При УЗИ обычно выявляется значительное количество артефактов. В отличие от других визуализирующих методов в УЗИ артефакты играют важную роль в интерпретации изображений. Такие артефакты, как тени позади объектов или неожиданно яркие области, могут помочь в понимании свойств визуализируемого объекта.

Когда звуковые волны попадают на область с сильно выраженной разницей акустического импеданса, например, на границу ткань-воздух или на кальцинат, подавляющее большинство звуковых волн отражается, обеспечивая очень яркий сигнал, исходящий от поверхности объекта, и отсутствие изображения за его пределами. Рис. 1 демонстрирует акустическую тень за кальцинированным узлом.

На рис. 2 изображен грубый кальцинат в паренхиме ЩЖ с акустической тенью позади кальцината. Рис. 3 показывает типичную картину трахеи при УЗИ. Поскольку звук через воздух не проводится, изображение задних структур трахеи отсутствует.

В то же время кистозные структуры проводят звук с очень маленьким затуханием, в результате этого интенсивность звуковых волн за ними намного выше, чем у прилежащих структур. Это приводит к акустическому усилению с ярким сигналом позади кистозных или анэхогенных структур. Это усиление может быть использовано для дифференциации кистозных и солидных узлов в ЩЖ.

Рис. 4 показывает усиление сигнала. Однако усиление сигнала происходит не только при наличии кистозных узлов. Любая структура, вызывающая минимальное затухание УЗ-сигнала, будет иметь усиление кзади от себя. На рис. 5 продемонстрировано усиление сигнала кзади от солидной аденомы ПЩЖ. На рис. 6 показано усиление сигнала позади доброкачественного коллоидного узла.

Из-за высокого содержания жидкости и коллоида в узле и, как следствие, уменьшения клеточного компонента затухание сигнала в этом образовании происходит в меньшей степени, чем в окружающей ткани ЩЖ.

На рис. 7 изображен узел с кальцификацией по типу «яичной скорлупы». Слой кальция, окружающий узел, приводит к отсутствию сигнала позади узла. Видно, что наибольшее отражение возникает от поверхностей, расположенных перпендикулярно звуковым волнам. Поскольку угол падения приближается к 180° вдоль боковых стенок, большинство отраженных волн не возвращается на датчик, уменьшая интенсивность сигнала, отвечающего за боковые части структуры.

Краевые артефакты крайне полезны для идентификации узлов в ЩЖ. На рис. 8 видны темные линии, распространяющиеся кзади от боковых поверхностей узла, вдоль УЗ-луча. Это еще один пример артефакта отражения. Как говорилось выше, звуковые волны, попадающие на объект по боковой поверхности, отражаются в сторону, а не обратно на датчик. Если на изображении видны две темные параллельные, вертикально ориентированные линии, прослеживая их кверху, можно выявить узел или другую структуру.

Некоторые артефакты появляются из-за реверберации. Когда звуковые волны отражаются от поверхности с очень высокой отражательной способностью, некоторые из них могут повторно отразиться от поверхности кожи, создавая множество ложных изображений за подлинным. На рис. 9 изображен типичный реверберационный артефакт, который возникает из-за реверберации звуковых волн между поверхностью кожи и более глубокими тканями.

Поскольку некоторые отраженные волны будут «отскакивать» от поверхности кожи в ткани много раз, появляются фантомные изображения. Чаще всего этот артефакт выявляется на передней поверхности кисты и вызывает сомнения, чем является данное образование: истинной кистой или частично солидной. Изменение угла УЗ-луча относительно образования обычно проясняет эту проблему. Рис. 10 показывает этот характерный артефакт кзади от передней стенки трахеи.

Артефакт «хвост кометы» — другая весьма частая находка, появляющаяся из-за реверберации (рис. 11, 12). Коллоидные узлы могут содержать тонкие кристаллы, образовавшиеся из-за высыхания желатиноподобного коллоидного вещества. Отражение звуковых волн от такого кристалла приводит к возникновению яркого пятна. Однако, в отличие от кальцификации мягких тканей, кристаллы начинают вибрировать под влиянием УЗ-энергии.

Вибрация создает звуковые волны, которые возвращаются на датчик после первично отраженного сигнала. Также называемые артефактами «дребезжания сигнала» (ringdown), «кошачий глаз» (cat’s eye) (рис. 13) или «стремянка» (stepladder), эти «хвосты комет» помогают отличить обычно доброкачественные уплотнения в коллоидных узлах от очень подозрительных микрокальцификатов. Несмотря на то что артефакты «хвост кометы» чаще всего появляются в доброкачественных коллоидных узлах, они могут также выявляться в разрешающихся гематомах, а в редких случаях описаны при ПРЩЖ.

Рефракция — это изменение направления проводимого звука в акустической среде при угле падения, отличном от 90°. Звуковая волна, падающая на поверхность под углом в 90°, отражается в обратном направлении. При падении волны под углом, отличном от 90°, прошедшая волна изгибается при распространении через среду. Большая разница акустического импеданса между тканями приводит к большей степени рефракции. Несмотря на то что артефакты рефракции не типичны для УЗИ ЩЖ и других поверхностных структур, они могут приводить к созданию второго «призрачного» изображения, когда преломляющий объект находится на пути УЗ-луча.

При прохождении звуковых волн через любую ткань интенсивность волны снижается. Акустическая энергия ослабляется из-за комбинированного действия рефракции, рассеивания и поглощения с преобразованием акустической энергии в тепло. Затухание зависит от частоты: чем выше частота, тем больше затухание. И хотя более высокие частоты дают лучшее разрешение, глубина визуализации с увеличением частоты снижается.

В современных УЗ-аппаратах для исследования ЩЖ используется достаточно высокая частота — 16 МГц. Однако при этой частоте исследование можно провести лишь на глубину до 5 см. Визуализация более глубоких структур, как и при УЗИ органов брюшной полости или малого таза, требует более низкой частоты. У тучных пациентов или при исследовании очень глубоких структур для адекватного проникновения луча и визуализации глубоких структур шеи может потребоваться частота 5-7,5 МГц. На рис. 14 и рис. 15 сравниваются изображения при частоте 7,5 и 13 МГц. Видно, что детализация проксимальных структур при более низкой частоте снижается.

Тень и усиление, как описывалось выше, — это примеры артефактов затухания. Тень возникает позади структур, имеющих очень большую разницу в акустическом сопротивлении с окружающими тканями, из-за почти полного отражения УЗ-волн. Усиление сигнала возникает за структурами, которые совсем не вызывают или вызывают незначительное затухание, и вследствие этого интенсивность звуковых волн за ними оказывается больше по сравнению с окружающими тканями.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Современные достижения УЗИ-оборудования"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 8.6.2023