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

Ультразвук и ткани организма

 

Ультразвук и ткани организма

В   основе  ультразвуковой  диагностики   лежит  тот   факт,   что   звуковые волны при прохождении через ткани могут либо отражаться, преломляться, либо поглощаться. Звуковые волны, которые возвращаются к датчику, создают изображение. Чем больше ультразвука вернется к датчику, тем ярче будет изображение, передаваемое на экран (В-метод). Для правильной его оценки или интерпретации важно понимать, что влияет на взаимодействие между ультразвуком и тканью. Отражение, преломление и поглощение - абсолютно разные процессы; однако, они имеют одинаковую природу. Благодаря отражению происходит построение изображения: отраженные ультразвуковые волны превращаются в изображение по возвращении к датчику. На отражение влияют размеры исследуемого объекта, а также частота ультразвуковых волн. Волны с более высокой частотой быстрее отражаются от мелких объектов исследования и также быстрее угасают; такой ультразвук используется для создания изображений поверхностных объектов исследования, то есть таких, которые находятся ближе всего к поверхности тела.

 

 

Рис.   1.3. Появление артефакта в результате реверберации во время УЗИ грудной клетки собаки. Демонстрируется эффект от отражения 99% ультразвуковых волн на границе мягкой ткани и газообразной среды. Данное явление может вводить в заблуждение при наличии газообразной среды.

 

Как уже было сказано, при прохождении ультразвука через границы тканей, отражение растет; следовательно, для создания изображения более глубоких тканей и полостей ультразвука становится меньше. Данный факт легко объясняет потребность в надежном способе связи между датчиком и поверхностью кожи.

Отражение ультразвукового луча происходит строго под прямым углом. При    этом    плоскость    ультразвукового    луча    обычно    перпендикулярна плоскости исследуемой структуры. В противном случае, при условии, что скорость распространения внутри тканей одинакова, угол отраженного ультразвукового луча все же будет равен углу упавшего луча. Если же скорость распространения в этих тканях будет разная, то произойдет преломление. При отражении от больших гладких структур, размеры которых значительно превышают длину ультразвуковой волны, происходит зеркальное отражение. Однако очень часто отражение происходит от поверхностей, которые не являются полностью гладкими, а их размеры не превышают длину ультразвуковых волн. Такие ультразвуковые волны являются диффузными, так как они распространяются в разных направлениях и обладают низкой амплитудой.

Их применение дает преимущество: поскольку, хотя они и слабее, чем зеркальные рефлекторы, они меньше зависят от случайного угла падения и широко используются для изучения строения органов. Разница в яркости тех или иных участков на изображении объясняется разницей в степени рассеивания от одной области-к другой и определяется терминами гиперэхогенность и гипоэхогенность. Гиперэхогенность - результат увеличения рассеивания; гипоэхогенность - результат уменьшения рассеивания. Данные явления проявляются при сравнении соседних исследуемых   областей.

Рефракция - это изменение направления распространения ультразвуковых волн по мере их прохождения сквозь разные среды, в которых скорость прохождения слегка изменяется. Рефракция наступает при условии, что случайные ультразвуковые волны будут распространяться косо. Обычно рефракция наблюдается в случае с внутренним органом, заполненным жидкостью и находящимся внутри более твердой структуры, как, например, на границе желчного пузыря (рис. 1.5, с. 6). Этот эффект проявляется      сильнее      в      средах      с      более      сильным      акустическим сопротивлением.   Поскольку   в   результате   рефракции   ультразвуковой  луч  изменяет   направление  движения,   угол   его   отражения  также   изменится, поэтому расположение исследуемого  внутреннего органа на изображении может   отличаться   от   действительности.    В   результате   могут   появиться вводящие в заблуждение артефакты.

 

Рис.  1.4. Если ультразвуковой  луч подается на плоскость  границ двух тканей не перпендикулярно, угол его  отражения (R) будет равен углу  его падения (I) при условии, что скорость распространения ультразвуковых волн в этих средах одинаковая. (Vj -скорость ультразвуковых волн     при прохождении сквозь Ткань 1, V2 - скорость прохождения ультразвуковых волн сквозьТкань 2). Данное явление     называется законом Снеллиуса.

 

При наличии большого числа структур,  которые вызывают дисперсию если     их     размеры     сильно     уступают     длинам     ультразвуковых     волн,  наблюдается эффект (вынужденного) релеевского рассеяния. Примером тому могут послужить красные кровяные клетки. Дисперсия при обследовании подобных частиц пропорциональна частоте, увеличенной в четыре раза; следовательно, увеличение частоты в два раза приводит к росту дисперсии в 16 раз.

 

 

Рис.   1.5. Эффект пограничного затенения на границе желчного пузыря. Причиной данного явления является рефракция ультразвукового луча, так как его скорость внутри наполненного жидкостью органа отличается от скорости внутри печени.

 

Затухание - уменьшение интенсивности ультразвукового луча во время его прохождения сквозь ткани; происходит вследствие (вынужденного) релеевского рассеяния и поглощения. При поглощении звука его энергия преобразуется в тепло силой трения внутри тканей. Данный эффект проявляется тем сильнее, чем больше плотность ткани, сквозь которую проходит ультразвук; он также напрямую отвечает на вопрос о том, почему текучие среды поглощают меньше ультразвука при его прохождении, чем мягкие ткани, и косвенно объясняет явление дальнего акустического усиления.

Затухание прямо пропорционально частоте и проявляется сильнее, например, при прохождении сквозь жировую ткань. Благодаря данному явлению становится ясно, почему для исследования поверхностных тканей у животных, страдающих ожирением, могут использоваться ультразвуковые волны более низкой частоты.  Ниже  представлены общие рекомендации    по    выбору   ультразвукового    датчика    в    зависимости    от глубины проникновения ультразвуковых волн:

 

Частота(МГц)Глубина(см)

5,0               12-15

7,5                 6-8

10                   4

 

 

Оставить комментарий

Комментарии могут размещать все! Избегайте нецензурные слова и оскорбительные высказывания!

Защитный код
Обновить

. @Mail.ru