Основные режимы визуализации и принципы настройки УЗ-сканера. Лекция для врачей
Поделиться:
Лекция для врачей "Основные режимы визуализации и принципы настройки УЗ-сканера" Лекцию для врачей проводит специалист УЗ диагностики Ковынев Александр Владимирович
На лекции рассмотрены следующие вопросы:
- Применение ультразвука в медицинской диагностике связано с возможностью получения изображения внутренних органов и структур. Основой методом является взаимодействие ультразвука с тканями тела человека. Собственно получение изображения можно разделить на две части. Первая — излучение коротких ультразвуковых импульсов, направленное в исследуемые ткани, и второе — формирование изображения на основе отраженных сигналов. УЗД - разновидность эхолокации
- УЗ диагностика относительно молода.Тема очень обширная, обо всем рассказать невозможно. Терминология еще не устоялась, много англоязычных терминов. Производители УЗ аппаратуры используют разные названия для одинаковых технологий
- Принцип работы ультразвукового датчика
- Природа кристаллов пьезоэлектрических элементов позволяет генерировать звук высокой частоты под воздействием электрического напряжения. Оказавшись в поле высокочастотных звуковых колебаний, пьезокристалл, напротив, генерирует электрическую энергию. Включив такие кристаллы в электрическую цепь, и определенным образом обрабатывая получаемые с них сигналы, мы можем видеть изображение на экране УЗИ-аппарата
- Меры предосторожности при работе с ультразвуковыми датчиками
Между кристаллической матрицей датчика и телом пациента располагается ряд согласующих материалов для лучшего проникновения и дополнительной фокусировки УЗ-луча. Это согласующие слои самого датчика, акустическая линза и согласующий акустический гель. Необходимо помнить, что применять следует гель из рекомендуемого производителем списка, поскольку гели отличаются физическими параметрами. Использование «неправильного» геля будет приводить к перегреву пьезокристаллической матрицы, согласующих слоев и линзы, а также к повышенной нагрузке на электронные блоки формирования высокого напряжения и усиления принятого сигнала. Таким образом, кажущаяся необоснованность и экономия от использования более дешевого геля приведет к поломке датчика и дорогостоящему ремонту самого аппарата, а в некоторых случаях даже электротравмам пациента или врача, так как на головку датчика подается высокое электрическое напряжение
- Как работает ультразвуковой датчик в B-режиме?
- Через ультразвуковой пьезоэлектрический датчик в ткани отправляется короткий импульс
- Он распространяется и отражается от объектов, расположенных на разной глубине. Скорость распространения ультразвука в тканях известна, поэтому можно определить определить расстояние до объекта, который отразил данный эхо-сигнал.
- Амплитуда принятого сигнала кодируется на экране с помощью оттенков серого цвета. Глаз человека больше всего восприимчив именно к оттенкам серого. Таким образом происходит кодировка амплитуды принимаемого сигнала в яркость на мониторе УЗ-сканера.
- Работа линейных, конвексных и секторных датчиков
- В линейных и конвексных датчиках пьезокристаллы излучают группами поочередно, пока не отработают все кристаллы от начала пьезокристаллической матрицы до конца. Один кадр на дисплее обновится тогда, когда все группы поочерёдно отправят и примут ультразвуковой сигнал
- В секторных фазированных датчиках все кристаллы излучают почти одновременно. Специально вводятся небольшие электронные задержки сигнала на каждый кристалл для того, чтобы направлять сканирующий луч. Изображение на дисплее обновится тогда, когда луч просканирует весь сектор обзора
- Важный параметр. Обновление частоты кадров. Для формирование качественного изображения в реальном времени. Частота должна быть не менее 25 кадров в секунду
- Конвексный датчик является разновидностью линейного датчика
- Фазированных датчики чаще всего используются в кардиологии
- B-режим
- М-режим. Высокая временная разрешающая способность. Используется только в эхокардиографии
- Ганс Кристиан Допплер (1803-1853). Эффект Допплера — изменение частоты принимаемого звука при движении источника или приемника звука относительно среды или объекта, отражающего звук
- Работа ультразвукового датчика в режимах допплера. Суть метода заключается в применении эффекта Допплера. Звук, отражаясь от подвижного объекта, меняет свою частоту. В зависимости от направления движения объекта и его скорости, Эта разница, или сдвиг частот, называется Допплеровским. Он будет изменяться с течением времени. В данном режиме одна половина кристаллов датчика работает на излучение ультразвука, а вторая – на приём. Сравнивая принятый сигнал с отправленным, мы получим частотный допплеровский сдвиг ультразвука. По значению сдвига можно высчитать скорость движения тканей или жидкостей в организме. Допплеровский сдвиг часто лежит в пределах слышимых человеком частот (20Гц-20кГц), поэтому его в качестве дополнительного источника информации выводят в форме звука, через динамик аппарата
- Пример допплеровского эффекта. Движение машины с сиреной и по мере удаления сирены мы слышим изменения тональности сирены
- При отражении от движущихся клеток крови изменяется частота ультразвукового сигнала, постоянно излучаемого одним пьезоэлектрическим кристаллом и воспринимаемого другим (непрерывная допплерография. CW) или «одним» пьезокристаллом, который попеременно передает импульсные сигналы и воспринимает отраженные колебания (импульсная допплерография, PW)
- Постоянно-волновой допплер (Continous Wave или CW)
- Применяется преимущественно для количественной оценки кровотока в сердце с высокоскоростными потоками. Недостаток метода состоит в том, что регистрируются потоки по всей глубине сканирования
- Импульсно-волновой допплер (Pulsed Wave или PW)
- На временной развертке по вертикали отображается скорость потока в исследуемом участке (контрольный объем, окно опроса, стробируемый объем, stroke volume, SV, gate). Максимальная скорость потока зависит от глубины сканирования, опорной частоты, ЧПИ и имеет ограничение (около 2,5 м/с при исследовании сердца)
- CW+PW=Спектральный допплеровский режим («допплер»)
- Позволяет зарегистрировать скорость и направление движения крови
- Представляет собой кривую допплеровского сдвига частот (допплеровский спектр, спектрограмма), развернутую во времени
- Кровоток, направленный от датчика - отображается внизу изолинии, к датчику - выше ее
- Звуковой сигнал не является аналогом аускультативных звуков
- Цветовое допплеровское картирование кровотока (ЦДК)
- «Уголзависимый» режим
- Энергетическое допплеровское картирование кровотока (ЭДК)
- Качественная оценка низкоскоростного кровотока, применяется при исследовании сети мелких сосудов (щитовидная железа, почки, яичник), вен (печень, яички) и др. Более чувствителен к наличию кровотока, чем цветовой допплер, менее уголзависимый. На эхограмме обычно отображается в оранжевой палитре, более яркие оттенки свидетельствуют о большей интенсивности кровотока. Особенность-отсутствие информации о направлении кровотока.
- Power, Angio, CPA, РА
- Триплексное сканирование с цветовым допплеровским картированием (ТС с ЦДК)
- Линейные датчики
- Поверхностные органы
- Сосуды шеи и конечностей
- Опорно-двигательный аппарат
- Мягкие ткани, лимфатические узлы
- Размер рабочей поверхности (апертура): 25-100 мм Количество элементов: 128-288 Диапазон частот: 3 - 20 МГц
- Конвексные датчики
- Органы брюшной полости и забрюшинного пространства
- Сосуды
- Органы малого таза
- Акушерство
- Педиатрия Радиус кривизны: 40-60 мм, микроконвекс: 8-25 мм
- Сектор сканирования: 50°- 200°
- Количество элементов: 128-288
- Диапазон частот: 1-10 МГц
- Секторный датчик
- Сердце
- Транскраниально сосуды
- Плевральные полости
- Средостение
- Сектор сканирования: 90
- Количество элементов: 60 96
- Диапазон частот: 1-12 МГц
- В-режим, настройки. Глубина сканирования
- В-режим, настройки. Общее усиление Gain
- В-режим, настройки. Усиление по глубине TGC, TIC
- В-режим, настройки. Автоматическая оптимизация iScan, Auto, Quick Scan, Hi Support
- В-режим, настройки. Частота сканирования Frequency, Fusion, Opt (МГц, High, Mid, Low)
- В-режим, настройки. Сектор сканирования Sector, angle, width
- В-режим, настройки. Ориентация изображения R, Я
- В-режим, настройки. Трапециевидный режим Trapezoid, Virtual Convex
- В-режим, настройки. Локальное увеличение Zoom, Pan Zoom, HI Zoom
- В-режим, настройки. Положение фокуса Focus
- В-режим, настройки. Количество фокусов Focal Zones
- В-режим, настройки. Тканевое гармоническое изображение Tissue Harmonic, THI, HI
- В-режим, настройки. Составное многолучевое сканирование CrossXBeam, CRI, SonoCT, iBeam, OmniBeam, ApliPure, Spatial Compounding
- В-режим, настройки. Адаптивная обработка изображения SRI, SRI HD, XRes, iClear, HiRez+, ApliPure+
- В-режим, «фундаментальное» изображение
- В-режим, дополнительные настройки
- Акустическая мощность
- Динамический диапазон
- Гамма-кривая
- Псевдоколоризация
- Усреднение по кадрам
- Подчеркивание кромок
- Плотность лучей
- Шкала серого
- М-режим, настройки
- ЦДК, настройки. Усиление Gain
- ЦДК, настройки. Частота ЦДК Frequency
- ЦДК, настройки. Положение и размер зоны ЦДК Position/Size
- ЦДК, настройки. Наклон зоны ЦДК Steer, steering
- ЦДК, настройки. ЧПИ/шкала скоростей ЦДК PRF, velocity scale, ЧПИ
- Спектральный допплер, настройки. Положение луча/контрольного объема Position
- Спектральный допплер, настройки. Размер контрольного объема SV, sample volume, gate, строб, контрольный объем
- Спектральный допплер, настройки. Корректировка допплеровского угла Angle
- Спектральный допплер, настройки. Наклон допплеровского луча Steer, steering
- Спектральный допплер, настройки. Корректировка допплеровского угла Angle
- Спектральный допплер, настройки. Усиление допплеровского спектра Gain
- Спектральный допплер, настройки. Положение базовой линии Base line, zero line
- Спектральный допплер, настройки. ЧПИ шкала скоростей PRF, velocity scale, ЧПИ
- Спектральный допплер, настройки. Инверсия допплеровского спектра Invert
- Спектральный допплер, настройки. Автооптимизация допплеровского спектра iScan, TEQ, Auto, HiSupport, QScan
- Виды исследования/Предустановки Preset, Application
- Риск вредного воздействия ультразвука
- Механический индекс MI - параметр, отображающий вероятность возникновения кавитации в тканях
- Термальный индекс TI-параметр, отображающий вероятность нагрева тканей
- В зависимости от области применения: TIs для мягких тканей, Tib - когда в фокусе кость, Tic - для транскраниальных исследований, когда может нагреваться кость
- ALARA (As Low As Reasonobly Achievable) - настолько низкий уровень уровень воздействия УЗИ, насколько это разумно достижимо
0 комментариев