Основы: основные технологии, концепции и возможности.

АШОТ Э. САРГСЯН, МИХАЭЛ БЛАИВАС, ФИЛИПП ЛУМБ и ДИМИТРИОС КАРАКИТСОС

«В жужжании струн есть геометрия. . . в пространстве сфер есть музыка»

Пифагор Самосский, 520 г. до н.э.

Кристиан Допплер родился в Зальцбурге, Австрия, 29 ноября 1803 года и прожил короткую и лишенную жизни, как и многие ученые его времени. На сессии научной секции Королевского чешского общества в Праге в 1842 году он представил диссертацию под названием «О цветном свете двойных звезд и других небесных созвездий». Другие вехи, имеющие отношение к этой главе, включают открытие пьезоэлектрического явления (братья Кюри, 1880 г.); постройка первого гидролокатора (Ланжевен-Чиловский, 1916 г.); и первые попытки использовать ультразвук в диагностических целях (Карл Дюссик, 1942), которые, наряду с техническим прогрессом во второй половине двадцатого века, проложили путь к современной ультразвуковой визуализации. Несмотря на огромный прогресс в ультразвуковой технологии за последние 60 лет, ее основные принципы остались прежними: работа пьезоэлектрического сонара с возможностью частотного анализа .

Основы: принципы, термины и понятия.

Ультразвук — это механическая волна, для распространения которой требуется среда (например, ткани человека) с частотой выше потолка слышимого диапазона 20 кГц. Ультразвуковые системы представляют собой томографические устройства, которые передают короткие импульсы ультразвука в организм и измеряют время прохождения и интенсивность каждого из многочисленных эхо-сигналов, возвращающихся после импульса. Время прихода эха определяет расстояние от преобразователя, то есть расположение его источника в организме. Интенсивность эха преобразуется в яркость данной точки изображения. Другими словами, каждый пиксель (элемент изображения) на устройстве отображения соответствует точке внутри тела, а его яркость зависит от силы эха, пришедшего из этого места. Вместе все пиксели образуют томографическое изображение в оттенках серого. Части изображения с преимущественно яркими пикселями (более яркий общий вид) называются гиперэхогенными, в отличие от гипоэхогенных (более темных) областей. Относительная способность органа или ткани производить эхо-сигнал называется эхогенностью, то есть ткани или структуры, создающие гиперэхогенное изображение, считаются более эхогенными.1–7 Части изображения, содержащие только черные пиксели, называются безэховыми или безэховыми и в основном соответствуют однородным жидкостям (например, крови, моче, выпоту, кистозной жидкости ) .

Частота (измеряется в циклах в секунду [герц, Гц]) — это количество волновых циклов за 1 секунду. Частота определяется исключительно источником звука, а не средой. Частоты, используемые ультразвуковыми аппаратами общего назначения, находятся в диапазоне от 2 до 15 мегагерц (МГц). Более высокие частоты, до 40 МГц, используются для внутрисосудистых и других катетерных применений, а также в специализированных офтальмологических и дерматологических методах. Скорость распространения — это скорость звука в данной среде и определяется исключительно характеристиками среды, такими как плотность и жесткость (не зависит от источника звука или его частоты). Ультразвук проходит через мягкие ткани со скоростью примерно 1,54 мм/мкс (или 1540 м/сек). Чем жестче ткань, тем выше скорость распространения ( рис. 1-1 ). Ультразвуковые волны генерируются пьезоэлектрическими кристаллами (например, цирконат-титанатом свинца или PZT), которые преобразуют электрическую энергию в механическую и наоборот (см. Рисунок 1-1 ). Электрические импульсы или короткие всплески переменного напряжения стимулируют кристаллы производить ультразвуковые импульсы в среде, вызывая смещение и колебания ее молекул. Изменение давления. Скорость таких колебаний в ответ на звуковое давление определяет акустический импеданс (более низкие скорости соответствуют более высокому импедансу). Когда ультразвук проходит из одной среды в другую (например, из газа в жидкость), градиент импеданса на границе ткани приводит к тому, что часть энергии образует отраженную волну (эхо), в то время как остальная часть энергии переходит во вторую среду. 1–7 ^{Отражение происходит каждый раз ,} когда ультразвуковой импульс сталкивается с новой границей (отражателем) . Зеркальные (зеркальные) отражатели представляют собой гладкие и плоские границы, превышающие размеры импульса (например, диафрагма, стенки магистральных сосудов). Угол отражения эха равен углу падения; когда луч попадает на зеркальный отражатель под углом 90 градусов (нормальное падение, рис. 1-2 ), очень сильное эхо возвращается обратно к источнику. Незеркальное отражение или рассеяние происходит, когда падающий луч сталкивается с границами, которые имеют неровную поверхность или меньше размеров луча, что приводит к рассеянию энергии луча в нескольких различных направлениях (см. Рисунок 1-2 ). Луч огибает даже более мелкие препятствия без рассеяния (дифракции). Поскольку более высокая частота приводит к меньшим размерам луча, препятствия, дифрагирующие на более низких частотах, действуют как рассеиватели на более высоких частотах. Это объясняет как более высокое разрешение изображения, так и более высокое затухание луча на более высоких частотах. Преломление — это перенаправление луча при наклонном ударе о границу между двумя средами с разными скоростями распространения. В отличие от отражения, преломление не способствуетпроцесс формирования изображения, но способствует его затуханию (см. Рисунок 1-2 ). Часть энергии ультразвукового луча передается среде в виде тепла. Это поглощение, которое также увеличивается пропорционально частоте в мягких тканях. Кости более интенсивно поглощают ультразвук вместе с другими механизмами потери энергии, создавая позади себя акустические тени. Наконец, часть исходного луча преобразуется тканями в волны двойного или более высокого порядка частоты (гармонические волны). Общие потери распространения из-за комбинированных эффектов рассеяния, преломления и поглощения называются затуханием, которое прямо пропорционально частоте. Отделения тела с низким затуханием, которые позволяют визуализировать через них более глубокие структуры, являются хорошими акустическими окнами (например, полости с жидкостью), тогда как те, которые имеют высокое затухание, являются акустическими барьерами (например, кости). Почти полная потеря ультразвука на границах между тканями и газом делает газ самым сильным барьером; тем не менее, важные методы ультразвукового исследования легких основаны на обилии артефактов, которые создают аэрированные легкие.

РИСУНОК 1-1. Скорость распространения различна в разных тканях (вверху); электрические импульсы стимулируют кристалл цирконата-титаната свинца (ЦТС) создавать луч (внизу), в то время как каждый раз, когда эхо отражается обратно, кристалл деформируется и вибрирует, генерируя еще один импульс, который преобразуется в изображение.

РИСУНОК 1-2 . Левая панель: Отражение (вверху), зеркальное отражение (в центре) и преломление (внизу) падающего луча. Правая панель: Рассеяние происходит, когда падающий луч сталкивается с границами неправильной формы (вверху) или меньшими, чем размеры луча ( внизу ), что приводит к рассеянию энергии луча в нескольких различных направлениях.

Оборудование и режимы визуализации

Оборудование

Ультразвуковые аппараты состоят из генераторов электрических импульсов, преобразователей, систем обработки принимаемых эхосигналов и экранов отображения изображений. Современные системы используют цифровые технологии и имеют центральные процессоры с современным программным обеспечением, которое формирует лучи и обрабатывает эхо-сигналы, а затем сохраняет изображения. Ключевыми элементами преобразователей (зондов) являются кристаллы ЦТС, согласующие слои, материал подложки, корпуса и электрические кабели ( Рисунок 1 Д-1 ). Современные электронные преобразователи генерируют диапазон частот (полосу пропускания) вокруг центральной частоты и содержат несколько кристаллических элементов (матриц). Это позволяет им отображать последовательность двумерных (2D) изображений настолько быстро, что движение отображается так, как оно действительно происходит (сканирование в реальном времени). Основными типами преобразователей являются фазированная решетка (сектор), линейная решетка и изогнутая решетка ( рисунок 1-3 ). Секторные датчики (фазированные решетки) (от 2 до 4 МГц) имеют небольшую площадь основания и позволяют создавать изображения секторного формата через небольшие акустические окна (например, при кардиологических и краниальных исследованиях). Преобразователи с линейной матрицей (от 7 до 15 МГц) обеспечивают изображение в прямоугольном или трапециевидном формате. Они обладают высоким разрешением и малой глубиной обзора, поскольку их проникновение в более глубокие структуры ограничено. Выпуклые (криволинейные, криволинейные) преобразователи (от 2 до 6 МГц) различной формы и размера формируют изображение секторного формата с широкой вершиной. Микроконвексные датчики (от 3 до 8 МГц) занимают небольшую площадь и полезны в труднодоступных областях, таких как мозг новорожденных. Датчики, генерирующие частоты от 2,5 до 5 МГц, имеют больший радиус кривизны и используются для визуализации брюшной полости. При внутриполостном и чреспищеводном сканировании используются разнообразные выпуклые матрицы, работающие на более высоких частотах. Наконец, датчики с частотой до 50 МГц используются для эндоваскулярных исследований и ультразвуковой биомикроскопии. 1 ^– 7

РИСУНОК 1-3 Основные типы датчиков и форматы получаемых ими изображений (сверху и посередине); основные режимы визуализации (внизу) .

РИСУНОК 1 E-1 Основные компоненты преобразователя.

Несмотря на сходство всех ультразвуковых систем общего назначения, каждому пользователю крайне важно заранее ознакомиться с особенностями конкретного аппарата, выбором датчиков и элементами управления, а также достаточно попрактиковаться с ними в неэкстренных условиях. Попытка перемещаться по экранам или режимам во время реанимации тяжелобольного пациента может оказаться неприятным процессом. Демонстрация обычного ультразвукового аппарата и его основных элементов управления представлена ​​в Видео 1-1. Возможность переключения датчиков между приложениями визуализации или их компонентами помогает оптимизировать получение изображений; даже, казалось бы, простые обследования, такие как расширенная оценка с помощью сонографии при травмах (e-FAST), могут потребовать замены датчика, а также использования методов регулировки глубины и усиления, а также оптимизации изображения. Исследование e-FAST с использованием нескольких датчиков показано на Видео 1–2, тогда как Видео 1–3 показывает использование различных режимов визуализации и может быть полезно для начинающих пользователей УЗИ. Некоторые режимы визуализации могут оказаться прерогативой опытных пользователей; однако новички быстро учатся, используя дополнительную информацию, которую они предлагают. Следует отметить, что правильный выбор датчиков и настроек аппарата поможет обеспечить правильную идентификацию патологии или оценку физиологических параметров, тогда как плохая подготовка может сделать исследование неоднозначным или полностью недиагностичным.  

Режимы визуализации (см. рисунок 1-3 )

A-режим (амплитуда) — это режим без изображения, который больше не используется в машинах общего назначения. B-режим ( яркость) — основной режим визуализации любого УЗИ-аппарата. Каждое томографическое изображение в оттенках серого в B-режиме состоит из пикселей, яркость которых зависит от интенсивности эха, полученного от соответствующего участка тела. М-режим (движение) отображает движение структур по одной линии (оси ультразвукового луча), выбранной оператором ( Рисунок 1-4 ). М-режим используется в отделении интенсивной терапии (ОИТ) для оценки движения стенки сердца или клапана (эхокардиография), гемодинамического статуса (анализ полой вены) и документирования скольжения легких или движения диафрагмы. Режимы Доплера обнаруживают сдвиги частоты, вызванные отражением звука от движущейся цели (эффект Доплера). Движущийся отражатель или рассеиватель изменяет частоту луча (доплеровский сдвиг), как в (F _s − F _t ) = 2VF _t cos Φ/c, где V = скорость движущихся клеток крови, c = скорость распространения, F _t = частота, излучаемая датчиком, F _s = частота обратного рассеяния, возвращающаяся к датчику, и Φ = угол между лучом и направлением кровотока). Если луч располагается параллельно потоку крови (Φ = 0 градусов), cos 0 градусов = 1 (максимальный доплеровский сдвиг). Если луч перпендикулярен потоку крови (Φ = 90 градусов), измерения скорости не могут быть выполнены, поскольку cos 90 градусов = 0 (нет доплеровского сдвига). Обычно предпочтительными являются углы в диапазоне от 45 до 60 градусов. ⁷

РИСУНОК 1-4. Старые и новые методы УЗИ полезны в отделениях интенсивной терапии. Слева : М-режим, демонстрирующий движение диафрагмы во время испытаний тройника (спонтанное дыхание): нормальное движение (вверху), глубокий вдох (в центре) и плоская линия при гемидиафрагмальном параличе (внизу). Справа: контрастные вещества «подсвечивают» левый желудочек, и выявляется верхушечный тромб.

Эффект Доплера используется в нескольких режимах. Цветная допплерография отображает все допплеровские сдвиги в интересующей области (ROI), используя цветовую шкалу поверх анатомического изображения в оттенках серого. Цвета (обычно оттенки красного и синего) обозначают поток к датчику и от него, независимо от типа сосуда (артерия или вена). Режим энергетической допплерографии, также известный как допплеровская ангиография, отображает весь поток в пределах области интереса одним цветом (обычно оранжевым) независимо от направления и является более чувствительным ( рис. 1 E-2 ). Спектральный допплер (см. видео 1-3) относится к двум различным методам: импульсно- волновому (PW) допплерированию и непрерывно-волновому (CW) допплерированию. CW-допплер предполагает непрерывную (не импульсную) генерацию ультразвука одним кристаллом и прием эхо-сигнала другим, обнаруживает все смещения вдоль выбранной оператором линии и точно определяет высокие скорости. В ПВ-допплере передача импульсная, а прием осуществляется одним и тем же кристаллом. Оператор помещает специальный курсор (объем пробы или ворота) в интересующую точку (например, в центр сосуда). Его главным преимуществом является возможность отображать полный спектр частотных сдвигов только от конкретной анатомической точки. Однако импульсно-волновой допплер не может измерять скорости более 1,5–2 м/сек из-за наложения спектров. Термин дуплексное ультразвуковое исследование относится к комбинации анатомической информации B-режима с информацией о цветном или спектральном допплеровском исследовании на одном дисплее. Триплексное ультразвуковое исследование демонстрирует изображение в оттенках серого, наложение цветного допплера и график спектрального допплера на одном и том же дисплее. Цветной М-режим отображает в цвете информацию об импульсном допплеровском режиме вдоль одной строки опроса в зависимости от времени. Сдвиг скорости в допплеровском режиме кодируется цветом и накладывается на изображение в М-режиме, обеспечивая данные с высоким временным разрешением о направлении и времени событий потока и используется в основном при визуализации сердечно-сосудистой системы. Тканевая допплерография (TDI) — это метод, при котором обнаруживаются небольшие допплеровские сдвиги в результате движений тканей (большая часть <20 мм/сек), в то время как более высокие сдвиги кровотока подавляются. Он все чаще используется в эхокардиографии для оценки различных аспектов работы миокарда, особенно диастолической функции, и вносит большой вклад в дифференциальную диагностику и лечение патологии миокарда ( рис. 1 E-3 ). ⁷

РИСУНОК 1 E-2. Энергетическая допплерография, демонстрирующая медленный кровоток в лимфатическом узле.

РИСУНОК 1 E-3 . Импульсно-волновая скорость миокарда, полученная с помощью тканевой допплерографии (пиковые скорости миокарда во время систолы = Sa, ранняя = Ea и поздняя = Aa диастола соответственно), полученные рядом с кольцом трикуспидального клапана (эхокардиография). Снижение скорости было зарегистрировано при некоторых заболеваниях, таких как постинфарктный инфаркт миокарда, хроническая легочная гипертензия и хроническая сердечная недостаточность.

Гармонические частоты представляют собой целое число, кратное основной передаваемой частоте, которые возникают при прохождении лучей через ткани. При визуализации гармоник тканей (THI) программный фильтр подавляет основную частоту эхо-сигналов и позволяет принимать и обрабатывать в изображения только гармонические сигналы. Это может улучшить разрешение и достичь более высокого отношения сигнал/шум, сводя к минимуму эффект деградации жира на стенках тела. Однако в некоторых случаях качество изображения THI может быть плохим из-за чрезмерной фильтрации, что приводит к снижению проникновения и разрешения. Анизотропная визуализация — это недавнее развитие ультразвука, используемое для выявления аномалий в обычно анизотропных тканях. Анизотропия — это направленная зависимость обратнорассеянных волн, которая в различной степени присутствует в миокарде, коре почек, сухожилиях и хрящах. ⁷

Трехмерное (3D) ультразвуковое исследование позволяет получить анатомическую информацию в объемном (3D) формате. Эта технология постоянно совершенствуется, поскольку поставщики стремятся улучшить производительность и полезность 3D-систем. Путем контролируемого перемещения 2D-преобразователя (линейное смещение, качание или вращение) сохраняются пространственно размеченные 2D-матрицы данных, которые подлежат математической реконструкции. 3D-визуализация может работать как в B-, так и в цветном допплеровском режиме, а область ее применения постоянно расширяется (кардиология, акушерство, неонатология и т. д.). 3D-изображения могут отображаться в различных форматах, включая многоплоскостную реконструкцию, рендеринг поверхности, объемный рендеринг и виртуальную эндоскопию. ⁷ Эта технология постоянно совершенствуется, поскольку поставщики стремятся улучшить удобство и производительность 3D-систем.

В последние годы визуализация с контрастным усилением стала важным достижением в ультразвуковой технологии. Большинство контрастных веществ представляют собой микропузырьки газа, заключенные в полимерную оболочку. Они обладают гораздо большей отражающей способностью, чем нормальные ткани, и, таким образом, значительно улучшают качество изображения в B-режиме и цветном допплеровском картировании (см. Рисунок 1-4 ). В целом это безопасный метод визуализации сердца, оценки сосудов и улучшения паренхимы. Микропузырьки в некоторых агентах «лопаются» под воздействием ультразвуковой энергии, еще больше улучшая изображение. Потенциальные применения в отделениях интенсивной терапии включают обнаружение шунтов справа налево, тромбозов и повреждений твердых органов, а также оценку перфузии почек и демонстрацию ишемии. ⁸

Ультразвуковая эластография — это новый динамический метод, который оценивает упругие свойства тканей путем обнаружения и картирования с использованием цветовой шкалы искажений тканей в ответ на внешнее сжатие. Известны существующие и новые применения при опухолях молочной железы, щитовидной железы и простаты; заболевания печени, травмы опорно-двигательного аппарата; жесткость артериальной стенки; венозные тромбы; и отторжение трансплантата.

Когда целью является получение беспрепятственного изображения с высоким разрешением труднодоступных тканей и структур, доступны специализированные высокочастотные датчики. Внутриполостные (вагинальные, ректальные) и чреспищеводные датчики обычно имеют микроконвексную конфигурацию. Методы внутрипросветной визуализации (например, внутрисосудистое, эндобронхиальное и эндоурологическое ультразвуковое исследование) представляют собой методы на основе катетера с использованием вращательного сканирования, которые позволяют получить 360-градусное изображение в B-режиме сосудистой стенки (мочеточника и т. д.) и прилегающих тканей. Некоторые из этих инвазивных методов применяются в отделениях интенсивной терапии для оценки внутрипросветных нарушений и определения процедур. ⁷

Качество изображения и оптимизация

Разрешение — это общий термин, обозначающий способность метода визуализации различать структурные детали. Чем лучше (выше) разрешение, тем выше четкость и детализация изображения. Пространственное разрешение (осевое и латеральное) относится к способности B-режима идентифицировать и отображать эхо от близко расположенных структур, производящих эхо, как отдельные объекты. Осевое разрешение представляет собой способность различать отдельные эхо-сигналы вдоль направления ультразвукового луча (оси луча) и составляет примерно от 0,5 до 1 мм при рабочей частоте 3,5 МГц. Более высокие частоты обеспечивают лучшее осевое разрешение за счет проникновения. Латеральное разрешение — это способность различать эхосигналы, расположенные рядом на одной и той же глубине, и составляет примерно 1–2 мм на частоте 3,5 МГц. Помимо выбора максимально возможной частоты, которая по-прежнему проникает в глубину исследуемой области, пространственное разрешение улучшается за счет размещения «фокальной зоны» на глубине исследуемой области (управление фокусом) и избегания чрезмерных настроек усиления. Контрастное разрешение, также известное как разрешение в оттенках серого, — это способность различать возвращающиеся эхо-сигналы различной амплитуды и присваивать разные значения оттенков серого соответствующим пикселям. Большинство ультразвуковых систем позволяют различать 256 оттенков серого, что устраняет тонкие различия между различными структурами. Увеличение контраста (меньше оттенков серого) приводит к тому, что изображение становится более приятным для человеческого глаза, но, вероятно, содержит меньше диагностической информации.1 – 5 Временное разрешение соответствует частоте кадров изображения (частоте обновления), которая колеблется от 15 до 100 кадров в секунду в разных режимах съемки и уменьшается при увеличении глубины или количества фокальных зон.

Современные портативные ультразвуковые системы существенно автоматизированы и схожи по настраиваемому пользователем функционалу; однако элементы управления (ручки) машины по-прежнему важно знать. Глубина (ручка или тумблер) управляет глубиной обзора и должна использоваться для того, чтобы область интереса находилась в центральной части экрана ( рис. 1-5 ). Глубина отображается по краю изображения в сантиметровом масштабе. Функция глубины изменяет способ получения данных изображения (предварительная обработка). Формирование изображения на меньшей глубине занимает меньше времени, поскольку обрабатываются только ранее поступившие эхо-сигналы, следовательно, более высокая частота кадров (лучшее временное разрешение). Управление фокусом позволяет перемещать фокальные зоны на глубину области интереса, чтобы обеспечить более узкий луч и, следовательно, лучшее боковое разрешение. Фокальная зона может быть обозначена стрелкой сбоку от изображения (обычно на шкале глубины). Большинство машин позволяют устанавливать несколько фокальных зон; мультифокусировка ухудшает временное разрешение, но улучшает пространственное (как осевое, так и латеральное) разрешение. Управление масштабированием увеличивает выбранный участок изображения без добавления новой информации или изменения процесса сбора данных (постобработка). Некоторые системы имеют дополнительную опцию «масштабирования высокой четкости», тогда как возможности аппарата по формированию луча и обработке данных мобилизуются из других областей для оптимизации изображения рентабельности инвестиций.

РИСУНОК 1-5 «Кнобология»: слева, слишком мелкая глубина изображения (вверху) и правильная регулировка глубины (внизу) , чтобы отобразить интересующую область (ИО, печень). В центре: изображение с неподходящим (высоким) усилением (вверху) и с правильным усилением (внизу). Справа: увеличенное усиление цвета и большой цветовой блок, наклоненный под неправильным углом (вверху), что приводит к совмещению изображений (общая сонная артерия), а также цветовой блок правильного размера и угла с отрегулированным усилением цвета для выполнения цветных доплеровских измерений (внизу).

Усиление регулирует общую яркость изображения путем усиления электронных эхо-сигналов; таким образом, он работает только на принимающей стороне и не влияет на передаваемую мощность или биоэффекты. Усиление необходимо отрегулировать до такого уровня, чтобы безэховые структуры (например, жидкости) выглядели на экране черными. Использование слишком большого усиления может ухудшить изображение и создать артефакты, а использование слишком малого усиления может свести на нет реальные эхо-данные (см. Рисунок 1-5 ). Кроме того, большинство машин также имеют элементы управления компенсацией усиления по времени (TGC) (обычно группа ползунковых реостатов) для выборочной регулировки усиления на различной глубине. Чтобы компенсировать затухание, эхо-сигналы усиливаются электронным способом пропорционально глубине их происхождения (т. е. времени их возвращения к преобразователю). Органы управления TGC требуют перенастройки, например, когда используется большое окно, заполненное жидкостью; в противном случае рентабельность инвестиций за окном будет слишком яркой (чрезмерно усиленной). Дальнейшее улучшение качества изображения в B-режиме иногда может быть достигнуто с помощью THI. 1 ^– 5

В режиме цветного доплеровского картирования поверх изображения в оттенках серого помещается цветной прямоугольник, закрывающий ту часть изображения, которая требует доплеровской информации; слишком большой цветовой блок может поставить под угрозу временное разрешение. Чтобы правильно назначить цвета величинам доплеровского сдвига, настраивается частота повторения импульсов (PRF) или масштабный контроль. Правильное назначение цветов для отображения направления потока может оказаться невозможным, если доплеровские сдвиги превысят масштаб, определенный PRF. По этой и другим причинам цветной допплер используется для идентификации и визуальной оценки потока, а не для измерения фактической скорости. Точные измерения скорости потока проводятся с помощью спектральной допплерографии (импульсная и непрерывная волна).

PRF — это частота импульсов, используемая для анализа доплеровского сдвига. Для измерений артериального кровотока с помощью импульсно-волновой допплерографии частота PRF обычно устанавливается на уровне 3000–4000 импульсов в секунду или Гц, что обеспечивает достаточно широкий допплеровский диапазон для соответствия спектрам большинства скоростей артерий. Если фактические сдвиги превышают масштаб, пиковая часть спектра, превышающая масштаб, появляется не в том месте (волново-волновой допплер) или в неправильном цвете (цветной допплер). Это явление называется наложением спектров, а предел доплеровского сдвига, при котором оно возникает, называется пределом Найквиста и равен 1/2 PRF. В цветном допплеровском режиме наложения спектров можно избежать за счет увеличения масштаба (PRF) и/или использования элемента управления базовой линией, чтобы выделить большую часть шкалы потоку в доминирующем направлении (к датчику или от него), и/или за счет увеличения угол между ультразвуковым лучом и вектором потока (например, от 45 до 60 градусов) для уменьшения фактических смещений. В спектральном допплеровском режиме доступны аналогичные элементы управления. В венах с гораздо более низкими скоростями кровотока настройка PRF, равная 1000 Гц, является типичной начальной частотой. Современные аппараты имеют встроенные «предустановки» для исследований артерий и вен, при этом PRF настроен на соответствующие значения. Старые машины, возможно, придется настраивать вручную, включая частотные фильтры. В импульсно-волновом допплеровском режиме размер и расположение объема образца (также известного как ворота) имеют важное значение для правильных измерений. Меньший объем образца (1–2 мм) используется, когда требуется детальное исследование потока внутри сосуда (например, когда необходимо оценить степень турбулентности потока). Объем пробы помещается в центр сосуда или в точку максимальной скорости, указанную на цветном изображении. В случаях, когда кровоток снижен (например, венозные контуры), может быть целесообразным больший объем образца. Доплеровские спектральные сигналы создаются путем спектрального анализа частот, содержащихся в эхо-сигналах, возвращающихся из области объема образца, с использованием быстрого преобразования Фурье в реальном времени или аналогичных алгоритмов.1–5

Спектральные дисплеи большинства машин автоматически рассчитывают и отображают скорости потока, а не измеряемые ими частотные сдвиги. Рассчитанные скорости верны только тогда, когда оператор вручную регулирует линию углового курсора, совмещая ее с направлением потока сосуда (т. е. «информирует» машину о направлении фактического потока). В противном случае машина, скорее всего, примет угол 60 градусов, что может быть неправильным, и отображаемые скорости будут завышены или занижены.

Артефакты

Ожидается, что изображения в B-режиме будут точно отображать анатомию поперечного сечения под датчиком. Однако некоторые артефакты возникают часто; они должны быть легко распознаны оператором УЗИ. Артефакты — это особенности изображения, которые формируются с помощью механизмов, отличных от стандартного размещения пикселей с назначением оттенков серого на основе отражения и обратного рассеяния. Артефакты «определяются реальной анатомией, но не являются настоящей анатомией» и могут быть источником неправильной интерпретации. Обычно они имеют правильную вертикальную или горизонтальную форму и отличаются от анатомических структур. Ниже подробно описаны наиболее распространенные типы артефактов.

Акустическое затенение ( рис. 1-6 и 1-7 ) выглядит как свободная от эха пустота (тень) на анатомическом изображении, когда луч не может пройти через сильно ослабляющую структуру (например, сильный поглотитель или отражатель). Ориентация тени всегда соответствует направлению распространения луча (в направлении от преобразователя — вертикально для линейных преобразователей или радиально для секторных или выпуклых преобразователей). Затенение от крупных камней, кальцификатов и костей вызвано главным образом поглощением, преломлением и отражением звука, и связанная с ним тень имеет тенденцию быть более безэховой («чистой»). На границе раздела ткань-воздух затенение вызвано полным отражением, тогда как вторичные отражения, созданные на границе раздела, отображаются как ложные эхосигналы низкого уровня внутри тени («грязное затенение»). Краевое затенение проявляется как затенение от края круглых структур, главным образом, из-за преломления и расширения луча. Это полезный критерий для диагностики кист, но он может имитировать камни, особенно на дне желчного пузыря и пузырном протоке. Отсутствие затенения от эхогенного (яркого) объекта не исключает наличия камня или кальцификации, если он очень мал (<3 мм в наиболее распространенных обстоятельствах визуализации). Кроме того, некоторые ультразвуковые аппараты используют дополнительные лучи, направленные под углами, которые могут обойти небольшой камень и создать за ним элементы истинного анатомического изображения, тем самым подавляя тень. Этот метод широко известен как компаундирование изображений в реальном времени.

РИСУНОК 1-6 . Вверху слева направо: камни в желчном пузыре создают акустическую тень, заднее акустическое усиление (желчный пузырь) и реверберации (стрелки). Внизу слева направо: зеркальное изображение, артефакты в виде хвоста кометы, образовавшиеся от пуль, попавших в паренхиму печени, и артефакты в форме кольца вниз плевральной линии (стрелки).

РИСУНОК 1-7 Вверху слева направо: плевральный выпот предотвращает зеркальное удвоение печени; эхо, введенное ложно в безэховую структуру (левый желудочек), имитируя тромб, поскольку оно возникает в результате ателектаза легкого (расположенного на той же глубине), плавающего в плевральном выпоте (артефракционный артефакт). Внизу слева направо: грязная тень, отбрасываемая заполненным воздухом антральным отверстием; заднее акустическое усиление, вызванное гипоэхогенным лимфатическим узлом шеи (стрелки).

Заднее акустическое усиление выглядит как гиперэхогенная (яркая, чрезмерно усиленная) область из-за пониженного затухания в области над ней. Обычно это указывает на жидкую природу слабо ослабляющей структуры, хотя некоторые твердые массы с низкой эхогенностью могут вызывать аналогичные закономерности усиления (см. Рисунок 1-6 ).

Зеркальные изображения представляют собой два отражателя (истинный и ложный), причем ложный отражатель расположен глубже истинного отражателя и исчезает при изменении положения преобразователя (см. Рисунки 1-6 и 1-7 ). Артефакты преломления выглядят как копии настоящих отражателей всякий раз, когда луч достигает границы; это отличается от зеркального изображения, поскольку оно визуализируется рядом с истинной анатомической структурой на той же глубине (см. Рисунок 1-7 ). Реверберации проявляются как множественное эхо между отражателями. Они часто появляются в передней части раздутого мочевого пузыря (см. рисунок 1-6 ). К особым формам реверберации относятся артефакты «звон вниз» и «хвост кометы» (см. рисунки 1-6 и 1-7 ). Артефакты пропадания сигнала возникают из-за большого несоответствия акустического импеданса среды (например, при обнаружении пузырька воздуха) и обычно отображаются в виде вертикальной линии, проходящей до конца или почти до конца изображения. Хвост кометы — еще один тип реверберационного артефакта, который проявляется в виде гиперэхогенного следа реверберации, возникающего из-за эхогенной структуры (например, неровностей на поверхности легких, некоторых инородных тел, отложений холестерина в стенке желчного пузыря), которые исчезают и сужаются дистально. Таким образом, основное различие между этими двумя артефактами реверберации заключается в их длине и характере (артефакт затухания продолжается по всему изображению, тогда как хвосты комет сужаются довольно близко к точке возникновения). Артефакты боковых лепестков появляются как области выцветшего дублированного изображения рядом с истинной анатомической структурой и поэтому могут быть ошибочно приняты за осадок или перегородки, обычно внутри жидкостного отсека (например, при асците), или могут искусственно увеличивать изображение анатомической структуры. (например, изображение простаты через мочевой пузырь). К счастью, небольшие движения зонда обычно устраняют этот артефакт. Артефакты толщины среза появляются как заполнение безэховой структуры (например, кисты), если луч имеет большую ширину, чем рассматриваемая структура, и может имитировать мусор, осадок или свернувшуюся кровь. Как и в B-режиме, при цветном допплеровском картировании могут возникать артефакты. Артефакты цветового потока могут проявляться в виде ярких черно-белых структур в просвете сосуда. Кроме того, если усиление цвета установлено слишком высоко, цвет может выглядеть как вытекающий из сосуда, или безэховые области могут заполняться пятнистым цветом; однако эти артефакты также могут быть вызваны шумом тканей вблизи стеноза сосуда или тонкими движениями тканей в результате дыхания ( цветовой шум ). Всякий раз, когда сосуды пересекают границы (например, подключичная артерия, покрывающая легкое и плевру), из-за множественных отражений могут возникать артефакты зеркального цвета. Наконец, сглаживание и изменение угла озвучивания также приводят к появлению артефактов. 5 ^– 7

Хотя артефакты в целом ухудшают изображение и часто заменяют анатомическую информацию, некоторые важные ультразвуковые методы используют преимущества определенных типов артефактов или даже полностью зависят от наличия или отсутствия определенных артефактов для точного диагностического определения. Например, многие методы УЗИ плевры и легких основаны на распознавании и оценке конкретных артефактов (см. главы 19 и 20 ).

Техника УЗИ и вопросы безопасности

Выбор подходящего датчика зависит главным образом от требований к глубине и пространственному разрешению исследуемой области; то, что достигается в глубине, теряется в качестве или детализации изображения, и наоборот . В общем, следует выбирать самую высокую частоту ультразвука, позволяющую проникнуть на интересующую глубину. Для поверхностных структур обычно используются частоты передачи от 7 до 15 МГц (например, для визуализации сосудов и мелких частей). Для более глубоких структур (например, органов брюшной полости) необходимы более низкие частоты от 2 до 5 МГц. Современные технологии предлагают широкополосные датчики, которые позволяют выбирать центральную частоту из нескольких вариантов, или одновременно можно использовать несколько частот для достижения наилучшего возможного баланса разрешения изображения и проникновения луча для рассматриваемой рентабельности инвестиций (широкополосная визуализация).

Жидкий материал (гель) используется для обеспечения хорошего акустического контакта между поверхностью датчика и кожей пациента за счет устранения промежуточного воздуха. Датчик следует держать в руке легко, но крепко, так, чтобы большой палец был направлен в сторону маркера. Прижимая ребро руки (или кончики четвертого и пятого пальцев) к коже пациента, оператор обеспечивает стабильность и точный контроль положения датчика. Все датчики имеют маркер ориентации, соответствующий маркеру на экране. Манипуляции с датчиком (давление, перемещение, вращение, панорамирование, наклон) позволяют найти цель, оптимизировать обзор и просмотреть весь объем органа, поражения или области интереса. Равномерное применение правильного давления может значительно улучшить качество изображения (или подтвердить сжимаемость вены); в некоторых случаях к одной стороне датчика можно приложить большее давление (панорамирование или маневр пятка-носок ), чтобы создать необходимый угол для доплеровских режимов. Вращение обычно используется для перехода между сагиттальным или корональным и аксиальным сканированием области интереса (с точки зрения анатомии всего тела) или между проекциями по длинной и короткой оси (применительно к органу, сосуду или поражению). Наклон преобразователя помогает «направлять» плоскость и/или направление сканирования. Панорамирование сохраняет текущую плоскость изображения, но расширяет вид в одном из направлений внутри той же плоскости. Таким образом, датчик и, следовательно, луч можно свободно ориентировать в любой анатомической плоскости тела (сагиттальной, аксиальной, корональной и любых промежуточных или косых вариациях этих плоскостей). Для некоторых структур оператор может отходить от ссылок на анатомические плоскости тела и использовать ссылки на саму структуру (плоскости длинной или короткой оси). Обычно это подход к сканированию сосудов, почек, поджелудочной железы или селезенки. Возможность мультипланарной визуализации в реальном времени — уникальная характеристика ультразвука, позволяющая быстро определять пространственные взаимоотношения исследуемых структур. Как правило, маркер датчика должен быть направлен к правому боку пациента в аксиальных плоскостях или к голове пациента в сагиттальной и корональной плоскостях.

Основные термины ориентации ультразвукового сканирования показаны на Рисунке 1-8 . Корональный – это продольное сканирование, выполняемое со стороны пациента, при этом плоскость отделяет переднюю часть от задней. Поперечный или аксиальный относится к плоскости, которая отделяет краниальную часть от каудальной. Сагиттальный относится к продольной переднезадней плоскости, которая разделяет правое и левое. Краниальный (цефаладный) указывает направление к голове, а каудальный — к ногам. Передний (вентральный) и задний (дорсальный) относятся к структурам, лежащим спереди или сзади субъекта соответственно. Медиальный означает направление к средней линии и латеральный от нее, тогда как проксимальный означает направление к началу и дистальный от него. 5 ^– 7

РИСУНОК 1-8 Основные плоскости и оси ультразвуковой визуализации.

Американский институт ультразвука в медицине (AIUM) и Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) согласны с тем, что ультразвук безопасен, если используется по медицинским показаниям, а выходная мощность и время воздействия не превышают необходимых уровней ( A s Low A s ). Разумно Достижимо — принцип ALARA).

Высокоинтенсивный сфокусированный ультразвук (HIFU) — это терапевтический метод, используемый для абляции опухолей молочной железы, простаты, миомы матки и т. д., создавая интенсивность, превышающую 1000 Вт/см ² , и повышая температуру тканей до 25 ° C. Ультразвуковая диагностика устройства используют на порядки меньшие интенсивности и очень малые коэффициенты заполнения (доля времени передачи по отношению к общему времени исследования); его тепловые эффекты (первый признанный вредный биоэффект — нагревание тканей) выражаются в виде теплового индекса (ТИ), значение которого равно прогнозируемому повышению температуры тканей в градусах Цельсия при неограниченном воздействии. Повышение температуры менее 1°C считается безопасным даже для офтальмологической визуализации.1–3

Вторым заметным побочным биоэффектом ультразвука является кавитация — взрывное образование микроскопических пузырьков в тканях, вызванное резкими колебаниями давления. Это явление крайне маловероятно при диагностических интенсивностях ультразвука. Однако экспериментальные исследования показывают, что контрастные вещества и физиологический раствор могут при определенных обстоятельствах способствовать кавитации даже при умеренных энергиях. Например, при обследовании пациента с вероятным шунтом справа налево вводят физиологический раствор или специальный контрастный агент для выполнения транскраниальной допплерографии (ТКД) для обнаружения пузырьков в средней мозговой артерии (СМА) или глазной артерии (ОА). . TCD работает с высокой акустической мощностью, проникая в череп через височное окно; если тот же уровень мощности подается через глазничное окно, энергия, проходящая через среду глаза с низким затуханием, может создать кавитацию в артериолах сетчатки, содержащих пузырьки, и привести к кровоизлиянию. Способность данного режима ультразвука вызывать кавитацию лучше всего характеризует механический индекс (МИ), который требуется отображать наряду с тепловым индексом на экране всех современных аппаратов УЗИ. Учитывая уязвимость глаза, некоторые рекомендации требуют снижения выходной энергии, чтобы ограничить энергию сканирования глаза уровнями, соответствующими MI менее или равному 0,23 и TI менее или равному 1,0. Несмотря на осторожный подход, все доказательства и теоретические соображения свидетельствуют об очень высоком запасе безопасности диагностического ультразвука в клиническом контексте, что делает его самым безопасным томографическим методом, без электромагнитного излучения или излучения частиц и с очень низкой общей доставкой энергии.5–8

Область применения и эволюция ультразвуковой визуализации

В отличие от большинства других методов нетомографической и томографической визуализации, которые имеют стандартизированный процесс сбора данных с заранее запрограммированными и предсказуемыми наборами данных, ультразвук представляет собой практический метод обследования пациента с непрерывным отображением анатомической информации в реальном времени. Эта особенность, наряду с отличным профилем безопасности, может сделать УЗИ высокоинформативным компонентом физического обследования в большинстве медицинских дисциплин. Однако на ранних этапах клинического внедрения использование ультразвука было адаптировано к повседневной работе отделений радиологии, и большинство медицинских систем не в полной мере используют возможности ультразвуковой визуализации в режиме реального времени, универсальность и универсальность. Подобно другим методам, выполняемым техническим специалистом, «рентгенологическое» или «направленное» УЗИ в основном выполняется специализированными технологами, обученными следовать стандартным протоколам. Ограниченные наборы неподвижных изображений получаются для последующей интерпретации рентгенологами или другими врачами, имеющими соответствующую подготовку, которые, за редкими исключениями, не видят пациента или клиническую ситуацию под рукой. Хотя анализ этих наборов данных является всеобъемлющим и чрезвычайно ценным для установления диагноза, сами наборы данных несут лишь часть потенциально полезной информации. Кроме того, результаты ультразвукового исследования сообщаются с задержкой, что еще больше снижает их вклад в ведение пациентов в режиме реального времени на догоспитальном этапе, в отделениях неотложной помощи, отделениях интенсивной терапии, операционных и других учреждениях, когда ценность информации со временем очень быстро уменьшается. В некоторых случаях неизвестен не диагноз, а физиология, ее тенденции и реакция на терапию; «Радиологическое» УЗИ вообще не может помочь в большинстве таких ситуаций.

Чтобы удовлетворить неудовлетворенную потребность в мгновенных результатах и ​​повторяемых данных визуализации в рамках обследования пациента и наблюдения врача, в последние годы возникли новые отрасли ультразвуковой технологии: ультразвуковое исследование для неотложной помощи (EU) и ультразвуковое исследование для интенсивной терапии (CCU). Их можно считать новыми методами, в которых используется то же оборудование, но которые имеют другую сферу применения и различное влияние на ведение пациентов. Они не заменяют «рентгенологическое» ультразвуковое исследование; кроме того, многие исследования, требующие всестороннего анализа, по-прежнему передаются на тщательное рассмотрение экспертам-рентгенологам и кардиологам в дополнение к стандартизированным исследованиям, выполняемым радиологическим персоналом. В следующих разделах мы описываем основные особенности EU и CCU, а также представляем инновационную концепцию целостного подхода (HOLA) к использованию ультразвука в отделениях неотложной и интенсивной терапии.

Экстренное УЗИ

Экстренное ультразвуковое исследование началось исключительно из-за клинической необходимости в середине 1980-х годов и расширилось на основе идеи целенаправленного обследования, дающего ответ на наиболее актуальный, обычно бинарный, клинический вопрос. Первоначальные применения включали оценку внематочной беременности, травм и остановки сердца. С тех пор ЕС широко распространился, и его многочисленные применения варьируются от обследования органов малого таза до осмотра глаз. Режим экстренной помощи не позволяет проводить длительные обследования, а скрининговые обследования в большинстве случаев не имеют большого значения.

Помимо диагностических приложений, ЕС играет все большую роль в помощи при процедурах, значительно облегчая процедуры, которые ранее проводились «вслепую» или редко даже предпринимались в отделениях неотложной помощи. Например, оценку и дренирование перитонзиллярного абсцесса облегчает ультразвуковой контроль; Региональная блокада нервов значительно улучшает уход, экономит время и позволяет избежать опасностей и повышенной нагрузки, связанных с седацией. Одним из ключевых направлений внимания является реанимация больных не только при остановке сердца, но и в периарестных и шоковых состояниях. Ультразвук позволяет врачу точно оценить состояние пациента, а не принимать важные решения на основе суррогатных показателей, таких как проверка пульса и мониторы артериального давления. Кроме того, процедуры, спасающие жизнь, такие как установка трансвенозного кардиостимулятора, значительно проще под контролем УЗИ, чем традиционными методами.

В условиях неотложной помощи многие пациенты не находятся на месте достаточно долго для планового повторного сканирования. Тем не менее, пациенты в наиболее критическом состоянии, такие как пациенты с травмами, остановкой сердца и шоком, могут проходить повторное сканирование, чтобы направить реанимационные усилия и оценить эффективность проведенных вмешательств. Пациентов, подвергающихся диурезу или наблюдаемых на предмет расширения небольшого пневмоторакса, можно легко контролировать с помощью методов ультразвукового исследования легких с немедленным получением точных результатов в режиме реального времени; это важное преимущество перед повторными рентгенограммами грудной клетки или компьютерной томографией (КТ). Ограниченное пространство отделения неотложной помощи было основной движущей силой миниатюризации машин в середине 1990-х годов. Идеальным решением является компактная многоцелевая машина с несколькими вариантами датчиков. Промышленность добилась огромного прогресса в создании таких машин, способных выполнять широкий спектр задач, но при этом достаточно прочных, чтобы выдерживать интенсивное использование, частые перемещения и очистку.

Документирование ультразвуковых исследований, в том числе процедур под ультразвуковым контролем, необходимо не только для целей возмещения расходов, но и для общения с другими врачами. Использование электронных или постоянных медицинских записей имеет решающее значение, а архивирование изображений и видео очень полезно. Комплексный план аттестации больницы является обязательным для обеспечения надлежащего обучения и обеспечения качества, а также для наличия эффективной программы неотложной ультразвуковой диагностики, которая будет способствовать лечению пациентов, а не препятствовать ему. ⁶

Ультразвуковое отделение интенсивной терапии

Ультразвуковое исследование в отделениях интенсивной терапии имеет много общего с ЕС. Оба применяются у тяжелобольных пациентов и используются для руководства процедурами. Однако есть и очевидные различия. Пациенты интенсивной терапии присутствуют для планового повторного сканирования; они часто гемодинамически нестабильны и имеют слабую дыхательную функцию. Внедрение ультразвука в практику отделения интенсивной терапии значительно улучшает оценку и мониторинг пациентов, тогда как его использование при проведении инвазивных процедур значительно повышает безопасность пациентов.

CCU имеет несколько ограничений. В отделениях интенсивной терапии медицинский осмотр лишен некоторых основных элементов. Пациентов обычно интубируют под седацией и анальгезией; им может быть трудно общаться или выражать боль. Пациентов на искусственной вентиляции легких помещают в положение лежа на спине, поэтому обычные ультразвуковые методы, применяемые у амбулаторных пациентов, могут оказаться непригодными. Кроме того, доступ к пациенту затруднен кабелями, электродами, катетерами и т.п., а особенно у травматологических больных — повязками, шинами, ожоговыми ранами и т.п., что делает недоступными некоторые акустические окна. Акустические барьеры, такие как газы в кишечнике, подкожная эмфизема, пневмоторакс и пневмоперитонеум, могут влиять на четкость изображений. Перегрузка жидкостью не является абсолютным барьером, хотя наличие диффузного отека тканей у пациентов с синдромом системной воспалительной реакции ухудшает качество изображения. ⁹ Тем не менее, настойчивость в CCU обычно вознаграждается. Например, у пациентов с ограниченными окнами или избыточным газообразованием в кишечнике визуализация брюшной полости может быть облегчена за счет использования малогабаритных датчиков (фазированных или микроконвексных) и/или межреберных подходов.

Пространство — еще одна распространенная проблема CCU. Отделения интенсивной терапии изобилуют различными устройствами, такими как оборудование жизнеобеспечения, аппараты искусственной вентиляции легких и установки для гемодиализа, расположенные вокруг кроватей пациентов. Чтобы обеспечить движение и визуализацию в загруженном отделении интенсивной терапии, идеально подходит оборудование размером с ноутбук с батарейным питанием и малогабаритными датчиками. Ультразвуковые аппараты портативных компьютеров ранних моделей демонстрировали низкое разрешение и качество изображения; последние модели создают изображения превосходного качества и предлагают более широкие возможности сканирования. Мы отдаем предпочтение машинам небольшого размера с разумными затратами на покупку и обслуживание, которые обеспечивают хорошее качество изображения и полный пакет приложений. Реаниматологи должны пройти соответствующую подготовку и практиковаться, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами этого метода, зависящего от оператора.

Профилактика перекрестных инфекций в отделениях интенсивной терапии имеет важное значение. Во избежание передачи нозокомиальных патогенов (например, полирезистентных грамположительных или грамотрицательных штаммов) между пациентами в рутинную практику должны быть внедрены строгие рекомендации по дезинфекции и процедурам. Операторы CCU должны носить перчатки и избегать прикосновения к другим частям устройства рукой, которая держит датчик. Это делается путем использования одной руки для управления датчиком, а другой для регулировки системы; альтернативно в процедуре могут участвовать два оператора. Операторы должны соблюдать универсальные меры предосторожности для инфекционного контроля. При инвазивных процедурах под ультразвуковым контролем необходимо соблюдать строгие стерильные протоколы с использованием стерильных чехлов для датчиков и гелей. По завершении исследования датчики необходимо немедленно очистить по направлению от кабеля к торцу датчика и продезинфицировать в соответствии с рекомендациями производителя. Уход и техническое обслуживание ультразвуковых аппаратов имеют решающее значение. ¹⁰ Недавние сообщения указывают на возможность передачи инфекции через многоразовые флаконы с гелем. Некоторые медицинские учреждения решили использовать только предварительно наполненные бутылки и выбрасывать их после опорожнения; эта тенденция, вероятно, продолжится .

До сих пор мы подчеркивали основные ограничения CCU. Иногда ограничение оказывается преимуществом. Седация и анальгезия облегчают манипуляции с датчиком при всех диагностических исследованиях. Инвазивные процедуры под ультразвуковым контролем облегчают боль или дискомфорт. Миохалаз приводит к низкому мышечному сопротивлению, и, таким образом, применение давления датчика для выявления ROI становится проще (например, обследование брюшной полости). Механическая вентиляция легких, хотя и существенно мешает поверхностному УЗИ грудной клетки (Видео 1-4), облегчает визуализацию подреберных органов. В целом преимущества простоты проведения прикроватного обследования невозможно переоценить. CCU в его полноценном исполнении рассматривается нами как дополнение к медицинскому осмотру, проводимому клиницистами, которые оценивают каждое новое поступление в отделение, и в большинстве случаев обязательным является выборочное рутинное повторное сканирование. ^{9 , 11 , 12} Отделение интенсивной терапии учитывает вероятные осложнения и диагностирует непредвиденные отклонения, а также облегчает мониторинг интенсивной терапии. ¹³

Комплексная концепция ультразвукового исследования

Концепция ультразвуковой визуализации HOLA определяет CCU как часть обследования пациента врачом, позволяющую визуализировать все или любые части тела, тканей, органов и систем в их живом, анатомически и функционально взаимосвязанном состоянии и в контексте целого. клинические обстоятельства пациента. Эта концепция проиллюстрирована на рисунке 1-9 . Подробности о различных методах, интегрированных в HOLA-CCU, представлены в этом учебнике.

РИСУНОК 1-9 Ультразвуковое исследование в отделениях интенсивной терапии (CCU) с использованием концепции целостного подхода (HOLA).

Концепция основана на универсальности ультразвуковой визуализации и ее визуальном характере в реальном времени. Отделение интенсивной терапии, внедрившее концепцию HOLA и соответствующие методы, способно выполнять ультразвуковую визуализацию с головы до ног, как будто все тело окутывает воображаемый «кокон» ультразвуковых лучей. Для каждого конкретного пациента, безусловно, только часть доступных методов будет клинически показана, а большинство методов и участков общего сканирования опущены. Однако у каждого пациента необходимы быстрые и простые снимки определенных органов и анатомических участков, чтобы исключить наиболее распространенные аномалии, такие как патологическая жидкость в потенциальных пространствах плевры, брюшной полости, перикарда и мошонки; стандартизированные легочные участки интерстициального статуса; и другие.

Концепция HOLA признает общепринятое разделение приложений CCU на две категории: базовые и расширенные (или уровня консультанта) приложения. Базовые приложения можно рассматривать либо как критически важные, спасающие жизни приложения, либо как целенаправленные применения, которые могут значительно ускорить оказание медицинской помощи. С этой целью процедуры под ультразвуковым контролем, фокусированная эхокардиография, e-FAST и обследование аневризмы брюшной аорты могут спасти жизнь и считаются базовыми. Целенаправленное обследование тромбоза глубоких вен (ТГВ) и ультразвуковое исследование легких, а также процедуры динамического ведения пациентов, такие как простая оценка объемного статуса, ускорение оказания помощи и, следовательно, также относятся к базовой категории. Расширенная эхокардиография, в том числе чреспищеводная методика без остановки сердца, является методом, выполняемым консультантом. Подавляющее большинство комплексных ультразвуковых исследований, таких как желчевыводящие, почечные, сосудистые, ТКД, а также открытые/несфокусированные ультразвуковые исследования, предназначены для комплексного сбора и анализа радиологических данных и также относятся к категории консультантов. Таким образом, практика HOLA-CCU в данном отделении не означает, что все исследования проводятся интенсивистами; учреждение интенсивной терапии является частью данной медицинской системы или больницы и при необходимости пользуется услугами радиологии и других служб. Хотя HOLA-CCU можно интерпретировать глобально как датчик, применимый ко всем поверхностям и тканям, он, скорее, определяет сферу практики интенсивной терапии, одновременно создавая соответствующие направления, требующие дополнительной ультразвуковой экспертизы (см. главу 57 ).

В вымышленном сценарии, описанном ниже, описывается последовательность физического обследования с помощью ультразвука, чтобы проиллюстрировать HOLA-CCU. Осмотр начинается с головы ( рисунки с 1-10 по 1-12 ) с доступа к височным и офтальмологическим окнам для TCD; УЗИ глаз и орбит выполняется с использованием соответствующих настроек аппарата (см. Главы 2–6 ) . Также проводится сканирование гайморовых пазух и других структур лица (см. главу 51 ). Исследование шеи и верхних конечностей ( рисунки с 1-13 по 1-19 ) дает информацию о трахее, щитовидной железе, мягких тканях, нервно-сосудистых и скелетно-мышечных структурах (см . главы 8–16 и главы 51–54 ) . Как после надключичного, так и надключичного доступа сканирование достигает подмышечной впадины и плечевой области, а затем распространяется на верхние конечности. «Ядром» ультразвукового сканирования HOLA в отделении интенсивной терапии является общее УЗИ грудной клетки ( рисунки с 1-20 по 1-24 ), включающее УЗИ легких, плевральной полости и сердца (см. главы с 19 по 34 ). УЗИ легких и плевры исследует субплевральную паренхиму легких, диафрагму и аномалии плевральной полости. Эхокардиография необходима для выявления патологии сердца и перикарда, а также для оценки гемодинамики. Сканирование брюшной полости ( рисунки с 1-25 по 1-28 ) объединяет компоненты e-FAST для обнаружения свободной жидкости, но также нацелено на органы твердых частиц (например, размер селезенки), аорту и сосудистую сеть брюшной полости, желудочно-кишечный тракт (перистальтика, диаметр тонкой кишки). и содержимое) и мочеполовой системы, а также брюшины и нижних отделов таза (см. главы 8 и главы 41–46 ) . Паховая область часто является местом сосудистого доступа и соответствующих осложнений, таких как гематомы и псевдоаневризмы. Наконец, исследование паховой области продолжается до нижних конечностей ( рис. 1-29 и 1-30 ). Оценка проходимости венозных контуров и исключение ТГВ имеет важное значение (см. главы 9 и 51 ), тогда как сбор информации о скелетно-мышечных нарушениях часто бывает ценным, особенно у пациентов с соответствующим анамнезом (см. главу 51 ).

РИСУНОК 1-10. Переднее (1), среднее (2) и заднее (3) височное и офтальмологическое (4) окна для транскраниальной допплерографии (TCD); УЗИ глаз и орбит проводится с использованием соответствующих настроек аппарата; (5) исследование верхнечелюстных пазух и расширенное сканирование для изучения других структур лица.

РИСУНОК 1-11. Вверху, B-режим, изображающий гипоэхогенные ножки мозга в форме бабочки у пациента с посттравматической гидроцефалией, но без видимого смещения средней линии (слева); энергетический допплер, показывающий нормальный круг Уиллиса (справа). Внизу: спектральные скорости транскраниальной допплерографии средней мозговой артерии (TCD), демонстрирующие повышенные значения индекса пульсации (PI) (>2) у пациента с тяжелой черепно-мозговой травмой и отеком (слева) , который прогрессировал до тампонады головного мозга и остановки мозгового кровообращения («к-и «-туда», справа ).

РИСУНОК 1-12 Вверху: компьютерная томография головного мозга, демонстрирующая тяжелую черепно-мозговую травму (шкала Маршалла = III, слева ), и ультразвуковое исследование глаз, показывающее увеличение диаметра оболочки зрительного нерва (>0,6 см) в том же случае (справа). Внизу: Визуализация задней и латеральной стенок (синусограмма) полностью заполненной жидкостью верхнечелюстной пазухи (слева) и вид подчелюстной железы, показывающий расширенный проток (сиалолитиаз) с внутрипротоковым камнем (стрелка) , отбрасывающим акустическую тень (справа) . ).

РИСУНОК 1-13 Зоны сканирования шеи (слева): срединная линия (1) и латеральная (2) зоны сканирования; супрастернальный вид (3); надключичный (4) и подключичный (5) сканирующие доступы, распространяющиеся латерально (6); исследование верхних конечностей (7, 8 и 9) с использованием плечевого, локтевого и лучезапястного суставов соответственно в качестве ориентиров (справа).

РИС. 1-14 А. Поперечный вид интубированной трахеи по срединной линии. Б. Продольный вид, изображающий кольца трахеи в виде «нитки бус» (стрелка) и эндотрахеальную трубку в виде эхогенных параллельных линий. С — поперечный вид по срединной линии на уровне щитовидной железы. D (срединная линия) и E (вид сбоку). Косые проекции нормальной трахеи, показывающие всю ее анатомическую конфигурацию. Поперечные проекции по срединной линии, показывающие передние яремные вены (F) и притоки (стрелка) венозной яремной дуги, которые могут быть полезны для идентификации при выборе оптимальных мест для выполнения чрескожной трахеостомии (G). H. Изображение нормальной верхней щитовидной артерии с помощью цветного допплера.

РИСУНОК 1-15 A. Общая сонная артерия (ОСА), разветвляющаяся на наружную сонную артерию (ЕСА) и внутреннюю сонную артерию (ВСА) соответственно. B — допплеровские сигналы CCA, ECA и ICA соответственно. C. Визуализация атеросклеротической каротидной бляшки, отбрасывающей акустическую тень. D. Визуализация внутренней яремной вены (ВЯВ), покрывающей ОСА (продольный вид). Поперечные проекции IJV и CCA, показывающие увеличение и уменьшение диаметра IJV при сканировании каудально (E) и краниально (F). СКМ, грудино-ключично-сосцевидная мышца.

РИСУНОК 1-16 Вверху, слева направо : Визуализация канюляции внутренней яремной вены (ВЯВ) под ультразвуковым контролем: продольные виды кончика сосудистой канюли (поперечный вид, стрелка ), проволоки и трехпросветного катетера соответственно. Внизу : последствия слепой канюляции ВНП: поперечные и продольные проекции, показывающие повреждение передней стенки ВНП (гиперэхогенное), с захваченным воздухом, усиливающим заднюю акустическую тень (стрелка).

РИСУНОК 1-17 A. Поперечная подключичная проекция подключичной артерии (SCA), подключичной вены (SCV) и плечевого сплетения (стрелка). B. Продольный вид подключичной подмышечной вены (AXV), которая продолжается в SCV (перекрывает плевральную линию). Визуализация канюли SCV под ультразвуковым контролем: продольные виды кончика сосудистой канюли (C), проволоки (D) и трехпросветного катетера (E) соответственно. F: Изображение частичного кровотока в SCV в результате тромбоза, связанного с центральной линией. G. Визуализация кальцинированного остатка тромба (стрелка), прикрепленного к стенке SCV (после лечения антикоагулянтами). H. Демонстрация метастатического шейного лимфатического узла у пациента с раком щитовидной железы (надключичный вид). I, супрастернальный вид аорты. LSCA, левая подключичная артерия; РПА, правая легочная артерия.

РИСУНОК 1-18 А: косая проекция нижней части шеи, изображающая подключичную артерию (ПСА) на границах ключичной акустической тени. B: вид на акромиально-ключичный сустав во фронтальной плоскости ( стрелка = суставная щель). C: Поперечный вид передней части плеча, изображающий длинную головку сухожилия двуглавой мышцы (стрелка) между малой и большой бугристостью соответственно. D. Визуализация полнослойного разрыва сухожилия надостной мышцы у пациента с травмой (стрелка). E. Частичный кровоток в подмышечной вене (AXV), возникший в результате тромбоза (стрелки), распространяющийся на плечевую вену (BRV). F: поперечный вид локтя спереди, изображающий V-образный блок плечевой кости и плечевую артерию (BA), сопровождаемую срединным нервом (стрелка). G. Медиальная сагиттальная плоскость венечной ямки, изображающая плечевую мышцу и переднюю венечную выемку (звездочка) , где в норме обнаруживается небольшое количество жидкости ( стрелка = суставной хрящ дистального эпифиза плечевой кости). H: вид локтя сбоку: головка лучевой кости и задний межкостный нерв (стрелка).

РИСУНОК 1-19 . Вверху слева направо : вид локтевого сустава сзади (частичное сгибание), изображающий ямку локтевого отростка, трехглавую мышцу и заднюю выемку локтевого отростка (стрелка); канюляция под контролем ультразвука (продольная ось) плечевой артерии (БА) со спазмом сосудов, возникшим в результате предыдущих неудачных попыток у пациента с ожирением и подкожным отеком ( стрелка = артефакт, демонстрирующий использование возбужденного физиологического раствора и движение кончика иглы для подтверждения канюляции в просвете сосуда) ); продольный вид латерального запястья, подтверждающий наличие артериальной линии (стрелка) в лучевой артерии (РА) после управляемой канюляции. Внизу, слева направо, латеральное/корональное продольное сканирование дистальной части предплечья у пациента с травмой, демонстрирующее оскольчатый перелом дистального отдела лучевой кости: четыре отчетливых сегмента кости со смещением друг к другу, с гипоэхогенной областью вероятной гематомы (обратите внимание сухожилие короткого разгибателя большого пальца (EPB) поперек экрана, параллельно коже и общей оси сломанной кости); очаговое утолщение и повышенная васкуляризация вокруг сухожилий де Кервена длинной отводящей мышцы большого пальца руки (APL) и EPB на уровне шиловидного (стрелка) лучевого отростка (тендосиновит де Кервена); поперечный вид межфаланговых суставов указательного и среднего пальцев ( стрелка = винкула сухожилия); «сонографический кончик пальца»: поперечный вид (перевернутый) кончика и ногтя указательного пальца ( стрелка = эпонихий).

РИСУНОК 1-20 УЗИ легких : сканирование передней части грудной клетки от нижнего края ключицы (1) до верхнего края подреберья (2), двустороннее. УЗИ плевры : боковые проекции (3) , продвигающиеся от диафрагмы (точка различения плеврального и перитонеального выпота) к подмышечной впадине и от передней к задней подмышечной линии (включая проекцию, если применимо). При ультразвуковом исследовании легких полезно принять систематический протокол сканирования, разделив легкое на шесть областей (верхнее и нижнее сканирование передней, латеральной и задней областей), которые дополнительно очерчены передней и задней подмышечными линиями. Трансторакальная эхокардиография . Стандартный парастернальный доступ (4) выполняется путем размещения датчика на расстоянии 2–3 дюймов слева от грудины в промежутке между четвертым или пятым ребром. Апикальные проекции (5) получают, помещая датчик в пятое межреберье (примерно по левой среднеключичной линии в точке максимального импульса). В отделениях интенсивной терапии вышеупомянутые окна обычно изготавливаются импровизированными (путем перемещения датчика к соседним участкам для визуализации сердца), поскольку пациенты на искусственной вентиляции легких обычно находятся в положении лежа на спине с поднятой на 30 градусов головой. Следовательно, сердце смещено довольно каудально. Получение изображения может быть затруднено из-за воздействия искусственной вентиляции легких и других распространенных патологий легких (например, эмфиземы, острого респираторного дистресс-синдрома). В качестве альтернативы для визуализации сердца можно использовать подреберную и подмечевидную проекции (6) .

РИСУНОК 1-21. Сверху слева направо : сканирование грудной клетки. Визуализация перелома грудины (стрелка); поверхностная липома (стрелка) над мечевидным отростком; разрыв плевральной линии (стрелка) в результате кавитации у больного пневмонией ( виды Klebsiella ); B-линии (стрелка) у пациента с интерстициальным отеком легких. В центре, слева направо : Визуализация взрыва легкого после тупой травмы грудной клетки, демонстрирующая картину консолидации повышенной плотности с гиперэхогенными точечными элементами (стрелка) и нормальной васкуляризацией; визуализация плеврального выпота и консолидации легких при аэробронхограмме (пневмония); демонстрация консолидации легких и ателектаза у пациента с вентилятор-ассоциированной пневмонией (ВАП). В последнем случае, после маневров рекрутирования, наблюдался паттерн B-линии (реаэрация), и, следовательно, паттерн A-линии был очевиден по мере стихания пневмонии (нормальное легкое). Внизу, слева направо : демонстрация точки легкого в М-режиме (пневмоторакс): во времени наблюдается колебание между паттернами «морской берег» и «штрих-код» при неподвижном датчике; изображения правого бока, изображающие эмпиему сотового типа (наконечник стрелки) и образование перегородок (стрелка); и визуализация ателектаза легкого, плавающего в плевральном выпоте ( стрелка = диафрагма).

РИСУНОК 1-22. Апикальная проекция нормального сердца, полученная с помощью трансторакальной эхокардиографии. Вид сверху , четырехкамерный ( слева ) и двухкамерный ( справа ). Внизу : апикальный вид по длинной оси (слева) и демонстрация регургитации митрального клапана (МР, справа ) в цветном режиме. ЛА, левое предсердие; ЛЖ, левый желудочек; РА, правое предсердие; ПЖ, правый желудочек. (С разрешения доктора А. Патрианакоса.)

РИСУНОК 1-23 ВИД сверху, слева направо , трансторакальная эхокардиография. Субмечевидный вид, изображающий небольшой перикардиальный выпот (стрелка); парастернальные и апикальные проекции нормального сердца соответственно ( АО, восходящая аорта; IVS, внутрижелудочковая перегородка. Снизу, слева направо , проекции чреспищеводной эхокардиографии: трансгастральная проекция по короткой оси нормального сердца; проекции в середине пищевода, демонстрирующие грибковый эндокардит митральный клапан и бактериальный эндокардит аортального клапана соответственно (стрелки ): LA — левое предсердие, LV — левый желудочек, PW — задняя стенка, RA — правое предсердие, RV — правый желудочек.

РИСУНОК 1-24. Разрыв сухожильных хорд (зеленая стрелка) , вызывающий острую регургитацию митрального клапана ( вверху слева ), что дополнительно визуализируется с помощью трехмерной чреспищеводной эхокардиографии на уровне фиброзного кольца. АО, Аорта; П2 и П3 — гребешки заднего листка, наиболее широкие вокруг кольца; ТС, сухожильная хорда.

РИСУНОК 1-25. Траектории сканирования брюшной полости при целостном подходе (HOLA) (см. также рисунки 1-26 и 1-27 ). 1. Сканирование верхней части живота. 2. Расширенное косое межреберье и правое подреберье. 3 и 4. Сканирование правого и левого фланга соответственно. 5. Пути сканирования тонкой и толстой кишки. 6. Сканирование сосудов брюшной полости (среднебрюшной отдел). 7. Виды надлобковой и нижней части таза. 8. Скан паховой области.

РИСУНОК 1-26 1. Продольное и поперечное сканирование верхней части живота. 2. Расширенное межреберное сканирование ( А и В ) и косое сканирование правого подреберья (С). 3. Сканирование правого фланга. 4. Сканирование левого фланга. Ао, Аорта; КБД, общий желчный проток; ГБ, желчный пузырь; ГА, печеночная артерия; НПВ, нижняя полая вена; LHV, левая печеночная вена; ЛК — левая почка; LLL, левая доля печени; LRV, левая почечная вена; MHV, средняя печеночная вена; Па, поджелудочная железа; PV, воротная вена; РК, правая почка; RHV, правая печеночная вена; RLL, правая доля печени; СМА, верхняя брыжеечная артерия; SMV, верхняя брыжеечная вена; SPV, селезеночная вена; St, желудок, антральный отдел желудка.

РИСУНОК 1-27 5. Сканирование тонкой и толстой кишки. А — Петли тонкой кишки хорошо визуализируются за счет внутрибрюшинной жидкости. Б, слепая кишка. C. Восходящая ободочная кишка с типичной гаустрацией. 6. Путь сканирования сосудов (средняя часть брюшной полости): продольная ( А и В ) и поперечная (С) проекции. 7. Надлобковый вид мочевого пузыря и матки. 8. Ориентиры паховой области: общие бедренные артерия и вена. Ао, Аорта; КоА, чревная артерия; Fl — жидкость; НПВ, нижняя полая вена; LHV, левая печеночная вена; LLL, левая доля печени; СМА, верхняя брыжеечная артерия.

РИСУНОК 1-28 Вверху слева направо : газ в воротной вене печени (ГПВВ) в виде пятнистых участков с высокой отражающей способностью в правой доле печени (стрелка); визуализация гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) в виде гипоэхогенного образования печени (стрелка); расширение внутрипеченочных протоков (стрелка); визуализация гипоэхогенного образования (стрелка) в головке поджелудочной железы (аденокарцинома); одиночный камень желчного пузыря (ЖП) (стрелка) с акустической тенью и густым слизем (наконечник стрелки); слой незатеняющих эхо среднего уровня в ГБ (псевдолитиаз); подострая перфорация ГБ (стрелка). В центре, слева направо . Визуализация гетерогенной паренхимы печени (стрелка) у пациента с ушибом печени; визуализация гетерогенной паренхимы селезенки (стрелка) и околоселезеночной жидкости, очерчивающей соседние петли кишки (разрыв селезенки); полностью регенерированная (стрелка) ортотопическая селезенка (через 15 лет после спленэктомии); обтурационная непроходимость кишечника: расширенные петли тонкой кишки в результате большой опухоли (стрелка); Фокусированная оценочная сонография при травме (FAST) — изображения крупных околопеченочных выпотов и мешков Морисона (стрелки), а также небольшого выпота в последнем ( звездочка = почка). Внизу, слева направо : Визуализация чрескожного холецистостомического катетера (стрелка) , входящего в воспаленную ЖП у пациента с острым холециститом. Уроперитонеум, образовавшийся в результате спонтанного разрыва мочевого пузыря, очерчивающий нормальные петли кишечника ( стрелка = баллон постоянного катетера мочевого пузыря); сагиттальный вид огромной инфраренальной аневризмы брюшной аорты (ААА) с пристеночным тромбом (стрелка); свежий плавающий тромб (стрелка) в нижней полой вене (НПВ), «мигрирующий» в сторону правого предсердия (РА); внутрипузырное образование без каких-либо признаков кровотока (гематома), которое растворилось после ирригации физиологическим раствором. Гетерогенная паренхима яичка (стрелка) и гипоэхогенное скопление жидкости (гематома) у пациента мужского пола с травмой мошонки. (Верхний ряд: изображения ГЦК и подострой перфорации любезно предоставлены доктором К. Шанбхогу. Нижний ряд: изображение острого холецистита любезно предоставлено доктором С. Диссанаике. Изображение внутрипузырного образования любезно предоставлено доктором К. Шанбхогу.)

РИСУНОК 1-29. Осмотр нижних конечностей. 1. Исследование паховой области и тазобедренного сустава. 2 и 3. Расширение сканирования в дистальном направлении с использованием коленного и голеностопного суставов в качестве ориентиров.

РИСУНОК 1-30 Верхний ряд слева направо : изображение нормального венозного кровотока в большой подкожной вене ( стрелка = клапан); визуализация свежего тромба в общей бедренной вене (ОБВ); паховая гематома (стрелка), перекрывающая общие бедренные артерию и вену; булыжник подкожной клетчатки (паховой области), возникший в результате отека; подкожная гипоэхогенная киста (абсцесс) с гиперэхогенным точечным материалом (стрелка) . Гипоэхогенная опухоль паха с нечеткими границами (саркома). Второй ряд, слева направо : лимфатический узел с RI = 0,51 по данным допплерографии (режим энергетической допплерографии), который первоначально характеризовался как реактивный, но в конечном итоге оказался (биопсия) злокачественным (лимфома) с кистозным некрозом. «Феномен зоны» при гетеротопической оссификации: внутреннее гипоэхогенное ядро ​​окружено гиперэхогенными минерализованными островками (стрелка) внутри подвздошно-поясничной мышцы, прилегающей к тазобедренному суставу. Визуализация пули в области бедра, отбрасывающей акустическую тень ( стрелка, знак «ореол»); задняя часть бедра (продольная плоскость), показывающая седалищный нерв (стрелка). Третий ряд, слева направо : продольный вид колена спереди, изображающий бедренную кость (F), надколенник (P), супрапателлярную синовиальную выемку (наконечник стрелки) и дистальную треть сухожилия четырехглавой мышцы бедра (стрелка); визуализация кистозной структуры (отсутствие кровотока) между медиальной икроножной мышцей и сухожилием полуперепончатой ​​мышцы, в подколенной ямке (киста Бейкера); визуализация разжижающейся гематомы в икроножной мышце; продольное изображение (дорсальный доступ) четвертой плюсневой кости, показывающее кортикальный разрыв со ступенчатой ​​деформацией и повреждением прилегающих тканей и отеком (перелом). Нижний ряд, слева направо: подкожная клетчатка (область большеберцовой кости) выглядит как булыжник и необычно повышенная пиковая систолическая скорость, полученная с помощью цветного допплера в локальном перфораторе (целлюлит); срединная продольная плоскость над тыльной поверхностью голеностопного сустава, показывающая купол таранной кости и переднюю выемку большеберцово-таранного сустава (стрелки); поперечный вид разрыва ахиллова сухожилия на всю толщину ( стрелка = гематома). (Верхний ряд: Изображение подкожной гипоэхогенной кисты любезно предоставлено доктором Дж. Пуларасом. Изображение гипоэхогенной опухоли в паху предоставлено доктором К. Шанбхогу. Второй ряд: Изображение пули в бедре любезно предоставлено доктором К. Шанбхогу.)

Процедуры под контролем ультразвука и разработка комплексных протоколов оценки ¹⁴ (например, комбинация УЗИ легких, сердца и анализа полой вены, связанная с клиническими и лабораторными данными для оценки объемного состояния) являются примерами клинически обусловленного модульного применения концепции ультразвука HOLA. Последний можно настраивать в соответствии со спецификой диагностики и мониторинга отдельных клинических сценариев (например, травмы, сепсиса и т. д.). HOLA-CCU легко масштабируется до конкретных профилей приложений; некоторые из них требуют участия экспертов для интерпретации результатов, которые следует обрабатывать с учетом клинической оценки или требуют специальных знаний.

Хотя отделение интенсивной терапии обычно имеет дело с акустическими барьерами, не должно быть формальных или субъективных препятствий на пути его внедрения в рутинную практику интенсивной терапии. Вопросы, связанные с ультразвуком HOLA, более подробно обсуждаются в главе 57 с комплексным набором принципов для поэтапного внедрения и внедрения всех методов интенсивной терапии и универсального общего сканирования пациента в отделении интенсивной терапии. Мы считаем, что получено достаточно данных, которые показывают, что ультразвук является «волной», движущейся в направлении более энергичного, оперативного и эффективного ухода за пациентами. Соответствующее применение технологии ультразвуковой визуализации может предоставить важную информацию для диагностических решений, а также для оптимизации лечения в режиме реального времени. Концепция HOLA — это, прежде всего, средство концептуального принятия универсальности ультразвуковой визуализации и принятия курса на сбалансированную систему ее использования для оптимизации ухода и улучшения результатов лечения пациентов, облегчения непосредственной помощи со стороны реаниматологов, а также для информирования здравоохранения. администраторов ухода и обеспечить их поддержку быстрого внедрения новых мощных инструментов для оптимизации интенсивной терапии.

Примечание. Термин «холистический» в аббревиатуре HOLA используется в своем первоначальном значении на древнегреческом языке, чтобы подчеркнуть важность целого и взаимозависимость его частей. Этот термин и аббревиатуру не следует путать с «холистической медициной», которая имеет другую популяцию пациентов, сферу применения и методологию. Концепция «холистического подхода – УЗИ в отделениях интенсивной терапии», ее название и соответствующая аббревиатура были предложены Димитриосом Каракитсосом (см. главу 57 ). Ультразвуковой проект HOLA был доработан Ашотом Эрнестом Саргсяном, Майклом Блайвасом и Димитриосом Каракитсосом. Мы определяем концепцию HOLA как подход к ультразвуковой визуализации в неотложной и интенсивной медицине следующим образом: УЗИ — это часть обследования пациента, проводимого врачом, с целью визуализации всех или любых частей тела, тканей, органов и систем в их жизни. Анатомически и функционально взаимосвязанное состояние и в контексте всей клинической ситуации пациента.

Жемчуг и блики

•  Знание основ ультразвуковой физики и артефактов повышает уверенность при сканировании и помогает избежать ошибок.

•  Высокочастотные датчики используются для визуализации поверхностных структур, а низкочастотные датчики — для сканирования более глубоких структур; высокое разрешение означает меньшее проникновение.

•  Аппараты УЗИ просты в эксплуатации и имеют автоматизированные функции; базовые элементы управления и функции аппарата по-прежнему необходимы для оптимизации изображений и облегчения каждого исследования.

•  Ультразвук безопасен, если его использовать по клиническим показаниям и при минимально необходимом энергетическом воздействии, следуя принципу ALARA ( « Низко , насколько разумно достижимо » ) .

•  Уход, техническое обслуживание и чистка оборудования имеют решающее значение.

•  Большинство неотложных ультразвуковых исследований являются целенаправленными и задают бинарные вопросы; Ультразвуковое исследование в интенсивной терапии использует как целенаправленные методы, так и сложные протоколы оценки и мониторинга.

•  CCU используется как дополнение к физическому осмотру; однако ультразвук имеет присущие ограничения, связанные с возможностями оператора и средой аппарата, пациента и отделения интенсивной терапии.

•  Концепция HOLA основана на универсальности ультразвуковой визуализации и ее визуальном характере в реальном времени. В среде отделения интенсивной терапии HOLA легко масштабируется до конкретных профилей приложений; некоторые из них требуют участия экспертов для интерпретации результатов, которые следует обрабатывать с учетом клинической оценки или требуют специальных знаний.