6. Ультразвуковой способ исследования (источник излучения, объект исследования, приемник излучения). Ультразвуковые допплеровские методы исследования.

Ультразвуковой метод — это способ дистантного определения положения, формы, величины, структуры и движений органов и тканей, а также патологических очагов с помощью ультразвукового излучения.

Источник излучения ультразвуковых волн является пьезокерамический кристалл, вмонтированный в датчик аппарата, называемый также трансдюсером.

Короткие электрические импульсы, поступающие из электронного блока прибора, возбуждают в нем ультразвуковые колебания — обратный пьезоэлектрический эффект. Применяемые для диагностики колебания ( ультразвуковые волны) характеризуются небольшой длиной волны, что позволяет формировать из них узкий пучок, направленный на исследуемую часть тела.

Таким образом, при УЗИ используются ультразвуковые волны.

Ультразвуковые волны — это упругие колебания среды с частотой, превышающей частоту колебания слышимых человеком звуков,— свыше 20 кГц. В ультразвуковой диагностике используют продольные ультразвуковые волны, которые обладают высокой проникающей способностью и проходят через ткани организма, не пропускающие видимый свет. Они относятся к числу неионизирующих излучений и в применяемом в диагностике диапазоне не вызывают выраженных биологических эффектов. Средняя интенсивность их энергии не превышает при использовании коротких импульсов 0,01 Вт/см2, поэтому противопоказаний к исследованию нет.

Приемник (датчик) излучения.

Отраженные волны («эхо») воспринимаются тем же пьезоэлементом и преобразуются в электрические сигналы — прямой пьезоэлектрический эффект.

Таким образом, пьезокерамический кристалл является приемником излучения (детектором).

Ультразвуковые датчики представляют собой сложные устройства. Их подразделяют на предназначенные для медленного и быстрого — в реальном времени — сканирования. Датчики для медленного сканирования, как правило, одноэлементные, для быстрого — механические или электронные (механическое или электронное сканирование). Механические датчики в большинстве случаев содержат два-три элемента, реже — один элемент. При этом изображение на экране получается в виде сектора (секторные датчики). Датчики для электронного сканирования всегда многоэлементные, выполнены в виде линеек различной длины и формы. В зависимости от формы получаемого изображения различают секторные, линейные и конвексные (выпуклые) датчики.

Объект ультразвукового исследования

Благодаря своей безвредности и простоте ультразвуковой метод может широко применяться при обследовании населения во время диспансеризации. Он незаменим при исследовании детей и беременных. В клинике он используется для выявления патологических изменений у больных людей. Для исследования головного мозга, глаза, щитовидной и слюнных желез, молочной железы, сердца, почек, беременных со сроком более 20 нед. специальной подготовки не требуется.

Допплерография - метод ультразвукового диагностического исследования, основанный на эффекте Допплера. Эффект Допплера - это изменение частоты ультразвуковых волн, воспринимаемых датчиком, происходящее вследствие перемещения исследуемого объекта относительно датчика.

Существует два вида допплерографических исследований - непрерывный и импульсный. При первом генерация ультразвуковых волн осуществляется непрерывно одним пьезокристаллическим элементом, а регистрация отраженных волн выполняется другим. В электронном блоке прибора производится сравнение двух частот ультразвуковых колебаний: направленных на больного и отраженных от него. По сдвигу частот этих колебаний судят о скорости движения анатомических структур. Анализ сдвига частот может производиться акустическим способом или с помощью самописцев.

Непрерывная допплерография – проста, доступна. Эффективна при высоких скоростях движениях крови, н-р в местах сужения сосудов. Недостаток: частота отраженного сигнала изменяется не только вследствие движения крови, но и из-за любых других движущихся структур, которые встречаются на пути падающей УЗ-волны. Т.е. при такой допплерографии определяется суммарная скорость движения этих объектов.

Импульсная ДГ – позволяет измерить скорость в заданном участке контрольного объема. Основана на периодическом излучении серий импульсов ультразвуковых волн, которые, отразившись от эритроцитов, последовательно воспринимаются тем же датчиком. Размеры контрольного объема – несколько мм в d, положение можно установить произвольно. Результаты – 3 способами: в виде количественных показателей скорости кровотока, в виде кривых и аудиально.

Цветное допплеровское картирование (УЗ-ангиорафия) – основано на кодировании в цвете среднего значения допплеровского сдвига излучаемой частоты. Кровь к датчику – красная, от датчика – синяя. Чем больше скорость кровотока, тем больше интенсивность. Иногда для усиления контрастирования – в кровь перфузат с микрочастицами, имитирующими эритроциты. Ограничение методики - невозможность получения изображения мелких кровеносных сосудов с малой скоростью кровотока.

Энергетический допплер – в цвете кодируется интеграл амплитуд всех эхосигналов допплеровского спектра. Можно получить изображение сосуда на большем протяжении, визуализировать сосуды небольшого диаметра. На ангиограммах отражается плотность эритроцитов в заданном объеме. По энергетическим допплерограммам невозможно судить ни о направлении, ни о характере, ни о скорости кровотока.

Возможности цветового допплеровского картирования и энергетического допплера объединены в методике конвергентной цветовой допплерографии.

Тканевый допплер – основан на визуализации тканевых нативных гармоник. Они возникают как доп. Частоты при распространении волнового сигнала в матер.среде, являются составной частью этого сигнала и кратны его основной частоте.

Дуплексная сонография= допплер + сонография. Получают изображение сосудов и запись кривой тока в них. Возникает возможность прямого неинвазивного исследования с целью диагностики окклюзионных поражений различных сосудов с одновременной оценкой кровотока в них.

Трехмерное допплеровское картирование и трехмерная энергетическая допплерография- это методики, дающие возможность наблюдать объемную картину пространственного расположения кровеносных сосудов в режиме реального времени в любом ракурсе, что позволяет с высокой точностью оценивать их соотношение с различными анатомическими структурами и патологическими процессами, в том числе со злокачественными опухолями.