1

ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIA

1. Podstawy fizyczne ultrasonografii.

2. Budowa skanera USG

3. Zasada działania USG. Jak tworzy się obraz?

4. Rodzaje prezentacji USG.

5. Rodzaje głowic USG.

6. Budowa i działanie głowicy USG (mechanicznej i elektronicznej)

7. Jakie istnieją możliwości przetwarzania i pomiarów na obrazie USG.

8. Rozdzielczość osiowa i poprzeczna.

9. Zastosowania medyczne techniki ultrasonograficznej.

LITERATURA PODSTAWOWA

1. Augustyniak Piotr – wykład.

2. http://home.agh.edu.pl/~asior/stud/doc/ULTRASONOGRAFIA_14.pdf

UZUPEŁNIAJĄCA 3. Matthias Hofer, red. wyd. pol. Ludomir Stefańczyk. Podręcznik ultrasonografii.

Podstawy wykonywania i interpretacji badań ultrasonograficznych, Medipage

Wydawnictwo, Warszawa 2008.

4. Gunter Schmidt,: Ultrasonografia (Ultrasound), red. wyd. pol. Ludomir

Stefańczyk.Warszawa 2008.

WPROWADZENIE TEORETYCZNE

Tworzenie obrazu USG:

Ćwiczenie laboratoryjne nr 7, 8:

ULTRASONOGRAFIA

WSTĘP TEORETYCZNY

2

W badaniu ultrasonograficznym (USG) do tworzenia obrazu wykorzystuje się falę

ultradźwiękową (mechaniczną), której częstotliwość znajduje się poza zakresem słyszalności

dla ludzkiego ucha tj. powyżej 20 000 Hz (20 kHz). Do diagnostyki medycznej używane są

najczęściej fale o częstotliwości 2 - 10 MHz. Fala przechodząc przez tkanki ciała ludzkiego,

ulega częściowemu odbiciu, załamaniu i rozpraszaniu na granicy tkanek o różnej impedancji

(gęstości) akustycznej oraz absorpcji (osłabieniu) w samych tkankach. Do obrazowania

wykorzystywana jest część odbita fali w postaci tzw. powracającego echa, które analizowane

jest pod kątem położenia i intensywności. Po komputerowym przetworzeniu danych na ekranie

telewizyjnym widoczne są punkty odpowiadające umiejscowieniu odbicia fali. Intensywności

echa przyporządkowane są odpowiednim odcieniom ze skali szarości od tonu najciemniejszego

(czarnego) dla braku lub bardzo małej intensywności echa, do białego przy bardzo dużym jego

natężeniu. W wysokiej klasy aparatach możliwe jest zastąpienie skali szarości skalą odcieni

innego koloru. Uzyskany w ten sposób obraz ultrasonograficzny tkanek zwany jest

dwuwymiarową (2D) prezentacją B i przedstawia ich budowę w dowolnych, zależnych od

położenia głowicy przekrojach.

Opisując obraz ultrasonograficzny tkanek w odniesieniu do intensywności odbieranego

echa, używa się pojęcia echogeniczności. Prawidłową, typową intensywność echa dla danego

narządu lub tkanki określa się jako normoechogeniczną, silne odbicia fali ultradźwiękowej lub

intensywniejsze od normy jako hiperechogeniczne oraz odbicia o małej intensywności

odpowiednio jako hipoechogeniczne. Do badania przepływu za pomocą fali ultradźwiękowej

wykorzystuje się zjawisko Dopplera.

Zjawisko Dopplera:

Efekt Dopplera, został opisany przez austriackiego profesora matematyki

w 1842 roku. Po raz pierwszy efekt ten zastosował N. Salomura w 1956 roku do oceny

przepływu krwi. Polega on na zmianie częstotliwości fali w zależności od ruchu źródła

(nadajnika) lub obserwatora (odbiornika). W przypadku badań naczyniowych źródło fali

ultradźwiękowej (głowica) jest nieruchome. Płynąca krew, odbijająca falę ultradźwiękową

zmienia jej częstotliwość.

Różnica między częstotliwością fali wysyłanej a częstotliwością fali odbitej, odbieranej

przez głowicę nazywana jest przesunięciem lub częstotliwością dopplerowską.

Częstotliwość dopplerowska: C

fVf d

cos2 [Hz] (1)

f d − częstotliwość dopplerowska [Hz],

f − częstotliwość fali wysyłanej [Hz],

V − prędkość ruchu powierzchni odbijającej fale ultradźwiękowe ][s

m,

α − kąt zawarty między kierunkiem fal ultradźwiękowych a kierunkiem ruchu

powierzchni odbijającej,

C − prędkość rozchodzenia się fal w danym ośrodku ][s

m.

3

Częstotliwość dopplerowska jest tym wyższa, im szybciej porusza się powierzchnia

odbijająca ultradźwięki oraz im bliższy 900

jest kąt między kierunkiem fal ultradźwiękowych a

kierunkiem ruchu powierzchni odbijającej.

Wielkość przesunięcia dopplerowskiego zależy od prędkości przepływu krwi. Zmiana

częstotliwości jest większa przy większych prędkościach, lecz mieści się zawsze w zakresie fal

słyszalnych dla ucha ludzkiego. Dlatego też przepływ można zarejestrować w postaci sygnału

dźwiękowego lub krzywej widma dopplerowskiego. Przy odpowiednim przetworzeniu sygnału

dopplerowskiego można go dokładnie umiejscowić na obrazie anatomicznym

dwuwymiarowym oraz zakodować w kolorze.

Zasada badania dopplerowskiego:

W praktyce klinicznej dokonuje się dopplerowskiej analizy przepływu krwi, której

powierzchnię odbijającą ultradźwięki stanowi błona krwinek czerwonych. Znając

częstotliwość wysyłanej wiązki ultradźwiękowej, kąt oraz zakładając przybliżoną prędkość

rozchodzenia się fal ultradźwiękowych w tkankach miękkich (1540 m/s) możemy obliczyć

prędkość przepływu krwi.

Prędkość przepływu krwi rutynowo przedstawia się na wykresie względem osi czasu,

obok standardowego zapisu elektrokardiograficznego, co pozwala na ustalenie wzajemnych

relacji czasowych między przepływem krwi a cyklem pobudzenia serca.

Prędkość wyznaczona jest w metrach lub centymetrach na sekundę, co umożliwia ocenę

aktualnej prędkości przepływu krwi.

Wśród badań dopplerowskich przepływu krwi wyróżniamy trzy metody:

1. Fali ciągłej (CW – Continuous Wave)

2. Fali impulsowej (pulsacyjnej PW – Pulsate Wave)

3. Wizualizacji przepływu krwi w kolorze (CDFI – Color Doppler Flow Image)

Ultrasonografia z jednoczesnym obrazowaniem przepływu = ultrasonografia z

podwójnym obrazowaniem:

Aby zrozumieć metodę podwójnego obrazowania (duplex Doppler) należy zrozumieć

czym jest prezentacja B.

Prezentacja B (Brightness):

Jednym z najczęściej używanych sposobów przedstawienia obrazu jest prezentacja B,

dzięki której uzyskujemy dwuwymiarowy przekrój badanego narządu w wybranych przez

badającego płaszczyznach. Badanie USG w prezentacji B umożliwia uwidocznienie

większości tętnic

ustroju. Głównie

służy ono do oceny

zmian ściany

naczyniowej oraz jest

pomocne w pomiarze

przepływu krwi.

4

Rysunek 1: Obraz aorty zstępującej na przekroju poprzecznym– badanie za

pomocą prezentacji B.

Podwójne obrazowanie - duplex Doppler:

Ultrasonografia z podwójnym obrazowaniem łączy obraz anatomiczny tkanek w

prezentacji B dwuwymiarowej z obrazem przepływu w badanym obszarze. Ultrasonografia z

podwójnym obrazowaniem naczyń obejmuje ich uwidocznienie w przekrojach podłużnych i

poprzecznych, ocenę ich morfologii oraz

wybrane miejsce przepływu krwi. Po

włączeniu opcji dopplerowskiej pojawia

się linia przebiegu wiązki dopplerowskiej

oraz obszar objętości próbkowania, tzw.

bramka wyznaczająca przestrzeń

rejestracji przepływu. Położenie i wielkość

bramki ustawiane są przez badającego. Z

dokładnie zaznaczonego miejsca

próbkowania (zaznaczony obszar bramki)

uzyskuje się zapis krzywej przepływu. Po

wyznaczeniu za pomocą odpowiedniego

znacznika linii przepływu i wyliczeniu kąta

dopplerowskiego (kąta między kierunkiem

fali ultradźwiękowej a kierunkiem

przepływu krwi) można uzyskać dane

liczbowe dotyczące różnych

zaprogramowanych parametrów

przepływu.

Rysunek 2: Badanie aorty metodą duplex Doppler.

Badanie ultrasonograficzne kodowane kolorem:

5

Badanie kolorowym dopplerem jest rozszerzeniem techniki duplex. W metodzie tej w

wybranym, zaznaczonym ramką na obrazie morfologicznym obszarze, wzdłuż poszczególnych

linii analizowane jest występowanie zjawiska Dopplera. W miejscu stwierdzanego ruch

uzyskany sygnał oceniany jest pod kątem kierunku przepływu i najczęściej jednego parametru

(średniej częstotliwości lub prędkości), którym przyporządkowuje się odpowiedni kolor.

Na czarno-białym obrazie tkanek, w wybranym obszarze, w którym obecny jest ruch

następuje jego wypełnienie kolorem. Pozwala to uzyskać mapę naczyniową badanego obszaru.

Dla oznaczenia kierunku przepływu używa się zazwyczaj barwy czerwonej i niebieskiej (w

kierunku do lub od głowicy) oraz odcieni tych kolorów dla przedstawienia różnych prędkości

przepływu.

Podstawowe zalety badania kolorowym Dopplerem to: Połączenie obrazu anatomicznego tkanek i naczyń z obrazem przepływu w czasie

rzeczywistym,

Szybkie uwidocznienie naczyń i przepływu w wybranym na obrazie naczyniu,

Różnicowanie naczyń z innymi strukturami płynowymi,

Łatwiejsze, dokładne umiejscowienie zwężeń.

Rysunek 3: Tętnica szyjna

wewnętrzna na przekroju

podłużnym – badanie przy pomocy

kolorowego dopplera.

Ultrasonografia podwójna z jednoczesnym obrazowaniem przepływu w

systemie "Dopplera mocy"

Dalszym udoskonaleniem ultrasonograficznych badań naczyniowych, jest tzw. Doppler

mocy (Power Doppler) technika zwana również angiografią ultrasonograficzną. Do oznaczenia

przepływu wykorzystuje się całkowite natężenie lub moc (energię) sygnału dopplerowskiego,

który jest mierzony i kodowany kolorem. W dużym uproszczeniu całkowite natężenie jest

proporcjonalne do liczby krwinek przepływających przez badaną objętość nie zależnie od

kierunku przepływu. Amplituda przepływu w różnych kierunkach ulega sumowaniu.

Umożliwia to szybsze zebranie i przetwarzanie danych.

Podstawowe zastosowanie badania w systemie "Dopplera mocy" to:

6

Stwierdzenie przepływu zwłaszcza tam, gdzie istnieją trudności w badaniu za pomocą

metody dopplerowskiej kodowanej kolorem i spektralnej,

Uwidocznienie układu naczyń, w tym bardzo drobnych i patologicznych,

Uwidocznienie obszarów ubytku w przepływie,

Uwidocznienie obszarów bez naczyń lub obszarów przekrwienia w tkankach

miękkich.

Rysunek 4: Żyła udowa wspólna w

przekroju poprzecznym– badanie

przy pomocy dopplera mocy.

Widoczny zakrzep krwi

w świetle naczynia.

Rysunek 5: Żyła udowa

powierzchniowa w przekroju

podłużnym– badanie przy pomocy

dopplera mocy

ZRÓDŁA I DETEKTORY ULTRADŹWIĘKÓW

Przetworniki - przetwarzają jeden rodzaj energii na energię akustyczną. W zależności od

rodzaju przetwarzanej energii możemy je podzielić w następujący sposób:

1 Przetworniki mechaniczne

Przetwornikami mechanicznymi mogą być drgające płytki, strony, gwizdki, syreny,

2 Przetworniki optyczne

Źródłem fali może być wiązka laserowa (metoda bezkontaktowa). Wykorzystujemy

odkształcenie ośrodka powstające pod wpływem energii wchodzącej do ośrodka (impulsy ns i

ps, mechanizm termosprężysty).

3 Przetworniki termiczne

Przetwornikami termicznymi są źródła ciepła. Przykładowo mogą to być:

· silne źródło światła (laser)

7

· ciepło powstające poprzez wyładowania elektryczne w płynach

· wykorzystanie ciepła Joule'a - Lenza

4 Przetworniki elektromagnetyczne

Przetworniki tego typu są wykorzystywane w ultrasonografii. Są to przetworniki odwracalne

czyli mogą działać jako źródło i jako odbiornik. Wśród przetworników elektromagnetycznych

możemy wyróżnić:

Przetworniki elektrostatyczne

Przetworniki te wykorzystują stałe pole elektryczne.

Przetworniki elektryczne

Wśród tych przetworników możemy wyróżnić przetwornik kondensatorowy, piezoelektryczny,

elektrostrykcyjny.

-Przetwornik elektrostrykcyjny

Są to przetworniki wykorzystujące zjawisko elektrostrykcji.

Elektrostrykcja - pod wpływem pola elektrycznego E w materiale następują odkształcenia

mechaniczne proporcjonalne do E. Zjawisko to zachodzi dla ferroelektryków. Obserwujemy

występowanie histerezy dielektrycznej.

Zjawisko histerezy dielektrycznej - polega na tym że dla tej samej wartości natężenia pola

elektrycznego polaryzacja próbki ferrolektryka (zwanego też segnetoelektrykiem) może mieć

różne wartości, zależnie od poprzedniej wartości polaryzacji tej próbki.

Zjawisko elektrostrykcji odwrotne - polega na wytwarzaniu pod wpływem naprężeń pola

elektrycznego E o wielkości proporcjonalnej do naprężenia w kwadracie.

- Przetwornik piezoelektryczny

Zjawisko piezoelektryczne proste - dla pewnych dielektryków takich jak kwarc, turmalin,

siarczek kadmu, niobian litu, tantalan litu, pod wpływem odkształcenia mechanicznego

(ściskanie, rozciąganie) może pojawiać się polaryzacja elektryczna. Im większe jest

odkształcenie tym większa jest polaryzacja [C/m]. Inny jest kierunek i zwrot polaryzacji przy

ściskaniu a inny przy rozciąganiu. Polaryzację powoduje też zewnętrzne pole

elektryczne.

Zjawisko piezoelektryczne jest liniowe tzn. zależność polaryzacji od naprężeń, a także

naprężeń od napięcia (U) są zależnościami liniowymi.

Płytka działa również jako detektor. Umieszcza się ją w układzie mechanicznym, który

powoduje jej ściskanie lub rozciąganie. Docierająca fala powoduje odkształcenie płytki a to

powoduje jej polaryzację. Pomiar ładunku na ściankach płytki pozwala na detekcję fali.

Natomiast płytka umieszczona w polu np. między okładkami kondensatora lub pomiędzy

elektrodami zmienia swe rozmiary i w ten sposób generuje falę.

Zjawisko piezoelektryczne odwrotne - wytworzenie polaryzacji elektrycznej przez zewnętrzne

pole elektryczne (przyłożenie napięcia U) powoduje zmianę naprężeń mechanicznych

dielektryka. Wielkość zmiany naprężenia mechanicznego jest proporcjonalna do przyłożonego

napięcia.

Przetworniki elektromagnetyczne

Są to przetworniki wykorzystujące zmienne pole magnetyczne i elektryczne. Przykładem tych

przetworników są przetworniki magnetoelektryczne.

Przetworniki magnetyczne

8

Przykładem takich przetworników mogą być przetworniki piezomagnetyczne,

magnetostrykcyjne. Są to przetworniki oparte na indukcji prądów wirowych.

- Przetwornik magnetostrykcyjny

Magnetostrykcja - powstanie naprężeń mechanicznych w ferromagnetykach (np. Fe, Co, Ni) i

w ferrimagnetykach (np. ferryty) pod wpływem pola magnetycznego. Naprężenia są

proporcjonalne do kwadratu pola. Przetwornik magnetostrykcyjny jest najbardziej stabilnym i

skutecznym przetwornikiem ultradźwięków.

Nadajnik i głowica magnetostrykcyjna - napięcie powoduje że pojawia się pole magnetyczne B

które powoduje odkształcenie pręta ferrytowego. W zależności od tego jak będzie się pole

zmieniać w czasie obserwujemy drgania pręta.

Zjawisko magnetostrykcji odwrotne - zmiany naprężeń powodują zmiany pól magnetycznych

(magnetyzacja - proporcjonalna do kwadratu odkształcenia). Zjawisko magnetostrykcji

zachodzi dla polikryształów.

Zjawisko piezoelektryczne dla magnesów trwałych lub monokryształów - odkształcenie zależy

liniowo

od indukcji pola magnetycznego H. Zjawisko to nie znalazło zastosowania dla ultradźwięków.

GŁOWICE ULTRADŹWIĘKOWE

Rys.1 Głowice ultrasonograficzne

9

Rys.2 Głowica 2-D

Głowica 3-D

10

Rys.3 Nowa głowica dwupłaszczyznowa do badań przezrektalnych

Nowa głowica dwupłaszczyznowa do badań przezrektalnych

częstotliwość 5 MHz

płaszczyzna wzdłuż osi –90 stopni

płaszczyzna prostopadła do osi 125 stopni

elektroniczne przełączanie

Tabela.1 GŁOWICE ELEKTRONICZNE

Typ

głowicy Częstotliwość

Zakres

ogniskowania

Szer.

skanu

ilosc linii

Płaszczyzna

badania Zastosowania

CA-3.5

CA-3.5/5

3.5 MHz

3.5-5MHz 20 - 160 mm 55''/ 128

położnicze, jama

brzuszna

LA-3.5 3.5 MHz 10 - 100 mm 77mm /128

położnicze, jama

brzuszna

LA-5 5.0 MHz 10 - 80 mm 51mm/128

pediatryczne,

niewielkie

narządy

LA-7.5 7.5 MHz 10 - 80 mm 51mm/128

tarczyca, sutki,

naczyniowe

CAV-6.0 6.0 MHz 10 - 100 mm 110'/128 przezpochwowe

LR-5 5.0 MHz 10 - 80 mm 61mm/128

przezrektalne

11

Tabela.2 GŁOWICE MECHANICZNE

Typ

głowicy Częstotliwość

Zakres

ogniskowania

Pole

skanowani

a

Płaszczyzna

badania Zastosowania

S-2.5

S-3.5

SD-3.5/5

S-5

2.5 MHz

3.5 MHz

3.5-5 MHz

5 MHz

50 - 80 mm 90'

Doppler PW

położnictwo,

kardiologia,

jama brzuszna,

pediatria

SD-5/7.5

S-7.5

5-7.5 MHz

7.5 MHz 30 - 50 mm 90'

tarczyca, sutki,

niewielkie

narządy,

pediatria.

Doppler PW

V-5

V-7.5 VD5/7.5

5.0 MHz

7.5 MHz

5-7.5 MHz

30 - 50 mm 60'/30'

przezpochwowe,

przezrektalne

METODY ULTRADŹWIĘKOWEJ DIAGNOSTYKI

POMIAROWEJ

METODA PRZEPUSZCZANIA

polega na pomiarze ciśnienia akustycznego fali ultradźwiękowej po przejściu przez

badany ośrodek, lub wyznaczeniu czasu przejścia przez ten ośrodek.

METODA REZONANSU

polega na wprowadzeniu do warstwy o grubości g fali ultradźwiękowej i modulacji jej

częstotliwości; w ten sposób szuka się fali stojącej spełniającej warunek rezonansu

g = n x /2 = nc / 2f

gdzie:

g - grubość ośrodka [m]

n - liczba całkowita podająca numer drgań harmonicznych

x - długość fali [m]

c - prędkość rozchodzenia się fal ultradźwiękowych

f - częstotliwość fali, która odczytujemy z przyrządu pomiarowego, który

wskazuje na spełnienie warunku rezonansowego [Hz]

12

METODA IMPULS - ECHO

Dostarcza informacji o wielkości powierzchni odbijającej, określonej poprzez wielkość

impulsu odbitego (echa). na podstawie czasu impulsu można wyznaczyć głębokość

zalegania powierzchni odbijającej lub prędkość rozchodzenia się fal ultradźwiękowych,

a na podstawie kształtu (widma) odbieranego echa wnioskować o charakterze

powierzchni odbijającej.

METODA MODULACJI CZĘSTOTLIWOŚCIOWEJ

polega na ciągłym nadawaniu fal częstotliwościowo modulowanych, z przedziałem

czasowym pomiędzy przebiegami modulującymi.

METODY WIZUALNE

SONOHOLOGRAFIA

holografia ultradźwiękowa oparta na wizualizacji amplitudy i fazy czoła fali

przechodzącego przez badany ośrodek lub odbitego od niego.

TECHNIKI REKONSTRUKCJI PŁASZCZYZN

A-Mode Ultrasound

prezentacja typu A (umowny skrót od słowa amplituda) jest najprostszą metodą

rejestracji ech ultradźwiękowych na ekranie lampy oscyloskopowej lub ekranie telewizora.

Można odczytać

czas przejścia impulsu na podstawie czasu

wysokość impulsu, która odpowiada wartości odbieranego ciśnienia akustycznego

Metodę tę stosujemy gdy chcemy zmierzyć dokładna odległość od obiektu.

Rys.4 Zapis obrazu w prezentacji typu A

B- Mode Ultrasound

prezentacja typu B; głowica ultrasonograficzna porusza się (tam iż powrotem ) po

torze krzywoliniowym, którym jest ciało pacjenta. Napięcie jest proporcjonalne do odchylenia

położenia głowicy i dopasowane jest do płytek odchylenia pionowego. Odległość między

pikami stanowi proponowaną różnicę odległości od przeszkody. Dostajemy informację o

położeniu i wielkości obiektu.

13

Rys.5 Zapis obrazu w prezentacji typu B

C – Mode Ultrasound

prezentacja typu C; głowica zbiera informacje z kilku różnych wzajemnie równoległych

i prostopadłych płaszczyzn do powierzchni skóry, a następnie w wyniku odpowiednich

przeliczeń następuje odtworzenie obrazu płaszczyzny równoległej do powierzchni skóry.

Metoda ta jest realizowana przez obliczenia w trzech wymiarach i pozwala na odtworzenie

obrazów i konturów.

M – Mode Ultrasound

metoda ta nosi także nazwe T – M mode. Stosując tą metodę otrzymujemy zależność czasu

przejścia impulsu od głębokości. Wykonując badanie otrzymujemy przekrój w jednej

płaszczyźnie. prezentacja ta jest odpowiednia do obrazowania zawału serca (infarctio

myocardii)

Rys.6 Zapis obrazu w prezentacji typu M

Badania Dopplerowskie

Zastosowanie metody dopplerowskiej pozwala uzyskać informacje dotyczące przepływu krwi,

rozpoznawanie fal zwrotnych i przecieków wewnątrzsercowych.

Do podstawowych zastosowań metody dopplerowskiej należą: oznaczenie gradientów ciśnień i

zwężeń zastawkowych, obliczanie powierzchni ujść (tętniczych i

przedsionkowo-komorowych), ocena stopnia fal zwrotnych (przez zastawki naturalne i

sztuczne), ocena wielkości przecieków i rzutu serca, obliczanie ciśnień w pniu płucnym i

wewnątrzsercowym, analiza czynnościowa lewej komory.

14

Rys.7 Obraz defektu przegrody międzyprzedsionkowej serca wykonany metodą Dopppler Color

ZASTOSOWANIE ULTRADŹWIĘKÓW W

MEDYCYNIE

DIAGNOSTYKA :

Dermatologia

Badanie struktury skóry

Monitorowanie leczenia różnych zmian skórnych, twardziny, zmian w przebiegu chorób

grudkowo- złuszczających (głównie łuszczycy)

ocena rozległości zmiany i jej naciekania na rozległe tkanki w przypadku nowotworów skóry

kwalifikacja znamion do usunięcia chirurgicznego celem profilaktyki nowotworów

Urządzenie do badania zmian skórnych Mikroskan

parametry techniczne : częstotliwość ultradźwięków - 30 – 40 MHz

rozdzielczość osiowa

i poprzeczna - ok. 0,1 mm

zasięg badania - 5 mm

15

Rys.8 Obraz ultrasonograficzny skóry normalnej

Rys.9 Obraz ultrasonograficzny cysty w tęczówce

Rys.10 Obraz ultrasonograficzny zmiany nowotworowej skóry

Rys.11 Obraz ultrasonograficzny twardziny skóry

Kosmetologia

ocena skóry i tkanki podskórnej w przebiegu celulitis oraz monitorowanie skuteczności

środków kosmetycznych

Okulistyka

obrazowanie guzów w przedniej części oka aż do tylniej części tęczówki

odróżnienie cysty tęczówki lub czerniaka co umożliwia szybszy wybór metody leczenia

pacjentów

uwidacznianie kąta przesączania i ewentualnych zmian patologicznych w tym obszarze

Urządzenie do badania gałki ocznej : Echofal –ultrasonograf okulistyczny

16

Rys.12 Obraz ultrasonograficzny gałki ocznej w prezentacji typu B i typu A

Kardiologia

Echografia przezprzelykowa TEE

Zastosowanie głowicy przezprzełykowej umożliwiło ominiecie problemów związanych z

propagacją fali ultradźwiękowej przez ścianę klatki piersiowej i tkankę płucna oraz na

uzyskanie większej rozdzielczości obrazu.

Dzięki głowicom umieszczonym na fiberoskopie, metoda ta szczególne zastosowanie

znalazła w diagnostyce :

- rozwarstwienia aorty

zapalenia wsierdzia

skrzepliny w jamach serca i uszku lewego przedsionka

oceny funkcji zastawek (mitralnej i jej protezy)

obrazowaniu struktury i funkcji serca w przypadku trudności z dostępem

przezklatkowym

niedokrwienia w trakcie operacji pozasercowych

Z nowszych zastosowań TEE należy wymienić ocenę anatomii proksymalnych odcinków tętnic

wieńcowych.

Stress echokardiografia

Pozwala na wykrycie choroby wieńcowej przez wywołanie stresem zaburzenia kurczliwości

mięśnia sercowego wywołane niedokrwieniem. Możliwość porównywania kurczliwości serca

przed, w czasie i po stymulacji, pozwala na łatwiejsza ocenę zaburzeń. Wiele ośrodków w

17

chwili obecnej przeprowadza echograficzne testy z użyciem dobutaminy, dipirydamolu lub

adenozyny

Echokardiografia trójwymiarowa 3-D

Umożliwia dokładną ocenę objętości i czynności komór. Daje możliwość nie tylko

przedstawiania serca w standardowych projekcjach echokardiograficznych z dodaniem głębi

obrazu, ale także tworzenia (komputerowo) obrazów trójwymiarowych umożliwiających

lepszy wgląd w anatomię i strukturę żywego organizmu

Echokardiografia kontrastowa EK

Korzysta ze zjawiska wzmocnionego odbicia sygnału ultradźwiękowego od środka

kontrastowego podanego droga dożylną. Pęcherzyki kontrastu wnikając do mikrokrążenia

powodują większe wzmocnienie sygnału, czego efektem jest wzmocnienie refleksu świadczące

o perfuzji danego segmentu.

Technika ta jest obiecującą metoda w diagnostyce żywotności mięśnia sercowego, lecz

wymaga ona podania środka kontrastowego drogą dożylną a więc jest metoda inwazyjną

-diagnostyka wad serca

-ocena funkcji lewej komory

-badanie zjawiska no–reflow fenomen, które stanowi wyzwanie dla współczesnej kardiologii

inwazyjnej EK. EK pozwala na precyzyjne określenie obszaru nawet o bardzo małym

wzmocnieniu sygnału znajdującego się zazwyczaj na obrzeżu obszaru niedokrwionego i w

którym częściowo zachowany jest przepływ włośniczkowy

Dopplerowskie obrazowanie ruchu tkanek DORT

Metoda ta jest modyfikacja konwencjonalnej echokardiografii dopplerowskiej. Zasadnicza

różnica polega na tym, że o ile w echokardiografii kolorowej obraz przepływu krwi

pokazywany jest tylko w tych obszarach sektora, w których nie pojawiły się echa od struktur

stałych np. ściana serca, o tyle w technice DORT kolor pojawia się jedynie w miejscu, w

którym odbijane są echa od ruchomego narządu. DORT umożliwia obrazowanie kilkakrotnie

mniejszych prędkości (niższych częstotliwości niż stosowane dotychczas), oraz nie wymaga

tak dużego wzmocnienia

Echokardiografia śródnaczyniowa IVUS

pozwala na bezpośrednie uwidocznienie zmian miażdżycowych i innych patologii w ścianie

naczynia. Głowica ultradźwiękowa wysokoczęstotliwościowa (20-30 MHz) dzięki

miniaturyzacji może być również wkładana do światła naczyń wieńcowych, dając bardzo

szczegółowy obraz ścian naczynia podobny do przekroju histologicznego, ponieważ fale

ultradźwiękowe penetrują ścianę naczynia i odbijane są od jej poszczególnych warstw.

Dodatkowo, IVUS dostarcza informacji o strukturze blaszki miażdżycowej. Miejsca o dużej

zawartości wapnia sa bardzo jasne i wytwarzają cień w obszarze dystalnym od głowicy,

podczas gdy miejsca o dużej zawartości lipidów są kolorem ciemniejszym od otaczającej

ściany naczynia.

18

Rys.13 Obraz echokardiograficzny serca w prezentacji B + M

POŁOŻNICTWO

Badanie echosonograficzne umożliwia pelna kontrolę przebiegu ciąży, ocenę rozwoju płodu i

stanu matki. Stanowi ono podstawowe rutynowo wykonywane badanie prenatalne,

umożliwiające wczesne (ok. 16 –18 tyg.) wykrycie wad rozwojowych płodu np. wady serca,

dysmorfie, wady genetyczne itp.

oraz wczesna ingerencje lekarska (obecnie możliwe jest wykonywanie operacji naprawczych

wad serca płodu ).

Badanie to umożliwia także dokładne oszacowanie czasu trwania ciąży, liczby płodów, stanu

łożyska, a także ocenę wielkości płodu według następującego wzoru :

19

Rys.14 Obraz ultrasonograficzny płodu

Rys.15 Obraz USG twarzy Płodu wykonany techniką 3-D

CHIRURGIA

Zastosowanie ultradźwięków obejmuje szeroką diagnostykę i ocenę stanu narządów jamy

brzusznej (wątroba, trzustka, drogi żółciowe, obecność płynu w otrzewnej, stan naczyń

wątrobowych oraz aorty, jądra, nerki i pęcherz moczowy wraz z prostatą, macica z

przydatkami), tarczycy, oraz mózgu u niemowląt i dzieci młodszych.

20

Rys.16 Obraz ultrasonograficzny metodą Duplex Doppler prezentujacy przepływ krwii w aorcie brzusznej

GINEKOLOGII

Zastosowanie ultradźwięków w ginekologii ma charakter badania profilaktycznego szczególne

w przypadku oceny stany szyjki macicy oraz przydatków, (których struktura morfologiczna

podatna jest na powstawanie stanów przednowotworowych i nowotworowych) oraz piersi.

Badanie USG piersi zalecane jest jako badanie podstawowe w profilaktyce antynowotworowej.

Kobietom do 45 roku życia (wg.WHO), a jako badanie uzupełniające mammografię kobietom

po 45 roku życia.

21

Rys.17 Technika wykonywania USG intravaginalnego

Rys.18 Ultrasonogram jajnika wykonany z dojścia metodą intravaginalną

ORTOPEDIA

Diagnostyka osteoporozy

Pomiar gęstości kości pozwala na rozpoznanie osteoporozy, oszacowanie ryzyka złamań,

monitorowanie wpływu na kości innych chorób, które przyczyniają się do postępu

osteoporozy, oraz na monitorowanie efektów leczenia.

Złamanie jest wypadkową wytrzymałości kości, jej ułożenia oraz sil skręcających i

ściskających podczas urazu. Wytrzymałość kości jest funkcją masy kostnej, mikroarchitektury

kości oraz jakości tkanki kostnej. Gęstość mineralna kości (BMD) ściśle koreluje z

wytrzymałością kości oraz ryzykiem złamania. Większość aparatów ultradźwiękowych do

pomiaru BMD mierzy tłumienie fali ultradźwiękowej (broadbound ultrasonic attenuation

–BUA).

Tłumienie fali w czasie przechodzenia przez kość zależy od ilości tkanki kostnej napotkanej

przez falę oraz struktury beleczkowatej kości. Do badania ultradźwiękowego najczęściej

wybiera się kość piętowa, która ma strukturę beleczkowata, pełni funkcje podporowa i jest

łatwo dostępna.

Urządzenie do badań ognisk osteoporozy : Ubis 5000

parametry techniczne : częstotliwość 0,5 MHz

czas skanowania 1’50

max. rozdzielczość 0,125 mm

LARYNGOLOGIA

Diagnostyka chorób zatok czołowych

urządzenie do badania zatok : Sinuscan102

parametry techniczne : częstotliwość głowica A - 3 MHz