Режимы работы УЗИ-аппарата

Режим работы УЗИ-аппарата — это способ получения изображения исследуемых органов. В широком понимании ультразвуковая картинка получается в результате трех основных процессов: проникновение УЗ-лучей в исследуемый орган, отражение их от ткани и преобразование волновой энергии в графическое изображение. Современные ультразвуковые аппараты способны посылать и принимать волны разными способами, что обеспечивает получение разных изображений одного и того же исследуемого органы. Благодаря этому повышается точность диагностики и увеличивается диапазон возможностей УЗ-сканеров.

В этой статье расскажем, что такое режим сканирования в УЗИ-диагностике, сколько их существует и какие изображения можно получить в зависимости от направления ультразвука.

Значимость различных режимов сканирования для диагностики

Ультразвуковая диагностика дает врачу информацию о состоянии практически всех органов, как поверхностных, так и глубоких. С помощью УЗИ-оборудования можно также исследовать артерии и вены, лимфатические узлы. Повысить качество и информативность обследования позволяет использование разных режимов сканирования. Их можно применять по отдельности, а также комбинировать между собой (чаще всего врач проводит обследование разными способами).

Используя разные методы ультразвукового сканирования, врач получает следующую информацию о состоянии исследуемых органов:

• размеры и пространственное расположение;
• состояние паренхимы и стенок органов;
• состояние сосудистой сети в паренхиматозных органах;
• наличие патологических образований (кисты, опухоли, конкременты);
• наличие бляшек и тромбов в сосудах;
• расширение или сужение сосудов.

С помощью ультразвукового исследования врач может выявить такие патологические состояния, как воспаления, новообразования, атеросклероз, ишемия, аномалии развития.

Основные режимы работы УЗИ-аппаратов

Режимы работы ультразвуковых аппаратов классифицируют по типу получаемого изображения: одномерные (А и М), двумерные (В), трехмерные (3D), четырехмерные (4D). Кроме того, есть особые режимы, которые предназначены для исследования сосудов и оценки кровотока — доплерография, которая включает несколько вариантов.

Врач УЗИ-диагностики редко использует лишь один режим для проведения исследования. Получить максимальную информацию о состоянии органов позволяет сочетание разных способов сканирования. Рассмотрим основные режимы работы УЗИ-аппаратов и диагностические возможности каждого из них.

Режим А

Режим А (от англ. amplitude, амплитуда) — отраженные ультразвуковые сигналы отображаются на мониторе вдоль горизонтальной линии, в виде пиков и углублений. С помощью изображения врач может оценить расположение и размеры исследуемых органов, но не их структуру и движение.

Метод узкоспециализированный, применяют его в основном в офтальмологии для исследования глазного яблока. Также А-режим используют в неврологии и оториноларингологии.

Режим В

Режим В (от англ. brightness, яркость) — отраженные эхо-сигналы отображаются на мониторе в виде областей с разной яркостью. Насыщенность цвета зависит от интенсивности сигнала, которая, в свою очередь, обусловлена плотностью ткани и глубиной расположения органа. Двухмерное изображение формируется в серой шкале — это комбинация различных оттенков серого цвета:

• гипоэхогенность (темно-серый, черный цвет) соответствует воздуху или жидкости, отеку и воспалению тканей;
• гиперэхогенность (светло-серый цвет) соответствует повышению плотности тканей.

Для получения двумерного изображения врач использует различные датчики: линейные (для поверхностных органов), конвексные (для глубоко расположенных органов), секторные (для сердца).

В-режим в УЗИ-диагностике — это наиболее распространенный метод, его используют практически во всех исследованиях, поскольку он позволяет определить структуру органов и наличие в них различных включений. Почти всегда врач УЗД комбинирует В-режим с другими способами сканирования, например, с доплерографией.

Современные УЗ-аппараты обладают такой функцией, как компрессионная и сдвиговая эластография — она позволяет оценить плотность исследуемой ткани. Метод имеет значение прежде всего в диагностике циррозов печени, а также доброкачественных и злокачественных новообразований. Функцию эластографии подключают к сканированию в В-режиме, плотность ткани оценивают по интенсивности ее окраски. Результат представлен в виде картограммы или графика.

Режим М

Режим М (от англ. motion, движение) — отраженные сигналы отображаются на мониторе вдоль горизонтальной оси, которая соответствует текущему времени. М-режим используют при УЗИ подвижных структур, чаще всего это миокард и клапаны сердца. Метод позволяет оценить эластичность исследуемых структур, с его помощью выявляют клапанные пороки, когда створки смыкаются не полностью или отверстия между камерами сужены. Разновидность М-сканирования, применяемая для изучения состояния головного мозга, — эхоэнцефалография. С помощью этого метода врач может выявить опухоли, инсульты, гематомы.

М-режим включает несколько подтипов исследования:

• стандартный (М-mode) — одномерное серошкальное изображение;
• цветной (color M-mode) — комбинация с доплеровским картированием для оценки кровотока;
• анатомический (free-angle M-mode) — позволяет сменить угол сканирования и оценить миокард в разных проекциях.

Объемное сканирование

Объемные режимы УЗИ-исследования выстраивают изображение не в двух, а в трех или четырех плоскостях. При этом ультразвуковой луч идет в ткани и отражается от них, как обычно, однако врач направляет его с разных сторон, а компьютер уже формирует объемное изображение.

• 3D-режим позволяет получить трехмерное изображение исследуемого органа. Существует несколько вариантов сканирования в зависимости от используемых датчиков и технологий: 3D Stat (требуется специальный объемный датчик), Free Hand 3D (двумерный датчик и специальная программа).
• 4D-режим предназначен для получения трехмерного изображения, изменяющегося с течением времени. Требуются специальный матричный датчик и компьютерные программы моделирования изображения.

Наибольшее распространение объемное сканирование получило в акушерстве (выявление пороков развития плода) и кардиологии.

Комбинации режимов

Для повышения диагностической ценности УЗ-сканирования врач обычно объединяет несколько способов:

• дуплексное сканирование — В-режим УЗИ в сочетании с одним из способов доплерографии (цветовое картирование, импульсно-волновой (PW) или непрерывно-волновой (CW) доплер);
• триплексное сканирование — В-режим, цветовое картирование и импульсно-волновой доплер.

Доплеровские режимы сканирования

Доплеровские режимы (doppler) названы по имени ученого Доплера, который обнаружил, что частота отраженной волны меняется в зависимости от скорости исследуемого объекта (эффект Доплера). Изначально этот эффект использовали только для сканирования кровеносных сосудов, где в качестве движущегося объекта выступали эритроциты. В современных УЗ-аппаратах есть функции, которые позволяют исследовать движущиеся части внутренних органов. Как правило, доплеровские режимы используют в сочетании с В-режимом сканирования.

В зависимости от того, для чего врач проводит сканирование, используются разные варианты D-режима УЗИ:

• Цветной доплер (CFI — Colour Flow Doppler Imaging) — позволяет выделить синим или красным цветом отдельные сосуды, скорость и направление кровотока в них. Красный цвет означает, что кровь в сосуде движется по направлению к датчику, синим окрашена кровь, которая удаляется от датчика. Патологическое (турбулентное, спиральное) движение крови обозначается белым или зеленым цветом. Метод позволяет выявить тромбы и атеросклеротические бляшки, обнаружить участки сужения (стеноз) и расширения (аневризма) сосудов, определить очаги ишемии органов.
• Импульсно-волновой доплер (PW — Pulsed Wave Doppler). Предназначен для исследования определенных участков сосудов на предмет выявления в них турбулентного кровотока. Недостатком данного метода служит низкая информативность при высокой скорости тока крови. Используют импульсно-волновой доплер для исследования артерий среднего калибра и вен, сердечных клапанов.
• Постоянно-волновой доплер (CWD — Continuous Wave Doppler). Хорошо выявляет турбулентный кровоток на высоких скоростях, однако недостаточно точно определяет сосудистую локализацию. Метод используют для выявления регургитации крови через отверстия сердечных клапанов.
• Тканевый доплер (TD — Tissue Doppler) — основан на эффекте импульсно-волнового доплера, однако используют его для исследования движущихся органов или их частей. Преимущественно применяют в кардиологии при сканировании миокарда.
• Энергетический доплер (PD — Power Doppler). Обладает высокой чувствительностью к изменению кровотока, подходит для сканирования самых мелких сосудов. Однако энергетический доплер не способен определить направление кровотока, поэтому его используют в тех ситуациях, когда этот критерий не принципиален — при оценке кровоснабжения паренхиматозного органа или опухоли, а также при некоторых острых состояниях (венозный тромбоз, перекрут яичка, некроз миоматозного узла).