что такое артефакт на узи
Ультразвук и медицина
Журнал «SonoAce Ultrasound»
Содержит актуальную клиническую информацию по ультрасонографии и ориентирован на врачей ультразвуковой диагностики, выходит с 1996 года.
Основные принципы метода и физические характеристики
Скорость ультразвуковых волн в мягких тканях тела человека в среднем составляет 1,540 м/сек и практически не зависит от частоты. Датчик является одним из основных компонентов диагностических систем, который конвертирует электрические сигналы в ультразвуковые колебания и производит электрические сигналы, получая отраженное эхо от внутренних тканей пациента. Идеальный датчик должен быть эффективен как излучатель и чувствителен как приемник, иметь хорошие характеристики излучаемых им импульсов со строго определенными показателями, а также принимать широкий диапазон частот, отраженных от исследуемых тканей.
В электронных датчиках ультразвуковые колебания возбуждаются благодаря подаче высоковольтных импульсов на пьезо-кристалы, из которых состоит датчик (пьезоэлектрический эффект был открыт Пьером и Марией Кьюри в 1880 году). Количество раз, сколько кристалл вибрирует за секунду, определяет частоту датчика. С увеличением частоты уменьшается длина волны генерируемых колебаний, что отражается на улучшении разрешения, однако, поглощение ультразвуковых колебаний тканями тела пропорционально возрастанию частоты, что влечет за собой уменьшение глубины проникновения. Поэтому датчики с высокой частотой колебаний обеспечивают лучшее разрешение изображения при исследовании не глубоко расположенных тканей, так же как низкочастотные датчики позволяют обследовать более глубоко расположенные органы, уступая высокочастотным качеством изображения. Это разногласие является основным определяющим фактором при использовании датчиков.
В ежедневной клинической практике применяются различные конструкции датчиков, представляющие собой диски с одним элементом, а также объединяющие несколько элементов, расположенных по окружности или вдоль длины датчика, производящие различные форматы изображения, которые необходимы или предпочтительны при проведении диагностики различных органов.
Разновидности артефактов при при ультразвуковых исследований
Бурмистров СЮ. ООО КВМ «ЮНИОР»
Специалистам, работающим в области ультразвуковой диагностики, необходимо помнить о большом количестве артефактов, которые встречаются во время сканирования.
Ошибки и трудности при эхографии в основном обусловлены следующими факторами:
• принципиальными ограничениями диагностических возможностей метода;
• различными акустическими эффектами во время прохождения ультразвуковых волн через ткани организма;
• методическими погрешностями в процессе исследования;
• неправильной интерпретацией полученных данных.
Акустическая тень
Граница разделения тканей хорошо отражает ультразвук, в результате, прохождение луча может полностью прерываться, и дистальнее образуется тень.
Для затухания ультразвукового луча размер отражающей поверхности должен быть равным ширине ультразвукового луча или больше. Если объект меньше ширины ультразвукового луча, то волны огибают его, и на экране проецируются ткани, находящиеся дистальнее.
Акустическая тень, формируется не только от конкрементов, костной ткани и пузырьков воздуха, но и от плотных, чаще всего соединительнотканных, образований. Важно отметить, что отсутствие акустической тени не исключает диагноза мелкого конкремента, где конкременты могут выглядеть как очаги повышенной эхогенности.
В зоне фокусировки ультразвуковой луч имеет наименьшую ширину. При исследовании важно, чтобы интересующий объект находился в этой зоне. Это увеличивает шансы увидеть тень дистальнее мелких конкрементов и гарантирует, что область исследуется с маиболее возможной разрешающей способностью сканера.
Артефакт широкого луча или краевые эффекты
При линейном сканировании возникают краевые эффекты, вызванные попаданием в срез и отображением на экран исследуемого объекта (например, желчного пузыря, кисты) и рядом расположенных органов или образований (например, кишечника). В этом случае в полостных образованиях визуализуется плотный «осадок», ложные перегородки, появляется двойной контур.
Этот недостаток совершенных ультразвуковых датчиков обусловлен их техническим устройством и, прежде всего, величиной пьезоэлектрического кристалла. Луч ультразвука имеет определенную ширину, и при формировании изображения предполагается, что он абсолютно плоский. Это может вызвать искажения, когда исследуемый объект и окружающие ткани одновременно находятся внутри ультразвукового луча.
Чтобы уменьшить вероятность ошибок, исследование должно проводиться не менее чем в двух проекциях, оптимально под углом в 90°; а также можно менять положение пациента, при этом происходит смена позиции внутренних органов относительно друг друта.
Этот прием может оказаться очень ценным, если возникает подозрение на артефакт широкого луча.
Подобно артефакту широкого луча, изогнутые контуры смежных органов могут также вызывать ложные тканевые проявления. Так наполненная толстая кишка может оттеснять мочевой пузырь, вызывая изменения его контуров. Чтобы исключить ошибки такого рода, все области должны быть исследованы в нескольких плоскостях, и пациент должен находиться в разных позициях.
Артефакт «хвост кометы».
При прохождении ультразвуковых волн через образования с сильно отражающими криволинейными поверхностями наблюдается феномен «хвоста кометы», имеющий определенное клиническое и диагностическое значение. Он проявляется в виде эхопозитивной линейной или конусообразной полосы и ориентирован по ходу ультразвукового луча.
Скоростной артефакт
При обработке изображения считается, что скорость звука внутри тканей постоянна и равна 1540 м/с. Это допущение необходимо для того, чтобы по времени возвращения эхосигнала к преобразователю вычислять расстояние до объекта.
Различная скорость распространения ультразвуковых волн в жидкостях и плотных тканях приводит к формированию искаженного изображения объектов или места их расположения до 5% и более.
Зеркальное отражение.
Многократное отражение ультразвуковых волн при прохождении через объекты с плотными поверхностями (диафрагма, капсула печени, стенки сосудов) приводит к формированию ложных «структур» или «образований», расположенных дистальнее или проксимальное объекта исследования. Для мягких тканей акустический импеданс в большей мере зависит от количества коллагена и соединительной ткани.
В результате возникает ложное зеркальное отображение объекта дорсальнее истинного или ложные конкременты, например, в печени и селезенке.
Как правило, множественные отражения возникают при сканировании через среды с незначительным поглощением энергии ультразвуковых волн (асцит, наполненный мочевой пузырь, печень), позади которых расположены плотные линейные или изогнутые поверхности; а также при исследовании органов, расположенных на большой глубине (при асцитах).
Артефакт боковых лепестков
Внешнее электромагнитное воздействие
Артефакты, вызванные внешним источником электромагнитных волн состоят из расходящихся линий и эхогенных полос, которые обычно располагаются по оси луча ультразвука.
Артефакты в виде нечетко изображения контуров органов и их размеров, неравномерность эхоструктуры возникают при сканировании труднодоступных участков тела, у пациентов с избыточной массой, при повышенном газообразовании. В этих случаях целесообразна замена линейных датчиков на секторные, которые обладают большей пространственной разрешающей способностью за счет минимальной контактной поверхности и наличия секторного пучка ультразвуковых волн. При изучении контуров различных органов или образований необходимо выбрать правильное фокусное расстояние и провести полипроекционное исследование.
Артефакт эхогенности зоны фокусирования
Исходя из того, что луч ультразвука самый узкий в фокальной зоне, относительная интенсивность звука на единицу площади у него больше, чем в другом месте. Сигналы, идущие из этой области, имеют большую интенсивность, чем от аналогичных тканевых поверхностей в другом месте ультразвукового луча.
Акустическое усиление
Поверхность сканера, кожа, гели образуют акустические границы из датчика в тело, и отраженный сигнал могут многократно отражаться этими границами. Эти отражающиеся звуковые волны действуют как новые импульсы ультразвука. Если эти сигналы достаточно мощны для обнаружения сканером, то наблюдается эффект ревербации. Он проявляется в виде повторяющихся ярких полос обычно в ближнем поле экрана под углом 90° к оси луча. Ревербация может наблюдаться дистальнее поверхности с сильной отражающей способностью, например, позади задней стенки пузыря, заполненного жидкостью.
Для того, чтобы гарантировать возможную точность исследования, необходимо знать об управлении сканером и его датчиками, обращать внимание на усиление и обработку изображения, соблюдать методику обследования, помнить о возможных физических артефактах и диагностических ловушках. И, наконец, прежде чем уверять других в найденных патологических изменениях, врач по ультразвуковой диагностике должен вначале убедить в этом самого себя.
Что такое артефакт на узи
Большое количество цветовых артефактов могут оказывать негативное влияние на интерпретацию результатов ЦДЭ либо искажать ее. Некоторые из них неизбежны и фактически могут использоваться для повышения точности и чувствительности диагностики.
Помехи: одной из причин может быть слишком высокое значение коэффициента усиления цвета. Помехи могут представлять значительную проблему, однако в некоторых случаях они вызываются преднамеренно и используются для обнаружения медленного кровотока.
Артефакты движения: артефакты движения (цвеювые вспышки) также затрудняют исследование. Их возможными причинами могут быть передающиеся пульсации сердца (например, при исследовании васкуляризованных новообразований в левой доле печени) и пульсации аорты.
Наложение: данный артефакт представляет проблему, когда в диагностических целях цветовая шкала прибора устанавливается на определенный диапазон скорости (ЧПИ), который не соответствует скорости кровотока во всех исследуемых сосудах. Это приводит к появлению нежелательных зон инверсии цвета.
Артефакт конфетти: имеет вид многочисленных мелких цветовых пикселей, является важным признаком постстенотического турбулентного потока.
Артефакт мерцания: имеет большое диагностическое значение. Он возникает, когда пиксели артефакта конфетти или цветовые полоски (красные и синие пиксели) создаются структурами с очень сильными звукоотражающи-ми свойствами (камень, холестериновый полип), располагающимися в акустической тени. Мерцание возникает вследствие вибрации отражающей поверхности, обусловленной падающими на нее звуковыми волнами. Данный артефакт может оказаться полезным при диагностике камней в почках и других образований.
Определение: в ультразвуковой диагностике артефактами являются акустические изображения, не соотносящиеся с анатомическими структурами. Их возникновение связано с тем, что в процессе визуализации учитываются не все физические явления.
Значение: при интерпретации ультразвуковых изображений артефакты могут иметь различное значение. Некоторые из них, такие как артефакт голщины ультразвукового луча, могут мешать интерпретации ультразвуковой картины, тогда как другие, в частности акустическая тень, имеют диагностическое значение.
Артефакт боковых лепестков
Неправильное отображение объекта на экране вследствие эхо-сигналов, продуцируемых боковыми лепестками, сопровождающими ультразвуковой луч.
Артефакт боковых лепестков имеет вид изогнутой линии в анэхогенной структуре.
Значение: Эти артефакты могут быть ошибочно приняты за эхо-сигналы, отходящие от внутренних структур кистозных органов (перегородки, осадок).
Дифференцировка с настоящим объектом: Изменение угла наклона датчика или плоскости сканирования легко приводит к исчезновению артефакта.
Ультразвуковые исследования: разновидности артефактов
Ошибки и трудности при эхографии в основном обусловлены следующими факторами:
Основные разновидности артефактов
Акустическая тень
Граница разделения тканей хорошо отражает ультразвук, в результате, прохождение луча может полностью прерываться, и дистальнее образуется тень.
Для затухания ультразвукового луча размер отражающей поверхности должен быть равным ширине ультразвукового луча или больше. Если объект меньше ширины ультразвукового луча, то волны огибают его, и на экране проецируются ткани, находящиеся дистальнее.
Акустическая тень, формируется не только от конкрементов, костной ткани и пузырьков воздуха, но и от плотных, чаще всего соединительнотканных, образований. Важно отметить, что отсутствие акустической тени не исключает диагноза мелкого конкремента, где конкременты могут выглядеть как очаги повышенной эхогенности.
В зоне фокусировки ультразвуковой луч имеет наименьшую ширину. При исследовании важно, чтобы интересующий объект находился в этой зоне. Это увеличивает шансы увидеть тень дистальнее мелких конкрементов и гарантирует, что область исследуется с маиболее возможной разрешающей способностью сканера.
Артефакт широкого луча или краевые эффекты
При линейном сканировании возникают краевые эффекты, вызванные попаданием в срез и отображением на экран исследуемого объекта (например, желчного пузыря, кисты) и рядом расположенных органов или образований (например, кишечника). В этом случае в полостных образованиях визуализуется плотный «осадок», ложные перегородки, появляется двойной контур.
Этот недостаток совершенных ультразвуковых датчиков обусловлен их техническим устройством и, прежде всего, величиной пьезоэлектрического кристалла. Луч ультразвука имеет определенную ширину, и при формировании изображения предполагается, что он абсолютно плоский. Это может вызвать искажения, когда исследуемый объект и окружающие ткани одновременно находятся внутри ультразвукового луча.
Чтобы уменьшить вероятность ошибок, исследование должно проводиться не менее чем в двух проекциях, оптимально под углом в 90°; а также можно менять положение пациента, при этом происходит смена позиции внутренних органов относительно друг друта.
Этот прием может оказаться очень ценным, если возникает подозрение на артефакт широкого луча.
Подобно артефакту широкого луча, изогнутые контуры смежных органов могут также вызывать ложные тканевые проявления. Так наполненная толстая кишка может оттеснять мочевой пузырь, вызывая изменения его контуров. Чтобы исключить ошибки такого рода, все области должны быть исследованы в нескольких плоскостях, и пациент должен находиться в разных позициях.
Артефакт «хвост кометы»
При прохождении ультразвуковых волн через образования с сильно отражающими криволинейными поверхностями наблюдается феномен «хвоста кометы», имеющий определенное клиническое и диагностическое значение. Он проявляется в виде эхопозитивной линейной или конусообразной полосы и ориентирован по ходу ультразвукового луча.
Скоростной артефакт
При обработке изображения считается, что скорость звука внутри тканей постоянна и равна 1540 м/с. Это допущение необходимо для того, чтобы по времени возвращения эхосигнала к преобразователю вычислять расстояние до объекта.
Различная скорость распространения ультразвуковых волн в жидкостях и плотных тканях приводит к формированию искаженного изображения объектов или места их расположения до 5% и более.
Зеркальное отражение
Многократное отражение ультразвуковых волн при прохождении через объекты с плотными поверхностями (диафрагма, капсула печени, стенки сосудов) приводит к формированию ложных «структур» или «образований», расположенных дистальнее или проксимальное объекта исследования. Для мягких тканей акустический импеданс в большей мере зависит от количества коллагена и соединительной ткани.
В результате возникает ложное зеркальное отображение объекта дорсальнее истинного или ложные конкременты, например, в печени и селезенке.
Как правило, множественные отражения возникают при сканировании через среды с незначительным поглощением энергии ультразвуковых волн (асцит, наполненный мочевой пузырь, печень), позади которых расположены плотные линейные или изогнутые поверхности; а также при исследовании органов, расположенных на большой глубине (при асцитах).
Артефакт боковых лепестков
Внешнее электромагнитное воздействие
Артефакты, вызванные внешним источником электромагнитных волн состоят из расходящихся линий и эхогенных полос, которые обычно располагаются по оси луча ультразвука.
Артефакты в виде нечетко изображения контуров органов и их размеров, неравномерность эхоструктуры возникают при сканировании труднодоступных участков тела, у пациентов с избыточной массой, при повышенном газообразовании. В этих случаях целесообразна замена линейных датчиков на секторные, которые обладают большей пространственной разрешающей способностью за счет минимальной контактной поверхности и наличия секторного пучка ультразвуковых волн. При изучении контуров различных органов или образований необходимо выбрать правильное фокусное расстояние и провести полипроекционное исследование.
Артефакт эхогенности зоны фокусирования
Исходя из того, что луч ультразвука самый узкий в фокальной зоне, относительная интенсивность звука на единицу площади у него больше, чем в другом месте. Сигналы, идущие из этой области, имеют большую интенсивность, чем от аналогичных тканевых поверхностей в другом месте ультразвукового луча.
Акустическое усиление
Поверхность сканера, кожа, гели образуют акустические границы из датчика в тело, и отраженный сигнал могут многократно отражаться этими границами. Эти отражающиеся звуковые волны действуют как новые импульсы ультразвука. Если эти сигналы достаточно мощны для обнаружения сканером, то наблюдается эффект ревербации. Он проявляется в виде повторяющихся ярких полос обычно в ближнем поле экрана под углом 90° к оси луча. Ревербация может наблюдаться дистальнее поверхности с сильной отражающей способностью, например, позади задней стенки пузыря, заполненного жидкостью.
Для того, чтобы гарантировать возможную точность исследования, необходимо знать об управлении сканером и его датчиками, обращать внимание на усиление и обработку изображения, соблюдать методику обследования, помнить о возможных физических артефактах и диагностических ловушках. И, наконец, прежде чем уверять других в найденных патологических изменениях, врач по ультразвуковой диагностике должен вначале убедить в этом самого себя.
Ветеринарные УЗИ-сканеры с минимальным количеством артефактов
Многие современные сканеры используют программные технологии для снижения и минимизации артефактов. Например, ультразвуковые диагностические системы Mindray
Что такое артефакт на узи
Реверберации это: линейные артефакты, вызванные многократным отражением волны между двумя поверхностями с сильными отражающими свойствами. Компьютер ультразвуковой системы интерпретирует задержки времени как увеличение расстояния до передатчика.
Описание: имеет вид нескольких эхогенных линий, параллельных друг другу и фронтальной поверхности передатчика, амплитуда которых уменьшается с увеличением глубины.
Особые формы:
• артефакт «хвост кометы»;
• кольцевой артефакт.
Значение: реверберации постоянно присутствуют в кистозных структурах и иногда могут появляться в солидных образованиях Они всегда затрудняют исследование и редко оказываются полезными для диагностики. Устранить данный артефакт можно при изменении направления луча.
Боковые тени
Боковые тени это: латеральные акустические тени, возникающие возле стенок кистозных структур при касательном прохождении ультразвукового луча, его рассеивании, преломлении, ослаблении и угасании.
Описание: узкие, часто расходящиеся гипоэхогенные полоски или тени по краям кистозных структур.
Значение: боковые тени являются полезным диагностическим критерием кист.
Дифференцировка с настоящим объектом:
• боковые тени могут имитировать камни, особенно в дне желчного пузыря и пузырном протоке;
• истинность находки проверяется при сканировании в другой плоскости.
Условия проведения УЗИ.
Необходимые условия: исследование пациента должно проводиться в затемненной тихой комнате с комфортабельной температурой. Очень важно правильно выбрать передатчик (в зависимости от исследуемого органа) и использовать правильные настройки монитора и сканера. Другими важными составляющими успешного исследования являются: :
• ориентация на клиническую проблему;
• премедикация симетиконом редко бывает необходима: при наличии показаний он применяется в высокой дозе, в жидкой форме;
• следует использовать достаточное количество геля, позволяющее избежать присутствия пузырьков воздуха между кожей и передатчиком;
• при исследовании свежих ран их покрывают стерильной пленкой (более экономичной альтернативой является применение одноразовой безтальковой перчатки);
• при неудовлетворительных условиях исследования его следует перенести на другой день.
Положение пациента: большинство органов исследуются в положении пациента лежа на спине. Реже исследование производится в положении лежа на правом или левом боку, сидя, стоя или в полусогнутом положении. Кушетка для исследования не должна быть слишком мягкой. Проведение исследования в постели больного обычно затруднено.