Ultrasuoni (esame ecografico). Metodi di ricerca diagnostica ecografica

introduzione

La crescente importanza della visualizzazione tecniche diagnostiche V pratica clinica dovrebbe essere spiegato agli studenti di medicina già a fasi iniziali formazione scolastica. L'ampia diffusione e la natura non invasiva dell'ecografia richiedono oggi di familiarizzare relativamente con essa i medici di domani metodo sicuro. Non è un segreto che la stragrande maggioranza degli specialisti in diagnostica ecografica abbia seguito e stia seguendo una specializzazione primaria sul posto di lavoro, ad es. dietro la schiena di un medico che conduce visite di routine ai pazienti. Se sei fortunato, riesci a vedere abbastanza vasta gamma patologie, no - solo le malattie più comuni. Di conseguenza, la formazione del medico che ritorna da tale formazione presenta ampie lacune educazione speciale. IN lavoro pratico appare davanti a lui grande quantità domande che richiedono risposte immediate.

Allo stesso tempo, va sottolineato che ogni diagnosi ecografica è valida tanto quanto l’ecotecnico. È possibile evitare diagnosi errate attraverso una conoscenza approfondita dell'anatomia e della morfologia ecografica, un rigore incessante e, quando appropriato, il confronto con altri studi di imaging. Il successo iniziale ("vedo già tutti gli organi parenchimali") non dovrebbe portare ad un'eccessiva sicurezza durante l'allenamento. Una conoscenza veramente profonda può essere ottenuta solo a lungo termine lavoro indipendente in clinica, accumulo esperienza pratica, studiando caratteristiche anatomiche norme e patologie.

Allo stesso tempo, materiale didattico preparato con cura che riflette molti anni esperienza clinica stimolerà e forse anche ispirerà molti studenti.

Fondamenti teorici del metodo

Il suono è un'onda meccanica longitudinale in cui le vibrazioni delle particelle si trovano sullo stesso piano della direzione di propagazione dell'energia. Un'onda trasporta energia, ma non materia. Limite superiore suono udibile-20000Hz. Il suono con una frequenza superiore a questo valore è chiamato ultrasuono. La frequenza è il numero di oscillazioni (cicli) complete in un periodo di tempo di 1 secondo. Le unità di frequenza sono hertz (Hz) e megahertz (MHz). Un hertz è una vibrazione al secondo. Un megahertz = 1.000.000 di hertz. I moderni dispositivi a ultrasuoni utilizzano ultrasuoni con una frequenza di 2 MHz e superiore per ottenere immagini.

Per ottenere gli ultrasuoni vengono utilizzati speciali convertitori o trasduttori che convertono l'energia elettrica in energia ultrasonica. La ricezione degli ultrasuoni si basa sull'effetto piezoelettrico inverso, esercizi. L'essenza dell'effetto è che se la tensione elettrica viene applicata a determinati materiali (piezoelettrici), la loro forma cambierà. A questo scopo, nei dispositivi a ultrasuoni vengono spesso utilizzati piezoelettrici artificiali, come lo zirconato o il titanato di piombo. Con assenza corrente elettrica l'elemento piezoelettrico ritorna forma originale, e quando la polarità cambia, la forma cambierà di nuovo, ma nella direzione opposta. Se viene applicata una corrente alternata veloce a un elemento piezoelettrico, l'elemento inizierà da alta frequenza contrarre ed espandersi (cioè oscillare), generando un campo ultrasonico. La frequenza operativa del trasduttore (frequenza di risonanza) è determinata dal rapporto tra la velocità di propagazione degli ultrasuoni nell'elemento piezoelettrico e il doppio spessore di questo elemento piezoelettrico. Il rilevamento dei segnali riflessi si basa sull'effetto piezoelettrico diretto. I segnali di ritorno fanno oscillare l'elemento piezoelettrico e sui suoi bordi appare una corrente elettrica alternata. In questo caso l'elemento piezoelettrico funziona come un sensore a ultrasuoni. In genere, i dispositivi a ultrasuoni utilizzano gli stessi elementi per emettere e ricevere ultrasuoni. Pertanto i termini “convertitore”, “trasduttore”, “sensore” sono sinonimi.

A differenza di onde elettromagnetiche(luce, onde radio, ecc.) il suono richiede un mezzo per propagarsi: non può propagarsi nel vuoto. Come tutte le onde, il suono può essere descritto da una serie di parametri. Oltre alla frequenza si tratta della lunghezza d'onda, della velocità di propagazione nel mezzo, del periodo, dell'ampiezza e dell'intensità. Frequenza, periodo, ampiezza e intensità sono determinati dalla sorgente sonora, la velocità di propagazione è determinata dal mezzo e la lunghezza d'onda è determinata sia dalla sorgente sonora che dal mezzo.

Il periodo è il tempo necessario per ottenere un ciclo completo di oscillazioni. Le unità del periodo sono secondo (s) e microsecondo (μs). Un microsecondo è un milionesimo di secondo. Periodo (μs) = 1/frequenza (MHz).

La lunghezza d'onda è la lunghezza che una vibrazione occupa nello spazio. Le unità di misura sono metro (m) e millimetro (mm). La velocità degli ultrasuoni è la velocità con cui l'onda viaggia attraverso un mezzo. Le unità di velocità di propagazione degli ultrasuoni sono metri al secondo (m/s) e millimetri al microsecondo (mm/μs). La velocità di propagazione degli ultrasuoni è determinata dalla densità e dall'elasticità del mezzo. La velocità di propagazione degli ultrasuoni aumenta all'aumentare dell'elasticità e al diminuire della densità del mezzo.

La velocità media di propagazione degli ultrasuoni nei tessuti del corpo umano è di 1540 m/s: la maggior parte dei dispositivi diagnostici a ultrasuoni sono programmati per questa velocità.

Questo valore, inserito in un programma informatico, si basa sul presupposto che la velocità di propagazione del suono nei tessuti sia costante. Tuttavia, il suono viaggia attraverso il fegato ad una velocità di circa 1570 m/s il tessuto adiposo va a una velocità inferiore - circa 1476 m/s. La velocità media stimata memorizzata nel computer provoca alcune variazioni, ma non causa grandi distorsioni.

La velocità di propagazione degli ultrasuoni (C), la frequenza (f) e la lunghezza d'onda () sono legate tra loro dalla seguente equazione: C = f x.

Poiché nel nostro caso la velocità è considerata costante (1540 m/s), le restanti due variabili f sono interconnesse da una relazione inversamente proporzionale. Più alta è la frequenza, più corta è la lunghezza d'onda e il dimensioni più piccole oggetti che possiamo vedere.

Per ottenere un'immagine nella diagnostica ecografica, non sono gli ultrasuoni emessi continuamente da un trasduttore (onda costante), ma gli ultrasuoni emessi sotto forma di brevi impulsi (impulso).

Queste vibrazioni vengono emesse dal cristallo (effetto piezoelettrico) come un'onda sonora allo stesso modo in cui le onde sonore vengono emesse dalla membrana di un altoparlante, sebbene le frequenze utilizzate nell'ecografia non siano udibili dall'orecchio umano.

A seconda dello scopo dell'applicazione, la frequenza monografica può variare da 2,0 a 15,0 MHz.

Ulteriori parametri vengono utilizzati per caratterizzare gli ultrasuoni pulsati. La frequenza di ripetizione degli impulsi è il numero di impulsi emessi per unità di tempo (secondo). La frequenza di ripetizione degli impulsi viene misurata in hertz (Hz) e kilohertz (kHz).

La durata dell'impulso è la durata temporale di un impulso.

Misurato in secondi (s) e microsecondi (μs).

Il fattore di occupazione è la frazione di tempo durante la quale vengono emessi gli ultrasuoni (sotto forma di impulsi).

L'estensione spaziale dell'impulso (SPR) è la lunghezza dello spazio in cui viene posizionato un impulso ultrasonico.

Per i tessuti molli l'estensione spaziale dell'impulso (mm) è pari al prodotto tra 1,54 (velocità di propagazione degli ultrasuoni in mm/μs) e il numero di oscillazioni (cicli) dell'impulso (n) diviso per la frequenza in MHz. Oppure, PPI = 1,54xn/f.

È possibile ridurre l'estensione spaziale dell'impulso (e questo è molto importante per migliorare la risoluzione assiale) riducendo il numero di oscillazioni nell'impulso o aumentando la frequenza.

Ampiezza ultra onda sonoraè la deviazione massima della variabile fisica osservata dal valore medio

L'intensità degli ultrasuoni è il rapporto tra la potenza dell'onda e l'area su cui è distribuito il flusso ultrasonico. Si misura in watt per centimetro quadrato (W/cmq).

Con potenza di radiazione uguale a area più piccola flusso, maggiore è l'intensità. L'intensità è anche proporzionale al quadrato dell'ampiezza. Quindi, se l’ampiezza raddoppia, l’intensità quadruplica. L'intensità non è uniforme sia sull'area del flusso che, nel caso degli ultrasuoni pulsati, nel tempo.

Quando si passa attraverso qualsiasi mezzo, si verificherà una diminuzione dell'ampiezza e dell'intensità del segnale ultrasonico, chiamata attenuazione. L'attenuazione del segnale ultrasonico è causata dall'assorbimento, dalla riflessione e dalla diffusione. L'unità di attenuazione è il decibel (dB). Il coefficiente di attenuazione è l'attenuazione di un segnale ultrasonico per unità di lunghezza del percorso di questo segnale (dB/cm). Il coefficiente di attenuazione aumenta con l'aumentare della frequenza.

Le onde sonore del sensore, costituito da numerosi cristalli, penetrano nel tessuto, vengono riflesse e ritornano come eco al sensore. Echi restituiti ordine inverso vengono convertiti dai cristalli in impulsi elettrici e vengono poi utilizzati da un computer per costruire un'immagine ecografica.

La rifrazione è un cambiamento nella direzione di propagazione di un raggio ultrasonico quando attraversa il confine di mezzi con diverse velocità di propagazione degli ultrasuoni. Il seno dell'angolo di rifrazione è uguale al prodotto del seno dell'angolo di incidenza per il valore ottenuto dividendo la velocità di propagazione degli ultrasuoni nel secondo mezzo per la velocità nel primo. Maggiore è il seno dell'angolo di rifrazione e, di conseguenza, l'angolo di rifrazione stesso, maggiore è la differenza nelle velocità di propagazione degli ultrasuoni in due mezzi. La rifrazione non si osserva se le velocità di propagazione degli ultrasuoni in due mezzi sono uguali o se l'angolo di incidenza è pari a 0. Parlando di riflessione, va tenuto presente che nel caso in cui la lunghezza d'onda è molte più dimensioni irregolarità della superficie riflettente si verifica una riflessione speculare.

Un altro parametro ambientale importante è la resistenza acustica.

La resistenza acustica è il prodotto tra la densità del mezzo e la velocità di propagazione degli ultrasuoni. Resistenza (Z) = densità () x velocità di propagazione (C).

Quando gli ultrasuoni attraversano il tessuto all'interfaccia di mezzi con diversa resistenza acustica e velocità degli ultrasuoni, si verificano fenomeni di riflessione, rifrazione, diffusione e assorbimento. A seconda dell'angolo si parla di incidenza perpendicolare e obliqua (ad angolo) del raggio ultrasonico. Quando il raggio ultrasonico incide obliquamente, vengono determinati l'angolo di incidenza, l'angolo di riflessione e l'angolo di rifrazione. Angolo di incidenza uguale all'angolo riflessi. Quando il fascio ultrasonico incide perpendicolarmente, può essere completamente riflesso o parzialmente riflesso, parzialmente attraversato dal confine di due mezzi; in questo caso la direzione degli ultrasuoni nel passaggio da un mezzo all'altro non cambia. L'intensità degli ultrasuoni riflessi e degli ultrasuoni che hanno superato il confine del mezzo dipende dall'intensità iniziale e dalla differenza nella resistenza acustica dei mezzi. Il rapporto tra l'intensità dell'onda riflessa e l'intensità dell'onda incidente è chiamato coefficiente di riflessione. Il rapporto tra l'intensità dell'onda ultrasonica che passa attraverso il confine del mezzo e l'intensità dell'onda incidente è chiamato coefficiente di conduttività degli ultrasuoni. Pertanto, se i tessuti hanno densità diverse, ma la stessa resistenza acustica, non ci sarà riflessione degli ultrasuoni. D'altra parte, con una grande differenza nella resistenza acustica, l'intensità della riflessione tende al 100%. Un esempio di ciò è la pagina Aria/Tessuti molli. Al confine di questi mezzi si verifica una riflessione quasi completa degli ultrasuoni. Per migliorare la conduzione degli ultrasuoni nel tessuto del corpo umano, vengono utilizzati mezzi di collegamento (gel). Le onde sonore vengono riflesse dall'interfaccia tra mezzi con diverse densità acustiche (cioè diversa propagazione del suono). La riflessione delle onde sonore è proporzionale alla differenza di densità acustica: una moderata differenza rifletterà e restituirà parte del raggio sonoro al trasduttore, le rimanenti onde sonore verranno trasmesse e penetreranno ulteriormente negli strati più profondi dei tessuti. Se la differenza di densità acustica è maggiore, aumenta anche l'intensità del suono riflesso, mentre diminuisce proporzionalmente l'intensità del suono che penetra ulteriormente. Se la densità acustica varia in modo significativo, il raggio sonoro viene completamente riflesso, determinando un'ombra acustica totale (riflessione totale). Si osserva un'ombra acustica dietro le ossa (coste), i calcoli (reni o cistifellea) e il gas (gas nell'intestino).

Gli echi non compaiono se non c'è differenza nella densità acustica dei mezzi adiacenti: i fluidi omogenei (sangue, bile, urina e contenuto di cisti, nonché liquido ascitico e versamento pleurico) appaiono come strutture econegative (nere), per esempio, cistifellea e vasi epatici.

Il processore della macchina ad ultrasuoni calcola la profondità alla quale si è verificato l'eco registrando la differenza temporale tra i momenti di emissione onda acustica e ricevere un segnale di eco. Gli echi provenienti dai tessuti vicini al trasduttore ritornano prima rispetto a quelli provenienti dai tessuti più profondi.

Se la lunghezza d'onda è paragonabile alle irregolarità della superficie riflettente o vi è disomogeneità del mezzo stesso, si verifica la diffusione degli ultrasuoni. Nella retrodiffusione, gli ultrasuoni vengono riflessi nella direzione da cui proveniva il raggio originale. L'intensità dei segnali diffusi aumenta con l'aumentare dell'eterogeneità del mezzo e con l'aumento della frequenza (cioè con la diminuzione della lunghezza d'onda) degli ultrasuoni. La diffusione dipende relativamente poco dalla direzione del fascio incidente e, quindi, consente una migliore visualizzazione delle superfici riflettenti, per non parlare del parenchima degli organi. Affinché il segnale riflesso sia posizionato correttamente sullo schermo, è necessario conoscere non solo la direzione del segnale emesso, ma anche la distanza dal riflettore. Questa distanza è pari a 1/2 il prodotto della velocità e degli ultrasuoni nel mezzo e del tempo che intercorre tra l'emissione e la ricezione del segnale riflesso. Il prodotto tra velocità e tempo è diviso a metà, poiché gli ultrasuoni percorrono un doppio percorso (dall'emettitore al riflettore e ritorno) e a noi interessa solo la distanza dall'emettitore al riflettore.

Allo stesso tempo, prima di ritornare al sensore, l'eco può essere riflesso più volte avanti e indietro, il che richiede un tempo di viaggio che non corrisponde alla distanza da dove ha avuto origine. Il processore dell'ecografo colloca erroneamente questi segnali di riverbero in uno strato più profondo.

Applicazione nella pratica medica generale

È noto che il passaggio degli ultrasuoni attraverso oggetti biologici provoca due tipi di effetti: meccanici e termici. L'assorbimento dell'energia di un'onda sonora porta alla sua attenuazione e l'energia rilasciata si trasforma in calore. Inoltre, la gravità del riscaldamento è correlata all'intensità della radiazione ultrasonica. Un caso speciale degli effetti biologici degli ultrasuoni è la cavitazione. In questo caso, nel liquido sonicato si formano numerose bolle pulsanti riempite di gas, vapore o una miscela di entrambi.

Riso. 1. Oggetto del test dell'American Institute of Ultrasound in Medicine

L’American Institute of Ultrasound in Medicine, sulla base di una revisione degli studi sugli effetti degli ultrasuoni sulle cellule vegetali e animali, ha fatto la seguente dichiarazione nel 1993: “Non sono mai stati documentati effetti biologici sui pazienti o sugli operatori dei dispositivi causati dall’irradiazione ( ultrasuoni) all'intensità tipica delle moderne installazioni diagnostiche a ultrasuoni. Sebbene esista la possibilità che tale effetti biologici potrebbero essere identificati in futuro, le prove attuali indicano che i benefici per il paziente derivanti da un uso prudente dell’ecografia diagnostica sono superiori Potenziale rischio, se una cosa del genere esiste."

C'è un costante miglioramento dei dispositivi diagnostici ecografici e un rapido sviluppo della diagnostica ecografica.

Sembra promettente migliorare ulteriormente le tecniche Doppler, in particolare il power Doppler e l'imaging a colori Doppler dei tessuti.

Una variante della mappatura color Doppler è chiamata “Power Doppler”. Con il power Doppler non viene determinato il valore dello spostamento Doppler del segnale riflesso, ma la sua energia. Questo approccio consente di aumentare la sensibilità del metodo alle basse velocità, rendendolo quasi indipendente dall'angolo, a costo però di perdere la capacità di determinare valore assoluto velocità e direzione del flusso.

In futuro, l’ecografia tridimensionale potrebbe diventare un’area molto importante della diagnostica ecografica. Oggi sono disponibili in commercio diverse unità diagnostiche a ultrasuoni che consentono la ricostruzione tridimensionale dell'immagine, tuttavia, la questione del significato clinico di questa direzione rimane aperta.

Alla fine degli anni sessanta dello scorso millennio furono utilizzati per la prima volta i mezzi di contrasto ad ultrasuoni. Per la visualizzazione del cuore destro è attualmente disponibile in commercio il mezzo di contrasto “Echovist” (Schering): il farmaco di nuova generazione, ottenuto riducendo le dimensioni delle particelle di contrasto, può essere riciclato in sistema circolatorio persona (“Levovist”, Schering). Questo contrasto migliora significativamente il segnale Doppler, sia spettrale che cromatico, che può essere essenziale per valutare il flusso sanguigno del tumore.

L'uso di sensori ultrasottili nell'ecografia intracavitaria apre nuove opportunità per lo studio di organi e strutture cavi. Allo stesso tempo, ampia applicazione Questa tecnica è limitata dall'alto costo dei sensori specializzati, che, inoltre, possono essere utilizzati per la ricerca un numero limitato di volte.

Una direzione molto promettente per oggettivare le informazioni ottenute durante gli ultrasuoni è l'elaborazione delle immagini al computer. In questo caso diventa possibile migliorare l'accuratezza della diagnosi del minore cambiamenti strutturali negli organi parenchimali. Tuttavia, i risultati ottenuti fino ad oggi non hanno un significato clinico significativo.

Informazioni di base sull'attrezzatura utilizzata

COME tipico esempio attrezzatura ecografica, consideriamo il progetto di un dispositivo di classe media (Fig. 2).

Riso. 2. Pannello di controllo del dispositivo ad ultrasuoni (Toshiba)

Innanzitutto è necessario inserire correttamente il nome del paziente (A, B) per poter identificare correttamente l'immagine in futuro. I tasti per cambiare il programma di elaborazione delle immagini (C) o il sensore Lsugopa (D) si trovano nella metà superiore del pannello di controllo. Sulla maggior parte dei pannelli, il tasto di blocco dell'immagine (FREEZE) (E) si trova sulla destra angolo inferiore. Dopo averlo premuto, l'immagine ecografica si blocca in tempo reale. Ti consigliamo di tenere il dito sinistro sempre pronto. Ciò riduce qualsiasi ritardo nell'arresto dell'immagine desiderata per la misurazione, l'esame o la stampa. Il controllo GAIN (F) viene utilizzato generalmente per migliorare i segnali di eco ricevuti. Per controllare selettivamente gli echi a diverse profondità, il guadagno può essere modificato selettivamente utilizzando i cursori (G), compensando le perdite di segnale legate alla profondità. Utilizzando la manopola (I), è possibile spostare l'immagine verso l'alto o verso il basso, aumentare o diminuire la dimensione del campo visivo e posizionare contrassegni o contrassegni per la misurazione in qualsiasi punto dello schermo. La modalità operativa "kolobok" (misurazione o immissione di commenti) viene impostata utilizzando i tasti corrispondenti. Per facilitare il successivo studio dell'ecografia, si consiglia prima di visualizzare l'immagine sulla stampante (M), selezionare il body marker appropriato (L) e utilizzare il “bloom” (I) per contrassegnare la posizione del sensore. Le restanti funzioni non sono così importanti e possono essere apprese in seguito mentre si lavora con l'apparecchio.

Il cuore dei moderni complessi ecografici è il principale generatore di impulsi (in dispositivi moderni- un potente processore) che controlla tutti i sistemi del dispositivo ad ultrasuoni. Il generatore di impulsi invia impulsi elettrici al trasduttore, che genera un impulso ultrasonico e lo invia al tessuto, riceve i segnali riflessi, convertendoli in vibrazioni elettriche. Queste oscillazioni elettriche vengono poi inviate ad un amplificatore a radiofrequenza, al quale è solitamente collegato un regolatore di guadagno tempo-ampiezza (TAG, regolatore di compensazione della profondità di assorbimento dei tessuti), poiché l'attenuazione del segnale ultrasonico nei tessuti avviene secondo un legge esponenziale, la luminosità degli oggetti sullo schermo aumenta progressivamente con l'aumentare della profondità. Utilizzando un amplificatore lineare, ad es. un amplificatore che amplificasse proporzionalmente tutti i segnali comporterebbe una sovraamplificazione dei segnali nelle immediate vicinanze del sensore quando si tenta di migliorare l'imaging di oggetti profondi. L'uso di amplificatori logaritmici può risolvere questo problema. Il segnale ultrasonoro viene amplificato in proporzione al tempo di ritardo del suo ritorno: più tardi ritorna, più forte è l'amplificazione. Pertanto, l'uso di VAG consente di ottenere un'immagine sullo schermo con la stessa luminosità in profondità. Il segnale elettrico RF così amplificato viene poi inviato al demodulatore, dove viene raddrizzato e filtrato e nuovamente amplificato da un amplificatore video e inviato allo schermo del monitor.

Per salvare l'immagine sullo schermo del monitor, è necessaria la memoria video. Può essere diviso in analogico e digitale. I primi monitor hanno permesso di presentare le informazioni in forma analogica bistabile. Un dispositivo chiamato discriminatore permetteva di modificare la soglia di discriminazione: i segnali la cui intensità era inferiore alla soglia di discriminazione non la attraversavano e le aree corrispondenti dello schermo rimanevano scure. I segnali la cui intensità superava la soglia di discriminazione venivano presentati sullo schermo come punti bianchi. In questo caso, la luminosità dei punti non dipendeva dal valore assoluto dell'intensità del segnale riflesso: tutti i punti bianchi avevano la stessa luminosità. Con questo metodo di presentazione dell'immagine - chiamato "bistabile" - i confini di organi e strutture ad alta riflettività (ad esempio il seno renale) erano chiaramente visibili, tuttavia non era possibile valutare la struttura degli organi parenchimali. La comparsa negli anni '70 di dispositivi che consentivano di trasmettere ombre sullo schermo del monitor grigio, segnò l'inizio dell'era degli strumenti in scala di grigio. Questi dispositivi hanno permesso di ottenere informazioni irraggiungibili utilizzando dispositivi con immagine bistabile. Sviluppo apparecchiature informatiche e la microelettronica ha permesso di passare presto dalle immagini analogiche a quelle digitali. Le immagini digitali nelle macchine ad ultrasuoni sono formate su matrici di grandi dimensioni (solitamente 512x512 pixel) con un numero di livelli di scala di grigio pari a 16-32-64-128-256 (4-5-6-7-8 bit). Quando si visualizza ad una profondità di 20 cm su una matrice di 512x512 pixel, un pixel corrisponderà a dimensioni lineari di 0,4 mm. Sui dispositivi moderni si tende ad aumentare le dimensioni dei display senza perdita di qualità dell'immagine e su dispositivi di fascia media (12 pollici<30 см по диагонали) экран становится обычным явле­нием.

Il tubo a raggi catodici (display, monitor) di un dispositivo a ultrasuoni utilizza un fascio di elettroni fortemente focalizzato per produrre un punto luminoso su uno schermo rivestito con uno speciale fosforo. Usando le piastre di deflessione, questo punto può essere spostato sullo schermo. Con una scansione di tipo A (A - invece della parola inglese "ampiezza" (Amplitudine)), la distanza dal sensore viene tracciata lungo un asse e l'intensità del segnale riflesso lungo l'altro. Nei dispositivi moderni, la scansione di tipo A non viene praticamente utilizzata. La scansione di tipo B (B - invece della parola inglese "luminosità") consente di ottenere informazioni lungo la linea di scansione sull'intensità dei segnali riflessi sotto forma di differenze nella luminosità dei singoli punti che compongono questa linea. tipo (a volte TM) scansione (M - invece la parola inglese "motion" (Motion) consente di registrare il movimento (movimento) delle strutture riflettenti nel tempo. In questo caso, verticalmente, i movimenti delle strutture riflettenti sotto forma di punti di diverso vengono registrate la luminosità e, orizzontalmente, lo spostamento della posizione di questi punti nel tempo. Per ottenere un'immagine tomografica bidimensionale, è necessario spostare in un modo o nell'altro la linea di scansione lungo il piano di scansione.Nei dispositivi a scansione lenta, ciò è stato ottenuto spostando manualmente il sensore lungo la superficie del corpo del paziente.

Le macchine per ecografia attualmente in uso possono ospitare una varietà di tipi di trasduttori, consentendone l'utilizzo in ufficio. diagnostica ecografica e nei reparti di terapia intensiva e di emergenza. I sensori vengono solitamente conservati su un rack sul lato destro della macchina.

I sensori a ultrasuoni sono dispositivi complessi e, a seconda del metodo di scansione dell'immagine, sono suddivisi in sensori per dispositivi a scansione lenta (elemento singolo) e scansione rapida (scansione in tempo reale) - meccanici ed elettronici. I sensori meccanici possono essere a elemento singolo o multielemento (anulari). La scansione del raggio ultrasonico può essere ottenuta facendo oscillare l'elemento, ruotando l'elemento o facendo oscillare lo specchio acustico. L'immagine sullo schermo in questo caso ha la forma di un settore (sensori a settore) o di un cerchio (sensori circolari). I sensori elettronici sono multielemento e, a seconda della forma dell'immagine risultante, possono essere settoriali, lineari, convessi (convessi). La scansione dell'immagine in un sensore settoriale si ottiene oscillando il raggio ultrasonico con la sua messa a fuoco simultanea. I sensori di settore producono un'immagine a forma di ventaglio che si restringe vicino al sensore e si allarga all'aumentare della profondità. Tale propagazione divergente del suono può essere ottenuta attraverso il movimento meccanico di elementi piezoelettrici. I sensori che utilizzano questo principio sono più economici, ma hanno una scarsa resistenza all'usura. La versione elettronica (controllo di fase) è più costosa e viene utilizzata principalmente in cardiologia. La loro frequenza operativa è 2,5-3,0 MHz. Le interferenze associate alla riflessione del suono dalle nervature possono essere evitate posizionando il sensore negli spazi intercostali e scegliendo la divergenza ottimale del raggio nell'intervallo 60-90° per aumentare la profondità di penetrazione. Gli svantaggi di questi tipi di sensori sono la bassa risoluzione nel campo vicino, una diminuzione del numero di linee di scansione con l'aumentare della profondità (risoluzione spaziale) e la difficoltà di gestione.

Nei sensori lineari e convessi, la scansione dell'immagine si ottiene eccitando un gruppo di elementi con il loro movimento passo-passo lungo la schiera di antenne con messa a fuoco simultanea.

Un trasduttore discoidale a elemento singolo in modalità di emissione continua produce un campo ultrasonico la cui forma cambia a seconda della distanza. In alcuni casi si possono osservare ulteriori “flussi” ultrasonici, chiamati lobi laterali. La distanza dal disco per la lunghezza del campo vicino (zona) è chiamata zona vicina. La zona oltre il confine vicino è chiamata lontana. Il burnout della zona vicina è pari al rapporto tra il quadrato del diametro del trasduttore e 4 lunghezze d'onda. Nella zona lontana, il diametro del campo ultrasonico aumenta. Il punto in cui il raggio ultrasonico si restringe maggiormente è chiamato area di messa a fuoco, mentre la distanza tra il trasduttore e l'area di messa a fuoco è chiamata lunghezza focale. Esistono diversi modi per focalizzare il fascio di ultrasuoni. Il modo più semplice per mettere a fuoco è una lente acustica. Con il suo aiuto, puoi focalizzare il raggio ultrasonico ad una certa profondità, che dipende dalla curvatura della lente. Questo metodo di messa a fuoco non consente di modificare rapidamente la lunghezza focale, il che è scomodo nel lavoro pratico.

Un altro metodo di messa a fuoco consiste nell'utilizzare uno specchio acustico. In questo caso variando la distanza tra specchio e trasduttore modificheremo la lunghezza focale. Nei dispositivi moderni con sensori elettronici multielemento, la base per la messa a fuoco è la messa a fuoco elettronica. Con un sistema di messa a fuoco elettronico potremo modificare la lunghezza focale dal cruscotto, tuttavia per ogni immagine avremo una sola area di messa a fuoco.

Poiché per ottenere le immagini vengono utilizzati impulsi ultrasonici molto brevi, emessi 1000 volte al secondo (frequenza di ripetizione dell'impulso 1 kHz), l'apparecchio funziona nel 99,9% dei casi come ricevitore di segnali riflessi. Avendo una tale riserva di tempo, è possibile programmare il dispositivo in modo tale che quando l'immagine viene acquisita per la prima volta, venga selezionata la zona di messa a fuoco vicina e le informazioni ricevute da questa zona vengano salvate. Successivo: seleziona l'area di interesse successiva, ricevi informazioni, salva. E così via. Il risultato è un'immagine composita focalizzata in tutta la sua profondità. Va tuttavia notato che questo metodo di messa a fuoco richiede una notevole quantità di tempo per ottenere un'immagine (fotogramma), il che provoca una diminuzione della frequenza dei fotogrammi e uno sfarfallio dell'immagine. Perché è necessario così tanto sforzo per focalizzare il fascio di ultrasuoni? Il fatto è che più stretto è il raggio, migliore è la risoluzione laterale (laterale). La risoluzione laterale è la distanza minima tra due oggetti situati perpendicolarmente alla direzione di propagazione dell'energia, che vengono presentati sullo schermo del monitor come strutture separate. La risoluzione laterale è pari al diametro del fascio ultrasonico. La risoluzione assiale è la distanza minima tra due oggetti situati lungo la direzione di propagazione dell'energia, che vengono presentati sullo schermo del monitor come strutture separate. La risoluzione assiale dipende dall'estensione spaziale dell'impulso ultrasonico: più breve è l'impulso, migliore è la risoluzione. Per abbreviare l'impulso viene utilizzato lo smorzamento meccanico ed elettronico delle vibrazioni ultrasoniche. Di norma, la risoluzione assiale è migliore della risoluzione laterale.

Attualmente, i dispositivi di scansione lenti (manuali, complessi) sono di solo interesse storico. Sono morti moralmente con l'avvento dei dispositivi di scansione veloce (dispositivi che funzionano in tempo reale). Tuttavia, i loro componenti principali sono conservati nei dispositivi moderni (naturalmente, utilizzando una base di elementi moderna).

I dispositivi di scansione veloce o, come vengono più spesso chiamati, dispositivi in ​​tempo reale, hanno ormai completamente sostituito i dispositivi di scansione lenti o manuali. Ciò è dovuto a una serie di vantaggi offerti da questi dispositivi: la capacità di valutare il movimento di organi e strutture in tempo reale (cioè quasi nello stesso momento); una forte riduzione del tempo dedicato alla ricerca; la capacità di condurre ricerche attraverso piccole finestre acustiche. Se i dispositivi a scansione lenta possono essere paragonati a una fotocamera (che ottiene immagini fisse), i dispositivi in ​​tempo reale possono essere paragonati al cinema, dove le immagini fisse (fotogrammi) si sostituiscono ad alta frequenza, creando l'impressione di movimento. I dispositivi di scansione veloce utilizzano, come menzionato sopra, sensori di settore meccanici ed elettronici, sensori lineari elettronici, sensori convessi (convessi) elettronici e sensori radiali meccanici. Qualche tempo fa, i sensori trapezoidali sono comparsi su una serie di dispositivi, il cui campo visivo aveva una forma trapezoidale; tuttavia, non presentavano alcun vantaggio rispetto ai sensori convessi, ma presentavano essi stessi una serie di svantaggi.

Attualmente il miglior sensore per l'esame degli organi addominali, dello spazio retroperitoneale e della pelvi è quello convesso. Ha una superficie di contatto relativamente piccola e un campo visivo molto ampio nelle zone centrali e lontane, il che semplifica e velocizza l'esame.

Le frequenze operative di tali sensori vanno da 2,5 MHz (nei pazienti obesi) a 5 MHz (nei pazienti magri), con una media di 3,5-3,75 MHz. Questo design può essere visto come un compromesso tra sensori lineari e settoriali. Un sensore convesso fornisce un ampio campo immagine vicino e lontano ed è più facile da maneggiare rispetto a un sensore settoriale. Tuttavia, la densità delle linee di scansione diminuisce con l'aumentare della distanza dal sensore. Durante la scansione degli organi addominali superiori, il trasduttore deve essere manipolato con attenzione per evitare ombre acustiche provenienti dalle costole inferiori.

Quando si esegue la scansione con un raggio ultrasonico, il risultato di ogni passaggio completo del raggio viene chiamato fotogramma. La cornice è formata da un gran numero di linee verticali. Ogni ping corrisponde ad almeno un impulso ultrasonico.

La frequenza di ripetizione degli impulsi per ottenere un'immagine in scala di grigi nei dispositivi moderni è di 1 kHz (1000 impulsi al secondo). Esiste una relazione tra la frequenza di ripetizione degli impulsi (PRF), il numero di linee che formano un frame e il numero di frame per unità di tempo: PRF = numero di linee x frame rate. Sullo schermo del monitor la qualità dell'immagine risultante sarà determinata soprattutto dalla densità delle linee. Per un sensore lineare, la densità di linea (linee/cm) è il rapporto tra il numero di linee che formano una cornice e la larghezza della parte del monitor su cui si forma l'immagine. I trasduttori lineari emettono onde sonore parallele tra loro e creano un'immagine rettangolare. La larghezza dell'immagine e il numero di linee di scansione sono costanti per tutta la profondità. Il vantaggio dei sensori lineari è la loro buona risoluzione nel campo vicino. Questi sensori vengono utilizzati principalmente ad alte frequenze (5,0-7,5 MHz e superiori) per studiare i tessuti molli e la ghiandola tiroidea. Il loro svantaggio è l'ampia superficie di lavoro, che porta alla comparsa di artefatti quando applicati su una superficie corporea curva a causa delle bolle di gas che si insinuano tra il sensore e la pelle. Inoltre, l'ombra acustica che si forma dalle nervature può rovinare l'immagine. In generale, i trasduttori lineari non sono adatti per l'imaging del torace o della parte superiore dell'addome. Per un sensore di tipo settoriale, la densità delle linee (linee/gradi) è il rapporto tra il numero di linee che formano un fotogramma e l'angolo del settore. Maggiore è il frame rate impostato nel dispositivo, minore (a una determinata frequenza di ripetizione dell'impulso) il numero di linee che formano il frame, minore è la densità delle linee sullo schermo del monitor, minore è la qualità dell'immagine risultante. È vero, con un frame rate elevato abbiamo una buona risoluzione temporale, che è molto importante per gli studi ecocardiografici.

Il metodo di ricerca ad ultrasuoni consente di ottenere non solo informazioni sullo stato strutturale di organi e tessuti, ma anche di caratterizzare i flussi nei vasi. Questa capacità si basa sull'effetto Doppler: un cambiamento nella frequenza del suono ricevuto quando ci si muove rispetto all'ambiente della sorgente o del ricevitore del suono o su un suono di diffusione del corpo. Si osserva per il fatto che la velocità di propagazione degli ultrasuoni in qualsiasi mezzo omogeneo è costante. Pertanto, se una sorgente sonora si muove a velocità costante, le onde sonore emesse nella direzione del movimento sembrano compresse, aumentando la frequenza del suono, mentre quelle emesse nella direzione opposta si allungano, facendo aumentare la frequenza del suono. diminuire. Confrontando la frequenza ultrasonica originale con quella modificata è possibile determinare gli spostamenti Doppler e calcolarne la velocità. Non importa se il suono viene emesso da un oggetto in movimento o se l'oggetto riflette le onde sonore. Nel secondo caso, la sorgente degli ultrasuoni può essere fissa (sensore a ultrasuoni) e i globuli rossi in movimento possono fungere da riflettore delle onde ultrasoniche. Lo spostamento Doppler può essere positivo (se il riflettore si muove verso la sorgente sonora) o negativo (se il riflettore si allontana dalla sorgente sonora) se la direzione di incidenza del fascio ultrasonico non è parallela alla direzione di movimento del del riflettore, è necessario correggere lo spostamento Doppler del coseno dell'angolo tra il fascio incidente e la direzione del movimento del riflettore. Per ottenere informazioni Doppler, vengono utilizzati due tipi di dispositivi: onda costante e pulsata. In un dispositivo Doppler ad onda continua, il sensore è costituito da due trasduttori: uno di essi emette costantemente ultrasuoni, l'altro riceve costantemente segnali riflessi. Il ricevitore rileva lo spostamento Doppler, che tipicamente è -1/1000 della frequenza della sorgente ultrasonica (gamma udibile), e trasmette il segnale agli altoparlanti e. parallelamente al monitor per la valutazione qualitativa e quantitativa della curva. I dispositivi a onda costante rilevano il flusso sanguigno lungo quasi l'intero percorso del fascio di ultrasuoni o. in altre parole, hanno un ampio volume di controllo. Ciò potrebbe causare l'ottenimento di informazioni inadeguate quando più vasi entrano nel volume di controllo. Tuttavia, un volume di controllo ampio può essere utile per calcolare la caduta di pressione nella stenosi valvolare. Per valutare il flusso sanguigno in un'area specifica, è necessario posizionare un volume di controllo nell'area di interesse (ad esempio all'interno di un vaso specifico) sotto controllo visivo sullo schermo di un monitor. Ciò può essere ottenuto utilizzando un dispositivo a impulsi. Esiste un limite superiore allo spostamento Doppler che può essere rilevato dagli strumenti pulsati (a volte chiamato limite di Nyquist). Corrisponde a circa la metà della frequenza di ripetizione dell'impulso. Al suo superamento lo spettro Doppler risulta distorto (aliasing).Quanto maggiore è la frequenza di ripetizione degli impulsi, tanto maggiore è lo spostamento Doppler che può essere determinato senza distorsioni, tanto minore è la sensibilità dell'apparecchio ai flussi a bassa velocità.

A causa del fatto che gli impulsi ultrasonici inviati al tessuto contengono un gran numero di frequenze oltre a quella principale, e anche per il fatto che le velocità delle singole sezioni del flusso non sono le stesse, l'impulso riflesso è costituito da un grande numero di frequenze diverse. Utilizzando la trasformata veloce di Fourier, il contenuto in frequenza dell'impulso può essere rappresentato sotto forma di uno spettro, che può essere visualizzato sullo schermo del monitor sotto forma di curva, dove le frequenze di spostamento Doppler sono tracciate orizzontalmente e l'ampiezza di ogni componente è tracciato verticalmente. Utilizzando lo spettro Doppler, è possibile determinare un gran numero di parametri di velocità del flusso sanguigno (velocità massima, velocità alla fine della diastole, velocità media, ecc.), Tuttavia, questi indicatori dipendono dall'angolo e la loro precisione è estremamente dipende dalla precisione della correzione angolare. E se nei grandi vasi non tortuosi la correzione dell'angolo non causa problemi, nei piccoli vasi tortuosi (vasi tumorali) è abbastanza difficile determinare la direzione del flusso. Per risolvere questo problema sono stati proposti numerosi indici quasi indipendenti dall'angolo, i più comuni dei quali sono l'indice di resistenza e l'indice del pulsatore. L'indice di resistenza è il rapporto tra la differenza tra la velocità massima e minima e la portata massima. L'indice di pulsazione è il rapporto tra la differenza tra la velocità massima e minima e la velocità media del flusso.

L'ottenimento di uno spettro Doppler con un unico volume di riferimento consente di valutare il flusso sanguigno in un'area molto piccola. L'imaging del flusso a colori (mappatura color Doppler) fornisce informazioni 2D in tempo reale sul flusso sanguigno oltre all'imaging 2D in scala di grigi convenzionale. L'imaging Color Doppler amplia le capacità del principio pulsato dell'acquisizione delle immagini. I segnali riflessi dalle strutture immobili vengono riconosciuti e presentati in una forma in scala di grigi. Se il segnale riflesso ha una frequenza diversa da quella emessa significa che è stato riflesso da un oggetto in movimento. In questo caso viene determinato lo spostamento Doppler, il suo segno e il valore della velocità media. Questi parametri vengono utilizzati per determinare il colore, la sua saturazione e luminosità. Tipicamente, la direzione del flusso al sensore è codificata in rosso e quella del dispensatore è codificata in blu. La brillantezza del colore è determinata dalla velocità del flusso.

Per interpretare correttamente un'immagine ecografica è necessaria la conoscenza delle proprietà fisiche del suono che sono alla base della formazione degli artefatti.

Un artefatto nella diagnostica ecografica è la comparsa di strutture inesistenti nell'immagine, l'assenza di strutture esistenti, la posizione errata delle strutture, la luminosità errata delle strutture, i contorni errati delle strutture, le dimensioni errate delle strutture.

Il riverbero, uno degli artefatti più comuni, si verifica quando un impulso ultrasonico colpisce due o più superfici riflettenti. In questo caso, parte dell'energia dell'impulso ultrasonico viene riflessa ripetutamente da queste superfici, ritornando ogni volta parzialmente al sensore a intervalli regolari. Il risultato di ciò sarà la comparsa sullo schermo del monitor di superfici riflettenti inesistenti, che si troveranno dietro il secondo riflettore ad una distanza pari alla distanza tra il primo e il secondo riflettore. Talvolta è possibile ridurre il riverbero modificando la posizione del sensore.

Un artefatto altrettanto importante è la cosiddetta ombra acustica distale. Dietro strutture altamente riflettenti o altamente assorbenti si verifica un artefatto d'ombra acustica. Il meccanismo di formazione di un'ombra acustica è simile alla formazione di un'ombra ottica.

L'ombreggiamento acustico appare come un'area di diminuita ecogenicità (ipoecogena o anecoica = nera) e si trova dietro strutture altamente riflettenti come le ossa contenenti calcio. Pertanto, l'esame degli organi dell'addome superiore è ostacolato dalle costole inferiori e la parte inferiore del bacino è ostacolata dalla sinfisi pubica. Questo effetto, tuttavia, può essere utilizzato per identificare calcoli calcificati della colecisti, calcoli renali e placche aterosclerotiche. Un'ombra simile può essere causata dal gas nei polmoni o nell'intestino.

L'artefatto di una “coda di cometa” ecogena è considerato da numerosi autori come una manifestazione di un'ombra acustica. A loro volta, altre fonti indicano che questo artefatto si osserva nel caso in cui gli ultrasuoni provocano le vibrazioni proprie dell’oggetto e sono una variante del riverbero. Si osserva spesso dietro piccole bolle di gas o piccoli oggetti metallici. L'artefatto ecogenico della coda della cometa può impedire il rilevamento di strutture situate dietro le anse intestinali contenenti gas. L'artefatto aereo costituisce un ostacolo soprattutto nell'identificazione degli organi localizzati retroperitonealmente (pancreas, reni, linfonodi), dietro lo stomaco o nelle anse intestinali contenenti gas.

Poiché non sempre l'intero segnale riflesso ritorna al sensore, sulla superficie riflettente effettiva appare un artefatto che è più piccolo della superficie riflettente reale. A causa di questo artefatto, la dimensione delle pietre determinata dagli ultrasuoni è solitamente leggermente inferiore alla dimensione reale. La rifrazione può far sì che un oggetto appaia in modo errato nell'immagine risultante. Se il percorso del trasduttore a ultrasuoni verso la struttura riflettente e ritorno non è lo stesso, si verifica una posizione errata dell'oggetto nell'immagine risultante.

La prossima manifestazione caratteristica è la cosiddetta ombra marginale dietro le cisti. Si osserva principalmente dietro tutte le cavità rotonde che nascondono le onde sonore lungo la tangente. L'ombra marginale è causata dalla diffusione e rifrazione dell'onda sonora e può essere osservata dietro la cistifellea. Ciò richiede un'analisi attenta per spiegare l'origine dell'ombra acustica come un effetto di ombra dei bordi causato dalla cistifellea piuttosto che da un fegato grasso focale.

L'artefatto dell'ombra laterale è associato alla rifrazione e, talvolta, all'interferenza delle onde ultrasoniche quando il fascio ultrasonoro cade tangenzialmente su una superficie convessa (cisti, cistifellea cervicale) di una struttura, la cui velocità degli ultrasuoni è significativamente diversa dal tessuto circostante.

Gli artefatti associati ad una determinazione errata della velocità degli ultrasuoni sorgono a causa del fatto che la velocità effettiva di propagazione degli ultrasuoni in un particolare tessuto è maggiore o minore della velocità media (1,54 m/s) per la quale è programmato il dispositivo.

Gli artefatti dello spessore del fascio ultrasonoro sono la comparsa, soprattutto negli organi contenenti fluidi, di riflessioni parietali dovute al fatto che il fascio ultrasonoro ha uno spessore specifico e parte di questo fascio può formare contemporaneamente un'immagine dell'organo e un'immagine delle strutture adiacenti.

L'artefatto della pseudo-amplificazione distale del segnale si verifica dietro strutture che assorbono debolmente gli ultrasuoni (formazioni liquide, contenenti liquidi). L'amplificazione acustica distale relativa si verifica quando una porzione delle onde sonore percorre una certa distanza attraverso un fluido omogeneo. A causa del ridotto livello di riflessione nel liquido, le onde sonore sono meno attenuate di quelle che attraversano i tessuti adiacenti e hanno un'ampiezza maggiore. Ciò produce un aumento dell'ecogenicità distale, che appare come una striscia di maggiore luminosità dietro la cistifellea, la vescica o anche dietro grandi vasi come l'aorta. Questo aumento di ecogenicità è un fenomeno fisico non correlato alle vere proprietà dei tessuti sottostanti. L'intensificazione acustica, tuttavia, può essere utilizzata per distinguere le cisti renali o epatiche dai tumori ipoecogeni.

Il controllo di qualità delle apparecchiature ad ultrasuoni comprende la determinazione della sensibilità relativa del sistema, la risoluzione assiale e laterale, la zona morta, il corretto funzionamento del distanziometro, l'accuratezza della registrazione, il corretto funzionamento del VAG, la determinazione della gamma dinamica della scala dei grigi, ecc. Per controllare la qualità dei dispositivi a ultrasuoni vengono utilizzati oggetti di prova speciali o fantasmi equivalenti ai tessuti. Sono disponibili in commercio, ma non sono ancora diffusi nel nostro Paese, il che rende quasi impossibile effettuare la verifica in loco delle apparecchiature diagnostiche ecografiche.

Oggi si sa molto sulla diagnostica ecografica. La crescente popolarità di questo metodo di studio del corpo umano nel corso di mezzo secolo è stata facilitata dalla sua comprovata sicurezza e informatività.

Nonostante il fatto che la maggior parte dei pazienti moderni abbia una conoscenza generale dello screening ecografico, rimangono molte domande, la cui copertura insufficiente provoca molte discussioni.

Forse dovremmo iniziare da ciò che è in quanto tale. La moderna medicina scientifica è in costante sviluppo e non si ferma, il che consente agli scienziati di ottenere diversi modi di studiare lo stato del corpo.

In ogni caso la ricerca porta gli specialisti a migliorare l'istituto diagnostico. Gli ultrasuoni sono giustamente considerati una di queste scoperte. Cercando di definire il concetto di “ricerca ultrasonica”, vale innanzitutto la pena notare la sua non invasività.

L'esecuzione di un esame ecografico degli organi interni di una persona ci consente di fornire la valutazione più obiettiva della sua condizione, funzionamento, confermare o confutare i sospetti sullo sviluppo di processi patologici e anche monitorare se gli organi danneggiati in passato vengono ripristinati durante il trattamento prescritto .

Nel frattempo, vale la pena notare che il settore della diagnostica ecografica continua ad avanzare con passi sicuri, aprendo nuove opportunità per il rilevamento conveniente delle malattie.

Come vengono utilizzati gli ultrasuoni durante l'esame: principio di funzionamento

Il processo di identificazione delle patologie avviene a causa della percezione di segnali ad alta frequenza. Le onde ultrasoniche o, se così si possono chiamare, i segnali, vengono trasmessi attraverso il sensore dell'apparecchiatura all'oggetto da esaminare, il che si traduce in una visualizzazione sullo schermo del dispositivo.

Per un contatto ideale con la superficie studiata, uno speciale gel viene applicato sulla pelle umana, permettendo al sensore di scivolare e impedendo l'ingresso di aria tra esso e l'area studiata.

La nitidezza dell'immagine dipende in gran parte dalla riflettanza dell'organo interno, che varia a causa della sua densità e struttura eterogenea. Per questo motivo nella diagnosi dei polmoni non si effettua l'esame ecografico: la riflessione completa dei segnali supersonici da parte dell'aria presente nei polmoni impedisce di ricevere informazioni attendibili sul tessuto polmonare.

Inoltre, maggiore è il livello di densità della zona dell'organo esaminato, maggiore è la resistenza alla riflessione. Di conseguenza, sul monitor appaiono immagini più scure o più chiare. La prima versione dell'immagine è più comune, nel secondo caso si parla della presenza di pietre. Durante la diagnostica del tessuto osseo è possibile osservare un'immagine più chiara.

Tessuti diversi hanno diversi gradi di permeabilità al segnale eco. Questo è ciò che garantisce il funzionamento di un tale dispositivo.

Quali organi possono essere esaminati?

La richiesta di questa procedura diagnostica può essere facilmente spiegata dalla sua versatilità.

Lo screening ecografico consente di ottenere dati oggettivi sullo stato dei più importanti organi e sistemi umani:

• cervello;
• linfonodi, seni interni;
• occhi;
• tiroide;
• il sistema cardiovascolare;
• organi addominali;
• organi pelvici;
• fegato;
• sistema urinario.

Nonostante sia possibile esaminare il cervello mediante ultrasuoni solo durante l'infanzia, questo metodo di esame è applicabile anche ai vasi del collo e della testa.

Questa procedura diagnostica consente di ottenere una comprensione dettagliata del flusso sanguigno e delle interruzioni nel funzionamento dei vasi sanguigni che forniscono nutrimento al cervello. Lo screening viene effettuato anche se vi è il sospetto di malattie del sistema endocrino, nonché di sinusite, processi infiammatori nei seni mascellari e frontali al fine di rilevare il pus in essi.

Utilizzando uno speciale sensore, il diagnostico è in grado di valutare le condizioni dei vasi del fondo, del corpo vitreo, del nervo ottico e ottenere informazioni sull'afflusso di sangue alle arterie. Uno degli organi che ha la posizione superficiale più conveniente per la diagnostica ecografica è la ghiandola tiroidea. Tutto ciò che interessa allo specialista durante l’esame è la dimensione dei lobi della ghiandola, la presenza di noduli benigni e lo stato del drenaggio linfatico.

Quando si esegue lo screening del cuore e dei vasi sanguigni, è importante studiare le condizioni dei vasi sanguigni, delle valvole e delle arterie, identificare aneurismi e stenosi, nonché rilevare la trombosi dei vasi profondi, la funzionalità miocardica e il volume ventricolare.

Al momento, questo metodo di esame del corpo è ampiamente utilizzato in medicina, consentendo di esaminare qualsiasi struttura del corpo in modo assolutamente indolore.

Altri organi per l'esame ecografico

Utilizzando gli ultrasuoni vengono esaminati anche gli organi della cavità addominale, della pelvi e del fegato. Grazie alla diagnostica è stato possibile rilevare tempestivamente processi infiammatori, formazioni di calcoli e le loro dimensioni, nonché la presenza di neoplasie (la loro malignità o benignità non può essere determinata mediante ultrasuoni).

La diagnostica ecografica del corpo femminile merita un'attenzione particolare. L'importanza del metodo di esame ecografico è difficile da sopravvalutare, poiché viene utilizzato come procedura alternativa alla mammografia e alla radiografia. Tuttavia, in alcuni casi, l’ecografia non è in grado di individuare depositi salini (calcificazioni) nelle ghiandole mammarie, che spesso indicano la presenza di un tumore.

L'ecografia può determinare se sono presenti neoplasie (cisti, fibromi, fibromi, tumori cancerosi) all'interno dell'utero o delle ovaie.

Per valutare oggettivamente le condizioni di questi organi, lo studio viene spesso effettuato con la vescica piena (via transaddominale), ma a volte viene utilizzata anche la diagnostica transvaginale, di solito in un determinato giorno del ciclo mestruale.

Come viene eseguita la procedura?

Probabilmente, la maggior parte dei pazienti moderni che cercano periodicamente assistenza medica sanno come sottoporsi allo studio. Per ottenere le informazioni necessarie sullo stato degli oggetti esaminati, è importante garantire la penetrazione degli impulsi a microonde.

Prima di iniziare la procedura ecografica, il medico regola l'apparecchiatura in base alle impostazioni utilizzate per la procedura di screening dei vari organi, poiché i tessuti del corpo umano assorbono o riflettono gli ultrasuoni in misura diversa.

Pertanto, durante la procedura, si verifica un riscaldamento insignificante del tessuto. Ciò non provoca alcun danno al corpo umano, poiché il processo di riscaldamento avviene per un periodo limitato, senza avere il tempo di influenzare le condizioni generali del paziente e le sue sensazioni. Lo screening viene effettuato utilizzando uno scanner speciale e un sensore di onde ad alta frequenza.

Quest'ultimo emette onde, dopo di che gli ultrasuoni vengono riflessi o assorbiti dalle aree studiate, e il ricevitore riceve le onde in arrivo e le invia al computer, di conseguenza vengono trasformate utilizzando un programma speciale e visualizzate sullo schermo in tempo reale .

Il processo di esecuzione di tale procedura è abbastanza semplice e assolutamente indolore e non sono richieste misure preparatorie specifiche da parte del paziente.

Come dovrebbe comportarsi un paziente durante lo studio?

La diagnostica ecografica è una procedura che si verifica come segue:

• Il paziente fornisce l'accesso al dispositivo all'area del tessuto da esaminare.
• Durante l'esame, il paziente giace immobile, ma su richiesta del medico può cambiare posizione.
• Lo screening inizia dal momento in cui lo speciale sensore entra in contatto con la superficie dell'area oggetto di studio. Il medico dovrebbe premerlo leggermente contro la pelle, avendo precedentemente lubrificato la superficie esaminata con una sostanza gelatinosa.
• La durata della procedura in rari casi supera i 15-20 minuti.
• La fase finale dello screening è che il medico redige una conclusione finale, i cui risultati dovrebbero essere decifrati dal medico curante.

A differenza delle procedure convenzionali, alcuni esami ginecologici vengono eseguiti utilizzando una speciale sonda che ha una forma allungata perché viene inserita attraverso la vagina. Sono escluse eventuali sensazioni dolorose durante la procedura.

Ecogenicità, ipoecogenicità e iperecogenicità: cosa significa?

Di norma, lo screening ecografico è una procedura il cui principio è l'ecolocalizzazione.

Come già accennato, questa è la proprietà dei tessuti degli organi di riflettere gli ultrasuoni che arrivano a loro, che durante la diagnosi sono visibili allo specialista come un'immagine in bianco e nero sullo schermo. Poiché ogni organo viene riflesso in modo diverso (a causa della sua struttura, del fluido in esso contenuto, ecc.), appare sul monitor con un colore specifico. Ad esempio, i tessuti densi vengono visualizzati in bianco e i liquidi in nero.

Un medico specializzato nella ricerca sugli ultrasuoni sa quale ecogenicità dovrebbe normalmente avere ciascun organo. Se gli indicatori deviano verso l'alto o verso il basso, il medico fa una diagnosi. I tessuti sani sono visibili in grigio e in questo caso si parla di isoecoicità.

Con ipoecogenicità, cioè Man mano che la norma diminuisce, il colore dell'immagine diventa più scuro. L’aumento dell’ecogenicità è chiamato iperecogenicità. Ad esempio, i calcoli renali sono iperecogeni e gli ultrasuoni non possono attraversarli.

L'ipoecogenicità non è una malattia, ma un'area ad alta densità, molto spesso una massa calcificata formata da grasso, formazione ossea o deposizione di calcoli

In questo caso, sullo schermo il medico può vedere solo la parte superiore della pietra o la sua ombra. L'ipoecogenicità indica lo sviluppo di gonfiore nei tessuti. In questo caso, la vescica piena viene riflessa in nero sullo schermo e questo è un indicatore normale.

Un punto importante è che la nota di uno specialista sull’aumento dell’ecogenicità dovrebbe essere motivo di seria preoccupazione. In alcuni casi, questo segno indica lo sviluppo di un processo infiammatorio e la comparsa di un tumore.

Ragioni degli errori

Tutti gli specialisti coinvolti nel campo della diagnostica di screening sono consapevoli del numero impressionante di cosiddetti artefatti che spesso si riscontrano durante la procedura.

Non è sempre possibile riconoscere con precisione alcuni segni di un esame ecografico, a cui si può attribuire:

• limitazioni fisiche della tecnica;
• il verificarsi di effetti acustici durante l'influenza degli ultrasuoni sul tessuto dell'organo in studio;
• errori nel piano metodologico per la conduzione dell'indagine;

interpretazione errata dei risultati dello screening.

Artefatti riscontrati durante la procedura

Gli artefatti più comuni che possono influenzare la conclusione e il progresso di uno studio sono:

Ombra acustica

È formato da formazioni pietrose, ossa, bolle d'aria, tessuto connettivo e formazioni dense.

Una riflessione significativa del suono dalla pietra porta al fatto che il suono non si propaga dietro di essa e nelle fotografie questo effetto sembra un'ombra

Artefatto a fascio largo

Quando sullo schermo appare una cistifellea o una formazione cistica, una sorta di sedimento denso diventa visivamente evidente e appare un doppio contorno. La ragione di tale visualizzazione imprecisa dei dati è considerata un errore nella funzionalità tecnica dei sensori. Può essere evitato conducendo la ricerca in due proiezioni.

"Coda della Cometa"

Il fenomeno può essere visualizzato quando gli ultrasuoni attraversano neoplasie che hanno una superficie altamente riflettente. Molto spesso, questo manufatto ha un significato chiaro e comporta una diagnosi specifica, che parla della formazione di calcificazioni, calcoli biliari, gas, nonché quando l'aria entra tra il dispositivo e l'epidermide (a causa di un adattamento instabile).

Molto spesso, questo fenomeno si osserva durante la scansione di piccole calcificazioni, piccoli calcoli biliari, bolle di gas, corpi metallici, ecc.

Artefatto di velocità

Vale la pena tenerne conto durante l'elaborazione dell'immagine risultante, poiché la velocità del suono è costante, il che consente di calcolare il tempo di ritorno del segnale e determinare la distanza dall'oggetto studiato.

Riflessione a specchio

La comparsa di false strutture o neoplasie può essere spiegata da molteplici riflessioni degli ultrasuoni quando passano attraverso oggetti densi (fegato, vasi sanguigni, diaframma). Questo artefatto si verifica particolarmente spesso durante la scansione di un organo che ha un mezzo con energia progettata per assorbire leggermente le onde.

Questo artefatto può essere un indicatore di possibili patologie in cui aumenta la densità dei tessuti molli

Confronto degli ultrasuoni con altri tipi di esame

Oltre all'esame ecografico, esistono altri metodi diagnostici non meno informativi.

Tra i metodi hardware per l'esame del corpo del paziente, che non sono in alcun modo inferiori nella frequenza di utilizzo degli ultrasuoni, ci sono:

• radiografia;
• Risonanza magnetica;
• TAC.

Tuttavia, è impossibile individuare quello più efficace. Ognuno di essi ha i suoi pro e contro, ma spesso un metodo diagnostico integra l'altro, consentendo ai medici di riassumere i sospetti dei medici quando il quadro clinico non è chiaramente espresso.

Confrontando lo screening ecografico con la risonanza magnetica, vale la pena notare che quest'ultimo tipo di dispositivo diagnostico è un potente magnete che ha un effetto diretto sul corpo del paziente grazie alle onde elettromagnetiche. In questo caso, l'esame ecografico è una procedura durante la quale le onde ultrasoniche di potenza minima penetrano attraverso gli organi interni con vari gradi di densità.

Questo tipo di diagnosi è molto più spesso utilizzato per le malattie degli organi addominali, tra cui fegato, cistifellea, pancreas, tratto urinario e reni, ghiandole del sistema endocrino, vasi del collo e della testa.

Differenze tra screening ecografico, radiografico e TC

Tuttavia, gli ultrasuoni sono impotenti nell'esame dei polmoni e dell'apparato osseo. È qui che la radiografia viene in soccorso. Nonostante la disponibilità dello screening ecografico, la procedura non presenta alcun pericolo per il paziente.

A differenza della radiografia, che viene utilizzata quando è necessario esaminare le ossa, gli ultrasuoni possono acquisire solo immagini del tessuto molle e cartilagineo. Inoltre, lo screening ecografico non presenta effetti collaterali così negativi sotto forma di radiazioni ionizzanti. Nella scelta tra l'uso dell'ecografia e della TC per sospette malattie del cervello, dei polmoni e del tessuto osseo, gli specialisti, in assenza di controindicazioni, danno la priorità a quest'ultima.

Insieme a un agente di contrasto, i medici sono spesso in grado di ottenere immagini di alta qualità che contengono dettagli più informativi. In questo caso la TC produce radiazioni e in alcuni casi può essere controindicata. Se è necessario effettuare ripetute procedure diagnostiche per ridurre al minimo il rischio di radiazioni, la scelta ricade sull'esame ecografico.

Tutti i metodi diagnostici di cui sopra sono altamente informativi. L’esame viene selezionato su base individuale, in base all’algoritmo di screening e al quadro clinico del paziente. La diagnostica ecografica, come altri metodi di ricerca, presenta vantaggi e svantaggi, quindi la procedura è strettamente determinata dalle indicazioni.

Ultrasuoni in medicina

Metodi diagnostici ecografici

4.2.1. Ecografia

4.2.2. Dopplerografia

4.2.3. Metodi di acquisizione delle immagini

L'uso dei metodi diagnostici ecografici nella medicina pratica

4.3.1. Misurazione della velocità del flusso sanguigno

4.3.2. Diagnosi ecografica dei disturbi circolatori cerebrali

4.3.3. Ecoencefalografia

4.3.4. Diagnostica ecografica di alcuni organi interni

4.3.5. Diagnostica ecografica in cardiologia

4.3.6. Diagnostica ecografica in pediatria

4.3.7. Diagnostica ecografica in ginecologia e ostetricia

4.3.8. Diagnostica ecografica in endocrinologia

4.3.9. Diagnostica ecografica in oftalmologia

4.3.10. Vantaggi e svantaggi della diagnostica ecografica

Ultrasuoni in medicina

Gli ultrasuoni sono estremamente utilizzati nella pratica medica. Viene utilizzato in diagnostica (encefalografia, cardiografia, osteodensitometria, ecc.), trattamento (frantumazione di pietre, fonoforesi, agopuntura, ecc.), preparazione di medicinali, pulizia e sterilizzazione di strumenti e farmaci.

Gli ultrasuoni vengono utilizzati in cardiologia, chirurgia, odontoiatria, urologia, ostetricia, ginecologia, pediatria, oftalmologia, patologia addominale e altre aree della pratica medica.

Metodi diagnostici ecografici.

Nella diagnostica ecografica vengono utilizzate sia la riflessione delle onde (eco) da oggetti stazionari (la frequenza delle onde non cambia) sia la riflessione da oggetti in movimento (la frequenza delle onde cambia - effetto Doppler).

Pertanto, i metodi diagnostici ecografici sono suddivisi in ecografici e dopplerografici.

Transilluminazione ultrasonica basato sul diverso assorbimento degli ultrasuoni da parte dei diversi tessuti del corpo. Quando si esamina un organo interno, viene diretta al suo interno un'onda ultrasonica di una certa intensità e l'intensità del segnale trasmesso viene registrata con un sensore situato sull'altro lato dell'organo. In base al grado di variazione dell'intensità, viene riprodotta un'immagine della struttura interna dell'organo.

Ecografia

Ecografia - Questo è un metodo per studiare la struttura e la funzione degli organi e ottenere un'immagine di una sezione trasversale degli organi corrispondente alle loro dimensioni e condizioni reali.

Nell'ecografia si distingue tra ecolocalizzazione ed ecografia.

Ecolocalizzazione - Questo è un metodo per registrare l'intensità del segnale riflesso (eco) dal confine di fase.

I principi generali della formazione dei segnali di eco dai confini dei tessuti e degli organi studiati sono simili ai noti principi del radar e del sonar. L'oggetto in studio viene irradiato con brevi impulsi ultrasonici, la cui energia è concentrata lungo un raggio stretto.

L'impulso, propagandosi nel mezzo dalla sorgente ultrasonica, raggiungendo l'interfaccia tra mezzi con diversa impedenza d'onda Z, viene riflesso dal confine e colpisce il ricevitore ultrasonico (sensore). Maggiore è la differenza tra le impedenze d'onda di questi mezzi, maggiore è l'energia dell'impulso riflesso. Conoscendo la velocità di propagazione dell'impulso ultrasonoro (nei tessuti biologici, in media, 1540 m/s) e il tempo durante il quale l'impulso ha percorso la distanza fino al confine del mezzo e ritorno, possiamo calcolare la distanza d dall'ultrasuono fonte a questo confine:

Questa relazione è alla base della visualizzazione ultrasonica degli oggetti durante l'ecolocalizzazione.

Lo spostamento del sensore consente di identificare la dimensione, la forma e la posizione dell'oggetto esaminato.

Infatti, la velocità degli ultrasuoni varia per i diversi tessuti entro +- 5%. Pertanto, con una precisione del 5% è possibile determinare la distanza dai confini dell'oggetto e con una precisione del 10% l'estensione dell'oggetto studiato lungo il raggio.

Durante l'ecolocalizzazione vengono emessi solo brevi impulsi. Nelle apparecchiature mediche ad ultrasuoni, il generatore di ultrasuoni funziona in modalità impulso con una frequenza compresa tra 2,5 e 4,5 MHz.

Ad esempio, l'ecocardiografia utilizza impulsi ultrasonici della durata di circa 1 microsecondo. Il sensore funziona in modalità di emissione per meno dello 0,1% del tempo e per il resto del tempo (99,9%) in modalità di ricezione. In questo caso, il paziente riceve dosi minime di radiazioni ultrasoniche, garantendo un livello sicuro di esposizione ai tessuti.

Importanti vantaggi dell'ecografia includono la sua natura non ionizzante e la bassa intensità di energia utilizzata. La sicurezza del metodo è determinata anche dalla brevità dell'impatto. Come già notato, gli imager a ultrasuoni funzionano in modalità radiazione solo per 0,1 -0,14 tempi di ciclo. A questo proposito, durante un esame normale, il tempo di irradiazione effettivo è di circa 1 s. A ciò bisogna aggiungere che fino al 50% dell'energia delle onde ultrasoniche, attenuandosi, non raggiunge l'oggetto studiato.

Scansione ad ultrasuoni

Per ottenere immagini di organi viene utilizzato scansione ad ultrasuoni.

La scansione è il movimento di un raggio ultrasonico diretto su un oggetto durante l'esame. La scansione garantisce la registrazione dei segnali in sequenza da diversi punti dell'oggetto; l’immagine appare sullo schermo del monitor e viene registrata nella memoria del dispositivo e può essere riprodotta su carta fotografica o pellicola. L'immagine può essere sottoposta ad elaborazione matematica, misurando, in particolare, la dimensione dei diversi elementi dell'oggetto. La luminosità di ciascun punto sullo schermo dipende direttamente dall'intensità del segnale eco. L'immagine sullo schermo del monitor è solitamente rappresentata da 16 sfumature di grigio o da una tavolozza di colori che riflette la struttura acustica dei tessuti.

Nella diagnostica ecografica vengono utilizzati tre tipi di scansione: parallela (propagazione parallela delle onde ultrasoniche), settoriale (propagazione delle onde ultrasoniche sotto forma di raggio divergente) e complessa (con movimento o oscillazione del sensore).

Scansione parallela

La scansione parallela viene eseguita utilizzando sensori multicristallini che garantiscono la propagazione parallela delle vibrazioni ultrasoniche. Quando si esaminano gli organi addominali, la ricerca dei punti di riferimento anatomici necessari è più rapida. Questo tipo di scansione fornisce la visione di un ampio campo visivo nel campo vicino e un'alta densità di linee acustiche nel campo lontano.

Scansione del settore

La scansione settoriale offre il vantaggio di una piccola area di contatto con l'oggetto quando l'accesso all'area studiata è limitato (occhi, cuore, cervello attraverso la fontanella). La scansione settoriale fornisce un ampio campo visivo nel campo lontano.

Scansione del settore convesso

La scansione a settore convesso, che è un tipo di scansione a settore, differisce in quanto i cristalli del sensore sono disposti su una superficie convessa. Ciò fornisce un ampio campo visivo mantenendo un buon campo visivo nel campo vicino.

Scansione complessa

La scansione complessa viene eseguita quando il sensore si muove in direzione perpendicolare alla linea di propagazione del fascio ultrasonoro. Poiché il sensore è in costante movimento e lo schermo ha una lunga luce residua, gli impulsi riflessi si fondono, formando un'immagine di una sezione trasversale dell'organo esaminato ad una determinata profondità. Per scansioni complesse, il sensore è fissato su uno speciale treppiede. Oltre a spostare il sensore lungo la superficie, viene oscillato di un certo angolo attorno al proprio asse. Ciò garantisce un aumento della quantità di energia riflessa percepita.

DOPPLEROGRAFIA

L'ecografia Doppler è un metodo diagnostico basato sull'effetto Doppler.

effetto Doppler

Nel 1842 Christian Doppler, fisico e astronomo austriaco, indicò l'esistenza dell'effetto che in seguito prese il suo nome.

L'effetto Doppler rappresenta un cambiamento nella frequenza di un'onda emessa da una sorgente quando la sorgente o il ricevitore si sposta rispetto al mezzo in cui si propaga l'onda.

Nella dopplerografia, ciò si esprime in un cambiamento nella frequenza delle onde ultrasoniche emesse da una sorgente stazionaria quando riflesse da oggetti in movimento e ricevute da un ricevitore stazionario.

Se il generatore emette ultrasuoni con una frequenza ע Г e l'oggetto in esame si muove con una velocità V, la frequenza degli ultrasuoni ע П registrata dal ricevitore (sensore) può essere trovata con la formula:

dove V è la velocità del corpo nel mezzo,

C è la velocità di propagazione di un'onda ultrasonica nel mezzo.

La differenza tra le frequenze delle onde emesse dal generatore e percepite dal ricevitore è chiamata spostamento di frequenza Doppler. Nella ricerca medica, lo spostamento della frequenza Doppler viene calcolato utilizzando la formula:

dove V è la velocità di movimento dell'oggetto, C è la velocità di propagazione degli ultrasuoni nel mezzo, ע Г è la frequenza iniziale del generatore.

Lo spostamento di frequenza determina la velocità di movimento dell'oggetto studiato.

I metodi Doppler utilizzano sia radiazioni continue che segnali pulsati.

La sorgente di radiazioni e il ricevitore funzionano simultaneamente in modalità continua. Il segnale ricevuto viene elaborato e viene determinata la velocità dell'oggetto.

Nella modalità a impulsi un sensore viene utilizzato anche per l'emissione e la ricezione. Funziona periodicamente come emettitore per brevi periodi di tempo e, negli intervalli tra le emissioni, come ricevitore. La risoluzione spaziale è ottenuta attraverso l'emissione di brevi impulsi ultrasonici.

L'ecografia Doppler viene utilizzata efficacemente nella diagnosi del flusso sanguigno e del cuore. In questo caso, viene determinata la dipendenza della variazione della frequenza del segnale in arrivo dalla velocità di movimento dei globuli rossi o dei tessuti in movimento del cuore.

Se la velocità dell'oggetto v è molto inferiore alla velocità dell'onda ultrasonica v nodo, lo spostamento Doppler della frequenza F rispetto alla frequenza dell'onda originale f verrà scritto nella forma:

F= 2fcosθ v rev. /v nodi

Qui θ è l'angolo tra la direzione del flusso e la direzione del fascio ultrasonico (Fig. 23).

Sangue

Sensore

Il raddoppio dello spostamento di frequenza risulta dal fatto che gli oggetti agiscono prima come ricevitori mobili e poi come emettitori mobili.

Dalla formula sopra segue anche che se gli oggetti si muovono verso i sensori, allora F>0, se lontano dai sensori, allora F<0.

Se misuri F, quindi, conoscendo l'angolo θ, puoi determinare la velocità dell'oggetto.

Ad esempio, se la velocità degli ultrasuoni nel tessuto è 1540 m/s e la frequenza del segnale della sonda ecografica è 5-10 MHz, la velocità del flusso sanguigno può essere 1-100 cm/s e lo spostamento della frequenza Doppler aumenterà essere 10 2 -10 4 Hz, t .e. Lo spostamento della frequenza Doppler apparirà nella gamma delle frequenze audio.

Il metodo Doppler viene utilizzato anche per lo studio dei grandi vasi della testa (Doppler transcranico).

Preparazione per un'ecografia

La preparazione del paziente all'esame ecografico (US) è ​​di grande importanza poiché può influenzare la qualità dell'immagine risultante e, in ultima analisi, i risultati dell'esame. L'ecografia è un metodo basato sulla decodifica dei segnali ultrasonici restituiti dall'organo sottoposto a scansione. Viene utilizzato per studiare vari organi o sistemi del corpo: la cavità addominale, gli organi pelvici,vasi, ecc.. Il metodo ecografico non presenta alcun pericolo o disagio per il paziente, è molto semplice, accessibile e non richiede molto tempo. Gli ultrasuoni consentono di vedere tumori, processi infiammatori, coaguli di sangue nei vasi sanguigni e altre deviazioni dalla norma.

Ultrasuoni degli organi addominali

2-3 giorni prima dell'esame, si consiglia di passare ad una dieta priva di scorie, escludere dalla dieta alimenti che aumentano la formazione di gas nell'intestino (verdure crude ricche di fibre vegetali, latte intero, pane integrale, legumi, bevande gassate , così come prodotti dolciari ad alto contenuto calorico - pasticcini, torte).

Si consiglia durante questo periodo di assumere preparati enzimatici ed enterosorbenti (ad esempio festal, mezim-forte, carbone attivo o espumizan, 1 compressa 3 volte al giorno), che aiuteranno a ridurre le manifestazioni di flatulenza.

L'ecografia degli organi addominali deve essere eseguita a stomaco vuoto; se l'esame non può essere eseguito al mattino è consentita una colazione leggera.
Non è consigliabile fumare prima dello studio. Se si assumono farmaci avvisare il medico che esegue l'ecografia.Impossibile condurre ricerche dopo fluoroscopia dello stomaco, irrigoscopia, FGDS per 3 giorni.

Ultrasuoni degli organi pelvici (vescica, utero, annessi nella donna)

Nelle ragazze e nelle donne che non sono mai state sessualmente attive viene eseguito un esame ecografico transaddominale degli organi pelvici, che viene eseguito con la vescica piena. Pertanto è necessario non urinare per 3-4 ore prima dell'esame o bere 1 litro di liquido non gassato 1 ora prima della procedura.

Le donne sessualmente attive vengono esaminate per via transvaginale.Per l'ecografia transvaginale (TVUS) non è necessaria alcuna preparazione speciale. Se il paziente ha problemi al tratto gastrointestinale, è necessario eseguire un clistere purificante la sera prima. Prima dell'esame è necessario svuotare la vescica.

Ultrasuoni della vescica

L'esame transaddominale negli uomini e nelle donne viene eseguito con la vescica piena. Per fare ciò, circa 1,5 - 2 ore prima dell'ecografia, è necessario bere 1,0-1,5 litri di acqua naturale e dopo non urinare. Oppure: non svuotare la vescica nelle 5-6 ore precedenti l'intervento.

Se l'ecografia verrà eseguita per via transrettale, è necessario eseguire un clistere purificante alla vigilia della procedura e diverse ore prima.

Ciò è necessario affinché non vi sia gonfiore intestinale al momento dello studio. Pertanto, 3 giorni prima della procedura è necessario prepararsi bene. Rispettare le restrizioni alimentari per ridurre la formazione di gas: non mangiare frutta e verdura fresca; fagioli, piselli, lenticchie e altri legumi; prodotti da forno contenenti lievito; latte fresco e prodotti a base di latte fermentato; bevande alcoliche e dolci.

ECHO-CG (ecografia del cuore)

L'unica avvertenza riguarda le persone con tachiaritmie e pressione alta: è opportuno consultare un cardiologo immediatamente prima dello studio. Il medico dovrebbe dire se è necessario ridurre il polso e/o la pressione sanguigna se il polso è superiore a 90 al minuto e la pressione sanguigna è superiore a 170/99 mmHg. Ciò è necessario per interpretare correttamente i risultati della ricerca.

Ultrasuoni delle ghiandole mammarie

Si consiglia di effettuare l'esame delle ghiandole mammarie nei giorni 5-10 del ciclo mestruale. Prima della procedura, è necessario eseguire procedure igieniche volte a pulire la pelle del torace e dell'ascella.

Ultrasuoni della ghiandola prostatica

L'esame ecografico transaddominale della prostata viene eseguito con la vescica piena, quindi è necessario non urinare per 3-4 ore prima dell'esame o bere 1 litro di liquido fermo 1 ora prima della procedura.

Prima dell'esame transrettale della prostata (TRUS), è necessario eseguire un clistere purificante esvuota la vescica.

Ecografia dei linfonodi, dei tessuti molli (pelle, tessuto sottocutaneo)

Non è richiesta alcuna preparazione speciale.

Ecografia della tiroide

Per lo studio non è richiesta alcuna preparazione particolare.

Per le donne, è meglio eseguire l’ecografia della tiroide 7-9 giorni dopo la fine delle mestruazioni.

Vale la pena ricordare che durante l'esame il medico può premere leggermente sulla gola, il che a volte provoca un riflesso del vomito. I giovani che non soffrono di problemi digestivi di solito riescono a sopportare la procedura senza sviluppare il riflesso del vomito. Tuttavia, ai pazienti anziani si consiglia di sottoporsi alla procedura al mattino e a stomaco vuoto. per evitare disagi.

Ecografia renale

I reni vengono raramente esaminati separatamente dagli altri organi urinari. Per una diagnosi completa, viene inoltre valutato il funzionamento delle ghiandole surrenali, della vescica, del flusso sanguigno nei vasi renali (Doppler); secondo le indicazioni, un'ecografia dei reni è combinata con un esame degli organi dell'apparato digerente e riproduttivo .

Per garantire la normale visualizzazione dei reni, è necessario prendersi cura della pulizia dell'intestino. Non dovrebbe essere pieno al momento della procedura. In caso di digestione normale è sufficiente un normale movimento intestinale la sera o la mattina prima dell'ecografia. È più conveniente sottoporsi allo studio previsto per la mattina a stomaco vuoto. L'ultimo pasto serale dovrebbe essere leggero, 8-12 ore prima dell'inizio della procedura. Questa regola è obbligatoria per i pazienti il ​​cui esame renale è combinato con un esame degli organi addominali. Durante l'ecografia pomeridiana è consentito fare colazione la mattina presto. Puoi mangiare un cracker bianco, un pezzo di carne bollita o un porridge con acqua. 1 - 1,5 ore dopo la colazione, assumere carbone attivo (al ritmo di 1 compressa frantumata per ogni 10 kg di peso corporeo) o qualsiasi altro assorbente. I problemi con le feci devono essere eliminati. Non è possibile eseguire un clistere immediatamente prima dell'ecografia. Se esiste una tale necessità, la pulizia con un clistere può essere eseguita 1 - 2 giorni prima del test. È meglio prendere un blando lassativo, mettere una supposta di glicerina o usare un microclistere (Microlax). Per migliorare la digestione, puoi assumere enzimi (Mezim, Pancreatina, Creonte) con il cibo per 3 giorni prima del test. Il cibo sarà digerito meglio, rilascerà meno gas e sarà più facile evacuare dall'intestino. Per la flatulenza è indicato l'assunzione di farmaci a base di simeticone (Espumizan, Simethicone, Simikol, Meteospasmin). I gas in eccesso dall'intestino sono ben rimossi dagli enterosorbenti (carbone attivo, Enterosgel, Smecta).

Ecografia dei vasi della testa e del collo

Non esiste una preparazione speciale per la procedura di esame ecografico.

Tuttavia, vale la pena ricordare quelle sostanze che influenzano le condizioni dei vasi sanguigni, vale a dire il loro tono, e il giorno dello studio, se possibile, limitarsi al consumo di queste sostanze. Queste sostanze includono: nicotina, tè, caffè, ecc.

Metodi di ricerca ad ultrasuoni

1. Concetto di KM

Le onde ultrasoniche sono vibrazioni elastiche di un mezzo con una frequenza che si trova al di sopra della gamma dei suoni udibili dall'uomo - superiore a 20 kHz. Il limite superiore delle frequenze ultrasoniche può essere considerato 1 – 10 GHz. Questo limite è determinato dalle distanze intermolecolari e dipende quindi dallo stato di aggregazione della sostanza in cui si propagano le onde ultrasoniche. Hanno un'elevata capacità di penetrazione e attraversano i tessuti corporei che non trasmettono luce visibile. Le onde ultrasoniche sono radiazioni non ionizzanti e, nel range utilizzato in diagnostica, non provocano effetti biologici significativi. In termini di intensità media, la loro energia non supera quando si utilizzano impulsi brevi di 0,01 W/cm 2 . Pertanto, non ci sono controindicazioni allo studio. La stessa procedura diagnostica ecografica è breve, indolore e può essere ripetuta più volte. L'installazione ad ultrasuoni occupa poco spazio e non richiede alcuna protezione. Può essere utilizzato per esaminare sia pazienti ricoverati che ambulatoriali.

Pertanto, il metodo ad ultrasuoni è un metodo per determinare a distanza la posizione, la forma, le dimensioni, la struttura e i movimenti di organi e tessuti, nonché i focolai patologici utilizzando la radiazione ultrasonica. Garantisce la registrazione anche di piccoli cambiamenti nella densità dei mezzi biologici. Nei prossimi anni diventerà probabilmente la principale modalità di imaging nella medicina diagnostica. Per la sua semplicità, innocuità ed efficacia, nella maggior parte dei casi dovrebbe essere utilizzato nelle prime fasi del processo diagnostico.

Per generare gli ultrasuoni vengono utilizzati dispositivi chiamati emettitori di ultrasuoni. I più diffusi sono gli emettitori elettromeccanici basati sul fenomeno dell'effetto piezoelettrico inverso. L'effetto piezoelettrico inverso consiste nella deformazione meccanica dei corpi sotto l'influenza di un campo elettrico. La parte principale di tale emettitore è una piastra o asta costituita da una sostanza con proprietà piezoelettriche ben definite (quarzo, sale di Rochelle, materiale ceramico a base di titanato di bario, ecc.). Gli elettrodi vengono applicati sulla superficie della piastra sotto forma di strati conduttivi. Se applicato agli elettrodi, alternato tensione elettrica dal generatore, poi la piastra, grazie all'effetto piezoelettrico inverso, inizierà a vibrare emettendo un'onda meccanica della frequenza corrispondente.

L'effetto maggiore della radiazione delle onde meccaniche si verifica quando viene soddisfatta la condizione di risonanza. Pertanto, per piastre di 1 mm di spessore, la risonanza avviene per il quarzo ad una frequenza di 2,87 MHz, per il sale di Rochelle a 1,5 MHz e per il titanato di bario a 2,75 MHz.

È possibile creare un ricevitore a ultrasuoni basato sull'effetto piezoelettrico (effetto piezoelettrico diretto). In questo caso, sotto l'influenza di un'onda meccanica (onda ultrasonica), avviene la deformazione del cristallo che porta, attraverso l'effetto piezoelettrico, alla generazione di un campo elettrico alternato; è possibile misurare la tensione elettrica corrispondente.

L'uso degli ultrasuoni in medicina è associato alle peculiarità della sua distribuzione e alle proprietà caratteristiche. Consideriamo questa domanda. Per la sua natura fisica, gli ultrasuoni, come il suono, sono un'onda meccanica (elastica). Tuttavia, la lunghezza d'onda degli ultrasuoni è significativamente inferiore alla lunghezza d'onda del suono. La diffrazione dell'onda dipende in modo significativo dal rapporto tra la lunghezza d'onda e la dimensione dei corpi su cui l'onda si diffrange. Un corpo "opaco" di 1 m di dimensione non costituirà un ostacolo per un'onda sonora con una lunghezza di 1,4 m, ma diventerà un ostacolo per un'onda ultrasonica con una lunghezza di 1,4 mm e apparirà una "ombra ultrasonica". Ciò consente in alcuni casi di non tenere conto della diffrazione delle onde ultrasoniche, considerando queste onde come raggi durante la rifrazione e la riflessione, simili alla rifrazione e alla riflessione dei raggi luminosi).

La riflessione degli ultrasuoni al confine di due mezzi dipende dal rapporto tra le loro impedenze d'onda. Pertanto, gli ultrasuoni si riflettono bene ai confini del muscolo - periostio - osso, sulla superficie degli organi cavi, ecc. Pertanto, è possibile determinare la posizione e la dimensione di inclusioni eterogenee, cavità, organi interni, ecc. (localizzazione ultrasonica ). La localizzazione ad ultrasuoni utilizza sia la radiazione continua che quella pulsata. Nel primo caso si studia un'onda stazionaria, che nasce dall'interferenza delle onde incidenti e riflesse dall'interfaccia. Nel secondo caso si osserva l'impulso riflesso e si misura il tempo di propagazione degli ultrasuoni verso l'oggetto studiato e ritorno. Conoscendo la velocità di propagazione degli ultrasuoni, viene determinata la profondità dell'oggetto.

La resistenza alle onde (impedenza) dei mezzi biologici è 3000 volte maggiore della resistenza alle onde dell'aria. Pertanto, se si applica un emettitore di ultrasuoni ad un corpo umano, gli ultrasuoni non penetreranno all'interno, ma verranno riflessi a causa di un sottile strato d'aria tra l'emettitore e l'oggetto biologico. Per eliminare lo strato d'aria, la superficie dell'emettitore di ultrasuoni viene ricoperta da uno strato di olio.

La velocità di propagazione delle onde ultrasoniche e il loro assorbimento dipendono in modo significativo dallo stato dell'ambiente; Questa è la base per l'uso degli ultrasuoni per studiare le proprietà molecolari di una sostanza. Ricerche di questo tipo sono oggetto dell'acustica molecolare.

2. Sorgente e ricevitore della radiazione ultrasonica

La diagnostica ad ultrasuoni viene eseguita utilizzando un'installazione ad ultrasuoni. È un dispositivo complesso e allo stesso tempo abbastanza portatile, realizzato sotto forma di dispositivo fisso o mobile. Per generare gli ultrasuoni vengono utilizzati dispositivi chiamati emettitori di ultrasuoni. La sorgente e il ricevitore (sensore) delle onde ultrasoniche in tale installazione è una piastra piezoceramica (cristallo) situata nell'antenna (sonda sonora). Questa piastra è un trasduttore ad ultrasuoni. La corrente elettrica alternata modifica le dimensioni della piastra, eccitando così le vibrazioni ultrasoniche. Le vibrazioni utilizzate per la diagnostica hanno una lunghezza d'onda corta, che consente loro di formare un fascio stretto diretto sulla parte del corpo esaminata. Le onde riflesse vengono percepite dalla stessa piastra e convertite in segnali elettrici. Questi ultimi vengono alimentati ad un amplificatore ad alta frequenza e vengono ulteriormente elaborati e presentati all'utente sotto forma di un'immagine unidimensionale (sotto forma di curva) o bidimensionale (sotto forma di immagine). Il primo è chiamato ecogramma e il secondo è chiamato ecografia (ecografia) o ecografia.

La frequenza delle onde ultrasoniche viene selezionata in base allo scopo dello studio. Per le strutture profonde vengono utilizzate frequenze più basse e viceversa. Ad esempio, per studiare il cuore vengono utilizzate onde con una frequenza di 2,25-5 MHz, in ginecologia - 3,5-5 MHz e per l'ecografia dell'occhio - 10-15 MHz. Nelle installazioni moderne, l'eco e gli ecogrammi vengono sottoposti ad analisi computerizzata utilizzando programmi standard. Le informazioni sono stampate in forma alfabetica e numerica; possono essere registrate su videocassetta, anche a colori.

Tutti gli impianti ad ultrasuoni, ad eccezione di quelli basati sull'effetto Doppler, funzionano in modalità ecolocalizzazione a impulsi: viene emesso un breve impulso e viene percepito il segnale riflesso. A seconda degli obiettivi della ricerca vengono utilizzati diversi tipi di sensori. Alcuni di essi sono progettati per la scansione dalla superficie corporea. Altri sensori sono collegati a una sonda endoscopica e vengono utilizzati per l'esame intracavitario, anche in combinazione con l'endoscopia (endosonografia). Questi sensori, così come le sonde progettate per la localizzazione ultrasonica sul tavolo operatorio, possono essere sterilizzati.

Secondo il principio di funzionamento, tutti i dispositivi ad ultrasuoni sono divisi in due gruppi: eco a impulsi e Doppler. I dispositivi del primo gruppo vengono utilizzati per determinare le strutture anatomiche, la loro visualizzazione e misurazione. I dispositivi del secondo gruppo consentono di ottenere caratteristiche cinematiche di processi che si verificano rapidamente: flusso sanguigno nei vasi, contrazioni cardiache. Tuttavia, questa divisione è condizionata. Esistono installazioni che consentono di studiare contemporaneamente sia parametri anatomici che funzionali.

3. Oggetto dell'esame ecografico

Grazie alla sua innocuità e semplicità, il metodo ecografico può essere ampiamente utilizzato nell'esame della popolazione durante l'esame clinico. È indispensabile quando si studiano bambini e donne incinte. In clinica viene utilizzato per identificare i cambiamenti patologici nei malati. Per l'esame del cervello, degli occhi, della tiroide e delle ghiandole salivari, del seno, del cuore, dei reni, delle donne incinte con un termine superiore a 20 settimane. non è richiesta alcuna formazione speciale.

Il paziente viene esaminato in diverse posizioni del corpo e diverse posizioni della sonda manuale (sensore). In questo caso, il medico di solito non si limita alle posizioni standard. Modificando la posizione del sensore, si cerca di ottenere le informazioni più complete sullo stato degli organi. La pelle sopra la parte del corpo esaminata viene lubrificata con un mezzo che trasmette bene gli ultrasuoni per un migliore contatto (vaselina o gel speciale).

L'attenuazione degli ultrasuoni è determinata dalla resistenza ultrasonica. Il suo valore dipende dalla densità del mezzo e dalla velocità di propagazione dell'onda ultrasonica al suo interno. Giunto al confine di due mezzi con impedenza diversa, il fascio di queste onde subisce una modifica: parte di esso continua a propagarsi nel nuovo mezzo, e parte di esso viene riflesso. Il coefficiente di riflessione dipende dalla differenza di impedenza dei mezzi di contatto. Maggiore è la differenza di impedenza, maggiore è la quantità di onde riflesse. Inoltre il grado di riflessione è legato all'angolo di incidenza delle onde sul piano adiacente. La riflessione maggiore avviene ad angolo retto di incidenza. A causa della riflessione quasi completa delle onde ultrasoniche ai confini di alcuni mezzi, durante l'esame ecografico si devono affrontare zone "cieche": questi sono i polmoni pieni d'aria, l'intestino (se c'è gas al suo interno) e le aree di tessuto situato dietro le ossa. Fino al 40% delle onde si riflette al confine tra tessuto muscolare e osseo e quasi il 100% viene riflesso al confine tra tessuti molli e gas, poiché il gas non conduce le onde ultrasoniche.

Tre metodi di diagnostica ecografica sono più diffusi nella pratica clinica: esame unidimensionale (ecografia), esame bidimensionale (scansione, ecografia) e dopplerografia. Tutti si basano sulla registrazione dei segnali eco riflessi da un oggetto.

1) Ecografia unidimensionale

Un tempo con il termine “ecografia” si intendeva qualsiasi esame ecografico, ma negli ultimi anni è stato utilizzato principalmente per riferirsi ad un metodo di esame unidimensionale. Sono disponibili due opzioni: metodo A e metodo M. Nel metodo A il sensore si trova in una posizione fissa per registrare il segnale dell'eco nella direzione della radiazione. I segnali di eco sono rappresentati in forma unidimensionale, come segni di ampiezza sull'asse del tempo. Da qui, a proposito, il nome del metodo. Deriva dalla parola inglese ampiezza. In altre parole, il segnale riflesso forma una figura sullo schermo dell'indicatore sotto forma di un picco su una linea retta. Il picco iniziale della curva corrisponde al momento di generazione dell'impulso ultrasonico. I picchi ripetuti corrispondono agli echi provenienti dalle strutture anatomiche interne. L'ampiezza del segnale visualizzato sullo schermo caratterizza l'entità della riflessione (a seconda dell'impedenza) e il tempo di ritardo rispetto all'inizio della scansione caratterizza la profondità della disomogeneità, ovvero la distanza dalla superficie del corpo ai tessuti che riflettevano il segnale. Di conseguenza, il metodo unidimensionale fornisce informazioni sulle distanze tra gli strati di tessuto lungo il percorso dell'impulso ultrasonoro.

Il metodo A ha guadagnato una posizione forte nella diagnosi delle malattie del cervello, dell'organo della vista e del cuore. Nella clinica neurochirurgica viene utilizzata sotto il nome di ecoencefalografia per determinare le dimensioni dei ventricoli del cervello e la posizione delle strutture diencefaliche mediane. Lo spostamento o la scomparsa del picco corrispondente alle strutture della linea mediana indica la presenza di un focolaio patologico all'interno del cranio (tumore, ematoma, ascesso, ecc.). Lo stesso metodo, chiamato ecooftalmografia, viene utilizzato nella clinica delle malattie oculari per studiare la struttura del bulbo oculare, le opacità del vitreo, il distacco della retina o della coroide e per localizzare un corpo estraneo o un tumore nell'orbita. Nella clinica cardiologica, la struttura del cuore viene valutata mediante l'ecocardiografia. Ma qui usano una variazione del metodo A - il metodo M (dall'inglese motion - movimento).

Anche nel metodo M il sensore si trova in una posizione fissa. L'ampiezza del segnale eco durante la registrazione di un oggetto in movimento (cuore, vaso) cambia. Se si sposta leggermente l'ecogramma con ciascun impulso di sondaggio successivo, si ottiene un'immagine sotto forma di curva, chiamata ecogramma M. La frequenza di invio degli impulsi ultrasonici è elevata: circa 1000 al 1 s, e la durata dell'impulso è molto breve, solo 1 μs. Pertanto, il sensore funziona solo per lo 0,1% del tempo come emettitore e per il 99,9% come dispositivo ricevente. Il principio del metodo M è che gli impulsi di corrente elettrica generati nel sensore vengono trasmessi a un'unità elettronica per l'amplificazione e l'elaborazione, e quindi emessi al tubo a raggi catodici di un monitor video (ecocardiografia) o a un sistema di registrazione - un registratore (ecocardiografia).

2) Scansione ad ultrasuoni (ecografia)

La scansione ad ultrasuoni fornisce un'immagine bidimensionale degli organi. Questo metodo è noto anche come metodo B (dall'inglese bright - luminosità). L'essenza del metodo è spostare il raggio ultrasonoro lungo la superficie del corpo durante lo studio. Ciò garantisce che i segnali vengano registrati simultaneamente o in sequenza da molti punti dell'oggetto. La serie di segnali risultante serve a formare un'immagine. Appare sullo schermo indicatore e può essere registrato su carta o pellicola Polaroid. Questa immagine può essere studiata con l'occhio, oppure può essere sottoposta ad elaborazione matematica, determinando le dimensioni: area, perimetro, superficie e volume dell'organo studiato.

Durante la scansione ad ultrasuoni, la luminosità di ciascun punto luminoso sullo schermo indicatore dipende direttamente dall'intensità del segnale eco. Un forte segnale di eco produce un punto luminoso luminoso sullo schermo, mentre i segnali deboli producono varie sfumature di grigio, persino nero (sistema della scala di grigi). Sui dispositivi con tale indicatore, le pietre appaiono di un bianco brillante e le formazioni contenenti liquido appaiono nere.

La maggior parte delle installazioni ad ultrasuoni consente la scansione con un raggio di onde di diametro relativamente grande e con un frame rate elevato al secondo, quando il tempo di movimento del raggio ultrasonico è molto inferiore al periodo di movimento degli organi interni. Ciò consente l'osservazione diretta sullo schermo indicatore dei movimenti degli organi (contrazioni e rilasciamenti del cuore, movimenti respiratori degli organi, ecc.). Si dice che tali studi siano condotti in tempo reale (ricerca in tempo reale).

L'elemento più importante di uno scanner a ultrasuoni, che garantisce il funzionamento in tempo reale, è un'unità di memoria digitale intermedia. In esso, l'immagine ecografica viene convertita in digitale e si accumula man mano che i segnali vengono ricevuti dal sensore. Allo stesso tempo, l'immagine viene letta dalla memoria da un dispositivo speciale e presentata alla velocità richiesta sullo schermo televisivo. La memoria intermedia ha un altro scopo. Grazie ad esso, l'immagine ha un carattere di mezzitoni, lo stesso di una radiografia. Ma la gamma di gradazioni di grigio nella radiografia non supera 15-20 e nell'installazione ad ultrasuoni raggiunge i 64 livelli. La memoria digitale intermedia consente di fermare l'immagine di un organo in movimento, ovvero di scattare un “fermo immagine” e di studiarlo attentamente sullo schermo del monitor TV. Se necessario, questa immagine può essere catturata su pellicola o carta Polaroid. Puoi registrare i movimenti dell'organo su supporto magnetico: disco o nastro.

3) Dopplerografia

La dopplerografia è una delle tecniche strumentali più eleganti. Si basa sul principio Doppler. Si afferma: la frequenza del segnale eco riflesso da un oggetto in movimento è diversa dalla frequenza del segnale emesso. La sorgente delle onde ultrasoniche, come in qualsiasi installazione ad ultrasuoni, è un trasduttore ultrasonico. È immobile e forma uno stretto fascio di onde diretto all'organo in esame. Se questo organo si muove durante il processo di osservazione, la frequenza delle onde ultrasoniche che ritornano al trasduttore differisce dalla frequenza delle onde primarie. Se un oggetto si muove verso un sensore fermo, incontra più onde ultrasoniche nello stesso periodo di tempo. Se l'oggetto si allontana dal sensore, ci sono meno onde.

La dopplerografia è una metodica diagnostica ecografica basata sull'effetto Doppler. L'effetto Doppler è un cambiamento nella frequenza delle onde ultrasoniche percepite dal sensore, che si verifica a seguito del movimento dell'oggetto studiato rispetto al sensore.

Esistono due tipi di studi Doppler: continui e pulsati. Nel primo, la generazione delle onde ultrasoniche viene effettuata in modo continuo da un elemento piezocristallino, mentre la registrazione delle onde riflesse viene effettuata da un altro. Nell'unità elettronica del dispositivo vengono confrontate due frequenze di vibrazioni ultrasoniche: quelle dirette al paziente e quelle riflesse da lui. Dallo spostamento delle frequenze di queste oscillazioni viene giudicata la velocità di movimento delle strutture anatomiche. L'analisi dello spostamento di frequenza può essere eseguita acusticamente o utilizzando registratori.

L'ecografia Doppler continua è un metodo di ricerca semplice e accessibile. È più efficace in caso di flussi sanguigni elevati, che si verificano, ad esempio, nelle aree di restringimento dei vasi sanguigni. Tuttavia, questo metodo presenta uno svantaggio significativo. Un cambiamento nella frequenza del segnale riflesso si verifica non solo a causa del movimento del sangue nel vaso in esame, ma anche a causa di qualsiasi altra struttura in movimento che si verifica nel percorso dell'onda ultrasonica incidente. Pertanto, con l'aiuto dell'ecografia Doppler continua, viene determinata la velocità totale di movimento di questi oggetti.

La dopplerografia pulsata è esente da questo svantaggio. Permette di misurare la velocità in un'area del volume di controllo specificata dal medico. Le dimensioni di questo volume sono piccole - solo pochi millimetri di diametro, e la sua posizione può essere fissata arbitrariamente dal medico in base al compito specifico dello studio. In alcuni dispositivi, la velocità del flusso sanguigno può essere determinata simultaneamente in diversi volumi di controllo, fino a 10. Tali informazioni riflettono il quadro completo del flusso sanguigno nell'area studiata del corpo del paziente. Facciamo presente, a proposito, che lo studio della velocità del flusso sanguigno è talvolta chiamato fluorimetria ultrasonica.

I risultati di uno studio Doppler pulsato possono essere presentati al medico in tre modi: sotto forma di indicatori quantitativi della velocità del flusso sanguigno, sotto forma di curve e uditivi, cioè segnali tonali all'uscita del suono. L'emissione sonora consente di distinguere a orecchio un flusso sanguigno laminare, omogeneo e regolare, da un flusso sanguigno turbolento a vortice in un vaso patologicamente alterato. Quando registrato su carta, il flusso sanguigno laminare è caratterizzato da una curva sottile, mentre il flusso sanguigno vorticoso è mostrato da una curva ampia ed eterogenea.

Le maggiori capacità sono fornite dagli impianti per l'ecografia Doppler bidimensionale in tempo reale. Forniscono una tecnica speciale chiamata angiodinografia. In queste installazioni, attraverso complesse trasformazioni elettroniche, si ottiene la visualizzazione del flusso sanguigno nei vasi e nelle camere del cuore. In questo caso, il sangue che si muove verso il sensore è colorato di rosso e dal sensore di blu. L'intensità del colore aumenta con l'aumentare della velocità del flusso sanguigno. Le scansioni bidimensionali codificate a colori sono chiamate angiogrammi.

L'ecografia Doppler viene utilizzata clinicamente per studiare la forma, i contorni e i lumi dei vasi sanguigni. La parete fibrosa del vaso è un buon riflettore delle onde ultrasoniche ed è quindi chiaramente visibile negli ecografie. Ciò consente di rilevare il restringimento e la trombosi dei vasi sanguigni, le singole placche aterosclerotiche in essi contenute, i disturbi del flusso sanguigno e determinare lo stato della circolazione collaterale.

Negli ultimi anni è diventata particolarmente importante la combinazione di ecografia e dopplerografia (la cosiddetta ecografia duplex). Produce sia un'immagine dei vasi (informazioni anatomiche) sia una registrazione della curva del flusso sanguigno in essi (informazioni fisiologiche). Esiste la possibilità di ricerca diretta non invasiva per diagnosticare lesioni occlusive di vari vasi con valutazione simultanea del flusso sanguigno al loro interno. In questo modo monitorano il riempimento sanguigno della placenta, le contrazioni del cuore fetale, la direzione del flusso sanguigno nelle camere del cuore, determinano il flusso inverso del sangue nel sistema della vena porta, calcolano il grado di stenosi vascolare, eccetera.