Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Им.М.Т.Калашникова
Кафедра «Приборы и методы контроля качества»
Применение УЗИ в диагностике
Выполнил: студент группы Б03-091-1
Заболотских Я.В.
Проверил: к.т.н.,доцент
Пономарева О.В.
Ижевск 2012
Содержание 2
Список рисунков 3
Введение 4
1. Составляющие системы УЗИ 6
2. Методики УЗИ 10
3. Сферы применения 15
Заключение 21
Список литературы 22
Рисунок 1. Линейный датчик……………………………………………7
Рисунок 2. Конвексный датчик………………………………………….8
Рисунок 3. Секторный датчик……………………………………………9
Рисунок 4. Спектральный Допплер Общей Каротидной Артерии…...11
Рисунок 5. Цветовое допплеровское картирование (ЦДК)……………12
УЗИ (ультразвуковое исследование) – это самый современный способ позволяющий проводить диагностику большинства заболеваний в различных областях медицины, начиная от гинекологии и заканчивая эндокринологией. Ну а первая попытка изготовить фонограммы человеческого тела относится еще к 1942 году. Немецкий ученый Дуссиле «освещал» ультразвуковым пучком человеческое тело и затем измерял интенсивность пучка, прошедшего через тело (методика работы с рентгеновскими лучами Мюльхаузера). Вначале 50-х годов американские ученые Уилд и Хаури впервые и довольно успешно применили ультразвук в клинических условиях. Свои исследования они сосредоточили на мозге, так как диагностика с помощью рентгеновских лучей не только сложна, но и опасна. Получение такой информации с помощью рентгеновских лучей требует около часа времени, что весьма нежелательно при тяжелом состоянии больного [1].
И в 21 веке важность УЗИ очень велика. С его помощью можно найти решения различных заболеваний. Современное ультразвуковое оборудование позволяет гарантировать эффективное лечение и соблюдать контроль над терапевтическим процессом. Технологии УЗИ позволяют поставить точный диагноз даже на самых ранних стадиях заболевания. Ультразвуковое исследование совершенно безопасно и не причиняет никакого вреда и боли пациенту. Одновременно с помощью УЗИ можно проверить несколько органов, что говорит только о важности и необходимости этого исследования для современной медицины.
УЗИ незаменимо при выявлении гинекологических патологий на ранней стадии развития. Оно также важно при беременности, для определения срока, протекания беременности и правильного положения плода. Таким образом, женщина может прервать беременность в случае опасных патологий младенца, что правильно с генетической точки зрения.
Целью данного реферата является изучение ультразвукового исследования.
В рамках достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить теоретические аспекты и выявить природу данной темы;
2. Сказать об актуальности проблемы «УЗИ»;
3. Обозначить тенденции развития рассматриваемой тематики.
Срок лечения выявленного заболевания тем короче, чем ранее была выявлена болезнь, и поэтому безвредное использование УЗИ особенно актуально.
Аппарат ультразвуковой диагностики состоит из следующих компонентов:
Генератором ультразвуковых волн является передатчик, который одновременно играет роль приемника отраженных эхосигналов. Генератор работает в импульсном режиме, посылая около 1000 импульсов в секунду. В промежутках между генерированием ультразвуковых волн пьезодатчик фиксирует отраженные сигналы.
В качестве детектора или трансдюсора применяется сложный датчик, состоящий из нескольких сотен мелких пьезокристаллических преобразователей, работающих в одинаковом режиме. В датчик вмонтирована фокусирующая линза, что дает возможность создать фокус на определенной глубине.
Все ультразвуковые датчики делятся на механические и электронные. В механических сканирование осуществляется за счет движения излучателя (он или вращается или качается). В электронных развертка производится электронным путем. Недостатками механических датчиков являются шум, вибрация, производимые при движении излучателя, а также низкое разрешение. Механические датчики морально устарели и в современных сканерах не используются. Используются три типа ультразвукового сканирования: линейное (параллельное), конвексное и секторное. Соответственно датчики или трансдюсоры ультразвуковых аппаратов называются линейные, конвексные и секторные. Выбор датчика для каждого исследования проводится с учетом глубины и характера положения органа [1].
А) Линейные датчики
|
Рисунок 1. Линейный датчик |
Линейные датчики используют частоту 5-15 Мгц. Преимуществом линейного датчика является полное соответствие исследуемого органа положению самого трансдюсора на поверхности тела. Недостатком линейных датчиков является сложность обеспечения во всех случаях равномерного прилегания поверхности трансдюсора к коже пациента, что приводит к искажениям получаемого изображения по краям.Также линейные датчики за счет большей частоты позволяют получать изображение исследуемой зоны с высокой разрешающей способностью, однако глубина сканирования достаточно мала (не более 11 см). Используются в основном для исследования поверхностно расположенных структур - щитовидной железы, молочных желез, небольших суставов и мышц, а также для исследования сосудов [1].
Б) Конвексные датчики
|
Рисунок 2. Конвексный датчик |
Конвексный датчик использует частоту 2,5-7,5 МГц. Имеет меньшую длину, поэтому добиться равномерности его прилегания к коже пациента более просто. Однако при использовании конвексных датчиков получаемое изображение по ширине на несколько сантиметров больше размеров самого датчика. Для уточнения анатомических ориентиров врач обязан учитывать это несоответствие. За счет меньшей частоты глубина сканирования достигает 20-25 см. Обычно используется для исследования глубоко расположенных органов - органы брюшной полости и забрюшинного пространства, мочеполовой системы, тазобедренные суставы [1].
В) Секторные датчики
|
Рисунок 3. Секторный датчик |
Секторный датчик работает на частоте 1,5-5 Мгц. Имеет еще большее несоответствие между размерами трансдюсора и получаемым изображением, поэтому используется преимущественно в тех случаях, когда необходимо с маленького участка тела получить большой обзор на глубине. Наиболее целесообразно использование секторного сканирования при исследовании, например, через межреберные промежутки. Типичным применением секторного датчика является эхокардиоскопия - исследование сердца [1].
Отраженные эхосигналы поступают в усилитель и специальные системы реконструкции, после чего появляются на экране телевизионного монитора в виде изображения срезов тела, имеющие различные оттенки черно-белого цвета. Оптимальным является наличие не менее 64 градиентов цвета черно-белой шкалы. При позитивной регистрации максимальная интенсивность эхосигналов проявляется на экране белым цветом (эхопозитивные участки), а минимальная — черным (эхонегативные участки). При негативной регистрации наблюдается обратное положение.Выбор позитивной или негативной регистрации не имеет значения. Изображение, получаемое при исследовании, может быть разным в зависимости от режимов работы сканера. Выделяют следующие режимы:
А) B-режим
Методика даёт информацию в виде двухмерных серошкальных томографических изображений анатомических структур в масштабе реального времени, что позволяет оценивать их морфологическое состояние.
Б) M-режим
Методика даёт информацию в виде одномерного изображения, вторая координата заменена временной. По вертикальной оси откладывается расстояние от датчика до лоцируемой структуры, а по горизонтальной – время. Используется режим в основном для исследования сердца. Дает информацию о виде кривых, отражающих амплитуду и скорость движения кардиальных структур.
Еще одним видом ультразвукового исследования является допплеорография. Методика основана на использовании эффекта Допплера. Сущность эффекта состоит в том, что от движущихся объектов ультразвуковые волны отражаются с измененной частотой. Этот сдвиг частоты пропорционален скорости движения лоцируемых структур – если движение направлено в сторону датчика, то частота увеличивается, если от датчика – уменьшается [1].
|
Рисунок 4. Спектральный Допплер Общей Каротидной Артерии |
Допплеорография также включает в себя несколько методик:
Предназначена для оценки кровотока в относительно крупных сосудах и камерах сердца. Основным видом диагностической информации является спектрографическая запись, представляющая собой развертку скорости кровотока во времени. На таком графике по вертикальной оси откладывается скорость, а по горизонтальной – время. Сигналы, отображающиеся выше горизонтальной оси, идут от потока крови, направленного к датчику, ниже этой оси – от датчика. Помимо скорости и направления кровотока, по виду допплеровской спектрограммы можно определить характер потока крови: ламинарный поток отображается в виде узкой кривой с четкими контурами, турбулентный – широкой неоднородной кривой.
Основана на постоянном излучении и постоянном приеме отраженных ультразвуковых волн. При этом величина сдвига частоты отраженного сигнала определяется движением всех структур на пути ультразвукового луча в пределах глубины его проникновения. Недостаток: невозможность изолированного анализа потоков в строго определенном месте. Достоинства: допускает измерение больших скоростей потоков крови [1].
Основана на периодическом излучении серий импульсов ультразвуковых волн, которые, отразившись от эритроцитов, последовательно воспринимаются тем же датчиком. В этом режиме фиксируются сигналы, отраженные только с определенного расстояния от датчика, которые устанавливаются по усмотрению врача. Место исследования кровотока называют контрольным объемом. Достоинства: возможность оценки кровотока в любой заданной точке.
|
Рисунок 5. Цветовое допплеровское картирование (ЦДК) |
Основано на кодирование в цвете значения допплеровского сдвига излучаемой частоты. Методика обеспечивает прямую визуализацию потоков крови в сердце и в относительно крупных сосудах. Красный цвет соответствует потоку, идущему в сторону датчика, синий – от датчика. Темные оттенки этих цветов соответствуют низким скоростям, светлые оттенки – высоким. Недостаток: невозможность получения изображения мелких кровеносных сосудов с маленькой скоростью кровотока. Достоинства: позволяет оценивать как морфологическое состояние сосудов, так и состояние кровотока по ним [1].
Основана на анализе амплитуд всех эхосигналов допплеровского спектра, отражающих плотность эритроцитов в заданном объеме. Оттенки цвета (от темно-оранжевого к желтому) несут сведения об интенсивности эхосигнала. Диагностическое значение энергетической допплерографии заключается в возможности оценки васкуляризации органов и патологических участков. Недостаток: невозможно судить о направлении, характере и скорости кровотока. Достоинства: отображение получают все сосуды, независимо от их хода относительно ультразвукового луча, в том числе кровеносные сосуды очень небольшого диаметра и с незначительной скоростью кровотока [1].
Методики, дающие возможность наблюдать объемную картину пространственного расположения кровеносных сосудов в режиме реального времени в любом ракурсе, что позволяет с высокой точностью оценивать их соотношение с различными анатомическими структурами и патологическими процессами, в том числе со злокачественными опухолями. В этом режиме используется возможность запоминания нескольких кадров изображения. После включения режима исследователь перемещает датчик или изменяет его угловое положение, не нарушая контакта датчика с телом пациента. При этом в приборе запоминаются последовательные кадры изображения, полученные в разных ракурсах. На основе полученных кадров в устройстве обработки системы реконструируется псевдотрехмерное изображение только цветной части изображения, характеризующий кровоток в сосудах. Это трехмерное изображение сосудов можно поворачивать и наблюдать с различных сторон. Недостатком такого способа получения трехмерного изображения является возможность больших геометрических искажений из-за того, что трудно обеспечить равномерное перемещение датчика вручную с нужной скоростью при регистрации информации. Метод позволяющий получать трехмерные изображения без искажений, называется методом трехмерной эхографии (3D).
Следующей методикой является эхоконтрастирование. Методика основана на внутривенном введении особых контрастирующих веществ, содержащих свободные микропузырьки газа (диаметром менее 5 мкм при их циркуляции не менее 5 минут).
В клинической практике методика используется в двух направлениях [1].
Существенно улучшается визуализация кровотока, особенно в мелких глубоко расположенных сосудах с низкой скоростью кровотока; значительно повышается чувствительность ЦДК и ЭД; обеспечивается возможность наблюдения всех фаз контрастирования сосудов в режиме реального времени; возрастает точность оценки стенотических поражений кровеносных сосудов.
Обеспечивается избирательностью включения эхоконтрастных веществ в структуру определенных органов. Степень, скорость и накопление эхоконтраста в неизмененных и патологических тканях различны. Появляется возможность оценки перфузии органов, улучшается контрастное разрешение между нормальной и пораженной тканью, что способствует повышению точности диагностики и различных заболеваний, особенно злокачественных опухолей.
Полученное изображение фиксируется на экране монитора, а затем регистрируется с помощью принтера [1].
УЗИ брюшной полости используется для получения изображения органов брюшной полости. Иногда в УЗИ брюшной полости входит и допплеровское исследование (если надо оценить кровоток по крупным сосудам).
Показания к УЗИ брюшной полости используется для оценки состояния почек, печени, желчного пузыря, поджелудочной железы, селезенки, брюшной аорты и других кровеносных сосудов брюшной полости
УЗИ брюшной полости в сочетании с допплером применяется при тромбозе сосудов органов брюшной полости, стенозе (сужении) сосудов органов брюшной полости, диагностике новообразований брюшной полости, оценке врожденных мальформации органов брюшной полости.
Чаще всего УЗИ брюшной полости проводится в положении пациента лежа на спине. На коже над областью исследования наносится специальный прозрачный гель. Врач, проводящий УЗИ, ставит на это место ультразвуковой датчик и водит им из стороны в сторону. Никаких неприятных ощущений (кроме легкого давления датчика) при этом нет.
Если в УЗИ брюшной полости входит доплерография, то она проводится с помощью того же датчика.
При УЗИ органов брюшной полости оцениваются размеры органов, их внутренняя структура, расположение, наличие дополнительных образований (доброкачественных и злокачественных), воспалительных изменений и очагов, выявляются изменения, типичные для хронических заболеваний и травматических повреждений, обменные и дистрофические нарушения, врожденные особенности и аномалии развития, посттравматические и послеоперационные состояниях, сосудистые поражения и т.п. [3].
УЗИ органов малого таза используется для оценки состояния матки и яичников. Ультразвуковое исследование включает в себя исследование влагалищным датчиком — УЗИ датчик специальный формы, покрытый стерильной, одноразовой оболочкой.
Этот метод обеспечивает очень детальное исследование матки и яичников.
У мужчин ультразвук малого таза позволяет визуализировать простату. Могут быть определены форма и размеры железы. Образования железы могут быть визуализированы с использованием прямокишечного (ректального) датчика УЗИ.
В настоящее время существует два способа проведения исследования органов малого таза: трансвагинальный (УЗИ с помощью влагалищного датчика) и абдоминальный.
Абдоминальное УЗИ органов малого таза дает хорошую общую картину органов малого таза, осмотр проводиться абдоминальным датчиком через переднюю брюшную стенку.
Существует ряд показаний к проведению ультразвукового обследования малого таза:
патологические изменения матки. При появлении фибромы — уточняются размеры и локализация
При помощи данных ультразвукового исследования органов малого таза можно получить информацию о наличие беременности и ее локализации начиная с 2,5–3 недели. Важная составляющая УЗИ в ранние сроки беременности — это изучение обстановки, окружающей малыша. Если все идет нормально, между эмбрионом и экстраэмбриональными структурами складываются взаимоотношения, без которых, увы, невозможно дальнейшее развитие беременности.
УЗИ-диагностика при беременности в зависимости от срока и протекания беременности решает разные задачи. В объем исследования входят измерения плодного яйца, эмбриона, расчет срока беременности, на соответствующем сроке оцениваются движения, сердцебиение [3].
УЗИ предстательной железы позволяет выявить такие заболевания, как доброкачественная гиперплазия предстательной железы (аденома предстательной железы), острый и хронический простатит, кисты, абсцессы предстательной железы. В последнее время все чаще при ультразвуковом исследовании железы выявляется рак предстательной железы. УЗИ простаты позволяет выявить заболевание, следить за течением болезни и эффективностью проводимого лечения. У мужчин УЗИ малого таза позволяет визуализировать простату. Могут быть определены форма и размеры железы. Образования железы могут быть визуализированы с использованием прямокишечного (ректального) датчика УЗИ — трансректальное УЗИ. Трансректальное УЗИ предстательной железы — проводиться с помощью специального высокочастотного ультразвукового датчика, через прямую кишку. При данном исследовании получают очень четкое и точное изображение предстательной железы, семенных пузырьков, выявляются мельчайшие изменения в структуре предстательной железы [3].
УЗИ щитовидной железы в динамике проводится при наличии узловых образований, увеличения щитовидной железы, тиреоидитов выявленных ранее на УЗИ. При болевых ощущениях и чувстве дискомфорта. В обязательном порядке в проведении такого исследования нуждаются лица с ранее выявленными заболеваниями щитовидной железы, здоровые лица из экологически неблагоприятных регионов, промышленных центров, эндемических зон.
Рекомендуется проведение УЗИ щитовидной железы также женщинам с патологией молочных желез и гинекологическими проблемами (нарушение менструального цикла, наличие эндометриоза, мастопатии, бесплодия).
Учитывая значительный дефицит йода в питьевой воде, пище профилактическое УЗИ щитовидной железы следует проводить ежегодно с целью раннего выявления заболеваний щитовидной железы и своевременного лечения.
Исследование проводится высокочастотным датчиком с последующей компьютерной обработкой изображения и при этом оцениваются положение, размеры, структура щитовидной железы, состояние тканей, окружающих железу, сосудистых структур, лимфатических узлов
При выявлении патологических образований проводится оценка кровотока допплерографическим методом.
Частота проведения УЗИ щитовидной железы определяется рекомендациями лечащего врача, но не должна быть реже одного раза в год при заболеваниях щитовидной железы.
Ультразвуковая диагностика имеет очень высокую чувствительность в выявлении очаговых поражений щитовидной железы, в том числе и злокачественных.
Рост заболеваний щитовидной железы требует контроля за ее состоянием практически для любого человека [3].
Ультразвуковому исследованию могут подвергаться различные ткани. УЗИ мягких тканей позволяет уточнить размеры образований, их характер, при необходимости производится исследование кровотока в месте расположения опухоли.
УЗИ мягких тканей выполняется при наличии объемных образований мягких тканей, травмах, воспалительных заболеваний, абсцессов, грыжевых выпячиваний (в том числе перед операциями с применением полимерных сеток), лимфостазе, подкожные образования (липомы, атеромы и т.д.).
УЗИ мягких тканей кожи, подкожно-жировой клетчатки, мышц проводится для уточнения диагноза при обнаружении опухолей, уплотнений, отека, кровоизлияний, неясной боли, прочих симптомах.
Исследование лимфоузлов показано при их увеличении, воспалительных процессах в лимфатических узлах, онкологических заболеваниях.
Исследование и оценка состояния поверхностно расположенных лимфатических узлов (области головы и шеи, надключичной, подключичной и подмышечной, загрудинной и паховых областей) с применением (по показаниям) допплерографических методик [3].
При исследовании суставов ультразвуковой метод позволяет выявить травматические повреждения и дегенеративные или воспалительные изменения связочного аппарата или капсулы сустава.
Особенно информативно УЗИ при исследовании плечевого и коленного суставов. Оценивается количество внутрисуставной жидкости, состояние суставного хряща, костных суставных поверхностей, целостность связок, менисков, места прикрепления сухожилий и сухожилия близлежащих мышц, можно рассмотреть околосуставные мягкие ткани (связки, мышцы, околосуставные сумки). Ультразвуковое исследование используют для ранней диагностики некоторых ревматических заболеваний, уточнения диагноза, оценки изменений во время лечения, а также в качестве контроля при выполнении некоторых внутрисуставных вмешательств [3].
Артерии и вены могут быть оценены с использованием сосудистого ультразвука — Допплера. Допплеровское УЗИ (импульсное и цветное потоковое) используется в дополнение к стандартному УЗИ. На Допплере вены исследуются на предмет наличия тромбоза, артерии могут быть просканированы с целью поиска сужения, что возможно, например, при атеросклерозе, и обычно наблюдается в сонных артериях шеи.
Все изображения получают в режиме реального времени, при необходимости их распечатывают на принтере или записывают на диск.
Допплеровское сканирование сосудов — оценка расположения магистральных и внутриорганных сосудов, их размеров, состояние просвета, выявление тромбов. Возможности комплексного ультразвукового исследования органов брюшной полости позволяют в большинстве случаев своевременно обнаружить и классифицировать признаки подавляющего числа различных заболеваний [3].
Таким образом, сфер применения УЗИ много, и в некоторых из них УЗИ единственно возможно, поэтому технологии и аппараты таких исследований необходимо совершенствовать. В настоящее время на рынке есть очень современное оборудование, например Acuson XP-10 ART , ATL HDI 5000, GE Voluson 730 Pro/Expert [2]. Такое оборудование позволяет получать 3D изображения, и таким образом врачи могут более полно рассмотреть интересуемый объект, что способствует постановлению более точного диагноза. Еще одним положительным качеством является безвредное и многократное его использование, что нельзя сказать про рентген.
В настоящий момент в мире увеличилась доля онкологических заболеваний, но летального исхода в случае этой болезни можно избежать, если продиагностировать ее на ранней стадии. УЗИ достаточно полно и четко выявляет злокачественные опухоли, что достаточно важно для пациента.
1 Википедия. Электронная энциклопедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/
2 Медицинские аппараты. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.sshiteck.ru/lechenie_uzi.html
3 Медицинский центр «Черноземье». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.mri.su/devices/usi_devices/