Практический ультразвук: Часть 17 — Время и волны

Дорогие специалисты ультразвуковой диагностики!

Эта статья посвящена плаценте (самому важному фактору, которым пренебрегают в рутинных ультразвуковых исследованиях) и времени (понятия, с помощью которого администрация медучреждений ограничивает вклад ультразвука в медицинскую помощь).

В начале моего обучения в медицинской школе я встретил цитату, приписываемую сэру Джеймсу Педжету. Тогда я ее не понял, однако не забыл. Представляя хирургический случай руководителю, сотрудник пожаловался на недостаток времени, на что мистер Педжет ответил: «В вашем распоряжении все время нашего мира».

Конечно, это всегда было распространенной жалобой врачебного персонала всех специальностей. Однако мне стало интересно, что отнимало столько времени в медицинской среде того периода, в которой практически отсутствовала бумажная работа и лабораторные исследования. В том содержательном комментарии, касающемся заботы о пациентах, было нечто очень важное, что стало еще более актуальным в наше время.

Мигрирующая плацента

Новая пациентка со второй беременностью рассказала, что ее отнесли к группе высокого риска. Я попросил объяснить. Оказалось, что в прошлую беременность в далеком городе на западном побережье ее врач диагностировал предлежание плаценты на 16-й неделе. Ей прописали строгий постельный режим за исключением подъема на УЗИ раз в неделю или два раза в месяц. Она радовалась, что лечение подействовало, ведь после этого у нее больше не было кровотечений и состояние не подтвердилось на последующих обследованиях в третьем триместре.

Грустно, что этот разговор состоялся не 30 или более лет назад, а совсем недавно. Я подозреваю, что причиной неправильного диагноза стало простое незнание. Предлежание плаценты встречается примерно в одном случае на 1000 беременностей, по меньшей мере у 10% пациенток в анамнезе есть кесарево сечение.

Ранние ультразвуковые исследования плаценты проводились трансабдоминально с полным мочевым пузырем. Предлежание плаценты обнаруживали у 2–25% пациенток в начале второго триместра. На большинство из этих исследований направляли по причине вагинальных кровотечений. Доктор Дональд Кинг попробовал объяснить это расхождение в 1973 г. явлением активной миграции плаценты в матке по мере расширения полости с течением беременности (Radiology, October 1973, Vol. 109:1, pp. 167-170).

Сейчас мы все понимаем, что на раннем сроке беременности над шейкой матки имеется толстое мышечной кольцо, которые отделяет амнион от внутреннего зева матки. Можно ошибочно подумать, что плацента в этой области «низко лежит». Никто не хочет упустить реальный случай полного предлежания плаценты. Поэтому, если возникают сомнения, следует, не извещая пациентку, проверить еще раз где-то примерно в середине третьего триместра (с помощью эндовагинальной визуализации, а для подтверждения обследовать с помощью энергетического доплера сосуды внутреннего зева матки).

Я не буду объяснять хорошо понятную проблему предлежания плаценты. Я предлагаю вам задуматься о том, что с тех пор, как ультразвук получил широкое распространение, некоторое количество времени каждого УЗИ беременных тратится на локализацию плаценты, даже учитывая тот факт, что плацента имеет (существенное) клиническое значение в 1 случае на 1000 беременностей в конце третьего триместра. Обычно больше ничего, связанного с плацентой (или вхождением пуповины), не привлекает никакого внимания врачей.

Линейно-частотно-модулированные сигналы

Большинство предыдущих статей этой серии намекали на то, что визуализация с высокой частотой и низким уровнем шума с помощью датчика с широкой апертурой обеспечивает намного больше «информации», чем низкочастотная «традиционная» форма ультразвука, которая остается стандартом в трансабдоминальных исследованиях. Совершенствование ультразвуковой технологии действительно способствует исследованиям плаценты.

В самых ранних формах медицинского диагностического ультразвука применялись датчики, которые зажимались в нужном положении и возбуждались с помощью электрического импульса. Это были низкочастотные датчики. Массовое производство эффективных пьезокерамических элементов для высокочастотных датчиков казалось трудной задачей, поскольку они были тоньше и было сложно достичь электрической активации, необходимой для генерации импульсов, которые бы проникали сквозь ткани, возвращались и распознавались прибором. Сейчас в нашем распоряжении усовершенствованные материалы, из которых «нарезают» с невероятной точностью одномерные и двумерные решетками пьезоэлементов. Наши рабочие ошибки все еще отражают ранний опыт работы с высокими частотами.

Ударное электрическое возбуждение используется для получения максимально короткого по длительности импульса, обеспечивающего максимальное осевое разрешение: чем короче импульс, тем шире полоса сигнала. Мы мыслим категорией реального времени, однако существует альтернативная реальность, в которой явное время исчезает как измерение и заменяется частотой (гармонических переменных). Преобразование Фурье представляет собой точный переход из одной категории в другую. Очень короткий по времени импульс имеет очень широкий диапазон частот. Подумайте о голограмме как о фотографии с точки зрения частот. Обе категории реальны, однако наше прямое восприятие ограничено только одной из них.

Поистине великолепной инновацией в ультразвуке, изначально разработанной сначала для радара, а потом для эхолокатора, стала замена ударного возбуждения длинным по времени импульсом, частота которого непрерывно возрастает от низкой до высокой. Возвращаемые импульсы могут быть размытым по времени, однако их можно преобразовать в форму, которую бы они имели, если бы посылаемый импульс был короче по времени.

Изначально это достигалось с помощью аналоговых средств, а сейчас реализуется с помощью цифровых фильтров, в которых используется преобразование Фурье или другие более эффективные правила преобразования. Это отличный метод визуализации с высокой частотой и высоким разрешением с помощью датчиков с традиционной решеткой. Такие импульсы называются линейно частотно-модулированными сигналами. Их с частотой от 20 кГц до 60 кГц испускают летучие мыши, чтобы найти добычу в полете в темноте.

Множество текущих ультразвуковых разработок включают кодирование импульсов и повышение эффективности пьезоэлектрического материала, что является цифровым эквивалентом настройки пианино для концерта. Не замечая этого на практике, мы живем во время изменений в технической сфере, таких как переход от AM к FM, от аналогового видео к цифровому видео высокого разрешения, а также наблюдаем появление различных схем сжатия без потерь для передачи аудио и изображений высокого качества.

«Архитектура» плаценты

Некоторую или большую часть плаценты можно увидеть трансабдоминально, сканируя датчиками с частотой 15–20 МГц в третьем триместре с помощью современных УЗ аппаратов, особенно если плацента расположена по передней, переднебоковой стенке матки или на дне матки. Наблюдаемая таким образом нормальная плацента далеко не однородная. Если пренебречь жидкостными пространствами, сосудами, инфарктами и другими анэхогенными или гипоэхогенными участками, улучшение контрастной разрешающей способности позволяет увидеть гиперэхогеные точки, соответствующие «уснувшим» сосудам, а позже в процессе этой патологии — участки с повышенной отражаемостью, которые означают, как и в других органах, наличие склероза (см. рисунки 1 и 2). Патология мелкиз сосудов плаценты имеет самое большое клиническое значение. 

15-МГц изображения точечных внутриплацентарных, точечных венных и котиледоновых граничных отражающих участков. 

Точечные отражающие участки, сконцентрированные на плаценте в основном со стороны плода, служат самым ранним признаком формирующейся патологии мелких сосудов.

Профиль тромбофилии и наблюдения

Анализы на гиперкоагуляцию (склонность к образованию тромбов) эволюционируют уже много лет. Изначально задачей в отношении беременных пациенток было выявление риска тромбоза глубоких вен, который можно предотвратить с помощью компрессионных колготок и низкой дозы антикоагулянта. Анализ превратился в панель маркеров ряда мутаций, провоцирующих тромбоз.

Скрытую тромбофилию признали причиной выкидышей и неудачных имплантаций плодного яйца, что обеспечивает связь с факторами риска у беременных с волчанкой, другими коллагеновыми сосудистыми заболеваниями и тем, что может казаться наследственной предрасположенностью к ранней потере беременности.

Примерно в тот же время, когда тромбофилию связали с выкидышами, начали появляться более общие опасения, включая работу доктора Майкла Капферминка и коллег, посвященную повышенной частоте генетической тромбофилии у женщин с такими осложнениями беременности, как преэклампсия, задержка развития плода и внутриутробная смерть плода. Работа была опубликована в журнале New England Journal of Medicine (NEJM, January 7, 1999, Vol. 340:1, pp. 9-13).

Несколько ключевых работ прямо или косвенно касались заболевания мелких сосудов плаценты. Среди них работа доктора Эльвиры Грандан и коллег, посвященная низкой массе тела новорожденных детей у матерей с мутациями фактора V G1691A и фактора II A(20210) (Haematologica, February 2002, Vol. 87:2, pp. 177-181). Фактор V более известен как фактор Лейден.

Поэтому, если вы заметили точечные гиперэхогенные участки в плаценте, хорошо бы дать направление на анализ панель тромбофилии, а при наличии аномального профиля тромбофилии у матери на раннем сроке беременности уместным будет ультразвуковое наблюдение на предмет возникновения заболевания мелких сосудов в третьем триместре. Смысл в том, чтобы выявить риск и предотвратить склероз плаценты и его последствия, задержку развития плода и/или риск гипоксии отдельных органов.

Гипоксическое повреждение мозга является следствием врожденных пороков сердца, которые могут быть вызваны плацентарной недостаточностью. В работе доктора Грандан и коллег отмечалось, что масса тела новорожденных была менее 2500 г примерно у 14% матерей с нормальным результатом панели тромбофилии по обоим факторам и примерно у 28% матерей с одной из мутаций.

Специалисты знают, что плацента — это орган плода, а не матери, и что взаимосвязь будет более очевидна, если панели тромбофилии матери и отца рассматривать вместе как показатель генотипа плода.

Вопрос времени

Давайте добавим к вышесказанному понятие времени и посмотрим, что получится. Контекст упрека сэра Джеймса Педжета касается отношений между врачом и пациентом, которые существуют уже сотни лет. Не меняется одно: если врач согласился осмотреть пациента, он сделает все необходимое независимо от того, сколько времени это может занять.

Мы планируем некоторый процент взаимодействий, ожидая, что иногда придется существенно выйти за рамки отведенного времени. Я склоняюсь к мысли, что если в кабинете врача отстают от графика, то главное для такого врача — пациент, хотя сомневаюсь, что пациент, ожидающий приема и столкнувшийся с неопределенной задержкой, оценит этот парадокс.

В медсестринской деятельности также есть подобное негласное понятие неопределенных затрат времени по мере необходимости, особенно в контексте круглосуточного ухода за стационарными пациентами. Кажется, подобный этически связывающий подход отсутствует у технических специалистов*, которые начали взаимодействовать с пациентами совсем недавно (несколько десятилетий, а не сотен лет назад), и для которых сравнительно небольшое количество исследований являются по-настоящему неотложными ситуациями.

Обычно пациентам назначают временные промежутки, часто откровенно короткие, что ограничивает клинический смысл исследований. Также, как правило, имеется протокол, который четко определяет набор изображений, составляющих исследование**.

Наглый маркетинг

О проблеме времени я начал задумываться после того, как увидел короткую статью в июльско-августовском номере одного известного радиологического журнала за 2014 г. Статья была посвящена новейшим технологиям, ускоряющим проведение ультразвуковых исследований. В статье упоминался опрос «поставщиков медицинских услуг», касающийся рабочего процесса и закупочных цен на ультразвуковые системы. Два производителя получили соответственно 90,6 и 89,9 баллов, существенно обогнав четырех других производителей, предлагающих различные типы оборудования.

В статье говорилось, что один из производителей добился почти 7-минутного сокращения времени сканирования, и приводилась цитата автора отчета: «У сонограферов нет времени нажимать кнопки для получения идеального изображения. Это другое поколение не только ультразвука, но и сонограферов».

На этом я перестал читать и отправил журнал туда, куда его следовало отправить. Помимо полного отсутствия каких-либо упоминаний о качестве изображения, диагностических возможностях и надежности, я просто не мог понять, как человек, который кое-что знает о медицине и здравоохранении, может придавать значение абсолютно неподдерживаемой идее экономии нескольких минут исследования. Совершенно ясно, что если назначено УЗИ, то его ускорение в какой-то степени наносит ущерб пациенту и дискредитирует оператора. Я попробовал найти отчет, узнать что-либо о полученных для него данных или о принципах балльной системы, однако мне не удалось это сделать.

Проблема в том, что если время станет существенным фактором ультразвуковых исследований вопреки лучшим устоявшимся медицинским подходам, это сделает невозможным представление таких новых методов, как высокочастотная визуализация плаценты, и не позволит попусту тратить время на «поиски». Выбор правильного датчика и настройка системы для (1) получения идеального изображения, с помощью которого можно (2) идентифицировать или исключить заболевание у (3) пациента, — (4) это основа всего, чем мы занимаемся.

Сделайте свои собственные выводы о маркетинговых материалах, ориентированных на руководителей и администраторов, которые не участвуют напрямую в оказании медицинской помощи (пусть даже материалы предназначены для мистических «поставщиков медицинских слуг»). Я предпочитаю рецензируемые научные работы и продолжаю надеяться на основательные исследования проблем практического ультразвука, высокая сложность которых объясняется сильными отличиями между оборудованием, специализациями и уровнями знаний и опыта.

Я использую высокочастотную визуализацию во всех исследованиях, которые провожу, особенно в исследованиях плаценты в третьем семестре. Я на самом деле не против смотреть меньшее количество пациентов в день ради этой «прихоти», зная, что в моей сфере есть другие специалисты, которые могут обеспечить ультразвуковые исследования с подобной маниакальной ориентацией на потребности пациентов.

*Напоминаем, что сами исследования в ультразвуковой диагностике и в лучевой диагностике в США проводят специалисты из среднего медперсонала: сонограферы, технишнс и т.п.

** Проеведение УЗИ в США регламентировано протоколами/стандартами, каждый шаг должен быть зарегистрирован, изображение сохранено