Ultrasonografija

Ultrasonografija
Klasifikacija i spoljašnji resursi
MKB-10	B?4
MKB-9-CM	88.7
MeSH	D014463

Ultrasonografija je neinvazivna dijagnostička metoda, u humanoj i veterinarskoj medicini, zasnovana na primeni ultrazvučnih talasa. Ultrazvučni talasi su talasi frekvencije iznad frekvencije čujnosti ljudskog uva. U medicinskoj dijagnostici koristi se ultrazvuk frekvencije između 3 i 10 MHz. U telu se ultrazvuk prvenstveno širi longitudinalnim talasima, kod kojih čestice tkiva titraju uzduž smera širenjem talasa. U današnjim medicinskim ultrazvučnim uređajima upotrebljavaju se informacije o vremenu i smeru povratka ultrazvuka i amplitudi reflektovanog ultrazvuka od tkiva i organa. Ostali podaci, poput faze i ugla rasejanja za sada se ne upotrebljavaju, mada su u svetu u toku istraživanja mogućnosti da se i ta svojstva ultrazvuka upotrebe za diferencijaciju tkiva.

Poslednjih godina, ultrasonografija (US) je postala važna metoda dijagnostike i procene aktivnosti mnogih vitalnih delova tela i organa, jer je jeftina i široko dostupna velikom broju ordinacija, ustanova, medicinskim i veterinarskim centrima. Ona omogućava prikaz mekih i šupljih organa, krvnih sudova, tetiva, zglobova i paraartikularnih struktura.

Pregled ultrazvukom je jednostavan, bezbolan, vizuelizira trenutno stanje struktura (u realnom vremenu), a pacijent pri tome nije izložen štetnom dejstvu jonizujućeg zračenja, što ultrasonografiju, kao dijagnostičku metodu, čini izuzetno korisnom u dečjem uzrastu, čak i više u odnosu na odraslu populaciju.

Razloga za masovnu primenu ultrasonografija ima više, na prvom mestu je njena neškodljvost (dosad nije dokazana štetnost ultrazvuka na sisare), što dopušta mogućnost ponavljanja pregleda bez opasnosti po zdravlje dece i odraslih osoba. Poseban značaj ultrasonografija ima u urgentnim stanjima, naročito kod traumatizovanih i teško pokretnih pacijenata.

Istorija

Otkriće pijezoelektričnog efekta od strane Pjera Kirija i njegovog brata Pola bilo je od velikog značaja za dalji razvoj ultrasonografije.

Doplerov sistem ultrasonografije zasnovana je na „Doplerovom efektu“ Kristijana Doplera

Prvi pokušaji medicinskih stručnjaka da zavire u unutrašnjost čovekovog tela i ispitaju izgled i stanje njegovih unutrašnjih šupljina i kanala, otpočeli su u prvoj polovini 19. veka. Ova priča o razvoju primenene ultrazvuka u medicini verovatno bi mogla da počne sa istorijom merenja udaljenosti pod vodom pomoću zvučnih talasa (ultrazvučnog oscilatora-sonara, koji je prvo korišćen u ratne svrhe i to za otkrivanje podmornica). Po toj logici ultrazvučni skeneri, koji rade pomoću zvučnih talasa, mogu se posmatrati kao jedan oblik „medicinskog“ ultrazvučnog oscilatora ili sonara, kojim se, umesto ispitivanja vodom ispunjenih šupljina, ispituje izgled i stanje unutrašnjih šupljina i kanala čovekovog organizma.

Veoma visoke frekvencije zvučnih talasa, iznad granica ljudskog sluha, otkrio je engleski naučnik Frensis Galton 1876. godine, pronalaskom zviždaljke za pse sa konstantnom zvučnom frekvencijom, nazvane po njemu „Galtonova zviždanjaka“.

Za dalja izučavanja visokofrekventnog ultrazvuka zaslužan je italijanski biolog Lazaro Spalanzani. On je ove osobine zvučnih talasa spoznao 1794. kod slepih miševa koji su leteli precizno u mraku koristeći eho-refleksiju zvučnih talasa visoke frekvencije (nečujni zvuk). Na osnovu ovih saznanja tokom 1826. švajcarski fizičar Žan-Danijel Koldon uspešno je koristio „podvodno zvono“ da odredi brzinu zvuka u vodama Ženevskog jezera.

Ultrazvučni aparat iz 1972.

U kasnim 1880-im, fizičari su radili u pravcu definisanja osnovnih zakona fizike zvučnih vibracija (talasa), njihovog prenosa, prostiranja i prelamanja. Jedan od njih bio je lord Rejli, u Engleskoj, koji je u čuvenom traktatu „The Theory of Sound“, objavljenom 1877, prvi opisao zvučni talas kao matematičku jednačinu, i time postavio osnove budućeg praktičnog rada u akustici.

Tokom 1880. godine Pjer Kiri i njegov brat Pol-Žak (Pierre i Paul-Jacques Curie) otkrili su pijezoelektrični efekat kristala kvarca, što će kasnije činiti osnovu za dalji razvoj i primenu ultrazvuka. Međutim, praktična primena ovog njihovog otkrića nije bilo moguće sve do razvoja elektronskog oscilatora s početka 20. veka, ili tačnije do 1917. godine, kada je Lanževen, služeći se inverznim pijezoelektričnim efektom i primenom ovog principa, konstruisao prvi ultrazvučni oscilator, na osnovu kojeg će se kasnije praviti i prvi ultrazvučni uređaji za medicinsku primenu.

Biološko delovanje ultrazvuka otkrili su Vud i Lomis 1927. godine, koji su dokazali da razlaganje eritrocita i smanjenje pokretljivosti miševa može nastati nakon izlaganja ultrazvučnim talasima visoke frekvencije (300 kHz) i visokog intenziteta. Takođe oni su 1927. objavili da određena jačina ultrazvuka ubija žabe i zmije za jedan minut.

Terapijska primena ultrazvuka počela je 1928. godine, ali su prvi rezultati objavljeni tek 1939. godine, u radovima o nekrozi tkiva bubrega kod zeca, hemolizom eritrocita in vitro (primenjena doza bila je 2 W/cm², a frekvencija 1 MHz).

Ultrazvučna energija, u medicinske svrhe, prvi put je primenjena od strane dr Džordža Ludviga (engl. George Döring Ludwig, 1922—1973) sa Mornaričkog instituta za medicinska istraživanja, Betesda (Merilend) krajem 1940. godine.

Godine 1942. Lin i Putnam uspešno su primenili ultrazvučne talase u lečenju bolesti mozga kod životinja. Nakon kraniotomije Wiliam Fry i Russell Mayers su ultrazvukom uništili delove bazalnih ganglija kod pacijenta koji je bolovao od Parkinsonove bolesti.

Englez rođen i školovan u SAD, Džon Vild (engl. John Wild, 1914—2009) prvi je upotrebio ultrazvuk za procenu debljine crevnog tkiva 1949. Na osnovu Vildovih ranih objavljenih radova o ultrazvuku on se često naziva i ocem dijagnostičke ultrasonografije u medicini.

Daljem razvoju kliničke primene ultrazvuka doprineo je i Raimar Pohlman koji je od 1938. godine neprestano razvijao kliničku primenu ultrazvuka u jednom institutu u Berlinu. Rezultate svoga rada Raimar je 1951. detaljno prikazo u knjizi koja je objedinila njegov rad i rad njegovih saradnika na polju fizike i primene ultrazvuka u medicinske svrhe.

Sledila je sve masovnija primena ultarazvučne terapije u medicini, od strane: Buchatala (1952) u Nemačkoj i Kuiwert-a i Harr-a 1955. godine u SAD. In vivo ili in vitro 50-ih godina 20. veka vršeni su eksperimenti kod karcinoma jetre, prostate i dojke.

Godine 1962, nakon dvogodišnjeg upornog rada, Džozef Holms, Vilijam Rajt i Ralf Majerdik razvili su prvi kontaktni B-mod skener. Njihov rad je podržan od strane engl. United States Public Health Service i Univerziteta u Koloradu. Rajt i Majerdik su ubrzo napustili univerzitet kako bi formirali kompaniju engl. Physionic Engineering Inc, koja je pokrenula proizvodnju prvog komercijalnog prenosnog kontaktnog B-mod skenera 1963. godine. To je bio početak masovne primene najpopularnijeg ultrazvučnog skenera.

Fizika zvuka

Talasno kretanje

Talasno kretanje je poremećaj ili oscilacija koja prenosi energiju kroz određenu sredinu, bez transporta neke supstance. U fizici talasnog kretanja razlikujemo elektromagnetne i mehaničke talase:

• Elektromagnetni talasi su talasi za čije prostiranje nije potrebna materijalna sredina, jer predstavljaju promenu električnog polja koje je praćeno promenom magnetnog polja. U elektromagnetne talase spadaju: svetlosni talasi, radiotalasi, ultraljubičasti i infracrveni talasi.
• Mehanički talasi nastaju prenošenjem oscilacija sa jedne na drugu česticu u određenom ritmu i oni izazivaju promene u materijalnoj sredini (voda, vazduh i čvrsta tela).

Mehanički talasi nastaju prenošenjem oscilacija sa jedne na drugu česticu u određenom pravcu. Oni mogu biti:

• Longitudinalni - ukoliko se pravac oscilovanja čestica poklapa sa pravcem prostiranja talasa
• Transverzalni - ako je oscilovanje čestica vertikalno na pravac prostiranja talasa. Ova vrsta talasa prostire se samo kroz čvrsta tela.

Prema načinu kretanja kroz određenu sredinu talas se može javiti kao:

• Pulsni talas - koji se kao izolovani poremećaj, u vidu pulsa, kreće kroz neku sredinu
• Kontinuirani talas - koji se periodično prostire u toku nekog vremena (tj. kontinuirani talasi se periodično ponavljaju u prostoru i vremenu).

Zvučni talasi

Zvučni talasi predstavljaju mehaničke longitudinalne talase. Oni se prostiru kroz sve sredine (čvrstu, tečnu i gasovitu). Ljudsko uvo u stanju je da registruje zvučne talase čiji je frekventni opseg 20-20.000 Hz. Ispod ovog opsega (<20 Hz) zvučni talasi pripadaju oblasti infrazvuka. Talasi iznad frekventnog opsega za ljudsko uvo (>20.000 Hz) pripadaju oblasti ultrazvuka.

Ultrazvučni talasi

Karakteristika ultrazvučnih talasa je velika energija, koja raste sa porastom frekvencije. Kako se kroz materijalnu sredinu zvuk širi predajom mehaničke energije od čestice do čestice, to za posledicu ima nastajanje oscilovanja čestica oko njihovog ravnotežnog položaja.

Za medicinu je od posebnog značaja longitudinalni način širenja talasa, jer se u mekim tkivima talasi uglavnom šire na taj način. Tokom interakcije ultazvučnih talasa sa sredinom kroz koju prolaze nastaju različiti efekti: refleksija, transmisija i rasejanja ultrazvučnih talasa.

Snop ultrazvučnog talasa koji se šalje ka unutrašnjosti tela ograničen je kako po širini tako i po dubini prodiranja. Delovi organizma kroz koje se talas prostire ne predstavljaju idealnu materijalnu sredinu i zato apsorbuju samo deo ultrazvučne energije. To su pozitivni efekti ultrazvuka koji se mogu koristiti u ultrazvučnoj terapiji.

Pri prolasku ultrazvuka kroz homogenu sredinu dolazi do slabljenja njegovog intenziteta, koji se karakteriše koeficijentom atenuacije i odvija se po eksponencijalnom zakonu. Pri širenju ultrazvučnog snopa, njegovom divergencijom, dolazi do preraspodele energije, od centra ka periferiji, što dovodi do slabljenja ultrazvučnog snopa po centralnoj osi. Za tačkasti izvor, intenzitet opada sa kvadratom rastojanja. Ako se u sredini kroz koju se kreće ultrazvučni talas nalazi i neka nehomogenost, dolazi do rasejavanja snopa, što dodatno slabi njegov intenzitet i utiče na kvalitet fokusiranja u tkivima.

Tokom kretanja ultrazvuka kroz homogenu sredinu dolazi do slabljenja njegovog intenziteta, koji se karakteriše koeficijentom atenuacije α (po eksponencijalnom zakonu). Veći koeficijent atenuacije rezultuje većim slabljenjem ultrazvuka, odnosno njegov domet je manji. Takođe domet ultrazvuka zavisi i od učestalosti ili frekvencije. Ultrazvuk veće frekvencije više se apsorbuje i domet mu je manji. Apsorpcija u mekim tkivima raste približno linearno sa frekvencijom u oblasti od 0,5 do 10 MHz.

Tabela 1:

Sredina	Brzina zvuka $c$ u m/s	Učestalost $Z$ u kg/m²s	Gustina $\rho$ u kg/m³
Vazduh	340	410	1,2
Mast (voda) Mozak (mišići)	1500	1,5·106	1000
Kost (kompaktna)	3600	6·106	1700

U dijagnostičkoj ultrasonografiji ove vrednosti parametara zvuka su zajedničke:

• Frekvencija ultrazvuka: $f=1\ldots 40\,\mathrm {MHz}$
• Prosečni intenzitet: $J=100{\tfrac {\mathrm {mW} }{\mathrm {cm} ^{2}}}$
• Srednja vrednost pritiska (u poređenju sa normalnim pritiskom): $\Delta p<0{,}6\cdot 10^{5}\,\mathrm {Pa}$.

Kada ultrazvuk naiđe na granicu dve homogene sredine različitih akustičnih impedanci, deo ultrazvučnog snopa se vraća u sredinu iz koje dolazi (refleksija), dok drugi deo prelazi u drugu sredinu (transmisija). Odnos reflektovanog i transmitovanog dela talasa prvenstveno će zavisiti od odnosa akustičnih impedanci. Sa povećanjem razlike ovih impedanci povećava se energija reflektovanog dela, a smanjuje energija transmitovanog dela snopa.

Doplerov efekat

Doplerov efekat: frekvencija talasa je veća u smeru kretanja emitera.

Primena Doplerovog efekata u praćenju eritrocita u pokretu

Ova pojava je nazvana po naučniku koji je ovaj efekat opisao. Doplerov efekat je pojava da usled relativnog kretanja prijemnika ili izvora dolazi do menjanja frekvencije talasa. Ako se prijemnik i predajnik kreću jedan ka drugom (tj. približavaju), frekvencija se pomera naviše (raste), a ako se prijemnik i predajnik kreću jedan od drugog (tj. udaljavaju), frekvencija se pomera naniže (opada). Razlika emitovane i primljene frekvencije naziva se Doplerovo pomeranje, i upravo je proporcionalna brzini približavanja ili udaljavanja predajnika i prijemnika.

U medicini se Doplerov efekat primenjuje tako da se ultrazvuk usmerava na pokretne reflektore (obično eritrocite u pokretu) i meri se razlika emitovane i reflektovane frekvencije, iz koje se može odrediti brzina i karakteristike protoka krvi i stanje u krvnim sudovima.

„ Važno je znati da Doplerov efekat postoji samo ako se zbog kretanja menja rastojanje primopredajnika i reflektora. To znači da nema Doplerovog pomeranja ako je kretanje pod pravim uglom na ultrazvučni snop. Kretanje pod nekim drugim uglom mora se uzeti u obzir odgovarajućim proračunom. ”

Vrste i princip rada ultrasonografa

Vrste

Ultrasonograf novije generacije

U savremenoj dijagnostici primenjuju se tri tipa uređaja za ultrazvučnu dijagnostiku:

Impulsni ehoskop

Ovaj tip aparata namenjen je za prikaz slojevitih slika unutrašnjosti tela.

Ehoskop

Koji radi na principu Doplerovog efekta Ovaj aparat je namenjen za prikaz i merenje pokreta različitih struktura u telu (srčani zalisci, protok krvi),

Kombinovani tip ehoskopa

Ova vrsta aparata u sebi objedinjava funkcije prethodna dva tipa uređaja.

Princip rada

Aparat za dobijanje ultrazvuka sastoji se od generatora i aplikatora. Generator proizvodi električne oscilacije različitog napona i frekvencije koje se uz pomoć pijezoelektričnog elementa konvertuju u aplikatoru u mehaničke (ultrazvučne) oscilacije. Potom ultrazvučni ehoskop u unutrašnjost tela šalje kratke visokofrekventne ultrazvučne impulse (frekvencije između 2 i 10 MHz, trajanja manje od 1 µs) i, na osnovu vremena potrebnog za povratak reflektovanog signala, određuju položaj struktura u telu koje su odbile ultrazvučni impuls. Sam proces rada je pod kontrolom računarskog programa u mikroprocesoru aparata. Signal iz sonde obrađuje se u kompjuteru i u obliku slike prikazuje na ekranu.

U načelu uređaj funkcioniše tako da se prema programu digitalnog računara aktivira puls-generator, koji električne impulse, preko upravljačke jedinice (za usmeravanje i fokusiranje), prenosi na pretvarač u sondi. Električnim impulsom u pijezoelktričnoj pretvaračkoj sondi nastaju kratke visokofrekventne mehaničke vibracije, od više stotina do više hiljada puta u sekundi. Tako nastale ultrazvučne oscilacije sonda prenosi u telo. Odjeci oscilacija iz tela primaju se istom sondom, i u posebnom delu uređaja (pojačalu za kompenzaciju), pojačavaju, kompenzuju, pamte u memoriji i prikazuju na sistemu za prikaz (televizijskom monitoru). U toku rada sa uređajem lekar ili veterinar mora sam da podesi pojačalo za kompenzaciju tako da kompenzuje prigušenja ultrazvuka u području tela koje pretražuje.

Shematizovan prikaz osnovnih delova i načina rada ehosonoskopa

Konstrukcija

Ultrasonograf, kao visoko sofisticirani dijagnostički aparat, u osnovi se sastoji od:

• sonde,
• odašiljačkog puls generatora,
• pojačala za kompenzaciju,
• upravljačke jedinice za fokusiranje,
• digitalnog procesora i
• sistema za prikaz (monitora i štampača).

Pretvarač ultrazvučnog snopa

Pretvarač je deo ultrazvučnog aparata koji električne signale pretvara u mehaničke (ultrazvučne visokofrekventne vibracije, više stotina do više hiljada u sekundi) i obratno. Učestalost ili frekvencija aparata određuje se karakteristikama pijezolektričnih pločica.

Kada se, nakon aktiviranja pretvarača, sonda prisloni uz telo, njene pijezoelektrične pločice kroz telo šalje ultrazvučni snop, koji nema jednoličan intenzitet ultrazvuka po svojem poprečnom preseku. Ako je snop fokusiran, onda je on u području žarišta sužen. Što je snop uži, to je bočno razlučivanje (poprečno na snop) bolje.

Po emitovanju talasa iz sonde unutrašnjost tela u vidu eha (odjeka) ​​vraća reflektovani (odbijeni) signal koji na sondi izaziva električni naboj koji se nakon obrade u računaru ehoskopa prikazuje na ekranu osciloskopa ili televizijskom monitoru u obliku impulsa ili u vidu svetlih tačaka koje prikazuju reflektovane površine u dvodimenzionalnoj slici. U zavisnosti od amplitude reflektovanih talasa tačkice na ekranu će biti svetlije ili tamnije. Ova dva vida oslikavanja su A-sken i B-sken .

A-sken (prikaz)

To je jednodimenzionalan prikaz reflektovanih talasa duž centralne ose ultrazvučnog snopa. A-sken metod je sve manje u upotrebi u medicinskoj dijagnostici i uglavnom se koristi u oftalmologiji za merenje dimenzija struktura oka (npr. dioptrija sočiva naočara za korekciju vida), i za otkrivanje tumora mozga.

B-sken (prikaz)

Ovaj tip prikaza koristi se za stvaranje dvodimenzionalne slike spajanjem tačaka koje predstavljaju reflektovane talase.

U neposrednoj blizini pretvarača snop je neravnomeran zbog interferencije, to je tzv. blisko polje, koje na većim udaljenostima monotono opada (daleko polje). Ultrazvučni talasi se fokusiraju posebnim sočivima, ultrazvučnim ogledalima i elektronski kašnjenjem aktiviranja višestrukih pretvarača. Kako je elektronsko fokusiranje fleksibilno, moguće ga je fokusom pozicionirati na određeno mesto (prema potrebi), dok je fokus sočiva ili ogledala fiksan.

Tokom pregleda plitkih organa (štitne žlezde, dojke, oka), neravnomernost bliskog polja može smetati, i zato se između sonde i tela stavljaju kupke za rastojanje (u improvizaciji to može biti hirurška rukavica ispunjena vodom).

Ultrazvučne sonde i sistemi pretraživanja

Ultrazvučne sonde

Medicinska ultrazvučna sonda (ehoskopska sonda) prislanja se uz telo pacijenta i sadrži jedan ili više ultrazvučnih pretvarača. U većini slučajeva, ova sonda automatski (najčešće brže od tromosti oka), pretražuje unutrašnjost tela (brzinom od oko 20 slika u sekundi).

Svi tipovi sondi imaju svoje područje primene i upotrebe u praksi. Linearne sonde su najjeftinije i mogu se upotrebljavati na svim mestima gde je pristupni „prozor“ u telo dovoljno velik. Ako je akustički prozor uzak, ili se mora pretraživati u stranu, onda lekar primenjuje sektorsko pretraživanje (sektorsku sondu). U ispitivanju plitkih organa, interferencijska područja u blizini sonde (blisko polje) negativno utiču na kvalitet slike, pa treba upotrebiti „odstojnu stazu“ (sloj vode ili gela). Tako stvoreni sloj pomoći će u izbegavanju mehurića vazduha na putu talasima.

Konveksne sonde

Ovaj sistem nosi naziv konveksni niz i razlikuje se od linearne sonde po tome što su trakasti pretvarači smešteni na zakrivljenoj površini, obično luku, pa se dobija način pretraživanja između sektorskog i pravouglog. Pored ovih sistema postoji još i tzv. fazno upravljani pretvarač, koji je konstruisan poput linearnog, ali su trakasti pretvarači smešteni na vrlo uskom prostoru (1 do 2 cm), tako da se upravljanje smerom snopa vrši pomoću kašnjenja u vremenu aktiviranja pojedinih pretvarača.

Linearne sonde

Linearne sonde sadrže linearni niz pretvarača. Oko 64 pretvarača u obliku trake smešteno je jedan do drugog na dužini 5 do 10 cm. Svaki od tih pretvarača može se posebno aktivirati putem svojeg kabla. Ako želimo dobro usmereni snop, pretvarač mora biti znatno veći od talasne dužine, pa se stoga u radu aktiviraju grupe pretvarača, na primer prvo pretvarači 1 do 10, potom pretvarači 2 do 11, potom 3 do 12, i tako do kraja sonde, i grupe 55 do 64. Takvim rasporedom se dobija efekat kao da je pretvarač širine 10 elemenata pomeran uzduž linearne sonde. Kod ove se sonde u jednoj ravni primenjuje elektronsko fokusiranje, a u drugoj (popreko na ravan pretraživanja) koristi se fokusiranje sočivom.

Sektorske sonde

U praksi se koriste dve vrste sektorskih sondi. Obe vrste ovih sondi daju približno trouglasti format slike, i zato se nazivaju sektorskim sondama.

• Prva vrsta — ima rotirajući mehanički sektorski pretvarač, u kojoj je nekoliko pretvarača smešteno na obodu valjka koji se okreće. Kad neki od pretvarača dospe ispred akustičkog prozora koji je usmeren prema telu, onda se aktivira i stvara sliku. U sledećoj fazi to se isto događa sa sledećim pretvaračem itd. Pojedine slike se međusobno preklapaju.
• Druga vrsta — ima pretvarač koji se njišućim pokretima pokreće i pretražuje unutrašnjost tela.

Sonda sa prstenastim pretvaračem i njišućim ogledalom

Ove sonde imaju pretvarač sastavljen od koncentričnih prstenova koji se mogu nezavisno aktivirati, i kojim se može ostvariti elektronsko fokusiranje. Pretraživanje unutrašnjosti tela vrši se pokretnim ogledalom.

Kompenzacija prigušivanja i siva skala

Ultrazvuk se apsorbuje i raspršuje u telu, pa su njegovi odjeci od dubljih struktura u telu slabiji nego odjeci struktura bližih površini. Kako je za dijagnostiku važno da se jednaki reflektori prikažu jednakima na slici, prigušenje se mora kompenzovati elektronskim putem. Zbog toga se u kopmenzacionom pojačalu više pojačavaju odjeci od dubljih struktura, nego oni od plićih. Razlika u pojačanju za dublje i pliće strukture može se menjati spoljnim kontrolama i bitno je da lekar ili veterinar zna kako i zašto to radi. Ako je tkivo više apsorbirajuće, mora se razlika pojačanja prednjih i zadnjih odjeka učiniti većom. Pored toga, postoji još i mogućnost da se menja ukupno pojačanje, dakle u jednakoj meri za prednje i zadnje odjeke.

Posebno je moguće upravljati i rasponom veličina odjeka koji se na ekranu prikazuju „sivom skalom“. Jači se odjeci prikazuju svetlijim, a slabiji tamnijim tačkama. Taj se raspon naziva dinamika prikazima, i što je dinamika veća, slika je plastičnije. Slika uže dinamike je kontrastnija i pogodnija za geometrijska merenja.

Dopler sistemi

Dopler sonografija karotidne arterije

Na principu Doplerovog efekta ehosonografi se primenjuju za merenje brzine protoka krvi na nekoliko načina.

Kontinuirano

Kod ovo sistema ultrazvuk se može kontinuirano ili u kratkim impulsima emitovati i primati. Ako se ultrazvuk emituje kontinuirano, sistem odlično meri sve brzine, ali nema dubinskog razlučivanja.

Impulsno

Ako se upotrebljava impulsni način slanja talasa, onda nastaje dubinsko razdvajanje (možemo birati krvne sudove po dubini), pri čemu treba imati u vidu da su moguće velike greške u merenju velikih brzina duboko u telu.

Rezultati merenja se prikazuju spektrima na kojima je na ordinati prikazan Doplerov pomak, a na apscisi tekuće vreme. Iz nastalog spektra mogu se izračunati apsolutne brzine protoka, ako se prepozna ugao između snopa ultrazvuka i protoka. Ako taj ugao nije poznat, a nije blizu 90°, kad merenje nije moguće, ipak se mogu dobiti važni podaci o otporu i elastičnosti krvnog sistema (za šta su definisani posebni relativni indeksi).

Ako se za Doplerovo merenje primene dvodimenzionalno raspoređeni impulsi, moguće je dobiti dvodimenzionalni semikvantitativni prikaz protoka kodiran u bojama (npr. protok prema sondi se prikazuje tonovima crvene boje, a protok od sonde tonovima plave boje) Ovaj sistem u boji znatno olakšava i ubrzava dijagnostičaru snalaženje tokom merenja protoka.

Vrste ultrasonografije

Ultrasonografija srca

Ultrasonografija krvnih sudova vrata

Ultasonografija srcaili ehokardiografska srčanog sistema je veoma važna i sasvim pristupačna dijagnostička metoda. U nekim slučajevima, metoda je postala „zlatni standard", koji omogućava brže i jednostavnije utvrđivanje dijagnoze.

Pored toga, metoda dozvoljava otkrivanje skrivene srčane slabosti, koja se ne manifestuje tokom intenzivnog fizičkog napora.

Podaci o ehokardiografiji (normalne vrednosti) mogu se razlikovati u zavisnosti od postavljenih standarda pojedinih medicinskih udruženja.

Ovom ultrazvučnom metodom može se odrediti:

• veličina srca,
• stanje srčanih komora i pretkomora,
• stanje srćanih atrija;
• debljina srčanog zida,
• struktura srčanog tkiva;
• ritam otkucaja srca.

Ultrasonografija krvnih sudova (arterija i vena) vrata, ruku i nogu, trbušne aorte, bubrežnih arterija

Primeri ultarsonografije.
Simptom niske bisera na dopleru u boji kod 51 godinu stare žene sa manjim promena na unutrašnjoj karotidnoj arteriji kod FMD
Leva unutrašnje karotidne arterija žene stare 53 god. koja pati od migrene (tipične promene za FMD)
Isti slučaj; doplera kome se vidi suženje leve arterije (oko 70%).
Desna unutrašnja karotidna arterije kod istog bolesnika
Izraženo suženje unutrašnje karotidne arterije žene stare 52 godine koja pati od povremenih tranzitornih ishemijskih ataka.

Ultrasonografija u ginekologiji

Indikaciono polje ultrasonografije u ginekologiji je:

• Pregled uterusa i ovarijuma
• Dijagnoza uterusnih i ovarijalnih tumora sa merenjem protoka
• Dijagnoza inflamatornih procesa na tubama i u maloj karlici
• Praćenje ovulacije, aspiracija folikula
• Primena metoda asistirane reprodukcije pod kontrolom UZ

Ultrasonografija grudnog koša

Ultrasonografija grudnog koša je jednostavna, brza i pouzdana metoda koja se danas još uvek najčešće primenjuje u dijagnostici radiografski nejasnih zasenčenja. Primena ultrasonografske dijagnostike kod nepokretnih pacijenta čini je metodom izbora u jedinici intenzivne nege na odeljenjima grudne hirurgije i pulmologije.

Vrednost ultrasonografskog nalaza grudnog koša je validna za kliničara jer ultrazvukom mogu jasno da se izdiferenciraju promene na pleuri od promena u plućima, može da se proceni karakter slobodne ili inkapsulirane intrapleuralne tečne kolekcije i mogu da se definišu i razdvoje solidne od cističnih lezija u svim strukturama grudnog koša dostupnim ispitivanju. Na taj način se u pojedinim slučajevima izbegava primena agresivnijih procedura.

Biopsije i drenaže organa u grudnoj duplji koje se izvode pod kontrolom ultrazvuka omogućuju pouzdane dijagnostičke informacije uz neznatan rizik od razvoja komplikacija.

Ultrasonografija limfnih čvorova

Ultrasonografijom se ne mogu videti zdravi limfni čvorovi, već samo uvećani. Različiti ultrazvučni kriterijumi limfnog čvora pomažu u diferencijalnoj dijagnozi porekla uvećanja limfnog čvora. Ultrasonografija je prva metoda u dijagnostičkom algoritmu malignih limfnih čvorova npr. na vratu. Prednosti ove metode se ogledaju u njenoj širokoj dostupnosti, odsustvu jonizujućeg zračenja, neškodljivosti i ponovljivosti.

Na ultrazvučnoj slici limfni čvorovi koji su reaktivno (zapaljenjski) uvećani uočavaju se kao hipoehogene ili anehogene dobro ograničene mase. Metastatski izmenjeni čvorovi se slično prikazuju, s tim što su polja nekroze unutar čvora hipoehogena, dok keratin iz tumora ima hiperehogeni izgled. Međutim, hiperehogenost u limfnom čvoru može se javiti i usled prisustva metaplaznog masnog tkiva. Prisustvo hilarnog eha u limfnom čvoru ukazuje na njegovu reaktivnu izmenjenost, a njegova odsutnost na malignu izmenjenost.

Glavni nedostatak ove metode je što može da prikaže samo površne strukture do dubine od 4-6 cm, tako da duboko lokalizovani limfni čvorovi nisu dostupni pregledu, kao ni većina primarnih tumora.

Ultrasonografija dojki

Prvo indikaciono područje ultrasonografija bila je diferencijalna dijagnoza palpabilnih i mamografski pozitivnih promena na dojkama. Tu je ultrasonografija pokazala efikasnost od 96-100% u diferencijaciji cističnih od solidnih tumora. Ultrasonografija može da izvrši diferencijaciju benignih i malignih solidnih promena, ali mu je bezbednost tada manja.

Ultrasonografija se ne može koristiti kao zamena za mamografiju, već samo kao njena dopunska metoda.

Ultrasonografija zglobova

Ultrasonografija intraartikularnih promena kod nosećih zglobova ima dijagnostički značaj, jer može sepratiti i evolutivnost promena kao i efekat medikamentozne sam fizikalne terapije. Za pregled površinskih struktura koriste se linearne sonde, visoke frekvence. Veća frekvenca omogućava sam veću prostornu rezoluciju, ali je dubina penetracije smanjena. Zbog toga se za pregled dubljih struktura, kao sto je kuk, koriste sonda od 5 MHz, dok se za pregled kolena i skočnog zgloba koriste sonde, 8-13 MHz.

Ultrasonografija zglobova kod reumatoidnog artritisa

Prednosti ultrasonografije u dijagnostici promena kod nosećih zglobova su:

• Brz, jednostavan i jeftin metod pogleda koja može često da se ponavlja, jer nema jonizujućeg zračenja.
• Veoma dobra podudarnost sa MR U cilju otkrivanja prisustva osteofita, merenja veličine izliva i debljine zglobne hrskavice.
• Omogućava vizuelizaciju u više ravni, kao i upoređivanje sa suprotnom stranom.
• Dinamski karakter pogleda sa izvođenjem pokreta obolelih ekstremiteta
• Korišćenje provokativnih manevara ucilju dijagnostike suptilnih promena.
• Velika korist za vođenja igle kod punkcije izliva, što omogućava vizuelnu kontrolu distribucije leka (kortikosteroidi, hijaluronska kiselina).
• Mogućnost gradaciji zapaljenjskih promena Dopler sonografijom.

Mane ultrasonografije u dijagnostici promena kod nosećih zglobova su:

• Zahteva dobro znanje sonografiste
• Senke kostiju onemogućavaju vizuelizaciju.
• Otežan pregled zglobova koji se ispituju, kod bolesnika sa kontrakturama, gojaznih, sa prisutnim ranama, zavojima ili gipsom.

Ultrasonografija bubrega

Ultrasonografija bubrega je jednostavni pregled, za koji nije potrebna priprema pacijenta. Može da se izvodi u spinalnom dekubitusu bolesnika, sa varijantama u lateralnom i dorzalnom pristupu.

• Osnovni (neophodan) nalaz su konture, dimenzije, pokretljivost organa, stanje parenhima, stanje sinusa, stanje pijelokaliksnog sistema sa proksimalnim ureterom
• Poželjno je i stanje odnosa okolnih organa.

Ultrazvuk bubrega može da posluži u dijagnostici agenezije ili ektopije bubrega, ili se u ovakvim slučajevima moraju tražiti i dopunske dijagnostičke metode. Veoma lako se uočavaju cistične promene. Kod policistične bolesti, ultrazvuk je sredstvo za definitivnu dijagnozu.

Renalna staza mokraće takođe, se lako uočava kao izražena dilatacija pijelona, pijelokaliksnog sistema ili proksimalnog uretera, koji se u situacijama staze može da uočiti jr se proteže do gornjih segmenta. U situacijama kada postoji hidroureter, promena može da se sagledava u većoj dužini. Kada je staza izražena, odnosno previše traje, tada je reč o hidronefrozi. U situacijama sa hidronefrozom uvek treba meriti debljinu parenhima (koja je normalno 20-25 mm) i upoređivati nalaz sa suprotnom stranom.

Tumori urotela, u ranijim stadijima razvoja, kada su lokalizovani u bubregu, teže se uočavaju ukoliko nema zastojnih promena. Međutim, tumori parenhima, naročito ukoliko su veći od 2 cm, veoma se lako detektuju, kao izoehogene solidne promene parenhima, jasno ograničene, ponekad sa jasnom hipervaskularizacijom. Takođe mogu se uočiti uvećani limfni čvorovi, ukoliko ih ima. Smatra se da je rana detekcija ovih tumora uvela revoluciju u svakodnevnu upotrebom ultrazvučnu dijagnostiku tumora bubrežnog parenhima.

Kalkuloza bubrega veoma se lako otkriva na ultrazvuku. Moguće je detektovati mikrolitijazu, kao i uratnu litijazu, koja je neprimećena na rendgenu. Takođe, lako se postavlja dijagnoza apscesa, pionefroze, kaverne i sl. U situacijama kada postoji gnojenje, tj. formiran piogeni sadržaj, on se lako diferencira od sadržaja manje gustine-mokraže, limfe i sl. Ponekad nije moguće razlikovati gnoj od krvnih koaguluma, ali se nalazi mogu upotpuniti podacima drugih testova.

Fetalna ultrasonografija

Ultrasonografija fetusa starog 12 nedelja

Ultrazvučnim pregledom tokom trudnoće (fetalnom ultrasonografijom) dobija se u realnom vremenu slika ploda, posteljice i plodove vode na ekranu ultrazvučnog aparata u crno-beloj boji ili u koloru.

Ovaj pregled predstavlja prvi vizuelni kontakt majke sa plodom i ostavlja neizbrisiv trag u njenom sećanju na trudnoću, a nakon pregleda može dobiti i sliku ili snimak ploda za porodični album.

Kako fetalna ultrasonografija nije radiološka metoda zasnovana na zračenju rendgenskim zracima, ona ne može ugroziti plod. A zahvaljujući ultrasonografiji akušer je u mogućnosti da dobije mnogo korisnih informacija o fetusu, da dijagnostikuje probleme ili da prati rast i razvoj ploda (meri debljinu kože bebinog vratnog nabora i nivo hormona u krvi majke i tako u prvom trimestru trudnoće otkrije rizik od Daunovog sindroma, i drugih urođenih anomalija.

Ultazvukom vođene biopsije

Ultrazvukom vođene biopsije dobijaju sve više na značaju zbog jednostavnosti procedure i mogućnosti da se izbegne štetno delovanje rendgenskog zračenja. U realnom vremenu ultrazvučnim navođenjem igle određuje se najkraći put od kože pa do željenog mesta za punkciju. Pored toga, zbog mogućnosti praćenja vrha igle tokom cele intervencije, materijal se uzima sa najpovoljnijeg mesta, izbegavajući istovremeno ulaz u vazdušasta tkiva, npr. pluća, i nastanak pneumotoraksa. Biopsija se izvodi bez posebne pripreme i kod nepokretnih bolesnika.

Nedostaci ultrasonografije

Nedostatak ultrasonografije leži i u činjenici da se radi o metodi izrazito zavisnoj o individualnom znanju kliničara (subjektivnost pregleda), što znači da postoje velike razlike u interpretaciji nalaza (interobserver variability). Isto tako postoje razlike i u prikazu prokrvljenosti i u kvalitetu snimka između pojedinih US uređaja. Npr. pojačana prokrvljenost u jednom zglobu, koja se jasno vidi na uređaju najviše klase, ne mora se uočiti na uređaju srednje ili niže klase, koji nema odgovarajući softver za niske protoke. Iz tog razloga nameće se značajnim da, ukoliko se u više navrata procenjuju aktivnost oboljenja ili promene patološkog supstrata tokom i nakon lečenja, pacijenta treba pregledati uvek na istom uređaju i sa istom sondom.

Spoljašnje veze

• Ultrazvuk u radiološkoj dijagnostici Arhivirano na sajtu Wayback Machine (1. novembar 2014)
• Ultrazvuk u fizkalnoj terapiji

Molimo Vas, obratite pažnju na važno upozorenje u vezi sa temama iz oblasti medicine (zdravlja).