ferma.jpgferma10.jpgferma11.jpgferma2.jpgferma3.jpgferma4.jpgferma5.jpgferma6.jpgferma7.jpgferma8.jpgferma9.jpg

Ультразуковые артефакты

Ультразвуковые артефакты

 Йохан Ленг

В отличие от радиографии, при ультразвуковой диагностике многие артефакты могут оказаться полезными. Ясное понимание того, о чем они могут свидетельствовать, помогает в интерпретации изображения. Нарушения условий эксплуатации оборудования УЗИ, в частности, при настройке элементов управления, плохая техника проведения УЗИ или недостаточная подготовка животного - все это в состоянии повлиять на качество и интерпретацию изображения.

Впрочем, артефакты, рассмотренные в настоящей главе, появляются в результате физического контакта ультразвукового луча и среды и не имеют отношения к плохой технике сканирования.

Акустическое затенение

Акустическое затенение возникает в структурах, отражающих и/или поглощающих почти 100% ультразвукового луча (газы или костная ткань) (рис. 2.1). В результате ультразвук не в состоянии проникнуть глубже 

 

Рис.  2.1. Акустическое затенение. Структуры с высокой степенью затухания (полные отражатели: SR) провоцируют полное отражение и/или поглощение энергии звука. Следовательно, отражательная граница раздела данных структур обладает повышенной эхогенностью (белая), в то время как область, отдаленная от подобных структур,является эхоотрицательной (акустическое затенение: AS).

 

поверхности. На изображении это проявляется таким образом, что у поверхности появляется светлая линия, а в глубь поверхности распространяется абсолютно темное пятно. Данное явление известно как акустическое затенение. Ранее были описаны как четкие, так и размытые акустические тени. Мочевые камни (рис. 7.13, с. 119), желчные камни, инородные тела (рис. 4.6, с. 43, отдаленные от швов) или барий, находящиеся внутри кишечника, демонстрируют схожие акустические свойства, что и костная ткань.

 Они практически полностью отражают и поглощают звук и на изображении выглядят как темное пятно. Это явление называется четкая тень. Четкую тень могут давать газы. В то же время они могут провоцировать многократные проявления отражения и реверберации, тем самым создавая размытую тень. Таким образом, тень определяется не только объектом. Она также зависит от размера, строения и поверхности структуры наряду с ее расположением относительно зоны действия датчика.

 

Краевое затенение.

Горизонтальные края кисты (С) выступают в роли лупы, которая преломляет ультразвуковой луч либо по горизонтали, либо от центра. В результате по бокам зоны акустического усиления (АЕ) возникает эхонегативная область (краевое затенение: ES).

 Особенный вид акустического затенения называется краевое затенение. Данный вид затенения возникает по горизонтальным краям структур округлой формы, заполненных жидкостью, таких как желчный пузырь и мочевой пузырь, и может также наблюдаться в тканях на границе с почками . Краевое затенение вызывает рефракция ультразвукового луча при прохождении через границы ткани и жидкой среды. Оно во многом зависит от скорости прохождения луча через округлые границы ткани и жидкости кисты, которая играет роль лупы.

Акустическое усиление

При прохождении сквозь ткань ультразвук теряет энергию. В случае со структурой со слабой аттенуацией, ультразвук теряет меньше энергии, чем когда он проходит сквозь другие ткани. В результате увеличивается интенсивность отраженных от дальних структур сигналов, а на экране это визуализируется как светлая область (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Акустическое усиление. Область, находящаяся далеко от структур со слабой аттенуацией (LA), изображена как усиленная эхоструктура.

 Акустическое сопротивление в основном проявляется на расстоянии от заполненных жидкостью структур, таких как желчный и мочевой пузырь или любая имеющая к ним отношение структура, и помогает отличать гипоэхогенные структуры от жидкостных структур. Впрочем, некоторые плотные гипоэхогенные структуры также способны демонстрировать свойство акустического усиления.

 Реверберация

Появление артефакта в результате реверберации включает в себя отражение ультразвукового луча в прямом и обратном направлении между датчиком и чрезвычайно отражающей поверхностью (рис. 2.4).

 Обычно это проявляется на границе между датчиком и поверхностью тела (внешняя реверберация), но может также возникать по ходу распространения ультразвукового луча на границе с любой сильно отражающей поверхностью, такой как тонкая кишка, или между поверхностью тела и легкими (внутренняя реверберация).

 

Рис. 2.4. Реверберация. Отражение ультразвукового луча от двух отражательных структур (а, б) в направлении вперед и назад с возникновением многократного отражения одного импульса (1—4). Поскольку отраженные сигналы медленнее возвращаются к датчику, на рисунке они изображены в виде прямых, находящихся на расстоянии от датчика

  

Используя УЗИ грудной клетки, мы видим, что ультразвуковой луч проходит сквозь грудную стенку, проникает в ее ткани и затем, отражаясь от воздуха в легких, возвращается к датчику. Датчик записывает отраженный сигнал, а на изображении появляется эхоположительная линия. Затем отраженный сигнал вновь возвращается к датчику, отразившись от воздуха в легких. Таким образом, сигнал дважды проходит расстояние и дважды отражается, а ультразвуковой прибор фиксирует этот процесс как усиление первого сигнала. В результате постоянно повторяющегося       процесса       на       изображении       становятся       видны концентрические линии, а получение информации об областях под исследуемой поверхностью становится не возможным.

Именно поэтому ультразвук имеет ограниченное применение при изучении легочных заболеваний, а акустические окна также очень важны в ультразвуковой  кардиографии.

Артефакт, напоминающий хвост кометы, - это особая форма артефакта, вызванного реверберацией, характеризующаяся регулярными яркими продолжительными сигналами. Данный артефакт производят маленькие инородные тела или воздушные пузырьки, расположенные ближе к поверхности.

Зеркальный артефакт

Построение изображения происходит за единицу времени, в течение которой отраженный ультразвуковой луч возвращается к датчику, после чего он посылается заново к тканям. При этом ультразвуковой луч должен двигаться строго по прямой линии от и до отражательной поверхности (рис. 2.5).

 

 

Рис. 2.5. Зеркальный артефакт. Твердая наклонная поверхность с сильным акустическим сопротивлением (R) способна отражать ультразвуковой луч на орган. Объекты (О) отражают ультразвуковой луч снова на эту поверхность, а с этой поверхности луч отражается на датчик. Вследствие продолжительности обратного пути ультразвуковых волн объект окажется дальше по отношению к отражательной поверхности (VO - мнимые объекты).

 

Сильно отражающие выпуклые и вогнутые поверхности, такие как граница диафрагмы и легких, будут отражать ультразвуковой луч на соседний орган, например печень, от которого сигнал снова отразится на границу диафрагмы и легких, а затем - на датчик. Поскольку данный сигнал затрачивает больше времени на обратный путь до датчика, чем, если бы он возвращался к нему по прямой линии, а компьютер допускает такой вариант; он также допускает, что луч может возникнуть перед диафрагмой, то не стоит путать зеркальный артефакт с диафрагмальной грыжей. Также важное замечание касается того, что зеркальный артефакт отсутствует при гидропневмотораксе   (скопление в плевральной полости жидкости и воздуха или газа.)

 Артефакт «боковой лепесток»

Ультразвуковой луч состоит из основного лепестка и более слабых вторичных, или боковых, лепестков. Обычно изображение строится за счет отражения от объектов, встречающихся на траектории первичного луча. Однако полные отражатели, встречающиеся на пути бокового лепестка, также могут возвращать сигналы к датчику. Обратный сигнал при отражении переместится на траекторию движения основного лепестка. Данный вид артефакта образуется в случае с изогнутыми поверхностями и при наличии таких полных отражателей, как воздух (рис. 2.6).

 

Рис.  2.6. Артефакт «боковой лепесток». Полные отражатели (SR), в случае с второстепенными лучами за пределами основного ультразвукового луча, могут порождать сигналы, которые смещаются по траектории движения соответствующих основных лепестков (ML).

 

 

Разновидностью артефакта «боковой лепесток» является артефакт в виде среза, возникающий в таких структурах, как желчный или мочевой пузырь. Он воспроизводит наличие осадка внутри некоторых структур и называется «псевдоосадок» . Если ультразвуковой луч не шире, чем мочевой пузырь, обычно псевдоосадок исчезает. Отличить настоящий осадок от «псевдоосадка» можно, если животное поменяет положение. Плоскость поверхности «псевдоосадка» будет всегда перпендикулярна плоскости ультразвукового луча.

Литература

Barthez, P. Y., Leveille, R. & Scrivani, P. V. (1997) Side Lobes and Gating Lobe Artefacts in Ultrasound Imaging. In: Veterinary Radiology and Ultrasound, 38,387-393.

Curry III, T. S., Dowdey, J. E. & Murry Jr, R. С (1990) Ultrasound. In: Christensens's Physics of Diagnostic Radiology, 4th edn, pp. 323-371. Leo & Febiger, Philadelphia.

Herring, D. S. & Bjornton, G. (1985) Physics, Facts and Artefacts of Diagnostic Ultrasound. Veterinary Clinics of North America - Small Animal Practice,   15,   1107-1122.

Kirberger,   R.   М.   (1995)  Imaging Artefacts  in Diagnostic   Ultrasound,   36, 297-306.

Nyland, T. G. & Mattoon, J. S. (2002) Artefacts. In: Small Animal Diagnostic Ultrasound, 2nd edn, pp. 19-29. W. B. Saunders Co., Philadelphia.

  

. @Mail.ru