразованию и записывается во внутреннее или внешнее ОЗУ МП, откуда далее МП его считывает и передает в ПК с помощью блока связи с ПК, обычно совмещенный с гальванической развязкой.