Ultrasonografia

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Trójwymiarowe przedstawienie pracy serca, poprzez złożenie dwóch sekwencji obrazów USG
Pęcherz moczowy (czarny, kształtem podobny do motyla) i prostata
Ultrasonograf-urządzenie do obrazowania metodą USG
Końcówki wykorzystywane podczas badania ultrasonografem: od lewej: fazowa, convex oraz liniowa
Wynik badania ultrasonograficznego w trybie prezentacji A
Widok badania ultrasonograficznego wykorzystującego prezentację dwuwymiarową
Widok badania, w którym użyto dwóch prezentacji: B i M

Ultrasonografia, USG – nieinwazyjna, atraumatyczna metoda diagnostyczna, pozwalająca na uzyskanie obrazu przekroju badanego obiektu. USG jest metodą dokładną - ma wysoką zdolność do wykrywania niewielkich zmian w narządach – wynosi ona od 0,1 mm do milimetra. Metoda ma też jednak pewne ograniczenia, fale ultradźwiękowe ulegają praktycznie całkowitemu odbiciu na granicy obszarów wypełnionych gazem (płuca, jelita) oraz kości.[1]

Historia[edytuj | edytuj kod]

Idea ultrasonografu powstała w dziedzinie zgoła innej niż medycyna. Początkowo amerykańscy, rosyjscy oraz niemieccy inżynierowie pracowali równolegle nad sposobem wykrywania wad w metalach. Początki tych badań sięgały czasu pierwszej wojny światowej. Pierwsze doświadczenia nad wykorzystaniem ultrasonografii w diagnostyce prowadzone były w trakcie i zaraz po II wojnie światowej, a ultrasonografy wprowadzone zostały do szpitali na przełomie lat 60. i 70. XX wieku (jednym z pierwszych klinicznych zastosowań była diagnostyka płodu)[2]. W roku 1951 powstał pierwszy skaner obrazujący badane organy w prezentacji typu B. Zaczęto wtedy badać guzy sutków, kamienie w pęcherzykach żółciowych oraz nerkach, a także rozpoczęto diagnostykę ultrasonograficzną w położnictwie. Trzy lata później – w 1954 roku Szwedzi I. Edler oraz H. Hertz zbudowali pierwszy skaner ultrasonograficzny umożliwiający prezentację w trybie M – umożliwiał on zobrazowanie ruchu zastawek serca. Rok później w Japonii przeprowadzono pierwszą analizę ruchu zastawek serca, wykorzystując w badaniu efekt Dopplera.

Sposób działania[edytuj | edytuj kod]

Metoda ta wykorzystuje zjawisko rozchodzenia się, rozpraszania oraz odbicia fali ultradźwiękowej na granicy ośrodków, przy założeniu stałej prędkości fali w różnych tkankach równej 1540 m/s. W ultrasonografii medycznej wykorzystywane są częstotliwości z zakresu ok. 2-50 MHz. Fala ultradźwiękowa najczęściej generowana jest oraz przetwarzana w impulsy elektryczne przy użyciu zjawiska piezoelektrycznego (opisanego przez braci Curie na przełomie lat 1880-1881). W medycynie stosuje się przewodniki z kryształów kwarcu, w kształcie dysku o średnicy większej znacznie od jego grubości. Taki materiał zachowuje się w przybliżeniu jak mechaniczna sprężyna, spełniająca założenia prawa Hooke'a. Znaczy to, że odkształcenie na powierzchni przetwornika jest wprost proporcjonalne do przyłożonej siły[1]. Zatem na podstawie odkształceń przetwornika generowany jest obraz. Jako metoda całkowicie nieinwazyjna jest obecnie najpopularniejszym typem badania naczyń pozwalającym na dokładną ocenę zmian w zdecydowanej większości przypadków.

Metody prezentacja wyników[1][edytuj | edytuj kod]

Prezentacja A[edytuj | edytuj kod]

Sposób prezentacji ech ultradźwiękowych oznaczono literą A od skrótu słowa amplituda. Jest to najprostsza metoda rejestracji ech ultradźwiękowych na ekranie np. oscyloskopu. Przetwornik piezoelektryczny wytwarza krótkie impulsy. Echa odbite od narządów leżących w odległości d od przetwornika wracają do niego w czasie t=2d/c. Wychylenia w pionie występują w miejscach odpowiadających położeniu struktur odbijających falę dźwiękową. Taki sposób prezentacja jest niewystarczający do czytelnego obrazowania głębiej położonych narządów – również w przypadku rozbudowanej tkanki mięśniowej badanie jest utrudnione.

Prezentacja B[edytuj | edytuj kod]

Echa ultradźwiękowe zamieniane są na plamki w odcieniach szarości na ekranie monitora (16, 32 oraz 64 stopniowa skala szarości). Echo przetwarzane jest na przetworniku na binarną reprezentację. Jasność plamki zależna jest proporcjonalnie od amplitudy echa, a poziomy jej wymiar od szerokości echa – czyli od tego, jak mocne echo wróciło. Prezentacja B przechowuje zbiór ech i każda plamka jest jednym. Stąd też pochodzi nazwa tej prezentacji – od angielskiego słowa brightness (jasność).

Prezentacja M[edytuj | edytuj kod]

Podstawa czasu lampy oscyloskopowej rozjaśnia się tylko w miejscach, gdzie wystąpiły echa ultradźwiękowe. Zatem ruch narządów odwzorowany jest ruchem plamek na ekranie. Tak jak w poprzednich prezentacjach czas odłożony jest na osi poziomej. Prędkość przesuwu podstawy lampy jest dobrana w taki sposób, aby można było zaobserwować zmienność ruchu narządu w czasie rzeczywistym. Obraz M zostaje zapamiętany w pamięci operacyjnej ultrasonografu i może zostać złożony w sekwencję, tak aby powstało wideo. Prezentację używa się głównie w badaniach aorty brzusznej, zwłaszcza jej tętniaków. Prezentacja M swoją nazwę bierze od angielskiego słowa move (ruch).

Dwuwymiarowa prezentacja B[edytuj | edytuj kod]

Prezentacja B rysuje linię plamek o różnej jaskrawości na monitorze.Głowica zostaje przesunięta i wysyłany jest kolejny impuls – linia narysowana jest zaraz obok poprzedniej. Oczywiście linia odpowiada temu miejscu narządu, na który jest skierowana. Proces jest powtarzany na tyle gęsto, żeby obraz wyglądał na spójny (nie było widocznych brakujących pikseli). Ludzkie oko widzi ten dyskretny zestaw linii jako ciągły obraz różnej jasności plamek.

Ultrasonografia 3D płodu w 29 tygodniu

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Zastosowanie ultrasonografii w przekroju specjalizacji medycznych:

Specjalizacja Opis
Anestezjologia Ultrasonografia ma swoje zastosowanie w przypadku znieczulenia w pobliżu bardzo unerwionych miejsc – daje możliwość większej precyzji sterowania igłą.
Angiologia Usg Dopplerowskie łącznie z trybem B ultrasonografu (tryb Dupleksowy) jest używany do diagnozowania schorzeń związanych z żyłami i tętnicami w organiźmie.
Kardiologia Echokardiografia – (UKG) jest stosowana do obrazowania struktur serca, jego kurczliwości oraz wielkości.
Gastroenterologia (gastrologia) USG jest stosowane w obrazowaniu i diagnostyce wielu narządów wewnętrznych, takich jak: wątroba, trzustka, nerki, jelita wraz z wszelkimi ich odcinkami.
Ginekologia Obrazowanie aktywności oraz diagnostyka płodu, w ultrasonografii położniczej popularne jest również składanie obrazów 3D ultrasonografu.
Otolaryngologia Wykrywanie przerostu hormonu tarczycy, badanie ucha oraz ślinianek. U niemowląt przeprowadzane są także badania USG głowy – w czasie kiedy układ kostny nie jest jeszcze do końca wykształcony.
Neonatologia Badania i diagnostyka wnętrza czaszki noworodków, poza tym również badania z innych specjalizacji.
Neurologia Badania przepływu krwi w układzie nerwowym za pomocą USG Dopplerowskiego
Okulistyka Ultrasonografia oka (wykorzystanie prezentacji typu A)
Pulmonologia Bronchofiberoskopia EBUS – oskrzelowa biopsja igłowa pod kontrolą USG
Urologia Diagnostyka układu moczowego, tj. m.in. kamieni na nerkach lub moczowodach

Jednym z bardzo popularnych obecnie zastosowań ultrasonografii jest USG naczyń krwionośnych z wykorzystaniem zjawiska Dopplera. USG dopplerowskie pozwala na ocenę prędkości oraz kierunku przepływu krwi w naczyniach.

Stosując niższe częstotliwości (2-5 MHz, np. podczas badania jamy brzusznej lub echokardiograficznego badania serca) uzyskuje się obrazy struktur głębiej położonych kosztem niższej rozdzielczości. Natomiast korzystając z częstotliwości wyższych (7,5-16 MHz, np. badanie przezpochwowe, przezciemiączkowe, diagnostyka węzłów chłonnych, aż do 50 MHz w ultrasonografii wewnątrznaczyniowej naczyń żylnych oraz tętniczych) uzyskuje się obrazy dokładniejsze, ale tylko struktur płycej położonych.

Nowa generacja przenośnych aparatów ultrasonograficznych umożliwia wykonywanie badań ultrasonograficznych, w tym dopplerowskich, w domu pacjenta.

Bezpieczeństwo[edytuj | edytuj kod]

  • W badaniach dotyczących bezpieczeństwa ultrasonografu metodą metaanalizy kilku badań USG opublikowanych w 2000 roku nie stwierdzono istotnych statystycznie szkodliwych skutków USG, ale odnotowano, że brak było danych długoterminowych efektów neurorozwojowych[3].
  • W eksperymencie przeprowadzonym w Yale School of Medicine, którego wyniki opublikowano w 2006 roku odkryto niewielką, lecz istotną korelację pomiędzy długotrwałym i częstym stosowaniem ultradźwięków i nieprawidłową migracją neuronów u myszy[4].
  • Badania przeprowadzone w Szwecji w 2001 r.[5] wykazały powstanie subtelnych defektów neurologicznych przy stosowaniu USG, przejawiających się zwiększoną częstością leworęczności u chłopców i opóźnieniem rozwoju mowy[6][7].
  • Późniejsze badania nie potwierdziły istnienia opóźnień rozwojowych[8], ale wykazały związek między ekspozycją USG i rozwojem leworęczności w późniejszym okresie życia[9].

Zagrożenie[edytuj | edytuj kod]

Odpowiednio wykonana ultrasonografia jest bezpieczna.

Korzyści[edytuj | edytuj kod]

Metoda ta jest łatwo dostępna, nieinwazyjna i stosunkowo tania. Ponadto pozwala uzyskać obraz w czasie rzeczywistym.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 Andrzej Nowicki: Wstęp do ultrasonografii : podstawy fizyczne i instrumentacja. ISBN 83-919257-0-6.
  2. Historia ultrasonografii
  3. Bricker, Garcia, Henderson, Mugford, Neilson, Roberts, Martin. Ultrasound screening in pregnancy: a systematic review of the clinical effectiveness, cost-effectiveness and women's views. „Health technology assessment”. 4 (I-VI), s. 1–193, 2000 (ang.). 
  4. Ang, Gluncic, Duque, Schafer, Rakic. Prenatal exposure to ultrasound waves impacts neuronal migration in mice. „Proceedings of the National Academy of Sciences”. 103, s. 12903–12910, 2006. doi:10.1073/pnas.0605294103 (ang.). 
  5. Keiler, H., et al. 2001. Sinistrality—a side-effect of prenatal sonography: A comparative study of young men. Epidemiology 12(6): 618–23; Campbell, J.D., et al. 1993
  6. Salvesen K.A., Vatten L.J., Eik-Nes S.H. et al. (1993) Routine ultrasonography in utero and subsequent handedness and neurological development. B.M.J. 307: 159-64.
  7. Kieler H., Axelsson O., Haglund B. et al. (1998) Routine ultrasound screening in pregnancy and children’s subsequent handedness Early Hum. Dev. 50: 233-45.
  8. Heikkilä, Vuoksimaa, Oksava, Saari‐kemppainen, Iivanainen. Handedness in the Helsinki Ultrasound Trial. „Ultrasound in Obstetrics & Gynecology”. 37, s. 638–642, Maj 2011. doi:10.1002/uog.8962 (ang.). 
  9. K. Salvesen. Ultrasound in pregnancy and non-right handedness: meta-analysis of randomized trials. „Ultrasound in Obstetrics & Gynecology”. 38, s. 267–271, Lipiec 2011. doi:10.1002/uog.9055 (ang.). 

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.