Показания к применению ультразвукового исследования

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В 1880 году французские физики, братья Пьер и Поль Кюри, заметили, что при сжатии и растяжении кристалла кварца с двух сторон на его гранях, перпендикулярных направлению сжатия, появляются электрические заряды. Это явление было названо пьезоэлектричеством (от греческого «пьезо» – «давлю»), а материалы с такими свойствами – пьезоэлектриками. Позже это явление объяснили анизотропией  кристалла кварца – разные физические свойства вдоль разных граней.

Во время первой мировой войны французский исследователь Поль Ланжевен предложил использовать пьезоэлектрический эффект для обнаружения подводных лодок. Если пьезоэлектрик встречает на своем пути ультразвуковую волну от винта лодки, которая распространяется со скоростью 1460 км/с, то она сжимает его грани, и на них появляются электрические заряды. Сжимаясь и разжимаясь, кристалл как бы генерирует переменный электрический ток, который можно измерить чувствительными приборами. Если же к граням кристалла приложить переменное напряжение, он сам начнет колебаться, сжимаясь и разжимаясь с частотой переменного напряжения. Эти колебания кристалла передаются среде, граничащей с кристаллом (воздуху, воде, твердому телу). Так возникает ультразвуковая волна.

Ланжевен попробовал зарядить грани кварцевого кристалла электричеством от генератора переменного тока высокой частоты. При этом он заметил, что кристалл колеблется в такт изменению напряжения. (Рис. 001) Чтобы усилить эти колебания, ученый вложил между стальными листами-электродами не одну, а несколько пластинок и добился возникновения резонанса – резкого увеличения амплитуды колебаний. Эти исследования Ланжевена позволили создавать ультразвуковые излучатели различной частоты. Позже появились излучатели на основе титаната бария, а также других кристаллов и керамики, которые могут быть любой формы и размеров.

Попытки использования ультразвука в целях медицинской диагностики привели к появлению в 1937 году одномерной эхоэнцефалографии. Однако лишь в начале пятидесятых годов удалось получить ультразвуковое изображение внутренних органов и тканей человека. С этого момента ультразвуковая диагностика стала широко применяться в лучевой диагностике многих заболеваний и повреждений внутренних органов. В основном при распознавании патологических изменений органов и тканей используют ультразвук частотой от 500 кГц до 15 МГц. Звуковые волны такой частоты обладают способностью проходить через ткани организма, отражаясь от всех поверхностей, лежащих на границе тканей разного состава и плотности.

По физической сути можно выделить две разновидности ультразвукового исследования: ультразвуковая локация и ультразвуковое просвечивание. При ультразвуковой локации регистрируются импульсы ультразвука, отраженные от границы сред, имеющих различные акустические свойства. Перемещение датчика позволяет выявить размеры, форму и расположение исследуемого объекта. Ультразвуковое просвечивание основано на различном поглощении ультразвука разными тканями организма. При исследовании внутреннего органа в него направляют ультразвуковую волну определенной интенсивности и регистрируют интенсивность прошедшего сигнала датчиком, находящимся по другую сторону органа. По степени изменения интенсивности воспроизводится картина внутреннего строения сканируемого органа.

Принятый сигнал обрабатывается электронным устройством, результат выдается в виде кривой (эхограмма) или двухмерного изображения (т.н. сонограмма – ультразвуковая сканограмма).

Классификация аппаратов УЗИ:

1. В зависимости от функционального назначения приборы подразделяются на следующие основные типы:

ЭТС — эхотомоскопы (приборы, предназначенные, в основном, для исследования плода, органов брюшной полости и малого таза);

ЭКС — эхокардиоскопы (приборы, предназначенные для исследования сердца);

ЭЭС — эхоэнцелоскопы (приборы, предназначенные для исследования головного мозга);

ЭОС—эхоофтальмоскопы (приборы, предназначенные для исследования глаза).

2. В зависимости от времени получения диагностической информации приборы подразделяют на следующие группы:

С — статические;

Д — динамические;

К — комбинированные

 

 

1 БИОФИЗИКА УЛЬТРАЗВУКА

 

С точки зрения физики ультразвука ткани человеческого тела близки по своим свойствам жидкой среде, поэтому давление на них ультразвуковой волны может быть описано как сила, действующая на жидкость. Изменение давления в среде может происходить перпендикулярно в плоскости вибрации источника ультразвука. В этом случае волну называют продольной. В ультразвуковой диагностики основную информацию несут преимущественно

продольные волны. В твердых телах, например, в костях или металлах, возникают поперечные волны. Звуковые волны являются механическими по своей природе, так как в основе их лежит смещение частиц упругой среды от точки равновесия. Именно за счет упругости и происходит передача звуковой энергии через ткань. Упругость – это возможность объекта после сжатия или растяжения вновь приобретать свой размер и форму. Скорость распространения ультразвука зависит прежде всего от упругости и от плотности ткани. Чем больше плотность материала, тем медленнее должны распространяться в нем (при одинаковой упругости) ультразвуковые волны. Но к этому физическому параметру следует подходить с осторожностью. Скорость звука при прохождении его через разные среды биологического организма может быть различной, в таблице 1 представлены скорости распространения ультразвука в различных средах.

 

Материал	Скорость звука  (м*с-1)
Мягкие ткани (в среднем)	1540
Головной мозг	1541
Жир	1450
Печень	1549
Почка	1561
Мышцы	1585
Кости черепа	4080

 

 Таблица 1. Скорости распространения ультразвука в различных средах.

 

Для различных типов ультразвуковых исследований применяются разные виды ультразвуковых волн. Наиболее важными параметрами являются частота излучения, диаметр поверхности трандюссера и фокусировка ультразвукового пучка. В системах медицинской ультразвуковой диагностики обычно используются частоты 1; 1,6; 2,25; 3,5; 5 и 10 МГц. В аппаратах имеется возможность регулировать излучаемый и принимаемые сигналы, так же имеется возможность усилении я изображения эхосигналов. 

 

2 ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

 

Применение ультразвукового метода диагностики безболезненно и практически безвредно, так как не вызывает реакций тканей. Поэтому противопоказаний для ультразвукового исследования не существует. Благодаря своей безвредности и простоте ультразвуковой метод имеет все преимущества при обследовании детей и беременных.  Использование диагностического ультразвука в акушерской практике должно всегда быть основано на принципе - потенциальный риск допустим только при получении очевидной полезной информации. Вопросы безопасности ультразвуковых исследований изучаются на уровне международной ассоциации ультразвуковой диагностики в акушерстве и гинекологии. На сегодняшний день принято считать, что никаких отрицательных воздействий ультразвук не оказывает. Есть несколько предположений о том, что теоретически ультразвук обладает рядом отрицательных биологических эффектов. Но это касается только относительно нового доплеровского исследования. В том числе и так называемого цветового доплера, применяемого для оценки скорости кровотока у плода. Подобное исследование делается только с согласия пациента и только по показаниям. До настоящего времени пока нет ни одного сообщения о возникновении отрицательных эффектов у человека в результате ультразвукового обследования.  

3 ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

 

3.1 Подготовка к ультразвуковому исследованию

 

Подготовка к УЗИ органов малого таза (мочевой пузырь, матка, придатки у женщин):

• Исследование мочевого пузыря проводится при полном мочевом пузыре, поэтому необходимо не мочиться до исследования в течение 3-4 часов и выпить 1 л негазированной жидкости за 1 час до процедуры.
• Для трансвагинального УЗИ (влагалищным датчиком) специальная подготовка не требуется, это исследование используется, в том числе для определения беременности на ранних сроках.

 

Как подготовиться к УЗИ органов брюшной полости:

• За 2-3 дня до обследования рекомендуется перейти на бесшлаковую диету, исключить из рациона продукты, усиливающие газообразование в кишечнике (сырые овощи, богатые растительной клетчаткой, цельное молоко, черный хлеб, бобовые, газированные напитки, а также высококалорийные кондитерские изделия - пирожные, торты);
• Целесообразно в течение этого промежутка времени принимать ферментные препараты и энтеросорбенты (например, фестал, мезим-форте, активированный уголь или эспумизан по 1 таблетке 3 раза в день), которые помогут уменьшить проявления метеоризма;
• УЗИ органов брюшной полости необходимо проводить натощак, если исследование невозможно провести утром, допускается легкий завтрак;
• Не рекомендуется курить до исследования;
• Нельзя проводить исследование после гастроскопии, колоноскопии и гидроколонотерапии.

 

Подготовка к УЗИ молочных желез:

• Исследование молочных желез желательно проводить на 5-7 дни менструального цикла, считая с первого дня менструаций.

 

Подготовиться к УЗИ мочевого пузыря и простаты у мужчин:

• Исследование проводится при полном мочевом пузыре, поэтому необходимо не мочиться до исследования в течение 1-2 часов и выпить 1 л негазированной жидкости за 1 час до процедуры.
• Для трансректального исследования простаты (ТРУЗИ) специальная подготовка не требуется.

 

Подготовка к УЗИ щитовидной железы не требуется.

 

3.2 Показания к применению ультразвукового исследования

 

Показания для ультразвукового исследования органов брюшной полости:

• болевой синдром;
• потеря веса;
• нарушение стула;
• наличие желтухи;
• увеличение печени и селезенки;
• наличие патологических объемных образований;
• анемия и другие заболевания крови;
• аллергические заболевания;
• сахарный диабет;
• травматические повреждения;
• острые и хронические воспалительные процессы.

 

Показания для ультразвукового исследования органов мочевой системы:

• болевой синдром;
• патологические изменения в анализах мочи;
• дизурические расстройства;
• энурез;
• заболевания эндокринной системы;
• повышение артериального давления;
• наличие патологических объемных образований;
• врожденная патология наружных половых органов;
• травматические повреждения;
• острые и хронические воспалительные процессы.

 

Показания для ультразвукового исследования предстательной железы:

• болевой синдром;
• дизурические расстройства;
• наличие патологических объемных образований;
• воспалительные изменения.

 

Показания для ультразвукового исследования мошонки:

• болевой синдром;
• врожденная патология;
• наличие патологических объемных образований;
• травматические повреждения;
• воспалительные изменения.

 

Показания для ультразвукового исследования матки и придатков:

• болевой синдром;
• нарушения менструального цикла;
• заболевания эндокринной системы;
• маточные кровотечения;
• бесплодие;
• наличие патологических объемных образований;
• воспалительные изменения;
• подозрение врожденной патологии внутренних половых органов;
• состояние после оперативного лечения;
• наличие внутриматочных контрацептивов.

 

Показания для ультразвукового исследования беременности:

• установление факта и срока беременности;
• выявление патологии беременности;
• выявление пороков развития плода.

 

Показания для ультразвукового исследования молочных желез:

• болевой синдром;
• воспалительные изменения;
• наличие патологических объемных образований;
• травматические повреждения;
• оценка состояния силиконовых протезов.

 

Показания для ультразвукового исследования щитовидной железы, вилочковой железы, слюнных подчелюстных и околоушных желез:

• болевой синдром;
• увеличение органа в размерах;
• воспалительные изменения;
• наличие патологических объемных образований;
• избыточный вес;
• гипотрофия;
• тахикардия;
• увеличение регионарных лимфатических узлов.

 

Показания для ультразвукового исследования мягких тканей, мышц:

• болевой синдром;
• воспалительные изменения;
• наличие патологических объемных образований;
• травматические повреждения.