Большая медицинская энциклопедия

Помощник при лечении всех болезней и недугов

Главная
Симптомы болезней
Анатомия
Андрология
Болезни дыхания
Болезни крови
Гастроэнтерология
Гинекология
Дерматология
Детские болезни
Диагностика
Инфекционные болезни
Кардиология
Лекарства
Лекарственные растения
Лечение болезней
Неврология
Нетрадиционная медицина
Нефрология
Онкология
Ортопедия
Отоларингология
Отравления
Офтальмология
Первая помощь
Психология
Психиатрия
Стоматология
Травматология
Эндокринология
загрузка...
Методы диагностики болезнейЭхокардиография сердцаУльтразвук в медицине

Ультразвук в медицине

Первые попытки использования ультразвука в медицине относятся к 40-м — началу 50-х годов. Сначала он был применен для исследования головного мозга, затем — в кардиологии, акушерстве, онкологии и других областях медицины. В первое время ультразвуковая медицинская диагностика испробовала многие методы промышленной дефектоскопии, которая была уже достаточно развита. Сначала был применен «теневой метод», то есть просвечивание человеческого тела ультразвуковым лучом. Для диагностики пытались использовать промышленные ультразвуковые установки. Успехи метода на первых порах были скромными, поскольку ультразвуковое просвечивание мозга не могло дать четкой картины. Большая часть ультразвука при этом поглощалась костями черепа.

Только после первых проб импульсного эхолокационного метода в клинике началось быстрое и мощное развитие ультразвуковой диагностики.

В настоящее время большинство современных приборов для медицинской ультразвуковой диагностики основано на принципе импульсной ультразвуковой эхолокации.

В Советском Союзе первые ультразвуковые диагностические приборы для медицинских исследований были созданы в 60-х годах. Вначале это были громоздкие установки, которыми можно было пользоваться только в условиях стационара. Со временем они усовершенствовались и специализировались. Так, «Эхоскоп-8» предназначен для обнаружения опухолей и инородных тел, «Эхо-11» — для диагностики заболеваний головного мозга, переносной аппарат «Эхо-12», масса которого всего 10 кг, могут использовать врачи скорой помощи и санитарной авиации.

Основным рабочим инструментом эхографа является датчик, содержащий пьезоэлектрический преобразователь. Он выполняет функции как генератора ультразвуковых импульсов, так и приемника эхо-сигналов, отраженных от внутренних органов. Как правило, каждый датчик генерирует ультразвук одной определенной частоты. Обычно прибор снабжен различными датчиками с разными частотными характеристиками. Однако они отнюдь не равноценны. Чем короче волна, тем выше разрешающая способность датчика, то есть способность различать более мелкие детали объекта. Значит, высокочастотные датчики могут дать более подробную картину внутренних органов. В то же время чем больше частота, тем меньше проникающая способность ультразвука и тем большая часть его энергии поглощается тканями. Волны высокой частоты нередко не могут проникнуть в грудную клетку взрослого человека и достичь сердца. Из-за этого применение высокочастотных датчиков ограничено. Наилучший эффект они дают при исследовании маленьких детей. Другая категория больных, требующая специального подхода,— люди с избыточной массой тела. Толстый слой жировой ткани поглощает высокочастотный ультразвук. Приходится, жертвуя качеством исследования, использовать датчики с более низкой частотой.

Предотвратить затухание высокочастотного ультразвука можно было бы усилив его интенсивность. Но тогда возникнет опасность перегревания или даже повреждения тканей. Значит, этот путь неприемлем. При импульсной эхографии используют ультразвук интенсивностью не более 0,05 Вт/см кв.

Рабочие частоты ультразвука при диагностических исследованиях выбирают с учетом всех перечисленных факторов. Диапазон используемых ультразвуковых частот довольно широк: от 0,5 до 15 мГц. Самые низкие частоты - до 1 мГц применяют при исследовании головы, 1,5-3 мГц - в акушерстве и гинекологии и при изучении внутренних органов брюшной полости, 2-5 мГц — в кардиологии, самые высокие — от 5 до 15 мГц — в офтальмологии и при исследовании костно-суставного аппарата.

Когда ультразвуковой импульс, посланный датчиком прибора, проникает внутрь организма, он пересекает ряд границ между различными средами, отражаясь по-разному от этих границ.

Современные высокочувствительные приборы позволяют регистрировать отраженные сигналы от каждой из этих границ. Почти полное отражение ультразвуковых волн на границе между воздухом и мягкими тканями (99,95%) препятствует введению ультразвука внутрь тела через воздух. Чтобы устранить это препятствие, кожу в месте ее соприкосновения с датчиком смазывают специальным контактным гелем, а при его отсутствии — вазелиновым маслом или даже просто водой.

Для визуализации внутренних структур в ультразвуковых диагностических приборах использовались три вида развертки. Первой в хронологическом порядке была применена горизонтальная развертка, дающая одномерное изображение. Ультразвук при этом посылают в виде изолированного луча, который проникает в глубь тела, пересекая одну за другой внутренние структуры. От каждой из них часть ультразвуковых волн отражается и возвращается к ультразвуковому датчику-приемнику.

В первых диагностических приборах эхо-сигналы оставляли на экране след в виде всплесков, по амплитуде которых определяли удаленность и характер лоцируемых структур. Этот вид развертки получил название «А-тип» (от английского слова «amplitude» — амплитуда). В последующих поколениях приборов изображение было модифицировано: всплески эхо-сигналов превращались в светящиеся точки. Если структура расположена ближе к датчику, то точки вспыхивают ближе к верхнему краю экрана. И наоборот — чем она дальше, тем ниже на экране находятся соответствующие ей точки. Этот метод хорош для визуализации неподвижных внутренних органов. А сердце? Оно ведь все время находится в движении. Точки-отражения его движущихся структур будут все время «плясать» на экране то приближаясь, то удаляясь от основной линии. Но если их заставить одновременно с сокращениями сердца двигаться слева направо по экрану, то мы увидим уже не точки, а кривые. Это так называемая развертка структур во времени, которая была названа «М-тип» (от английского слова «motion» — движение). При ней неподвижный объект регистрируется в виде прямой линии, а колеблющиеся структуры— в виде волнистых линий, воспроизводящих их движения. Этот способ изображения широко применяется в кардиологической практике. Его обычно называют одномерной эхокардиографией.

В 1970-е годы был применен другой вид развертки, при которой от датчика посылается не один изолированный луч, а множество лучей, расходящихся под определенным углем. Тогда эхо-сигналы в совокупности образуют на экране сектор, а на нем — двухмерное изображение работающего органа, вернее, его сечение. Изображение состоит из светящихся точек различной яркости. Поэтому второе, часто встречающееся в специальной литературе, название этого вида регистрации изображения — «В-сканирование» (от английских слов «Brightness» — яркость и «scanning» — развертка). Еще этот метод называют ультразвуковой томографией, поскольку он позволяет получать изображение продольных и поперечных срезов органов и тканей, а в кардиологии — двухмерной эхокардиографией.

Для сканирования используют не только секторальные, но и линейные датчики. Секторальное сканирование чаще применяют для исследования сердца, а линейное, дающее плоскостное изображение,— для визуализации внутренних органов, расположенных в брюшной полости. Линейное сканирование наиболее широкое применение нашло в акушерстве, гастроэнтерологии, урологии.

В первых эхоскопах изображение, полученное на экране, можно было зафиксировать только посредством фотографирования или киносъемки. В современных приборах оно может быть зарегистрировано на видеомагнитофоне с последующим покадровым анализом записи, а также на тепловой или фоточувствительной бумаге. Встроенные в прибор ЭВМ помогают в улучшении качества изображения, выборе его вариантов, анализе полученной информации и ее математической обработке.

Безболезненность и безопасность эхографии для организма человека дают возможность проводить исследование многократно и получать данные о патологическом процессе и динамике.

При помощи ультразвуковой эхолокации можно увидеть внутренние органы, которые не удается рассмотреть при рентгеновском исследовании или удается — только после введения в них специальных контрастах веществ. Например, можно увидеть поджелудочную железу и печень и определить не только их очертание и размеры, но и состояние ткани. Специалист отличит, имеется ли у больного воспалительный процесс в этих органах, киста или абсцесс. Без введения контрастных веществ он может увидеть желчный пузырь, убедиться, есть в нем камни или нет, оценить изменения его стенок и функциональное состояние, проверить, имеются ли в желчных протоках камни, препятствующие оттоку желчи из печени. Метод ультразвуковой эхолокации позволяет исследовать почки, мочевой пузырь, мочевыводящие пути. Ценную информацию он дает также травматологам. При помощи ультразвукового остеометра можно выявить не только переломы и трещины костей, но и минимальные изменения костных структур при функциональном нарушении плотности костной ткани - остеопорозе. Эхография помогает выявить внутреннее кровотечение и кровоизлияние при закрытых травмах груди и живота. При этом при выпотевании жидкости в брюшную или плевральную полость ультразвук позволяет получить важные данные о количестве и локализации экссудата, а при закупорке крупных кровеносных сосудов — о местонахождении и величине тромбов и эмболов.

Офтальмологам он может помочь точно определить рефракцию глаза и длину его оси, «увидеть» глазное дно, скрытое помутневшим хрусталиком или бельмом на роговице.

При поражениях головного мозга ультразвуковая эхография служит признанным методом диагностики опухолей, абсцессов, травматических кровоизлияний, острых нарушений мозгового кровообращения, инсультов.

Эхография значительно упростила процесс акушерского исследования. С ее помощью определяют положение, размеры, массу плода, пол, пороки развития, количество плодов, соотношение тканевых структур и органов, состояние плаценты, сердцебиение. Все эти данные можно получить уже в ранние сроки беременности, а затем, периодически повторяя исследование, следить за развитием плода. На экране можно даже увидеть внутренние структуры сердца плода.

Хотя ультразвук в медицине используется для исследования многих внутренних органов, но только ультразвуковое исследование мозга и сердца выделены в отдельные дисциплины: эхоэнцефалографию и эхокардиографию. А если посмотреть количество публикаций, то по эхокардиографии их чуть не в 10 раз больше, чем по эхоэнцефалографии. Чем же объяснить такой исключительный интерес к ультразвуковой локации именно сердца? Вероятно тем, что сердце находится в постоянном движении, и подавляющее большинство эхокардиографических приемов и признаков связаны с анализом движения его различных структур — клапанов, стенок полостей сердца и стопок крупных сосудов. Поэтому получаемая информация здесь гораздо богаче, чем при исследовании неподвижных органов. Эти уникальные данные во многом способствовали развитию научных исследований в кардиологии. Большую ценность они представляют и для клиники. Сейчас пришло время, когда ультразвуковое исследование при постановке и уточнении диагноза заболеваний сердечно-сосудистой системы становится все более необходимым.

Итак, ультразвук в медицине нашел очень широкое применение, также ультразвук сегодня широко применяется в промышленности, в научных исследованиях, и с каждым годом находит все новые формы применения.

Мы в Контакте
Большая медицинская энциклопедия. Все права защищены. Размещение материалов сайта в интернете лишь с указанием активной ссылки
Рейтинг@Mail.ru