Розділ 4.

Тема: УЛЬТРАЗВУКОВА ДІАГНОСТИКА

Кількість годин: 2 .

Матеріальне та методичне забезпечення теми:

слайди, ехограми, таблиці, діапроектор.

1.Актуальність теми:

Ультразвукові методи досліджень в усьому світі займають одне з провідних місць в сучасній клінічній медицині. Цьому сприяла велика достовірність отримуваних результатів, неінвазивність, доступність і відносна простота процедури. У зв'язку з тим, що цей метод обстеження все більше поширюється і в нашій державі, виникла потреба ознайомлювати студентів з основами ультразвукової діагностики.

2. Навчальні цілі заняття.

студент повинен ознйомитись α- I:

Принципами методу УЗ діагностики.

студент повинен знати α- II:

1. Що таке ультразвук?

2. Як одержують УЗ коливання і будову УЗ датчика.

3. Узагальнену структуру схеми УЗ апарату.

4. В якому вигляді одержують інформацію при УЗ дослідженнні в режимі А.

5. В якому вигляді одержують інформацію при УЗ дослідженні в режимі В.

6. В якому вигляді одержують інформацію при УЗ дослідженні в режимі М.

7. Що таке доплеровська ехокардіографія?

8. Підготовку хворих до дослідження.

9. Методику УЗ дослідження.

10. Порядок вивчення ехотомограм.

11. Синдроми патологічних змін, які виявляються з допомогою УЗ дослідження.

12. Синдром “норма”.

13. Синдром “об’ємне утворення”.

14. синдром “дифузне ураження”.

15. Синдром “порушення відтоку рідини”.

16. Синдром “накопичення вільної рідини”.

17. Синдром “ушкодження”.

18. Показання до УЗ дослідження.

19. Протипоказання до УЗ дослідження.

Після вивчення теми студенти повинні вміти α- III:

1. Пояснити принцип методу УЗ діагностики.

2. Вказати ділянку його використання в клінічній практиці.

3. На основі анамнезу і клінічної картини хвороби визначити показання і протипоказання для застосування УЗД.

4. Оформити направлення хворого на УЗД і дати вказівки по підготовці до нього.

5. Визначити характер патологічних змін за допомогою протоколу дослідження, складеного лікарем-спеціалістом по УЗД.

3. Матеріали до аудиторної самостійної роботи.

3.1.Базові знання ,вміння, навички необхідні для вивчення теми (міждисциплінарна інтеграція).

а. Основні базові знання, вміння та навички необхідні для самостійного засвоєння теми:

Дисципліна	Знати	Вміти
Фізика	Знати фізичні основи отримання УЗ зображень	Вміти пояснити фізичні основи отримання УЗ зображень

3.2.Пояснювальна частина.

Ультразвуком називаються звукові коливання з частотою більше 20000 Гц. Гц=1 цикл (секунду). Для досліджування серця, внутрішніх органів і судин найчастіше застосовують апа­ратуру на частотах УЗ від 1 до 10МГц.

На відміну від звуку, який чує людина, ультразвук може бути направлений жмутком, він підкоряється закону, при якому швидкість проходження його крізь середовище залежить від щільності та еластичності цього середовища. При проходженні крізь межу середовищ з різним акустич­ним опором, який знаходиться в прямій залежності від щіль­нос­ті даного середовища, частина ультразвуку відбивається, а інша частина продовжує свій шлях крізь середовище.

Всі ультразвукові діагностичні методи засновані на реєстрації УЗ сигналів, відбитих на межі середовищ з різним акустичним опором. Чим більша ця різниця, тим інтен­сив­ніше відображення. Найбільше відображення вини­кає на межі газоподібної і щільної речовин, а також рідкої і кісткової тканин. В зв'язку з цим УЗ-дослідження легень і головного мозку практично неможливе, так як і органів чере­в­ної порожнини при наявності газів в кишках (Мал.4.1)

Можливості УЗ : мінімальна відстань між об'єктами, при якій від кожного з них реєструються окремі сигнали, тим вища, чим менша довжина хвилі і більша частота УЗ сигналу. Для сучасних УЗ апаратів - при частоті У3 2,25МГц - 1 мм.

Одержання УЗ коливань.Основою генерування і реєстрації УЗ коливань є прямий і зворотний п'єзоелектрич­ний ефекти. При одержанні УЗ коливань використовується зворотний п'єзоелектричний ефект, суть якого в тому, що при створенні електричних розрядів на поверхні граней кристалу титанату цирконію останній починає стискуватись і розтягува­тись. Внаслідок цього виникають коливання, частота яких залежить від частоти знаків потенціалу на гранях кристалу.

Вигідним у використанні п'єзоелектричних перетворю­вань є те, що джерело УЗ може бути одночасно і його прий­мачем. При цьому в дію вступає прямий п'єзоелектричний ефект, коли при деформації кристалу, сприймаючого УЗ сиг­нал, на його гранях створюються різноманітні електричні сигнали, які можуть бути зареєстровані.

Довжина хвилі УЗ, яка генерується, залежить від товщини пластинки кристала.

Будова УЗ датчика (Мал.4.2).

1. П'єзокристал.

2. Електроди.

3. Ізолюючі матеріали.

4. Провідники.

Узагальнена структура схеми УЗ апарата (Мал.4.3)..

1. Датчик.

2. Генератор зондуючих імпульсів.

3. Підсилювач.

4. Реєструючий пристрій.

5. Електронно-променева трубка.

6. Синхронізатор.

7. Вимірювач часу.

8. Блок тимчасового регулювання чутливості.

9. Генератор розгортки.

1. Датчик використовується для переведення ЕМ коливань в УЗ коливання, випромінення їх на об'єкт, прийому коливань, відбитих від межі середовищ , і зворотного переведення УЗ коливань в електрони.

2.Генератор зондуючих імпульсів виробляє високо - частотні імпульси, які збуджують п'єзоперетворювач ­­датчика. 3.Підсилювач існує для посилення і детектування сигна - лу, який приймають.

4.Реєструючий пристрій використовується для диференціювання відбитих і прийнятих сигналів по часу і амплітуді і фіксує їх на екрані електронно-променевої трубки.

5. Електронно-променева трубка (ЕПТ).

6. Синхронізатор забезпечує синхронну роботу всіх вузлів пристрою.

7. Вимірювач часу забезпечує вимірювання часу пробігу ім­пульсу до об'єкту, від якого він відбивається, і в зворотному напрямку. Це дозволяє, знаючи швидкість розповсюдження УЗ коливань в біологічних тканинах, визначати глибину за­лягання відображених структур.

8. Блок тимчасового регулювання чутливості викорис­то­вується для вирівнювання амплітуди сигналів від меж і нео­днорідностей, що залягають на різній глибині.

9. Генератор розгортки існує для формування напруги розгортки реєстратора 4.

Перші УЗ діагностичні апарати засновувались на одномір­ному способі дослідження, який давав характеристику роз­поділу тканини в об'єкті на шляху розповсюдження УЗ променя на обмеженій площі.

Відповідно діаметру випромінюючої пластини, відбиті УЗ сигнали виникали на екрані електроннопроменевої трубки у вигляді кривої лінії розгортки. Розгортка типу “А” – перша літера англійського слова Amplituda –амплітуда (4). Відстань між її зубцями відповідала відстані між окремими відображеними структурами, а їх висота давала уявлення про інтенсивність прийнятого сигналу (Мал.4.4).

Одномірне дослідження не забезпечує одержання повної інформації про структуру того чи іншого органу тіла людини, тому більш широко в клінічній практиці використову­ється двомірний спосіб вивчення органу, при якому на екрані ЕПТ виходить зображення поперечного зрізу досліджуваного органу. При цьому використовується розгортка типу “В” (перша літера англійського слова Britnes – яскравість) , при якій відхилення променя по вертикалі пропорційно часу пробігу імпульсу в об'єкті, а відхилення його по горизонталі - переміщенню датчика по поверхні. Зображення в режимі реального масштабу часу (Мал.4.5), (Мал.4.6).

Прилади, що дають зображення за допомогою такого типу розгортки, називають УЗ-томографи, так як з їх допомогою можна одержати зображення поперечного зрізу тканини і органу, подібні рентгенівським томограмам. Зображення формуються при послідовному переміщенні датчика на поверхні досліджуваного об'єкту. Кожному прийнятому імпульсу відповідає точка ± , відстань між якою і початком розвертки пропорційна відстані від датчика до відповідної структури, від якої цей сигнал відбився.

У приладах для кардіологічних досліджень крім того застосовується ехокардіографія в "М" режимі і доплерівська ехокардіографія. При застосуванні розгортки типу "М" (перша літера англійського слова Motion –рух). Відхилення променя по одній з координат індикатора синхронізовано з переміщенням УЗ імпульсу в об'єкті, а по другій координаті вибирається оператором у відповідності зі швидкістю руху відображених структур, ехо-сигнали від якої керують елек­троннопроменевою трубкою (Мал.4.7), (Мал.4.8).

Використання "М" розвертки дозволяє визначити стан внутрішніх структур серця і просліджувати їх амплітуду і швидкість руху в часі в кардіології.

Доплерівська ехокардіографія - ехопульсометрія ­грунтується на ефекті Доплера, тобто зміни частоти сигналу, відбитого від об'єкту, що рухається. Зміна частоти сигналу пропорційна швидкості руху досліжуваного об'єкту. При імпульсній ехографії відображений сигнал походить від групи еритроцитів. Цей метод дозволяє визначити швидкість кровотоку в магістральних судинах і камерах серця, виявляти патологічні зміни характеру його кровотоку, наприклад, його турбулентність, при проходженні крізь звужені отвори. Також виявити патологічні потоки крові в тих ділянках і в ті фази серцевого циклу, в яких в нормі вони не визначаються, як це має місце при клапанній недостатності (Мал.4.9).