УЗИ

Ультразвуковое исследование - это метод визуализации на основе использования высокочастотных звуковых волн для получения поперечных изображений тела. Ультразвуковой датчик направляет ультразвук (ультразвуковые волны) в организм человека. Чтобы волны лучше пропускались вовнутрь, на кожу наносится специальный безвредный гель. На границе тканей и органов звуковые волны по-разному поглощаются в зависимости от вида ткани, или отражаются. Датчик, который радиолог удерживает на поверхности тела, улавливает отраженные волны, а компьютер их обрабатывает, изображение на экране можно увидеть прямо во время исследования. Так получают послойное изображение внутренних органов и частей тела в реальном размере.

Ультразвук в природе открыл итальянский ученый Ладзарро Спалланцани в 1794 г. Он заметил, что если летучей мыши заткнуть уши, она теряет ориентировку. Ученый предположил, что ориентация в пространстве осуществляется посредством излучаемых и воспринимаемых невидимых лучей. В дальнейшем они получили название ультразвуковых волн.

В 1942 году немецкий врач Теодор Дуссик и его брат физик Фридрих Дуссик попытались использовать ультразвук для диагностики опухоли мозга у человека. Первый медицинский ультразвуковой прибор был создан в 1949 году американским ученым Дугласом Хаури. Особый вклад в развитие ультразвуковой диагностики внес Христиан Андерс Допплер, который в своем трактате "О коллометрической характеристике изучения двойных звезд и некоторых других звезд неба" написал о возможном существовании важного физического эффекта, он предположил, что частота принимаемых волн зависит от того, с какой скоростью движется излучающий объект относительно наблюдателя, именно это стало основой допплерографии - методики изменения скорости кровотока с помощью ультразвукового исследования.

Рассмотрим более подробно устройство стандартного аппарата ультразвуковой диагностики. Он состоит из следующих частей:

• ультразвуковой датчик - детектор (преобразователь), который получает и передает звуковые волны;
• центральный процессор - компьютер, который производит все расчеты и содержит электрические источники питания;
• импульсный датчик управления, который изменяет амплитуду, частоту и длительность импульсов, излучаемых преобразователем;
• дисплей отображает изображение, сформированное процессором на основе ультразвуковых данных;
• клавиатура и курсор служат для ввода и обработки данных;
• дисковое хранилище устройства служит для хранения полученных изображений;
• принтер используется для распечатки изображений.

Ультразвуковой датчик - это основная часть любого аппарата УЗИ. Он генерирует и воспринимает звуковые волны, используя принцип пьезоэлектрического эффекта. Датчик преобразователя содержит один или несколько кварцевых кристаллов, которые также называются пьезоэлектрическими кристаллами. Под действием электрического тока эти кристаллы быстро изменяют свою форму и начинают вибрировать, что приводит к возникновению и распространению наружу звуковой волны. И наоборот, когда звуковая волна достигает кварцевые кристаллы они способны испускать электрический ток. Таким образом, одни и те же кристаллы используются для приема и передачи звуковых волн. Также датчик имеет звукопоглощающий слой, которые фильтрует звуковые волны, и акустическую линзу, которая позволяет сфокусироваться на необходимой волне. Ультразвуковые датчики бывают самые разные по своей форме и размеру. Форма датчика определяет его поле зрения, а частота излучаемых звуковых волн определяет глубину их проникновения и разрешение получаемого изображения.

Ультразвуковой аппарат передает высокочастотные (от 1 до 18 МГц) звуковые импульсы в тело человека с помощью ультразвукового датчика. Звуковые волны распространяются по телу и достигают границ между тканями с разным акустическим сопротивлением (например, между жидкостью и мягкой тканью, мягкой тканью и костью). При этом, часть звуковых волн будет отражена обратно к преобразователю, а другая часть продолжит свой ход в новой среде. Отраженные волны воспринимаются датчиком и передаются в центральный процессор, который служит для обработки полученных данных, формирования изображения и его вывода на монитор. Процессор вычисляет расстояние от датчика до ткани или органа используя известную скорость распространения звука в ткани и время, за которое к датчику вернулся отраженный эхо-сигнал. Ультразвуковой датчик передает и принимает миллионы импульсов и эхо-сигналов каждую секунду. Элементы управления датчиком позволяют врачу устанавливать и изменять частоту и длительность ультразвукового импульса, а также режим сканирования устройства.

Существует два вида ультразвукового исследования:

• УЗИ - классическое сканирование внутренних органов с отображением его результатов на экране монитора в режиме реального времени.
• Допплерография - это исследование, которое выполняется на основании эффекта Допплера, согласно которому, длина ультразвуковой волны изменяется при отражении ее от предметов, которые движутся. Допплерография дает возможность оценивать проходимость кровеносных сосудов для оценки кровоснабжения органов.

Преимущества и недостатки метода УЗИ

Ультразвуковое исследование - это сравнительно недорогой и быстрый метод получения изображений внутренних органов, который широко распространен в современной медицинской практике. УЗИ не подвергает пациента лучевой нагрузке и считается безвредным, но у ультразвукового исследования есть ряд ограничений. Метод не является стандартизованным, и качество исследования зависит от оборудования, на котором проводится исследование, и квалификации врача. Дополнительное ограничение для УЗИ - это излишний вес и/или метеоризм, что мешает проведению ультразвуковых волн. Ультразвуковое исследование является стандартным методом диагностики, который применяется для скрининга. В таких ситуациях, когда заболевания и жалоб у пациента еще нет, для ранней доклинической диагностики следует применять именно УЗИ. При наличии уже известной патологии лучше выбрать КТ или МРТ как методы уточняющей диагностики.

Показания и противопоказания для проведения ультразвукового исследования. Области применения ультразвука в медицине чрезвычайно широки. В диагностических целях его используют для выявления заболеваний органов брюшной полости и почек, органов малого таза, щитовидной железы, молочных желез, сердца, сосудов, в акушерской и педиатрической практике. Также УЗИ применяется как метод диагностики неотложных состояний, требующих хирургического вмешательства, таких как острый холецистит, острый панкреатит, тромбоз сосудов и т.д. УЗИ является преимущественным методом диагностики при обследовании во время беременности, так как рентгеновские методы исследования могут нанести вред плоду.

В большинстве случаев нет противопоказаний для проведения ультразвукового исследования. Это безвредная методика, которую можно применять даже для исследования состояния внутренних органов беременных женщин и маленьких детей, но есть ряд относительных противопоказаний, среди которых, например:

• кожные заболевания, не позволяющие обеспечить контакт ультразвуковых датчиков с телом пациента;
• ожирение, которое ухудшает визуализацию данных и делает УЗИ менее информативным;
• недержание мочи, при котором не рекомендуется использовать УЗИ, если нужно провести исследование мочевого пузыря.

Подготовка к проведению ультразвукового исследования:

• исследование органов брюшной полости проводится натощак (предыдущий прием пищи не ранее чем за 6-8 часов до исследования). Перед проведением исследования из рациона на 1 - 2 дня следует исключить бобовые, сырые овощи, черный хлеб, молоко. При наклонности к газообразованию рекомендован прием активированного угля по 1 таблетке 3 раза в день, других энтеросорбентов, фестала. При наличии у пациента сахарного диабета допустим легкий завтрак (теплый чай, подсушенный белый хлеб);
• для выполнения трансабдоминального исследования органов малого таза (мочевого пузыря, матки или предстательной железы) требуется наполнение мочевого пузыря. Рекомендуется воздержание от мочеиспускания в течение 3-х часов до исследования или прием 300-500 мл воды за 1 час до исследования;
• при проведении внутриполостного исследования (через влагалище у женщин - ТВУЗИ, или через прямую кишку у мужчин - ТРУЗИ), наоборот, необходимо опорожнить мочевой пузырь;
• ультразвуковые исследования сердца, сосудов, щитовидной железы не требуют специальной подготовки.

Безопасность ультразвуковой диагностики

Диагностический ультразвук широко применяется в клинической практике на протяжении многих лет и не имеет доказанных вредных эффектов. Тем не менее, при неосторожном использовании он способен вызывать повреждающие воздействия. Сферы клинического применения ультразвуковой диагностики становятся шире, возрастает количество пациентов, которым она проводится, внедряются новые технологии с более высокой акустической мощностью ультразвука, поэтому данное исследование должно проводиться только компетентным персоналом, который обучен и осведомлен в отношении его безопасности. Важно также содержание ультразвукового оборудования в надлежащем техническом состоянии.

Основные принципы безопасного использования ультразвука:

• Ультразвуковое исследование должно использоваться только с целью установления медицинского диагноза.
• Ультразвуковое оборудование должно использоваться только теми специалистами, которые в полной мере знакомы с его безопасной и правильной эксплуатацией.
• Время исследования должно быть настолько коротким, насколько это необходимо для установления диагноза
• Выходная мощность ультразвука должна быть на том максимально низком уровне, на котором это возможно для получения полезной диагностической информации.
• Ультразвуковое сканирование при беременности не должно проводиться с одной лишь целью получения фотографий или видео.

В настоящее время имеется крайне мало информации в отношении возможных скрытых биологических эффектов ультразвука диагностической мощности на развитие человеческого эмбриона или плода, поэтому вероятность его влияния на развитие головного мозга не может быть исключена. Имеются данные, что ультразвук диагностической мощности может влиять на развитие головного мозга мелких животных, в тоже время экстраполировать эти результаты на людей не представляется возможным. В любом случае необходимо сохранять баланс между диагностической пользой и риском для пациента.

Ультразвуковая диагностика давно и прочно вошла в нашу жизнь, и сегодня это одна из самых востребованных медицинских процедур. Этот метод прост и доступен, практически не имеет противопоказаний. УЗИ считается процедурой с высокой степенью безопасности, поэтому не нужно волноваться, если вам назначили ультразвуковое исследование, даже в период беременности. Но следует помнить, что ни одно медицинское вмешательство, даже самое безвредное, нельзя делать без необходимости. Поэтому прежде, чем пройти процедуру ультразвуковой диагностики, проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом.