УЗИ применяется для диагностики и лечения урологических заболеваний. Проведение УЗИ и интерпретация его результатов основаны на знании анатомии и патологических процессов, а также на техническом опыте для получения изображения хорошего качества, которое позволит ответить на определенный клинический вопрос.

Важнейшая часть обучения всех урологов — это интерпретация ультразвуковых изображений. Техника проведения исследования и способность получить максимальное качество изображения приобретаются с опытом. Современные ультразвуковые аппараты представляет собой прекрасную комбинацию механического оборудования и программного обеспечения, которые позволяют создавать крайне детализированные изображения.

Почти все современное оборудование имеет заводские параметры, оптимизирующие возможности аппарата для сканирования определенных органов или областей тела. Тем не менее во многих случаях врач, проводящий исследование, должен изменять эти настройки. Понимание физических принципов ультразвука, особенностей различных датчиков и параметров аппарата имеет важное значение для правильной настройки оборудования.

а) Настройка аппарата. Цель настройки параметров аппарата — получение изображения хорошего качества. Общепринятые характеристики изображения хорошего качества включают:
1) достаточную и равномерную его яркость;
2) четкость и фокус изображения;
3) достаточный размер;
4) ориентацию и подписи для описания результатов.

Необходимо всегда следовать этим принципам, хотя настройки изображения для каждого специалиста могут отличаться.

Врач может настраивать ряд параметров вручную. Среди прочих они включают усиление, компенсацию усиления по глубине, частоту, фокусные зоны, глубину/размер, поле зрения и функцию кинопетли (рис. 1).

В этой статье на сайте описано использование параметров, настраиваемых пользователем, с акцентом на физические принципы и указанием клинических ситуаций, в которых эти параметры необходимо корректировать.

б) Выбор датчика. Чтобы получить изображение максимального качества, важно правильно выбрать датчик. В некоторых случаях имеет значение форма датчика. Изображение, создаваемое датчиком, зависит от его формы.

Линейный датчик дает прямоугольное изображение, а конвексный — трапециевидное (рис. 2).

В урологии линейные датчики чаще всего используют для визуализации яичек и мужских половых органов. Кон-вексные датчики в основном применяются для абдоминального сканирования, поскольку их форма дает возможность оказывать небольшое давление на живот или бок, позволяя всей поверхности датчика контактировать с кожей. Конвексные датчики удобны для визуализации в межреберном промежутке или при наклоне датчика под лобковый симфиз.

Современные датчики обычно многочастотные, что позволяет вручную переключать частоту в определенном диапазоне (например, 2,5—6 МГц для абдоминального датчика). Важно выбирать наибольшую частоту с достаточной глубиной проникновения для конкретной зоны исследования. Чем выше частота датчика, тем выше аксиальное разрешение и тем более качественное создается изображение. Тем не менее между частотой и глубиной проникновения наблюдается обратная зависимость.

При визуализации почек для проникновения на глубину 6—14 см глубже поверхности кожи необходима более низкая частота. Поэтому для УЗИ почек используют конвексный датчик с частотой 2,5—6 МГц. Напротив, учитывая близость расположения яичек к поверхности кожи, можно использовать датчик с более высокой частотой, дающий прекрасное аксиальное разрешение. Обычно для УЗИ органов мошонки применяют линейный датчик с частотой 12 МГц.

При ТРУЗИ используют датчик с частотой 7,5 МГц, поскольку он дает оптимальное сочетание глубины проникновения и аксиального разрешения для железы средних размером (рис. 3).

в) Организация рабочего места. Для получения изображения максимального качества врач должен организовать рабочее место, которое позволит оптимизировать взаимодействие с пациентом и оборудованием. Пациент должен находиться на такой высоте, чтобы врач мог стоять или сидеть в комфортном положении и плотно прижимать датчик к телу больного. Это позволяет минимизировать нежелательные движения датчика и сохранять ориентацию и положение датчика при настройке параметров (рис. 4).

Врач должен легко доставать до консоли аппарата или сенсорного экрана, чтобы мог настраивать параметры. Во многих аппаратах можно нажатием кнопки на самом датчике или ножной педали включить/выключить функцию замораживания изображения. В любом случае врач должен уметь одной рукой проводить исследование, а другой — управлять консолью и фиксировать данные.

Врач должен иметь возможность прямого обзора экрана монитора. Угол монитора необходимо настроить под конкретного врача. Настройки яркости устанавливаются в зависимости от условий сканирования. Приглушение света в комнате облегчает оценку изображения на экране.

г) Экран монитора. При выполнении УЗИ необходимо понимать информацию, представленную на экране. Вначале вводят демографические данные, тип исследования и отделение. На мониторе обычно показана информация по активному датчику, его частоте и увеличению изображения.

Также на экране доступны данные по усилению и другим настройкам. Обычно на одной стороне экрана отображаются регуляторы компенсации усиления по глубине и цветовая шкала, которая показывает диапазон яркости пикселей или шумов. Кроме того, сбоку представлена маркировка градиента для оценки глубины поля (рис. 5).

Обычно при сканировании органа в сагиттальной плоскости верхний полюс (почки или яичка) находится в левой части экрана, а нижний полюс — в правой части (рис. 6).

При сканировании в поперечной плоскости правая сторона структуры визуализируется в левой части экрана, как при просмотре стандартной рентгенограммы. При описании результатов УЗИ необходимо всегда соблюдать правила. Также полезно показать ориентацию датчика с помощью надписей и рисунков. При визуализации парных органов, таких как почки или яички, указание стороны имеет особое значение.

д) Параметры, настраиваемые оператором. Один из наиболее часто настраиваемых параметров во время исследования — это усиление. Оно определяет степень, с которой электрический сигнал, создаваемый возвратной звуковой волной при контакте с датчиком, усиливается на экране. Необходимо дифференцировать усиление от акустической мощности, которая определяется как мощность или амплитуда афферентной волны, создаваемой датчиком (рис. 7).

Врач может настраивать и усиление, и акустическую мощность; акустическая мощность ограничена производителем в соответствии со стандартами производственной безопасности.

Обычно при повышении усиления изображение становится ярче или более гиперэхогенным. При избыточном усилении изображение часто выглядит светлым и размытым. При недостаточном усилении изображение становится темным, и сложно отличить прилежащие структуры (рис. 8).

Обычно рекомендуется вначале повысить или уменьшить усиление, прежде чем увеличивать акустическую мощность.

Однако в определенных ситуациях (пациенты с очень низкой или очень высокой массой тела) следует увеличивать или уменьшать акустическую мощность. В каждом случае настройки усиления или акустической мощности позволяют улучшить качество изображения. При этом необходимо следовать принципу ALARA (достижение результата с минимально возможным воздействием), чтобы пациент получал минимальное количество акустической энергии, требуемое для хорошего изображения.

Компенсация усиления по глубине представляет собой еще один способ контроля над усилением сигнала от возвращающейся звуковой волны. В отличие от усиления, этот параметр позволяет изменить восприятие сигналов в отдельной зоне сканирования. Таким образом, можно отдельно усилить электрический сигнал, создаваемый звуковыми волнами, отражающимися от определенной области. Контроль компенсации усиления по глубине обычно включает несколько слайдеров, которые увеличивают или уменьшают усиление сигнала на определенной глубине сканирования.

Это часто отображается графически на мониторе в виде линии или кривой, которая соответствует положению слайдеров на консоли (рис. 9, 10).

Компенсацию усиления по глубине обычно используют для увеличения сигнала от части изображения со значительным затуханием звуковых волн или при наличии зон, в которых звуковые волны не затухают. Этот параметр часто применяют в урологии для компенсации гиперэхогенности тканей, расположенных дистальнее жидкостных структур, таких как мочевой пузырь или крупная киста почки. Зачастую для улучшения визуализации тканей, локализованных дистальнее жидкостных структур, необходимо уменьшить компенсацию усиления по глубине (рис. 11).

Настройка частоты позволяет переключать многочастотный датчик между двумя или тремя основными режимами во время сканирования. Например, на трансабдоминальном конвексном датчике обычно можно устанавливать частоту от 2—4 до 3,5—5 и 4—6 МГц. Эти диапазоны выбраны таким образом, чтобы совместить высокое аксиальное разрешение и высокую частоту с большей глубиной проникновения и низкой частотой. Возможность изменять частоту во время сканирования позволяет получить оптимальное качество изображения (рис. 12).

Частота влияет на аксиальное разрешение, которое определяется как возможность воспринимать две структуры, расположенные вдоль пути распространения ультразвукового луча, как отдельные.

Чем выше частота, тем лучше аксиальное разрешение. Испускаемые датчиком ультразвуковые лучи обычно состоят из двух или трех длин волн и имеют физическую длину. Для того чтобы два объекта можно было воспринимать как отдельные, луч должен полностью пройти между ними в аксиальной плоскости (рис. 13).

Таким образом, импульс с высокой частотой имеет более короткую длину волны, чем импульс с низкой частотой. Чем короче длина импульса, тем лучше аксиальное разрешение. Датчик с частотой 5 МГц дает достаточную длину импульса для того, чтобы создать аксиальное разрешение около 1 мм (см. ниже).

Фокусную зону устанавливают для того, чтобы самая узкая часть ультразвукового луча располагалась в зоне необходимого максимального латерального разрешения. Латеральное разрешение определяется как возможность воспринимать две точки, расположенные на одинаковом расстоянии от датчика, как отдельные (рис. 14).

Латеральное разрешение определяется шириной ультразвукового луча. Чем сильнее сфокусирован луч, тем лучше латеральное разрешение, в результате чего можно дифференцировать даже близко расположенные структуры. Большинство датчиков имеют фокусную точку с наибольшим латеральным разрешением и фокусный диапазон с оптимальным латеральным разрешением (рис. 15).

Для коррекции ширины луча можно установить локализацию фокусных зон. При этом толщина луча (также называется элевацией или азимутом) определяется параметром пьезоэлементов и дизайном датчика. Фокусную зону обычно устанавливают в зоне интереса или немного дистальнее нее (рис. 16).

Можно установить несколько фокусных зон, но это требует хорошего программного обеспечения, для чтобы последовательно обрабатывать возвращающиеся звуковые волны из определенных мест поля сканирования (рис. 17).

При наличии нескольких фокусных зон уменьшается частота обновления изображения, в результате чего движение на экране может стать прерывистым. В большинстве урологических аппаратов низкая частота обновления не имеет большого значения. Установка нескольких фокусных зон имеет наибольшее значение при сканировании солидных структур, в которых необходимо оценить небольшие анатомические детали (например, при осмотре яичка).

При необходимости получения и интерпретации артефакта мерцания в режиме допплера можно установить фокус на саму структуру или немного дистальнее нее.

Настройка глубины позволяет выбрать часть поля сканирования, которая отображается на экране. С помощью настройки глубины можно вывести интересующую структуру на основную часть изображения. При ограничении зоны поля сканирования, от которой необходимо обрабатывать и отображать возвращающиеся эхосигналы, уменьшается объем работы, в результате чего улучшается частота обновления изображения. Настройка глубины не влияет на аксиальное разрешение изображения, но дает возможность визуально отличить определенные структуры во время сканирования и повышает эффективность оборудования (рис. 18).

Поле зрения — это параметр ограничения ширины изображения таким образом, чтобы можно было показывать часть полученной информации. дров из последнего сканирования с их последовательным воспроизведением. Это очень полезная функция при сканировании такого органа, как почка, которая меняет свое положение при дыхании. При определении небольших изменений можно включить режим замораживания с сохранением последовательных изображений в памяти. После этого можно пролистать изображения и выбрать наиболее удачное для определения размеров или печати.

Функция кинопетли имеет важнейшее значение в амбулаторной урологии, поскольку значительно снижает время, необходимое для выполнения исследования и описания его результатов.

е) Заключение. Ультразвуковое оборудование имеет предустановленные настройки для визуализации предстательной железы, почек, мочевого пузыря и яичек. Они позволяют провести исследование большинству пациентов без необходимости коррекции. Тем не менее во многих ситуациях возможность настроить параметры играет важнейшую роль для постановки диагноза или удаления артефакта. Большинство аппаратов позволяют врачу сохранять большое число дополнительных параметров сканирования, подходящих для определенных групп пациентов, например пациентов с ожирением или детей.

ж) Резюме. Хорошее качество изображения зависит от определенных общепринятых параметров (рис. 20). В конечном счете УЗИ — это упражнение по выведению изображения. Врачи обычно видят то, что они знают и с чем знакомы. Необходимо внимательно относиться к настройкам для получения оптимального качества изображения, для того чтобы неожидаемые и незнакомые данные были правильно интерпретированы и диагностированы.

- Рекомендуем ознакомиться далее "УЗИ почек: показания, методика в норме и при патологии"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 30.6.2023