Физические основы ультразвука и принципы ультразвуковой диагностики.

В настоящее время в клинической практике применяют эхографический метод, основанный на регистрации волн, отраженных от границ раздела сред с различным акустическим сопротивлением, и метод, основанный на эффекте Допплера, т.е. регистрации изменения частоты ультразвуковой волны, отраженной от движущихся границ между средами.

Последняя методика позволяет получить информацию о гемодинамике органов и систем и применяется в основном для исследования сердца и сосудов. При исследовании органов мочеполовой системы используется главным образом эхографический метод регистрации ультразвука, который по характеру воспроизведения разделяется на:

1. одномерную эхографию (А-метод), который позволяет получить информацию об объекте лишь в одном направлении (одном измерении) и, таким образом, не дает полного представления о форме и величине исследуемого объекта;
2. двухмерную эхографию (ультразвуковое сканирование, В-метод), который в отличие от одномерной позволяет получить двухмерное плоскостное изображение объекта в виде эхотомографического среза (скан);
3. УЗИ в режиме «М» (motion - движение), при котором движение отраженных ультразвуковых волн разворачивается во времени, что дает ложное двухмерное изображение, когда по горизонтали регистрируется истинный размер органа по пути распространения ультразвуковой волны, а по вертикали – время. Скорость развертки во времени и масштаб изображения на экране меняются произвольно. Количество и качество отраженных волн обусловлено физическими процессами, протекающими при прохождении ультразвука через среду. Чем больше разница в акустическом сопротивлении сред, тем больше ультразвуковых волн отражается на границе их раздела. Поскольку акустическое сопротивление среды является функцией плотности среды, количество и качество отраженных ультразвуковых волн объективно передают детали строения внутренних органов и тканей в зависимости от их плотности. С одной стороны, ввиду чрезвычайно большой разности в акустическом сопротивлении тканей и воздуха на границе раздела этих сред ультразвук практически весь отражается обратно, и поэтому получить информацию о тканях, лежащих за прослойкой воздуха, часто не представляется возможным.

С другой стороны, наилучшие условия распространения ультразвука создают жидкости любого химического состава, и образования, наполненные жидкостью, визуализируются особенно легко. При проведении УЗИ необходимо помнить о реверберации – появлении добавочного изображения на расстоянии, вдвое больше от истинного. В основе этого феномена лежит повторное отражение части воспринимаемых волн от поверхности датчика иди от границы полого органа, в результате чего ультразвуковая волна повторно совершает свой путь, что вызывает мнимое отражение. Недооценка этого феномена может привести к серьезным диагностическим ошибкам.

Частота ультразвука, применяемого с диагностической целью, находится в пределах 0,8-7 МГц, причем существует следующая закономерность: чем выше частота ультразвука, тем больше разрешающая способность; усиливается поглощение ультразвука тканями и соответственно падает проникающая способность. С уменьшением частоты ультразвука наблюдается обратная закономерность, поэтому для исследования близко расположенных объектов применяют более высокочастотные датчики (5-7 МГц), а для глубоко расположенных и больших по размерам органов приходится использовать низкочастотные датчики (2,5-3,5 МГц).

УЗИ проводят в затемненной комнате, так как при ярком освещении глаз человека не воспринимает серые тона на телевизионном экране. В зависимости от задач исследования выбирается тот или иной режим работы прибора. Для исключения прослойки воздуха между датчиком и телом больного кожу в области исследования покрывают иммерсионной средой.

Эхокардиография

Эхокардиография – это обследование внутреннего состояния и функционирования сердца при помощи звуковых волн (ультразвук). Направление ультразвуковых волн проводится при помощи специального прибора (трансдюсер). Трансдюсер устанавливается на различные области грудной стенки, тем самым стенки сердца и клапаны обследуются с различных позиций:

1. Поверхностная (Трансторакальная) Эхокардиография (ТТЭ)
2. Эхокардиография через пищевод (Трансэзофагеальная) (ТЭЭ)
3. Стресс-эхокардиография
4. Стрейн- и Стрейн Рэйт-эхокардиография. Пациент укладывается на левую сторону. Трансдюсер смазывается специальным гелем, после чего его накладывают на различные области грудной стенки. Во время этой процедуры нельзя использовать рентген. Процедура представляет собой ультразвуковую технологию. Сердечные клапаны, срезы крупных вен (аорта, легочная артерия) и их движения можно наблюдать на экране. Обычно обследование занимает 15 минут. Безболезненная процедура, которая не имеет каких-либо побочных эффектов. Результаты оцениваются врачом, который проводил данное обследование. С целью установить причины сердечных шумов, которые можно услышать через стетоскоп, причины увеличения размеров сердца, а также затруднений в дыхании или беспорядочных сердечных сокращений:

• Для измерения формы полости и размеров сердца;
• Для контроля толщины сердечной стенки и контроля их движений;
• Для оценки состояния сердечных клапанов и их функционирования;
• Для оценки состояния искусственных сердечных клапанов;
• С целью оценить общее состояние сердца;
• Для диагностики болезней, поражающих сердечные мышцы (к примеру, кардиомиопатии);
• С целью диагностики опухолей и тромбов находящихся внутри полости сердца;
• При накоплении жидкости вокруг сердца, для диагностики количества жидкости, определения его рода и оценки строения оболочки покрывающей сердца, перикард, и её толщины;
• Для оценки состояния основных артерий, исходящих из сердца (аорта, легочная артерия), а также для диагностики их состояния и диаметра.

В случае недостаточности распространенной поверхностной эхокардиографии используется метод эхокардиографии через пищевод. Методика очень напоминает гастроскопию. Для более детальной диагностики тромбов, опухолей и клапанных инфекций, вызывающих эндокардит, которые были обнаружены при ТТЭ.

Стресс-эхокардиография (СЭ) - это метод эхокардиографии при высокой нагрузке или с применением препаратов, увеличивающих частоту сердечных сокращений. Эхокардиография с нагрузкой проводится непосредственно перед и сразу после спортивной нагрузки на беговой дорожке или в каждый момент нагрузки во время упражнений на велосипеде. В случае, если проводить тест нагрузкой нельзя (болезнь вен ног, инвалидность мышц и костей), внутривенно вводится добутамин, аденозин, дипиридамол и другие препараты, увеличивающие частоту сердечного ритма и сердечные сокращения, их высокие дозировки позволяют проводить стресс эхокардиографию медикаментозным способом.

Стрейн, Коэффициент Стрейна и векторная эхокардиография, проводятся при помощи Допплер-ультразвука, для измерения сократительной функции и функции релаксации сердца, самый чувствительный и современный метод. Этот метод проводится для измерения сердечной силы и сократительной деятельности. Выбираются специальные области сердца, и измеряется их размер в состоянии покоя и движения в различных координатах. Безболезненная процедура, не имеет каких-либо побочных эффектов. Не нуждается в каких-либо подготовках перед процедурой. Не используется какой-либо контрастный раствор. Процедура длиться в среднем 15-30 минут. Результаты оцениваются врачом, который проводил данную процедуру, и предоставляются больному. Самый достоверный способ диагностики сердечной силы у больных с сердечной недостаточностью. Таким образом, сердечная недостаточность может быть диагностирована еще до того, как симптомы можно будет увидеть вооруженным глазом, и возможно своевременное назначение лечение. Один из основных методов диагностики функций сердечной мышцы перед возможной операцией на сердце. Самый надежный метод диагностики воспаления сердечной оболочки и определения вида воспаления. Это неоспоримый метод моментальной диагностики нарушений в одновременной работе левой и правой половины сердца. УЗИ брюшной полости представляет собой процедуру выполнения акустического сканирования тканей исследуемых внутренних органов. Основа метода состоит в отражении звукового сигнала, исходящего со сканера, от поверхности, имеющую различную структуру, путем преобразования результата в графическое изображение физиологического состояния органа. Брюшная полость образует граничащее пространство, между диафрагмой, поясничным отделом позвоночника и мышечной стенкой брюшины и тазового дна. В зону обследуемых органов при выполнении эхографии, входит только ее верхний раздел.

УЗИ органов брюшной и тазовой полостей Диагностируемые объекты при УЗИ брюшной полости.

При выполнении обследования забрюшинной полости можно выполнить диагностику следующих органов:

• Печень, расположена в правой подреберной области, выполняет фильтрацию крови от токсических компонентов и выработку желчи, способствующую утилизации продуктов распада и расщеплению сложных органических соединений.
• Желчный пузырь, имеет продолговатые очертания и находится под нижней границей печени. Орган скапливает желчь и с приемом пищи, сокращаясь, выделяет содержимое в просвет начального отдела кишечника.
• Поджелудочная железа, занимает верхнюю центральную часть брюшной полости, располагаясь под желудком и за верхним отделом толстого кишечника. Синтезирует ферменты, способствующие расщеплению пищи, и вырабатывает инсулин, регулируя уровень сахара в крови.
• Селезенка, имеет месторасположение в левой подвздошной области, выполняя функцию утилизации эритроцитов, обновляя кровоток красных кровяных телец, чем активно стимулирует защитную активность организма.
• Брюшная аорта, один из самых крупных кровеносных сосудов, питающий нижние отделы туловища и конечностей.
• Почки, имеют зеркальное отражение, располагаясь справа и слева от позвоночника в области верхнего отдела забрюшинного пространства. Орган обеспечивает выведение шлаков из крови путем образования мочи с соответствующим оттоком в мочевой пузырь. Мероприятия подготовки и выполнения обследования.

Этапы подготовительных действий УЗИ брюшной полости, в зависимости от исследуемого органа, включают следующие мероприятия:

• сканирование брюшной аорты – следует не употреблять пищу за десять часов до выполнения процедуры;
• обследование почек – обязательное предварительное наполнение мочевого пузыря и для исключения излишнего газообразования, не принимать пищу за несколько часов до исследования;
• диагностика органов правого и левого подреберья. Проводится процедура в положении лежа на спине, в зависимости от обследуемого органа и удобства его видимости. На выбритую кожу предварительно наносится специальный препарат, позволяющий датчику скользить по поверхности с максимальным эффектом сцепления. Для исследования используется трансабдоминальная насадка наружного применения.

УЗИ органов таза. У представителей обоих полов под позвоночным столбом залегает каудальная часть прямой кишки. Под ней у самцов лежит мочеполовой канал с придаточными половыми железами, а в краниальной части - шейка мочевого пузыря и часть семяпроводов, образующих перед впадением в мочеиспускательный канал семя извергающий проток. У самок под прямой кишкой располагаются выводные протоки половой системы: часть матки (шейка), влагалище и мочеполовое преддверия, под ними лежит шейка мочевого пузыря, из которой берёт начало мочеиспускательный канал, идущий под влагалищем и открывающийся на границе влагалища и мочеполового преддверия. Кровоснабжение тазовой полости осуществляют внутренние подвздошные артерии и вены, которые имеют париетальные и висцеральные ветви.

УЗИ органов грудной полости.

УЗИ грудной клетки собаки или кошки позволяет выявить: жидкость (гной, кровь, экссудат, лимфу) в плевральной полости; новообразования в грудной клетке; новообразования сердца; воспалительные элементы (абсцесс легкого). При проведении УЗИ грудной клетки исследуются все органы грудной клетки оценивается их размер, положение, состояние капсул, паренхимы и сосудистой системы. Выявляется наличие или отсутствие включений и образований. Также возможно отследить динамику работы сердца, наличие жидкости в перикарде.

Техника ультразвукового исследования поджелудочной железы.

Нормальная поджелудочная железа плохо видна при ультразвуковом исследовании; ее можно увидеть у кошек и маленьких собак, но бывает сложно или невозможно выделить у крупных собак из-за топографоанатомических теней окружающих органов. Идентификацию этого органа осложняют его нечеткие границы, а также сходство с окружающим брыжеечным жиром по эхогенности и структуре паренхимы. Газ или содержимое в соседних сегментах желудочно-кишечного тракта также могут мешать ультразвуковой оценке. Для идентификации и исследования поджелудочной железы важно знать ее расположение и соответствующие анатомические ориентиры. Имеются некоторые основные различия ультразвуковой картины поджелудочной железы у собак и кошек. У собак правая доля видна лучше, чем левая. У кошек тело и левая доля поджелудочной железы видны лучше, чем правая доля. У собак редко удается увидеть протоки поджелудочной железы, тогда как у кошек они обычно бывают видны. Основным местом впадения системы протоков поджелудочной железы у кошек является большой сосочек двенадцатиперстной кишки, в то время как у собак это малый сосочек, который редко удается увидеть. У собак для визуализации правой доли поджелудочной железы удобнее всего найти двенадцатиперстную кишку в поперечной проекции, прилежащую к правой брюшной стенке, и правую почку. Поджелудочная железа прилегает к медиальной и вентральной частям двенадцатиперстной кишки. Правая доля имеет треугольную форму, ее эхогенность равна или немного меньше эхогенности окружающего брыжеечного жира. Размеры варьируют; ширина у собак типа бигля составляет от 1 до 3 см, а толщина - до 1 см. У большинства собак в центре поджелудочной железы удается увидеть одну или две круглых анэхогенных структуры, трубчатые в сагиттальной проекции, а при Доплер-исследовании обнаруживается сигнал, соответствующий потоку. Это представляет собой ветви панкреатодуоденальной вены и артерии. Малый сосочек двенадцатиперстной кишки представляет собой основное место соединения системы протоков поджелудочной железы и двенадцатиперстной кишки у собак; изредка его удается увидеть в виде маленького узелка на стенке двенадцатиперстной кишки. Протоки двенадцатиперстной кишки у собак обычно не видны. После осмотра правой доли поджелудочной железы можно перейти к телу и левой доле. Тело поджелудочной железы расположено дорсо-каудально от привратника в непосредственной близости к воротной вене, а левая доля расположена между желудком и поперечной ободочной кишкой. У здоровых собак часто бывает сложно идентифицировать эти части. У кошек тело поджелудочной железы и левая доля видны лучше, чем правая доля. Для идентификации и начального исследования датчик располагают в поперечной плоскости на краниальной брюшной стенке. Воротная вена визуализируется в поперечной проекции как анэхогенная структура диаметром примерно 0,4-0,5 см, с током крови при доплеровском исследовании. Проведя датчик вдоль воротной вены до уровня каудальной границы желудка, можно найти тело поджелудочной железы, расположенное вентральнее сосуда. Оно выглядит как структура размером примерно 0,5-0,9 см с эхогенностью, равной или немного меньшей, чем у окружающего брыжеечного жира. Левая доля поджелудочной железы расположена каудальнее желудка, краниальнее поперечной ободочной кишки и по ходу селезеночной вены от медиальной части селезенки до воротной вены. По эхогенности она сходна с телом поджелудочной железы, ее диаметр обычно составляет 0,4-1,0 см. Проток поджелудочной железы часто удается увидеть в ее центральной части в виде анэхогенной трубчатой структуры шириной 0,5-2,5 мм. В отличие от сосудов поджелудочной железы, в протоках не обнаруживается тока жидкости при доплеровском исследовании. Показано, что ширина протока поджелудочной железы у кошек значительно увеличивается с возрастом. Правая доля поджелудочной железы меньше (0,3- 0,6 см) и поддается идентификации сложнее левой. От места соединения с телом поджелудочной железы она идет вдоль нисходящей части двенадцатиперстной кишки каудально, часто удается увидеть проток поджелудочной железы, расположенный центрально. Большой сосочек двенадцатиперстной кишки представляет собой основной участок впадения системы протоков поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку у кошек; он часто бывает виден как маленький узелок на стенке двенадцатиперстной кишки. Малый сосочек двенадцатиперстной кишки обычно не виден.

УЗИ щитовидной железы

УЗИ щитовидной железы дает возможность получить полное изображение щитовидной железы, в результате чего врач имеет объективную информацию о состоянии и строении как самой железы, так и выявленных в ней патологических образований. Использование УЗИ во многих случаях дает возможность осуществить дифференциальную диагностику доброкачественных и злокачественных поражений щитовидной железы. В настоящее время УЗИ заняло ведущее место как самостоятельный метод первичной диагностики заболеваний щитовидной железы. При обследовании УЗИ железы можно увидеть ее состояние, размеры, структуру, оценить состояние кровеносных и лимфатических сосудов. УЗИ щитовидной железы – наиболее дешевый и распространенный способ диагностики, поэтому в исследовании больных с подозрением на болезни щитовидной железы он применяется наиболее часто. Как правило, УЗИ щитовидной железы назначается врачом-эндокринологом при обнаружении каких-либо изменений в железе при ощупывании (пальпации) или при обнаружении изменении изменения уровня гормонов щитовидной железы в крови.