Пользовательский поиск

УЗИ

УЗИ (ультразвуковое исследование) – это метод, основанный на применении ультразвуковых волн, используемый для обследования подкожных структур организма человека, включая сухожилия, мышцы, суставы, кровеносные сосуды и внутренние органы, и выявления возможных патологий и нарушений функционирования. Акушерское УЗИ – широко известный метод, часто используемый во время беременности.

Содержание статьи:

  1. Применение УЗИ в диагностике заболеваний
  2. Терапевтическое применение УЗИ
  3. От звука к изображению
    1. Генерирование ультразвуковых волн
    2. Получение эхо-сигналов (отражений ультразвука)
    3. Формирование изображения
    4. Вывод изображения
  4. Ультразвук в организме человека
  5. Режимы УЗИ
  6. Дополнения
    1. УЗИ Доплера
    2. Эхоконтрастирование
    3. Компрессионное УЗИ
  7. Особенности УЗИ
    1. Достоинства
    2. Недостатки УЗИ
  8. Риски и побочные эффекты
    1. Исследования безопасности УЗИ
  9. Регламентирование
  10. История УЗИ
    1. США
    2. Швеция
    3. Шотландия
В физике термин “ультразвук” применяется ко всем звуковым волнам с частотой, превышающей спектр слышимых частот (около 20 кГц). Частота волн, используемых в УЗИ, обычно составляет от 2 до 18 МГц.

Применение УЗИ в диагностике заболеваний

Обычные аппараты УЗИ, используемые для диагностики, работают на ультразвуковых волнах частотой от 2 до 18 мегагерц, хотя частоты диапазона 50-100 мегагерц также экспериментально использовались в методе, известном как биомикроскопия, применяемом в узких областях, например, в исследовании передней камеры глаза. Выбор такого диапазона частот является компромиссным решением между пространственной разрешающей способностью ультразвуковых волн и глубиной их проникновения: волны более низких частот обладают меньшей разрешающей способностью, но при этом способны передавать изображение более мелких структур организма. Ультразвуковые волны более высоких частот имеют также и более высокий коэффициент ослабления, в результате чего они быстрее поглощаются тканями организма, а это ограничивает их способность глубоко проникать в тело человека.

УЗИ широко применятся в медицине. Возможно использование УЗИ как для диагностики, так и для проведения терапевтических процедур, так ультразвук используется в интервенционистских процедурах (например, при биопсии). Специалисты по ультразвуковой эхографии – это медицинские специалисты, которые выполняют сканирование нужных структур организма, результаты которого затем используются рентгенологами и терапевтами (эти специалисты применяют различные медицинские методы исследования и интерпретируют их результаты) или кардиологами в случае с ультразвуковой кардиографией (эхокардиографией). Специалисты по ультразвуковой эхографии обычно используют ручной пробник (называемый датчиком), который помещают непосредственно на тело пациента и передвигают в нужных направлениях.

УЗИ эффективно для исследования мягких тканей организма. Поверхностные структуры организма, такие как мышцы, сухожилия, яички, грудь и мозг новорожденного исследуются при использовании волн высоких частот (7‑18 МГц), которые лучше обеспечивают осевое и поперечное распространение ультразвуковых волн. Более глубокие структуры организма, такие как печень и почки, исследуются на более низких частотах (1-6 МГц) с наименьшим осевым и поперечным распространением волн, но с более глубоким проникновением ультразвука в ткани организма.

Вернуться к содержанию

Медицинское УЗИ используется в изучении многих систем организма:

Система

Описание

Анестезиология

УЗИ часто используется анестезиологами когда необходимо ввести инъекции раствора анестетика в область около нерва

Кардиология

Эхокардиография является неотъемлемой частью кардиологии для диагностирования, например, увеличения частей сердца или нарушений функционирования желудочков сердца и сердечных клапанов

Экстреннаямедицинскаяпомощь

УЗИ применяется в экстренной медицинской помощи в разных целях, включая особое обследование организма после травмы с помощью УЗИ (фокусированное обследование травмы с помощью УЗИ), в ходе которого диагностируется наличие гемоперитонеума или тампонады сердца после травмы.

Гастроэнтерология

УЗИ брюшной полости исследует органы, располагающиеся в брюшной полости, такие как поджелудочная железа, аорта, нижняя полая вена, печень, желчный пузырь, желчный проток, почки и селезенка. Ультразвуковые волны блокируются газообразованиями в кишечнике, жир также ослабляет способность ультразвука проникать в ткани, поэтому в этой области УЗИ не является эффективным методом исследования. В некоторых случаях с помощью УЗИ можно диагностировать воспаление аппендикса.

Гинекология


Неонаталогия

В данном разделе УЗИ применяется для обнаружения интрацеребральных отклонений, кровотечений, вентриколумегалии, гидроцефалии, перивентрикулярной лейкомаляции. Ультразвук может проникать через мягкие участки черепа новорожденного (роднички), пока череп полностью не сформируется (к 1 году череп младенца становится крепким, происходит его полное формирование, после которого он становится практически непреодолимой преградой для ультразвука). Наиболее часто УЗИ головного мозга новорожденных проводят через передний родничок. Чем меньше родничок, тем ниже качество изображения при проведении УЗИ.

Неврология

УЗИ применяется для контроля над движением крови, для обнаружения сужений в сонных артериях (УЗИ сонных артерий) и крупных интрацеребральных артериях

Акушерство

Акушерское УЗИ обычно применяют в период беременности, чтобы следить за развитием плода

Офтальмология

Ультразвуковое изображение глаза, известное также как УЗИ глаза

Урология

УЗИ используется для определения, например, количества жидкости в мочевом пузыре пациента. УЗИ малого таза исследует органы малого таза. К таким органам относятся матка, яичники и мочевой пузырь. Мужчины также иногда проходят УЗИ малого таза, чтобы проверить состояние мочевого пузыря, предстательной железы или яичек (например, чтобы отличить эпидидимит от перекручивания яичка). Молодых мужчин обследуют с помощью УЗИ малого таза, чтобы отличить доброкачественные новообразования (варикоцеле или гидроцеле) от рака яичек. Рак яичек является излечимой болезнью, его необходимо лечить, чтобы сохранить здоровье и способность к зачатию. Существует 2 способа для проведения УЗИ малого таза: внешний и внутренний. Внутреннее УЗИ малого таза может проводиться трансвагинально (у женщин) и трансректально (у мужчин). УЗИ малого таза может предоставить полезную информацию о нарушениях в органах малого таза, его результаты помогают правильно назначить лечение пациенту с симптомами, которые могут относиться к таким заболеваниям, как пролапс органов малого таза, двойное мочеиспускание и затрудненная дефекация. УЗИ малого таза используется также для диагностирования и при использовании более высоких частот для лечения камней и кристаллов в почках (нефролитиаз).

Опорно-двигательный аппарат

УЗИ используется для обследования сухожилий, мускулов, нервов, связок, образований мягких тканей и поверхности костей

Сердечнососудистая система

УЗИ применяют для контроля над проходимостью сосудов, для обнаружения возможных сужений артерий (УЗИ артерий), для диагностирования тромбоза глубоких вен (ТГВ) (Компрессионное УЗИ), для определения степени развития венозной недостаточности (УЗИ вен)

Другие методики УЗИ:

  • Интервенционистское УЗИ; биопсия, внутриматочное переливание крови младенцу (при эритробластозе новорожденных)
  • Эхоконтрастирование

Общая цель использования аппарата УЗИ – создание общего изображения нужного внутреннего органа. Специфические цели могут быть достигнуты только при использовании специализированного датчика. Большинство процедур УЗИ проводятся при использовании датчика, который располагают на теле больного, но во многих случаях результаты исследования могут быть более точными, если датчик будет помещен внутрь тела пациента. Для таких целей используют специализированные датчики, например, трансвагинальный, трансректальный и чреспищеводный датчик. Для исследования стенок сосудов и диагностирования болезней сосудов применяют датчики очень маленького размера, которые помещают в катетеры небольшого диаметра, а затем в кровеносные сосуды.

Сонограмма использует отражения высокочастотных ультразвуковых волн для конструирования изображений органов человека.

Вернуться к содержанию

Терапевтическое использование

Терапевтическое использование ультразвука основано на тепловом воздействии на определенные органы. При этом используется намного больше энергии, чем при диагностике, также показания частот звуковых волн в большинстве случаев отличаются от показаний частот при диагностическом применении УЗИ.

  • Ультразвук иногда применяют для чистки зубов (гигиена полости рта).
  • Ультразвук также используют для создания теплового воздействия на нужный орган, чтобы вызвать механические изменения в биологических тканях (например, в таких областях как физиотерапия и лечение рака). Однако, применение ультразвукового лечения при заболеваниях опорно-двигательного аппарата не распространено.
  • Фокусированный ультразвук применяется для локального нагревания определенных частей организма при лечении кисты и опухолей (доброкачественных и злокачественных). Этот метод лечения известен как хирургия с помощью фокусированного ультразвука. При такой процедуре в целом используются ультразвуковые волны более низкой частоты, чем при использовании УЗИ в диагностике (от 0,250 до 2 МГц), но используется значительно больше энергии. Применение хирургии с помощью фокусированного ультразвука часто основывается на методе ОМР (отображение магнитного резонанса).
  • Фокусированный ультразвук используется при литотрипсии для удаления камней в почках.
  • Ультразвук применяют в факоэмульсификации при лечении катаракты.
  • Недавно были обнаружены дополнительные физиологические воздействия низкоинтенсивного ультразвука, например, его способность стимулировать рост костей и разрывать гематоэнцефалический барьер, который препятствует поступлению лекарства в нужный орган.
  • Ультразвуковые волны частотой 5-12 МГц являются прокоагулянтом.

От звука к изображению

Создание изображения с помощью ультразвука происходит в 3 этапа – образование ультразвуковой волны, получение эхо-сигналов и обработка этих сигналов.

Образование ультразвуковой волны

Ультразвуковая волна обычно производится пьезоэлектрическим датчиком, заключенным в специальную оболочку, которая может иметь различные формы. Сильные и короткие электрические импульсы, поступающие из ультразвукового аппарата, заставляют пьезодатчик вращаться с нужной частотой. Частоты могут варьироваться от 2 до 18 МГц. Ультразвук фокусируется благодаря определенной форме датчика, линзы, вмонтированной в переднюю часть датчика или посредством сложной серии контрольных импульсов из ультразвукового аппарата (формирование пучка). Это фокусирование образует дугообразную звуковую волну, исходящую из передней части датчика. Эта волна проникает в тело и создает фокус на нужной глубине.

Датчики, производимые по старой технологии, фокусировали пучок с помощью акустической линзы. Современная технология основана на методе фазированной антенной решетки, которая позволяет аппарату УЗИ менять направление и глубину фокуса. Практически все пьезоэлектрические датчики изготовлены из керамики.

Материалы, из которых изготовлена оболочка датчика, позволяют ультразвуковым волнам беспрепятственно проникать в организм человека (обычно датчик покрыт резиновым слоем). В дополнении к этому на кожу пациента до установления датчика наносится гель на водной основе.

Ультразвуковая волна частично отражается от слоев различных тканей организма. Ультразвук имеет особое отражение от тканей, в которых заметны изменения плотности, от различных небольших образований в органах и т.д. Некоторая часть этих отражений поступает обратно в датчик.

Получение эхо-сигналов

Получение отражений ультразвука – процесс, сходный с отправлением ультразвука в ткани организма, но отражения движутся в обратном направлении. Возвратившиеся ультразвуковые волны вызывают вибрации в датчике, который в свою очередь преобразует эти вибрации в электрические импульсы, поступающие затем в ультразвуковой сканер, где они обрабатываются и преобразуются в цифровое изображение.

Формирование изображения

Ультразвуковой сканер должен определить 3 параметра каждого эхо-сигнала:

  1. Период времени от исходного отправления ультразвуковой волны до поступления эхо-сигнала на датчик.
  2. Фокусное расстояние для фазированной антенной решетки, позволяющее создать резкое изображение данного эхо-сигнала на данной глубине (это невозможно пока ультразвук продолжает генерироваться).
  3. Сила эхо-сигнала. Необходимо заметить, что ультразвук – это не щелчок, это импульс с особой несущей частотой. При этом от движущихся объектов ультразвуковые волны отражаются с измененной частотой, на этом основана особая методика УЗИ допплерография.

Когда ультразвуковой сканер определит эти 3 параметра, он сможет расположить пиксели на картинке, определить интенсивность их свечения и выбрать соответствующий им оттенок.

Преобразование полученного сигнала в цифровое изображение можно объяснить на примере пустой электронной таблицы. Сначала помещаем длинный датчик в верхнюю часть листа. Посылаем импульсы вниз по колонкам таблицы (А, Б, В и т.д.). Слушаем эхо-сигналы от каждой колонки. Когда мы слышим эхо-сигнал, мы отмечаем, через какой период времени этот сигнал появился. Чем дольше период ожидания эхо-сигнала, тем ниже будет ряд для отметки (1,2,3 и т.д.). Силу эхо-сигнала обозначим яркостью соответствующей ячейки таблицы (белый цвет - для сильного эхо-сигнала, черный – для слабого, а различные оттенки серого – для всех эхо-сигналов в диапазоне между сильными и слабыми). Когда все эхо-сигналы будут нанесены на лист, мы получим черно-белое изображение.

Вывод изображения

Изображения с ультразвукового сканера могут считываться, выводиться на экран и транслироваться через компьютер, при этом применяются механизмы захвата кадра и оцифровки аналоговых видеосигналов. Видеосигнал затем может проходить процесс постобработки на компьютере.

Вернуться к содержанию

Ультразвук в организме

Технология УЗИ использует зонд, содержащий акустический датчик для отправления импульсов ультразвука в организм человека. В любом месте, где ультразвук встретился с материалом другой плотности, часть звуковой волны отражается и возвращается обратно в датчик, который определяет ее как эхо-сигнал. Время, которое потребовалось для поступления эхо-сигнала обратно в датчик, измеряется и используется для определения глубины нахождения поверхности ткани, вызывающей эхо-сигнал. Чем больше разница между акустическими эхо-сигналами, тем сильнее эхо-сигнал. Если импульс сталкивается с газом или твердым веществом, разница в плотностях настолько велика, что большая часть акустической энергии отражается, в результате становится невозможным создать изображение более глубоких слоев.

Частоты, используемые в медицинском УЗИ, колеблются в диапазоне от 1 до 18 МГц. Наиболее высокие частоты имеют меньшую длину волны, поэтому могут быть использованы для создания изображений, содержащих мелкие детали. Однако на высоких частотах ультразвуковая волна ослабевает, поэтому, чтобы проникнуть в более глубокие слои, необходимо использовать ультразвуковые волны более низких частот (3-5 МГц).

Обследовать глубоко расположенные ткани и органы с помощью УЗИ сложно. Часть акустической энергии теряется каждый раз, когда образуется эхо-сигнал, но большая часть ее расходуется при акустическом поглощении.

Скорость ультразвуковой волны меняется по мере того, как волна проходит через различные материалы, и зависит от акустического импеданса этих материалов. Однако ультразвуковой аппарат настроен на постоянную акустическую скорость в 1540 м/с. В результате этого в теле человека, которое состоит из разнообразных тканей, пучок расфокусируется и разрешение изображения снижается.

Для того чтобы генерировать 2D-изображения используют ультразвуковой излучатель. Датчик может автоматически посылать ультразвуковые волны с помощью вращения и покачивания. Cоздающий 1D-изображения датчик с фазированной антенной решеткой может излучать волны с помощью электронной системы. Данные, поступающие на датчик, обрабатываются и используются для создания снимка. Снимок представляет собой 2D‑ изображение части организма.

3D-снимки могут быть получены изготовлением серии прилегающих 2D‑изображений. Обычно в 2D-датчиках используются специализированные зонды, которые выполняют механическое сканирование. Однако так как такое сканирование является очень медленным, очень сложно создать 3D‑снимки движущихся тканей. Недавно были изобретены датчики с фазированной антенной решеткой, способные создавать 3D‑снимки. Они помогают быстрее создавать изображения и могут даже быть использованы для создания 3D‑снимка бьющегося сердца.

Допплерография используется при изучении движения крови и мышц. Обнаруженные различные скорости изображаются разными цветами, чтобы облегчить интерпретацию изображений, например, воспаление клапанов сердца (эндокардит) – изображается пятном яркого цвета. Цвета также используют для представления амплитуд полученных эхо-сигналов.

Вернуться к содержанию

Режимы УЗИ

В медицине используются несколько методик УЗИ:

  • А-режим (амплитудный) – самый простой тип УЗИ. Датчик отображает показатели эхо-сигналов на прямой, отражающей значение глубины. Ультразвук, используемый в терапевтических целях для лечения опухолей или удаления камней, также функционирует в А-режиме, так как такой режим позволяет точно и аккуратно фокусировать в нужной точке энергию ультразвуковых волн, уничтожающую новообразования.
  • В-режим (режим яркости) или 2D режим: в В-режиме множество датчиков одновременно сканирует часть тела, которая затем будет представлена в виде двухмерного изображения на экране. В настоящее время более распространено название 2D-режим.
  • С-режим: в С-режиме изображения являются двухмерными, как и в B-режиме. Для получения необходимых данных с определенной глубины используется А-режим, а затем датчик начинает работать в двухмерной проекции, чтобы показать изображение всего участка на заданной глубине. Датчик пересекает нужный участок по спирали, и затем в течение 10 секунд мы получаем изображение участка площадью 100 см² .
  • М-режим (режим движения): в М-режиме ультразвуковые импульсы поступают друг за другом – каждый раз, независимо от того какой снимок (в А-режиме или В-режиме) создается. В М-режиме происходит процесс, похожий на запись видео в ультразвуке. Границы органов, которые производят эхо-сигналы, находятся в движении относительно датчика, и он используется для определения скорости движения определенных структур организма.
  • Режим допплера: Этот режим основан на эффекте Допплера, его применяют в измерении, исследовании и визуализации тока крови.
    • Цветовая допплерография: информация о скорости представлена в виде цветовых обозначений в верхней части изображения в Б-режиме.
    • Продолженная допплерография: информация отмечается на вертикальной линии, обозначающей время, на этой линии показываются все показатели скоростей, определенные датчиком.
    • Импульсно-волновой допплер: допплеровские данные замеряются только на небольшом участке (определяемом 2-D изображением) и представляются на линии, обозначающей время.
    • Дуплексное сканирование: название метода, объединяющего представление 2-D изображения и данных, полученных методом импульсно-волновой допплерографии.
  • Метод импульсной инверсии: в этом методе 2 последовательных импульса с противоположными знаками поступают в тело.
  • Гармонический режим: в этом режиме излучаются ультразвуковые волны с высокой проникающей способностью, и определяется гармонический обертон. Таким образом, может быть достигнуто глубокое проникновение в ткани и создание изображения с высоким расширением.

Дополнения

Дополнительный метод применения ультразвука в медицине – метод бипланарного УЗИ, в котором используется датчик с применением двух 2D-проекций, расположенных перпендикулярно друг другу. Такое расположение способствует получению наиболее точной информации о тканях и органах. Кроме того, существует всенаправленный отражатель (зонд), который может поворачиваться на 180º, чтобы сделать сложные изображения. В 3D УЗИ большое количество 2D-изображений объединено для создания трехмерных снимков объектов. В эхоконтрастировании применяются особые контрастирующие вещества, микропузырьки, которые усиливают ультразвуковые волны.

УЗИ Допплера

Качество УЗИ улучшается при использовании данных Допплера, получить которые можно, опираясь на эффект Допплера, измерив движение каких-либо структур (обычно крови) в направлениях к датчику и от него, а также скорость этого движения. Определив изменение частоты на определенном участке, можно, например, получить данные о кровотоке в артерии или потоке крови, проходящем через сердечный клапан, о скорости этого потока и о его направлении, а также визуально представить эти данные. Это особенно важно при обследовании сердечнососудистой системы (УЗИ сердечнососудистой системы и сердца), а также необходимо при лечении многих болезней, например, для получения данных о движении крови в сосудистой сети печени при портальной гипертензии. Данные Допплера графически представляют с помощью спектрального допплера, цветовой допплерографии (направленный допплер), силового допплера (ненаправленный допплер). Доплеровское смещение попадает в зону слышимости и часто представляется аудиально через стереодинамики: оно образует отчетливый, синтетический, пульсирующий звук.

Большинство современных аппаратов УЗИ использует импульсный допплер для измерения скорости движения объектов. Импульсно-волновые аппараты передают и принимают ряд импульсов. Смещение каждого импульса неважно, однако, соответствующие фазы перехода импульсов используются для определения доплеровского смещения (т.к. частота соответствует значению фазового перехода). Основные преимущества импульсного допплера в сравнении с продолженным допплером: определение расстояния (показатели времени между отправлением импульса и поступлением эхо-сигнала, а также данные о скорости ультразвука помогают вычислить расстояние до исследуемого объекта) и коррекция насыщенности цвета. Недостатком импульсного допплера является возможное искажение данных в результате наложения спектра. Термин “УЗИ Доплера” употребляется именно для обозначения импульсной и продолженной доплерографии, несмотря на то что существует еще ряд способов определения скорости.

Необходимо заметить, что не существует стандартов для обозначения цвета в цветовой допплерографии. В некоторых лабораториях артерии обозначают красным, а вены – голубым, как принято в медицине, хотя через некоторые сосуды при этом часть кровотока может двигаться в направлении к датчику, а часть - в обратном направлении. В результате мы получаем нелогичное изображение некоторых сосудов, как будто они являются частично венами, а частично артериями. Другие лаборатории используют красный цвет для обозначения потоков крови, движущихся в направлении к датчику, а синий цвет – в направлении от него. Некоторые лаборатории до сих пор изготавливают цветовую картограмму Допплера в соответствии с ранее принятыми стандартами, обозначая красным длинные волны эхо-сигналов от потоков, движущихся от датчика, а голубым – короткие волны эхо-сигналов от кровотоков, движущихся по направлению к датчику. Из-за отсутствия единых стандартов специалисты по ультразвуковой эхографии должны понимать физику цветовой допплерографии и физиологии кровотока в нормальном состоянии и при различных нарушениях в работе организма человека.

Эхоконтрастирование

Использование особых контрастирующих элементов (микропузырьков) в медицинском УЗИ улучшает обратное рассеивание ультразвука, известное как эхоконтрастирование ультразвука. Данная техника в настоящее время используется в эхокардиографии и в дальнейшем может использоваться при создании молекулярных изображений и при решении проблем обеспечения доступа лекарства к определенному органу.

Компрессионное УЗИ

Компрессионное УЗИ – это методика, используемая для диагностирования тромбоза глубоких вен, которая сочетает в себе УЗИ глубоких вен и измерение венозного давления. Компрессионное УЗИ может обследовать глубокие вены верхних и нижних конечностей. В некоторых лабораториях ограничиваются обследованием бедренной и подколенной вен, в других лабораториях при этом исследуются все глубокие вены от паховой зоны до икр, включая икроножные вены.

Компрессионное УЗИ в В-режиме обладает высокой чувствительностью и специфичностью при выявлении тромбоза глубоких вен. Чувствительность данного вида УЗИ составляет 90-100% при обнаружении тромбоза глубоких вен, а специфичность – 95-100%.

Вернуться к содержанию

Особенности

Как и другие методы исследования УЗИ имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Достоинства

  • УЗИ хорошо отображает мышцы, мягкие ткани и поверхность кости, что очень важно для разграничения твердых структур и структур, наполненных жидкостью.
  • УЗИ создает “живые” изображения, поэтому оператор в процессе может выбрать наиболее важную зону для диагностики. Живые изображения также помогают в проведении процедур биопсии и при инъекциях, когда другие методы визуализации могут быть неудобными.
  • УЗИ отображает структуру органа.
  • Ультразвуковое исследование не вызывает долгосрочных побочных эффектов и очень редко вызывает дискомфорт у пациента.
  • Оборудование для УЗИ является широкодоступным и сравнительно гибким.
  • Сканеры для УЗИ небольшие и мобильные, следовательно, обследование можно провести у кровати пациента.
  • УЗИ является недорогим видом обследования по сравнению с компьютерным рентгенологическим обследованием, томографией, скринингом, МРТ.
  • Пространственное разрешение при использовании высокочастотных датчиков аппаратов УЗИ выше, чем при использовании других видов визуализации внутренних структур организма.
  • Посредством современных аппаратов УЗИ можно считать сравнительно недорогим, гибким методом, позволяющим получать специфические данные, которые необходимы для характеристики нужных структур организма и для развития новых технологий обработки изображений в медицине.

Недостатки

  • Аппараты УЗИ не позволяют получать изображения структур через костную ткань. Например, проведение транскраниального УЗИ у взрослых очень затруднено, хотя и были сделаны некоторые успехи в данной области.
  • Газообразования, находящиеся между датчиком и нужным органом, блокируют ультразвук в результате больших различий в акустических импедансах и мешают созданию изображения. Например, газообразования в пищеварительном тракте делают УЗИ поджелудочной железы крайне затруднительным, а изображение легких с помощью УЗИ невозможно получить (кроме случаев плеврального выпота).
  • Даже в случае отсутствия газообразований и костной ткани в области исследования, глубина проникновения ультразвука может быть ограничена в зависимости от частоты отображения. Соответственно, может быть сложно создать изображение структур, которые находятся глубоко, особенно если исследуют организм человека, страдающего лишним весом.
  • Телосложение пациента имеет большое влияние на качество изображения. Так, в случае пациентов с лишним весом результаты УЗИ могут оказаться неточными, так как подкожный жир ослабляет ультразвук, в этих случаях необходимо использовать датчик с более низкими частотами.
  • Точность и качество результатов УЗИ зависят от оператора. Необходимы специальные профессиональные навыки и большой опыт для создания высококачественных снимков УЗИ и для получения точных результатов.
  • Изображение тканей при УЗИ неспецифично, в отличие от методов компьютерной томографии и МРТ, не существует эффективного способа определить, какой именно участок организма был обследован с помощью УЗИ.

Риски и побочные эффекты

УЗИ в целом считается безопасным методом обследования.

Диагностические УЗИ плода в период беременности в целом являются безопасными. Данная процедура должна проводится только по специальному назначению врача, подвергать плод самому минимальному ультразвуковому воздействию нужно проводить с целью получения необходимой для диагностики информации. Воздействие должно быть настолько минимальным, насколько это возможно для получения нужной информации.

Отчет Всемирной организации здравоохранении номер 875 (1998) сообщает, что УЗИ признано безвредным для здоровья человека: “Диагностическое УЗИ признается безопасным, эффективным и очень гибким способом для визуализации внутренних структур организма, который представляет клинически верные данные о большинстве органов тела быстро, не требуя при этом больших материальных затрат”. Несмотря на то, что доказательств вредного воздействия УЗИ на плод нет, Администрация по контролю за продуктами питания и лекарствами считает рекламу, продажу и аренду ультразвукового оборудования для съемки плода в период беременности “на память”, несанкционированным использованием медицинского оборудования.

Изучение безопасности УЗИ

  • Мета-анализ нескольких исследований УЗИ, опубликованных в 2000 году, показал, что статистически подтвержденных побочных эффектов УЗИ не выявлено, но он подтвердил недостаток данных, который не позволяет делать выводы о долговременных результатах, например, касательно нервной системы человека.
  • Исследование Медицинской Школы Йеля, опубликованное в 2006 году, обнаружило небольшую, но очень важную зависимость между частотой использования УЗИ и возникновением ненормальной миграции нейронов у мышей.
  • Исследование, представленное в Швеции в 2001 году, показало, что применение УЗИ может вызывать некоторые неврологические нарушения, например, увеличение случаев леворукости среди мальчиков (леворукость является показателем проблем развития мозга, если она не имеет наследственное происхождение), а также нарушений речи.
    • Результаты открытий, о которых говорилось выше, не были подтверждены при дальнейших исследованиях.
    • Однако, более позднее исследование, проведенное на 8865 детях, показало статически подтвержденную, хотя и слабую взаимосвязь между количеством применения УЗИ и возникновением леворукости у детей.

Регламентирование

Диагностическое и терапевтическое ультразвуковое оборудование в США регламентируется Администрацией по контролю за продуктами питания и лекарствами, а в остальных странах другими регламентирующими органами. Администрация по контролю за продуктами питания и лекарствами ограничивает акустическую мощность аппаратов УЗИ. В основном, регламентирующие учреждения по всему миру ориентируются на указания Администрации по контролю за продуктами питания и лекарствами США.

В настоящее время получить сертификат специалиста по диагностической ультразвуковой эхографии в США можно только в штате Новая Мексика. Экзамены на получение сертификата специалиста УЗИ могут проводить только 3 организации: Американский реестр по диагностическому медицинскому УЗИ, Центр международной аттестации специалистов в области сердечно сосудистой системы человека и Американский реестр радиологов.

Ограничениями для аппаратов УЗИ являются показатели механического индекса, которые связаны с биоэффектом кавитации, и показатели теплового индекса, которые связаны с биоэффектом нагревания исследуемых тканей. Администрация по контролю за продуктами питания и лекарствами предписывает соблюдение показателей механического и теплового индекса. Это требует регулирования производства аппаратов УЗИ на уровне производителя при стандартизации этих аппаратов. Установленные ограничения соблюдаются, поэтому УЗИ является безопасной процедурой.

В Индии в результате нестабильной ситуации, и вследствие того, что предпочтение отдают младенцам мужского пола, УЗИ стало популярной процедурой для определения пола младенца, чтобы в случае зачатия младенца женского пола прервать беременность. Акт о предродовой диагностике в Индии указывает, что использование УЗИ для определения пола младенца незаконно, но недобросовестные индийские врачи и потенциальные родители продолжают дискриминацию в отношении младенцев женского пола.

Вернуться к содержанию

История УЗИ

Соединенные Штаты Америки

Ультразвуковая энергия впервые была использована в медицинских целях доктором Джорджем Людвигом в Военно-Морском Медицинском Исследовательском Институте (Бетесда, Мэриленд) в конце 40-х годов. Англичанин Джон Уайлд первым использовал УЗИ для определения толщины тканей кишечника в 1949 году. За эту работу его назвали “отцом медицинского УЗИ”.

В 1962 году после двух лет работы Джозеф Холмс, Вильям Райт и Ральф Мейердик разработали первый составной контактный сканер В-режима. Их работу поддержало Министерство здравоохранения США и Университет Колорадо. Райт и Мейердик оставили университет, чтобы основать компанию Физионик инжениринг, которая в 1963 году выпустила первый в мире ручной контактный сканер В-режима. Эта модель стала самой популярной в истории ультразвуковых сканеров.

В конце 60-х доктор Странднесс и группа биоинженеров Университета Вашингтона провели исследования, посвященные применению УЗИ доплера при лечении сосудистых заболеваний. Они разработали технологии использования дуплексного изображения или допплер в сочетании со сканированием в В-режиме для просмотра сосудистых структур в реальном времени, а также для получения гемодинамической информации.

Первая демонстрация цветовой допплерографии была проведениа Джефом Стивенсоном, который ранее участвовал в разработке технологий применения эффекта Допплера в медицинском УЗИ.

Швеция

Медицинское УЗИ было использовано в 1953 году в Университете Лунда кардиологами Ингой Эдлер и Карлом Хэльмутом Герцем, сыном Гюстава Людвига Герца, выпускником кафедры ядерной физики. Эдлер спросила Герца возможно ли исследовать тело человека, используя радар, но Герц ответил, что это невозможно. Однако, он сказал, что это могло бы быть возможным при использовании ультразвуковых волн. Герц был знаком с ультрозвуковыми рефлектоскопами, которые использовались в дефектоскопии. Эдлер и Герц совместно разработали теорию о применении УЗИ в медицинских целях.

Первые успешные измерения показателей работы сердца были сделаны 29 октября 1953 года с помощью прибора, заимствованного у кораблестроительной компании Koкумс в Мальмо. 16 декабря этого же года метод был использован для производства эхоэнцефалограммы (ультразвуковой датчик для обследования мозга). Эдлер и Герц опубликовали свои открытия в 1954 году.

Шотландия

Параллельные разработки данного вопроса в Глазго (Шотландия) профессором Йеном Дональдом и его коллегами в Королевском родильном доме Глазго привели к первым результатам применения технологии УЗИ в диагностике. Дональд признавал за собой “детский интерес к машинам и электронике”. Дональд был акушером у жены одного из директоров компании «Бэбкок & Вилкокс» в Ренфрю, поэтому он был приглашен посетить исследовательский отдел этой компании. Там он использовал их промышленное ультразвуковое оборудование для проведения экспериментов с разными пораженными анатомическими частями, определяя их характеристики. Совместно с медицинским физиком Томом Брауном и акушером Джоном МакВикаром, Дональд усовершенствовал оборудование, чтобы распознавать патологии в организме живых людей. Он опубликовал свои открытия в журнале “Ланцет” в статье “Исследование новообразований с помощью импульсного ультразвука”. Эта статья является одной из наиболее важных работ, опубликованных в сфере диагностической медицинской визуализации.

В Королевском родильном доме Глазго профессор Дональд и доктор Джеймс Виллокс затем адаптировали свои технологии к применению в акушерстве, разработав оборудование для определения размеров плода, для измерения роста плода и размеров головы. После открытия нового Королевского родильного дома в Йоркхиле в 1964 году стало возможным дальнейшее усовершенствование методов. Благодаря работам доктора Стюарт Кемпбел по цефалометрии плода этот метод обрел статус основного для наблюдения за развитием плода. Так как качество снимков постепенно переходило на новый уровень, скоро стало возможным наблюдать за периодом беременности от начала до конца и диагностировать множество осложнений, таких как многоплодная беременность, патология плода и предлежание плаценты. Постепенно УЗИ переместилось во все остальные области медицины.

Читайте также:

УЗИ при беременности

УЗИ на ранних сроках беременности

3Д УЗИ при беременности

УЗИ малого таза

УЗИ сердца при беременности

УЗИ почек и мочевого пузыря

УЗИ брюшной полости


nazdor.ru
На здоровье!

Пользовательский поиск

Узнайте больше:



Большинство диет для похудения просто крадут ваши деньги

Логин:

Пароль:



Забыли свой пароль?
Регистрация
войти / регистрация

Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проектеКарта сайта β На здоровье! © 2008—2015
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".