VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Различные режимы представления информации в аппаратах УЗИ изображают отражённые сигналы различными способами [1-2].

1. А-режим. При работе в А-режиме отражённые сигналы изображаются в виде пиков (см. рис. 1), при этом можно измерить расстояние между двумя различными структурами. Сама структура в этом режиме не изображается, это простейший режим отображения эха (амплитудный режим). В данном режиме эхо с различной глубины отображается в виде всплесков на осевой линии. Сила эха определяет высоту или амплитуду каждого из пиков. А-режим дает только одномерное изображение и крайне редко используется в диагностике. Используется в офтальмологии для точной биометрии глазных структур, в неврологии для получения эхоэнцефалограмм. ( см. рисунок 1)

Рисунок 1. Срез в А-режиме: расположение пиков показывает глубину расположения отражающей структуры. Высота пика определяет интенсивность отраженного сигнала.

2. В-режим - наиболее распространенный режим. В этом формате получается двухмерное изображение, которое представляет собой томографический срез тела пациента (см. рис. 2). Яркость каждой точки изменяется в зависимости от силы отраженного эха. Принятый сигнал преобразуется, что позволяет изображать его на телемониторе. Акустическое изображение воспроизводит геометрические формы внутренних структур. Быстрое чередование периодов излучения и приема позволяет получать изображение в реальном времени. В современных ультразвуковых сканерах используется серая шкала, количество оттенков серого цвета которой достигает 256 градаций. В-режим применяется для диагностики состояний паренхиматозных и полых органов, головного мозга, сердца, мягких тканей и др. При этом по вертикали фиксируются эхосигналы, отраженные от структур, расположенных вдоль оси луча, а по горизонтали - перпендикулярно к нему. ( см. рисунок 2)

Рисунок 2. Срез в В-режиме: эхосигналы определяются в виде ярких точек, показывающих положение отражающей структуры в двумерном изображении.

3. D-Режим - спектральныйдопплер, средство неинвазивного исследования характеристик движения тканей (скорость, частота, амплитуда). В основе метода лежит эффект Допплера, который состоит в том, что частота излучаемых и принимаемых волн отличаются, если в приемник поступают сигналы после отражения от движущегося объекта.

4. СDК-Режим - цветовое допплеровское картирование. Получение информации о направлении и скорости кровотока в виде окрашивания потока в красные или синие тона.

5. М-Режим - более сложный режим отображения эха. На таком изображении ось глубины ориентируется вертикально, а на горизонтальной оси показывается расположение отраженных импульсов в определенные промежутки времени. (См. рис. 3) Эхосигналы показываются в виде точек,эти яркие точки перемещаются по экрану слева направо, создавая тем самые кривые, показывающие изменение положения отражающих структур с течением времени. Данный метод особенно популярен в кардиологии для показа изменения положения сердца и сосудов. (см.рисунок 3)

Рисунок.3. Срез в режиме М: движение части тела - сердца плода - представлена как функция времени.

6. РD-Режим - модификация режима СDК, отличается тем, что позволяет повысить чувствительность метода к низким скоростям, сделать его уголнезависимым, ценой потери возможности определения абсолютного значения скорости и направления потока.

7. 3D-Режим - получение объемного изображения. В этом режиме используется возможность запоминания нескольких кадров изображения. На основе полученных кадров реконструируется трехмерное изображение, которое можно поворачивать и наблюдать с разных сторон.

Исследование начинается с двумерного режима. Затем для получения одномерного изображения необходимой структуры устанавливают на нее курсор (линия, появляющаяся на двумерном изображении от верхушки сектора до его основания) и переходят в одномерный режим. Изучение внутрисосудистых и внутрисердечных потоков крови осуществляется в дуплекс-режиме (сочетание двумерного и допплеровского режимов) с помощью подвижной метки на линии курсора, указывающей положение контролируемого объема. Каждый из этих режимов имеет свои преимущества. Двумерная эхокардиография дает пространственную ориентацию, однако такие измерения, как толщина стенок, фазовый анализ сердечной деятельности значительно проще и точнее проводить в одномерном режиме. Измерение фаз сердечной деятельности можно проводить и при записи внутрисердечных потоков с помощью допплерэхокардиографии. Этот режим дает более широкие возможности для изучения фазовой структуры сердечной деятельности - он позволяет рассчитывать фазу ускорения и фазу замедления потоков, которые нельзя рассчитать с помощью других методик. [1]

Электронная обработка сигналов проводится по-разному, в зависимости от режима работы прибора. В “М-режиме” регистрируются структуры, расположенные по ходу луча, т. е. очерчиваются осциллограммы движения структур в строгом порядке их глубинного залегания. Это происходит благодаря движению подающегося с электронной трубки сигнала на экран слева направо или справа налево, при этом записываются только те движения, которые совершаются параллельно направлению ультразвукового пучка. Латеральные движения не записываются, Акустически более плотные структуры отражаются на экране в виде более ярких графиков, а менее плотные менее ярких, что позволяет дифференцировать эти структуры, измерять их размеры.

В двумерном режиме пучок ультразвуковых волн распространяется от датчика и возвращается к нему не по линии, как в предыдущем режиме, а в плоскости, т. е. имеет длину и ширину. Это позволяет ультразвуку проходить через структуры, находящиеся на разных глубинах и на одной и той же глубине. Эти структуры в зависимости от их акустической плотности регистрируются на экране в виде движущихся точек разной яркости. Помимо вертикального движения, свойственного одномерному режиму, в двумерном режиме точки движутся и по горизонтали, т. е записывается боковое движение точек. На экране эти точки появляются с частотой более 30 раз в секунду. Все это создает условия для регистрации среза структур органа в реальном масштабе времени. Необходимо отметить, что отражение ультразвука зависит не только от акустической плотности ткани, но и от угла падения его на структуру. Лучше всего ультразвук отражается при его вертикальном падении, так как при этом создаются оптимальные условия для увеличения разности яркости точек, т.е. границы структур лучше отделяются друг от друга, что создает оптимальные условия для исследования органа.

При отражении от движущихся структур ультразвук меняет свою частоту. Изменение частот зависит от скорости движения объекта и угла падения ультразвука по отношению к движущемуся объекту. При уходящем от датчика движении частота отраженного ультразвука по сравнению с посылаемым уменьшается, т. е. изменение частот будет отрицательным, а при движении объекта навстречу датчику частота отраженного ультразвука увеличивается, и изменение частот будет положительным. При увеличении угла между пучком ультразвука и движущимся объектом от 0° до 90о изменение частот уменьшается до нуля, т. е. при перпендикулярном падении ультразвука изменения частот не происходит, а при параллельном направлении пучка ультразвука по отношению к движущемуся объекту оно максимально.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Клиническая ультразвуковая диагностика. Мухарлямов Н.М., Беленков

Ю.Н., Атьков О.Ю. Изд. Медицина, 1987.

1. Руководство по ультразвуковой диагностике под ред. П.Е.С.Кальмера. Москва, "Медицина", 2000

Код для цитирования: Скопировать