Апарат УЗД: як працює ультразвукова діагностика

Ультразвукове дослідження, або скорочено УЗД, — метод діагностики, що дозволяє оцінити розміри, структуру та в окремих випадках функціональні характеристики внутрішніх органів. Метод давно увійшов у рутинну медичну практику та застосовується для дослідження різних органів і систем.

Сучасна ультразвукова діагностика базується на здатності високочастотних звукових хвиль поширюватися у тканинах та по-різному відбиватися від їхніх меж. Отримані сигнали апарат перетворює на зображення, яке лікар аналізує безпосередньо під час дослідження.

Як працює апарат УЗД?

Пристрій УЗ-апарату розглянемо на прикладі Toshiba Aplio 500, який використовується в INTO-SANA. Ультразвуковий датчик — основна частина будь-якого УЗ-апарату. Він створює і сприймає звукові хвилі, використовуючи принцип п’єзоелектричного ефекту, відкритого П’єром і Жаком Кюрі у 1880 році.

Звукові хвилі поширюються по тілу і досягають меж між тканинами з різним акустичним опором, наприклад між рідиною і м’якою тканиною або м’якою тканиною та кісткою. Частина звукових хвиль відбивається назад до перетворювача, а інша частина продовжує поширюватися в новому середовищі.

Під час роботи апарата ультразвукової діагностики відбувається кілька послідовних процесів:

• датчик генерує ультразвукові хвилі;
• хвилі поширюються в тканинах організму;
• на межі різних тканин частина сигналу відбивається;
• датчик сприймає відбиті хвилі;
• отримані дані передаються до процесора;
• програмне забезпечення обробляє сигнали та формує зображення на моніторі.

Процесор обчислює відстань від датчика до тканини або органа, використовуючи швидкість поширення звуку в тканинах і час повернення відбитого сигналу. Завдяки постійному отриманню та обробці таких сигналів лікар може спостерігати зображення в режимі реального часу.

З яких частин складається УЗД-апарат?

Хоча зовні сучасний ультразвуковий сканер може нагадувати комп’ютер із монітором, його компоненти призначені для генерації, приймання та складної обробки ультразвукових сигналів. Значну роль відіграє не лише апаратна частина, а й програмне забезпечення, за допомогою якого формуються різні режими візуалізації. Набір функцій залежить від класу та комплектації конкретної системи.

До основних компонентів сучасного апарата УЗД належать:

• ультразвукові датчики;
• генератор і приймач ультразвукових сигналів;
• центральний процесор;
• система обробки даних;
• монітор;
• панель керування;
• програмне забезпечення для різних режимів дослідження.

Якість діагностики залежить не тільки від технічних характеристик обладнання. Не менш важливими є правильний вибір датчика, налаштування параметрів дослідження та досвід лікаря, який отримує й інтерпретує зображення.

Які бувають датчики для УЗД?

Ультразвукові датчики бувають механічними й електронними. Механічні датчики морально застаріли та в сучасних сканерах практично не використовуються. Їхніми недоліками були шум і вібрація під час руху випромінювача, а також нижчі можливості отримання зображення порівняно із сучасними технологіями.

Електронні датчики для УЗД можуть відрізнятися конструкцією та призначенням:

• конвексні використовують, зокрема, для дослідження органів черевної порожнини та малого таза;
• лінійні підходять для візуалізації поверхнево розташованих структур, судин, щитоподібної залози та м’яких тканин;
• секторні або фазовані датчики застосовують, зокрема, для ехокардіографії;
• внутрішньопорожнинні датчики використовують для окремих гінекологічних, урологічних та інших досліджень.

Один датчик не може бути оптимальним для всіх органів і завдань. Лікар вибирає його відповідно до глибини розташування структури, необхідної деталізації та виду дослідження.

Що можна побачити за допомогою УЗД?

Ультразвукова діагностика застосовується в багатьох медичних спеціальностях. Вона дозволяє оцінювати анатомічні структури, їхні розміри та взаємне розташування, а за допомогою спеціальних режимів — також окремі функціональні параметри. Можливості методу залежать від органа, клінічного завдання та доступного акустичного вікна.

За допомогою ультразвукового дослідження внутрішніх органів можна оцінювати:

• печінку та жовчний міхур;
• підшлункову залозу;
• селезінку;
• нирки та сечовий міхур;
• щитоподібну залозу;
• органи малого таза;
• серце;
• кровоносні судини;
• молочні залози;
• м’які тканини;
• окремі суглоби та інші поверхнево розташовані структури.

Для різних органів діагностичні можливості УЗД неоднакові, тому метод не замінює всі інші способи візуалізації. У певних клінічних ситуаціях лікар може додатково рекомендувати КТ, МРТ, рентгенографію, ендоскопію або лабораторні дослідження.

Що таке доплерографія під час УЗД?

Звичайний В-режим формує переважно анатомічне зображення тканин, тоді як доплерівські режими дозволяють отримувати інформацію про рух крові. Це розширює можливості ультразвукового дослідження серцево-судинної системи. Лікар може поєднувати декілька режимів у межах одного обстеження.

Під час УЗД судин з доплером можна оцінювати:

• напрямок кровотоку;
• швидкісні характеристики кровотоку;
• прохідність досліджуваної судини;
• особливості кровообігу в певній ділянці;
• гемодинамічне значення окремих змін.

Отримані показники лікар оцінює разом із анатомічним зображенням і клінічною інформацією. Саме комплексна інтерпретація дозволяє визначити значення виявлених змін для конкретного пацієнта.

Що таке еластографія?

Еластографія — метод ультразвукової діагностики, який дозволяє отримувати додаткову інформацію про механічні властивості тканин. Оскільки різні патологічні процеси можуть змінювати їхню жорсткість, така інформація може доповнювати стандартне УЗ-зображення. Існує декілька технологій еластографії, які відрізняються принципом створення та вимірювання деформації або хвилі в тканинах.

Компресійна еластографія використовується для оцінювання еластичності тканин шляхом аналізу їхньої деформації. Метод може застосовуватися як додатковий інструмент при дослідженні, наприклад, щитоподібної та молочних залоз.

Еластографія зсувної хвилі є іншим варіантом технології та дозволяє кількісно оцінювати жорсткість певних тканин. Зокрема, метод застосовують для оцінювання печінки при деяких хронічних захворюваннях.

Чи шкідливе УЗД для організму?

Ультразвуковий апарат не використовує рентгенівське або інше іонізуюче випромінювання. Зображення формується за допомогою звукових хвиль високої частоти, які людина не чує. Саме цим фізичний принцип УЗД принципово відрізняється від рентгенографії та комп’ютерної томографії.

Під час УЗД без опромінення:

• не використовується іонізуюче випромінювання;
• дослідження можна проводити в режимі реального часу;
• не потрібне введення контрастної речовини для більшості стандартних досліджень;
• метод широко застосовують у дорослих і дітей;
• ультразвукова візуалізація використовується також під час вагітності за медичними показаннями.

У медичній практиці ультразвук застосовують відповідно до принципу доцільності: використовують необхідні параметри та тривалість дослідження для отримання діагностичної інформації. Тому УЗД варто проходити за відповідними показаннями та рекомендаціями лікаря, а не заради самого факту сканування.

Як підготуватися до УЗД?

Спеціальна підготовка потрібна не для кожного ультразвукового дослідження. Наприклад, для частини досліджень поверхневих структур пацієнтові не потрібно змінювати звичний режим харчування або пиття. Натомість перед дослідженням органів черевної порожнини чи певними варіантами УЗД малого таза лікар може надати окремі рекомендації.

Підготовка до УЗД залежить від того, яку ділянку потрібно дослідити:

• перед УЗД черевної порожнини може знадобитися певний період без їжі;
• для деяких трансабдомінальних досліджень органів малого таза потрібен наповнений сечовий міхур;
• перед частиною інших видів УЗД спеціальної підготовки немає;
• при одночасному проведенні кількох досліджень рекомендації можуть поєднуватися.

Тому універсальна порада «перед УЗД не можна їсти» є неправильною. Перед записом варто уточнити правила саме для призначеного виду дослідження.

Чому не можна їсти перед УЗД черевної порожнини?

Стан натщесерце може покращити умови для візуалізації окремих органів черевної порожнини. Їжа впливає на стан травної системи та скорочення жовчного міхура, а газ у шлунково-кишковому тракті може ускладнювати проходження ультразвукових хвиль. Тому підготовка допомагає отримати більш інформативне зображення.

Перед УЗД органів черевної порожнини період без їжі може бути потрібний, щоб:

• жовчний міхур залишався достатньо наповненим;
• зменшити вплив вмісту шлунка на дослідження;
• створити кращі умови для візуалізації окремих органів;
• зменшити частину факторів, які можуть ускладнювати дослідження.

Конкретна тривалість підготовки залежить від віку пацієнта, виду обстеження та інших обставин. Тому краще дотримуватися інструкцій, отриманих при записі або від лікаря.

Навіщо наповнювати сечовий міхур перед УЗД?

Повний сечовий міхур може служити своєрідним акустичним вікном, через яке ультразвукові хвилі краще проходять до структур малого таза при трансабдомінальному дослідженні. Він також допомагає змінити взаємне положення окремих органів і кишкових петель. Завдяки цьому лікар може отримати необхідне зображення через передню черевну стінку.

Підготовка з наповненням сечового міхура може бути потрібна перед УЗД органів малого таза трансабдомінальним способом. Водночас для інших методик дослідження цієї ділянки правила підготовки можуть відрізнятися, тому необхідність пити воду потрібно уточнювати заздалегідь.

Чи можна визначити стать дитини на УЗД?

Під час ультразвукового дослідження вагітності лікар оцінює розвиток плода відповідно до завдань конкретного обстеження. За сприятливого положення плода зовнішні статеві ознаки також можуть бути видимими. Проте можливість їх розглянути залежить від терміну вагітності, положення плода, якості візуалізації та інших факторів.

Під час УЗД при вагітності основною метою є медична оцінка розвитку та стану плода, а не визначення статі. Якщо положення дитини не дозволяє чітко побачити необхідну ділянку, лікар може не мати можливості достовірно відповісти на це питання під час конкретного дослідження.

Від чого залежить точність УЗД?

Сучасне обладнання здатне формувати деталізоване зображення, але технічний клас апарата — лише одна зі складових якісного дослідження. Ультразвукова діагностика значною мірою залежить від того, як лікар проводить сканування та інтерпретує побачене. На результат також впливають анатомічні особливості та доступність органа для ультразвукових хвиль.

На інформативність УЗД можуть впливати:

• технічні можливості обладнання;
• тип і частота датчика;
• кваліфікація лікаря;
• правильність підготовки пацієнта;
• особливості розташування досліджуваного органа;
• наявність кишкового газу;
• клінічне завдання, поставлене перед дослідженням.

Тому висока роздільна здатність апарата не означає, що будь-яке захворювання можна діагностувати лише за допомогою УЗД. Результат дослідження лікар оцінює в контексті симптомів, огляду та за потреби інших методів діагностики.

Які УЗД проводять в Одесі?

Вибір виду дослідження залежить від симптомів, попереднього діагнозу та клінічного питання, на яке потрібно отримати відповідь. Самостійно проходити якомога більше ультразвукових досліджень за один раз не завжди доцільно, оскільки обсяг діагностики краще визначати відповідно до показань.

Залежно від показань УЗД в Одесі може включати дослідження:

• органів черевної порожнини;
• нирок і сечовидільної системи;
• щитоподібної залози;
• органів малого таза;
• серця;
• судин;
• молочних залоз;
• м’яких тканин;
• інших органів і структур відповідно до призначення.

Перед ультразвуковою діагностикою в Одесі варто повідомити лікаря про скарги, попередні діагнози та результати минулих обстежень, якщо вони є. Порівняння з попередніми даними дозволяє оцінити зміни в динаміці та зробити результат дослідження інформативнішим.