Ultrasonografická diagnostika v medicíně Daniel Smutek 3. interní klinika 1.LF UK a VFN
frekvence 2-15 MHz rychlost šíření vzduch: 330 m.s -1 kost: 1080 m.s -1 měkké tkáně: průměrně 1540 m.s -1 tuk: 1450 m.s -1 sval: 1580 m.s -1 hloubka rozhraní: z rychlosti šíření UZ a intervalu mezi vysláním a návratem pulsu různá prostředí se liší svojí fyzikální hustotou rychlost šíření zvuku x hustota prostředí = akustická impedance čím rozdílnější je akustická impedance dvou sousedících prostředí, tím více ultrazvukového vlnění se odrazí a tím zřetelněji (jasněji) se toto rozhraní zobrazí velká rozhraní (bránice, větší cévy, stěna močového měchýře) odrážejí prakticky veškeré vlnění drobná rozhraních v parenchymu orgánů - difúzní, a vdůsledku toho méně intenzivní
Artefakty část vlnění, která se neodrazí, prochází rozhraním a mění směr ve stejném poměru, v jakém jsou rychlosti šíření v dotyčných tkáních důsledek: hlouběji uložená rozhraní se zobrazují v nesprávné vzdálenosti nebo směru refrakce je nejmenší při směru šíření ultrazvuku kolmém na rozhraní
Atenuace vdůsledku odrazů, rozptylu a absorpce dochází k atenuaci ve vzduchu 12 db/cm/hz v tuku 0,63 db/cm/hz v krvi 0,18 db/cm/hz ve vodě 0 db/cm/hz moderní přístroje jsou vybavené programy na kompenzaci atenuace (time gain compensation)
Odstíny šedi přizpůsobení velkého rozsahu přijímaných intenzit (až 1000) možnostem zobrazení ve škále šedi. většina přístrojů zobrazuje 256 odstínů šedi
Vznik obrazu obraz vyšetřované roviny vzniká zpracováním údajů o době mezi vysláním zvukového impulsu a návratem části odraženého vlnění amplitudy frekvence
DS1 Impuls je generován v sondě, která obsahuje jeden nebo více piezoelektrických krystalů technickým uspořádáním se docílí toho, že vyslání pulsu zabere jen menší část času, takže po každém impulsu může sonda sloužit i jako přijímač odražených ultrazvukových vln vyvolají obrácený piezoelektrického jev vzniklé elektrické proudy se zaznamenávají jako výchylky o amplitudě úměrné intenzitě zachyceného zvukového vlnění
Snímek 7 DS1 Daniel Smutek; 6.11.2006
A-mód A-obraz staticky a jednorozměrně znázorňuje trasu vyslaného ultrazvukového paprsku počátky klinicky použitelného ultrazvuku - rozlišení např. cyst od solidních útvaru (nádorů).
M-mód Znázornění odrazů jako různě intenzivních bodů na svislé ose (tedy rotací osy o 90 ) umožnilo kontinuálně zaznamenávat A-obraz v čase. Tak vzniká M-mód, který se stále používá především v echokardiografii k zobrazení pohybu chlopní a dalších srdečních struktur
B-mód dvourozměrné zobrazení v reálném čase ultrazvukové vlnění je vysíláno s frekvencí 15-60 Hz v tenké rovině synchronizovaně větším počtem krystalů umístěných v sondě vedle sebe (lineární sonda) vějířovitě (konvexní a sektorové sondy) odražené, měničem přijaté signály se analyzují, upravují a promítají na stínítko monitoru různě jasné body, jejichž poloha odpovídá vzdálenosti od sondy rychlá frekvence obrazů vytváří plynulý záznam pohybujících se struktur
Dopplerovské techniky proudící krev je v A i B-obraze anechogenní krvinky jsou odražečem červená krvinka se přibližuje k sondě nebo se od ní vzdaluje, mění se vlnová délka odraženého vlnění kontinuální Doppler neumožňuje rozpoznat, z jaké hloubky pocházejí analyzované signály (používá se pouze u lůžka k vyšetřování povrchněji uložených větších cév) pulsní Doppler umožňuje výběrem doby mezi vysláním ultrazvuku a návratem odrazu "zacílit" tzv. vzorkovací objem do konkrétního místa dvourozměrného zobrazení ve škále šedi (duplexní Doppler)
color flow Doppler imaging nejpoužívanější kombinace B-obrazu v reálném čase se zobrazením krevního proudění přiřazením škály barev (od světle červené až po jasně modrou) power mode Doppler jas použité barvy znázorňuje amplitudu dopplerovských signálů méně rušený šumem a mnohem citlivější ve znázornění drobných cév (neinformuje o rychlosti a směru proudění)
Aplikace echokontrastních látek zvýšení výtěžnosti dopplerovského vyšetřování invazivita např. mikročástice galaktózy s malou příměsí kyseliny palmitové, obsahující mikrobubliny vzduchu podstatně zlepšují možnosti znázornění i velmi drobných cév s pomalou rychlostí proudění např. detekce neovaskularizace v nádorech.
Výhody, nevýhody UZ neinvazivní metoda vysoká rozlišovací schopnost (< 1 mm) zobrazení v široké škále šedi (obvykle 256 stupňů) možnost posouzení perfuze (dopplerovské metody, echokontrastní látky) zobrazení v reálném čase vyšetřitelnost závislá na uložení orgánu či tkáně a na (momentálním) stavu vyšetřovaného subjektivní hodnocení struktura tkáně se promítá do textury obrazu jen nepřímo (zdánlivě) stejný UZ obraz histologicky různých procesů
- harmonické zobrazování