УЗИ давно стал важной частью медицины из-за своей доступности, высокого качества визуализации и безопасной диагностики без вреда для пациента. Однако, как и любой другой метод визуализации, УЗИ-аппараты не лишена трудностей во время работы
Одна из таких проблем — артефакты, которые представляют собой ложные или искаженные изображения, возникающие из-за различных физических и технических факторов. Важно уметь распознавать артефакты и понимать их природу, чтобы правильно интерпретировать результаты исследований.
В этой статье мы рассмотрим причины возникновения, разновидности артефактов, а также дадим советы по их устранению.
Причины возникновения артефактов
Артефакты при ультразвуковом исследовании могут возникать из-за различных факторов, которые связаны с физическими особенностями распространения волн, а также с особенностями оборудования. Вот основные причины их возникновения на УЗИ-аппарате Chison Qbit 8:
1. Акустические эффекты тканей:
- Отражение: Когда ультразвуковая волна достигает границы между тканями с различной акустической плотностью, она может частично отражаться, вследствие чего изображение может искажаться
- Рефракция: Изменение направления ультразвуковой волны при прохождении через границу сред с разной скоростью распространения может приводить к смещению изображения структур.
- Дифракция: Отклонение ультразвуковых волн при прохождении через небольшие отверстия или узкие участки может вызвать искажения в изображении.
- Поглощение и затухание: При прохождении через ткани ультразвуковые волны могут частично поглощаться, что приводит к снижению интенсивности сигнала и ухудшению качества изображения.
2. Физические эффекты:
- Реверберация: Многократное отражение ультразвуковых волн между двумя параллельными поверхностями приводит к появлению артефактов в виде множественных ложных изображений.
- Зеркальное отражение: Возникает, когда ультразвуковая волна отражается от сильного отражателя, и создает ложные изображения структур.
- Тень: Образуется за плотными структурами, такими как кости или камни, которые полностью отражают или поглощают ультразвуковые волны, оставляя область за ними неосвещенной (темной) на изображении.
- Аккомодация: Размытость границ или появление ложных эхосигналов, вызванных несовершенствами в настройке фокуса или разрешения аппарата.
3. Технические причины:
- Недостатки оборудования: Старая или некалиброванная аппаратура может приводить к возникновению артефактов.
- Ошибки оператора: Неправильное положение датчика, выбор неправильных параметров исследования или неправильная интерпретация изображения могут приводить к появлению артефактов.
4. Физические ограничения метода:
- Эффект боковых лепестков: Боковые лепестки излучения ультразвукового луча могут создавать ложные эхосигналы от объектов, находящихся вне основного ультразвукового пучка.
- Низкое разрешение: Если разрешение аппарата недостаточно высоко, могут возникнуть артефакты, связанные с невозможностью четкого отображения мелких структур.
Артефакты в основном затрудняют проведение диагностики, поэтому важно принимать меры для их минимизации, чтобы избежать неточностей при диагностике пациентов.
Какие артефакты обнаружить на УЗИ-аппарате?
Артефакты при УЗИ можно классифицировать по различным признакам, но наиболее удобной является классификация по механизму их возникновения. Разберем подробно ключевые разновидности данных помех:
1. Реверберация
Реверберация возникает, когда волна многократно отражается между двумя или более плотными структурами, например, поверхностью кожи и датчиком. В такой ситуации на изображении могут возникнуть ложные эхо-сигналы в виде нескольких параллельных линий, которые чаще всего располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга, создавая иллюзию дополнительных структур.
Пример: реверберационные артефакты могут наблюдаться в области легких, где ультразвуковые волны многократно отражаются между плеврой и стенками грудной клетки.
2. Акустическая тень
Теневые артефакты можно обнаружить при встрече объекта с высокой акустической плотностью, такие как кость, камни, кальцификаты и др. Поскольку такие структуры почти полностью отражают ультразвук, за ними остается темная область без сигналов. Этот артефакт может помочь в диагностике, например, при выявлении камней в мочевом пузыре или желчном пузыре.
Пример: если ультразвуковой луч проходит через почечный камень, то за ним образуется тень, указывающая на наличие плотного объекта.
3. Эффект усиления
Эффект усиления появляется при прохождении волны через структуру с низкой акустической плотностью, такую как жидкость в кисте или мочевой пузырь. Поскольку волна проходит через такие среды почти без затухания, участки тканей, расположенные за жидкостной структурой, выглядят более яркими по сравнению с остальными тканями. Это позволит специалисту отличить жидкостные структуры от твердых.
Пример: киста печени вызывает усиление эхосигнала в тканях, расположенных сразу за ней.
4. Эффект «боковых лепестков»
Боковые тени возникают из-за рассеяния ультразвуковых волн, когда они проходят через неоднородные среды или границы плотных объектов, таких как камни или кости. Это может привести к появлению ложных изображений объектов сбоку от их истинного расположения.
Пример: при исследовании полых органов, таких как мочевой пузырь, боковые тени могут создать иллюзию наличия дополнительных структур рядом с истинными стенками органа.
5. Зеркальный эффект
Зеркальный артефакт возникает, когда ультразвуковая волна отражается от очень плотной поверхности (например, диафрагмы), а затем вновь встречает другую структуру на своем пути. В результате на изображении может появиться ложное дублирование структуры в противоположной стороне от отражающей поверхности, как будто оно находится по другую сторону от нее.
Пример: при ультразвуковом исследовании сердца зеркалообразный артефакт может привести к дублированию изображения сердца ниже диафрагмы, создавая иллюзию "второго сердца".
6. «Хвост кометы»
Артефакт в виде хвоста кометы является разновидностью реверберации, но возникает в результате отражения ультразвуковых волн от маленьких, но сильно отражающих структур, таких как газовые пузыри, металлические объекты или микрокальцификаты. На изображении это выглядит как цепочка ярких точек, идущих вниз от объекта.
Пример: артефакт «хвост кометы» часто наблюдается при наличии газа в кишечнике, когда маленькие пузырьки газа вызывают сильные отражения, создавая на изображении характерный вид хвоста кометы.
7. Артефакты хода луча
Артефакты хода луча возникают, когда ультразвуковой луч отклоняется при прохождении через среды с разной плотностью. Это может происходить в областях, где присутствуют жировые ткани или газы. Луч может отклоняться от своего прямого пути, что приводит к искаженному или смещенному изображению объектов на УЗИ.
Пример: отклонение луча может вызвать артефакт в виде "размытия" или "сдвига" границ органа, что затрудняет точное определение размеров или формы исследуемой структуры.
Как бороться с артефактами?
Для уменьшения влияния артефактов на результаты УЗИ важно соблюдать несколько простых правил:
- Чтобы значительно снизить вероятность повышения артефактов необходимо оптимизировать настройки УЗИ-аппарата: регулировка глубины сканирования, частота ультразвукового сигнала, усиления и другие..
- Старайтесь перемещать датчик УЗИ и менять угол сканирования, чтобы минимизировать влияние артефактов, связанных с отражением и преломлением.
- При подозрении на наличие артефактов можете использовать прочие методы сканирования (КТ, МРТ), чтобы подтвердить или исключить патологические изменения.
Артефакты — неизбежная составляющая ультразвуковых исследований, и понимание их природы играет ключевую роль в точной диагностике. Врачи, проводящие и интерпретирующие УЗИ, должны быть хорошо осведомлены о возможных артефактах и методах их минимизации, чтобы обеспечить достоверность и точность диагностических заключений.
Если вы хотите минимизировать артефакты при диагностике пациента, то мы, медицинская компания VERUM, готовы предоставить вам УЗИ-аппараты Chison, которые обеспечат высокое качество изображения по оптимальной цене. На нашем сайте вы можете подробно ознакомиться с ассортиментом ультразвукового оборудования и оставить заявку на получение специального предложения!
