Ультразвуковая диагностика - принципы и методы лучевой диагностики
Видео: Диагностика рака молочной железы методом УЗИ преимущества?
Видео: Цикл по лучевой диагностике. УЗИ тонкой кишки.
Основы ультразвуковой диагностики
Впервые ультразвуковые колебания в природе открыл в 1794 году Спанланцани, проводивший опыты с летучими мышами. Он заметил, что мыши перестают ориентироваться в пространстве, когда им затыкают уши. лабораторных условиях ультразвуковые колебания были получены братьями Кюрие.
К ультразвуковым колебаниям относят звуковые волны с частотой свыше 20000 Гц. С помощью ультразвука получают изображения различных органов человека, измеряют скорость кровотока.
Принцип ультразвуковой диагностики основан на пропускании через тело человека узконаправленного луча от датчика, с последующей регистрацией этим же датчиком отраженного сигнала в виде эха.
Ультразвуковой сигнал генерируется в пьезоэлектрическом кристалле. Эти кристаллы обладают двумя важными свойствами: электрические сигналы вызывают их механические колебания, а механические сжатия или растяжения - соответственно электрические сигналы. Механические колебания кристалла в ультразвуковой аппаратуре индуцируются короткими высокочастотными электрическими импульсами. Отраженный назад к датчику ультразвуковой сигнал вызывает механические колебания кристалла и, соответственно, определенной силы и частоты токи. Эти электрические сигналы после компьютерной обработки отображаются на экране монитора в реальном масштабе времени.
Прохождение ультразвукового сигнала через ткани сопровождается определенными изменениями. Происходит ослабление его интенсивности. Кроме того, часть ультразвукового сигнала рассеивается или отражается тканями назад к датчику. Легкость прохождения ультразвука через ткани определяется их плотностью и эластичностью. Это, так называемое, акустическое сопротивление тканей или импенданс. Существует определенная зависимость между акустическим сопротивлением и степенью отражения ультразвуковой волны. Чем больше изменение акустического сопротивления, тем больше отражение ультразвука и наоборот. Поэтому ультразвуковому исследованию не может быть подвергнута легочная ткань, заполненный газом кишечник.
Важным параметром в ультразвуковой диагностике является разрешающая способность приборов. Различают осевую и фронтальную разрешающую способность. Под фронтальной разрешающей способностью понимают способность аппарата различать объекты, лежащие рядом и расположенные на плоскости перпендикулярной ходу луча. Эта способность тем выше, чем меньше диаметр пьезоэлектрического датчика и наоборот. Она также увеличивается с возрастанием частоты ультразвуковой волны. Под осевой разрешающей способностью различают возможность прибора различать рядом расположенные объекты, лежащие вдоль хода ультразвукового луча. Осевая разрешающая способность возрастает по мере увеличения частоты ультразвуковой волны и. соответственно, уменьшения длины волны.
В современных ультразвуковых приборах используется несколько видов обработки ультразвуковых сигналов.
Режим А - отраженные ультразвуковые колебания записываются в виде вертикальных пиков на горизонтальной линии и отражают глубину расположения образований.
Режим М - изучает движущиеся объекты и определяет их место в различные моменты времени, Вертикальная ось отражает глубину расположения объекта. Горизонтальная - изменение положения отражающихся структур с течением времени.
Режим В - представляет плоскостное изображение глубинного сечения исследуемых органов. Изображение регистрируется по глубине и по ширине.
Эффект Допплера, основанный на изменении частоты генерируемого ультразвукового сигнала с воспринимаемым, позволяет зарегистрировать скорость кровотока.
Ультразвук, как и другие виды лучевых методов исследования, оказывает на организм определенное воздействие. В основе вредного воздействия лежат термические, физико-химические и механические свойства ультразвука.
Часть ультразвуковой энергии переходит в тепловую. Скорость теплообразования прямо пропорциональна мощности ультразвуковой волны и коэффициенту поглощения ультразвука тканями. Под влиянием ультразвука наблюдается сдвиг pH в щелочную сторону, изменение некоторых химических параметров крови и тканей. Однако наибольшее повреждающее воздействие ультразвука связано с явлением кавитации - появление и исчезновение мелких полостей внутри тканей. Это приводит к возникновению гидравлических ударов большой разрушительной силы.
