Артефакты ультразвукового исследования (УЗИ)

Артефакты представляют собой ложные изображения или детали изображений, которые не отражают реальных анатомических структур. Для совершенствования навыков в области формирования изображений и их интерпретации при проведении УЗИ у постели больного медицинские работники должны иметь базовое представление об артефактах в ультразвуковой диагностике. Помимо неисправности оборудования, артефакты могут возникать вследствие поступления ошибочных сигналов из-за отклонения одного или нескольких следующих предположений.

Ошибки и трудности при эхографии в основном обусловлены следующими факторами:

• принципиальными ограничениями диагностических возможностей метода;

• различными акустическими эффектами во время прохождения ультразвуковых волн через ткани организма;

• методическими погрешностями в процессе исследования;

• неправильной интерпретацией полученных данных.

Основные разновидности артефактов:

• Акустическая тень

• Артефакт широкого луча или краевые эффекты

• Артефакт «хвост кометы»

• Скоростной артефакт

• Зеркальное отражение

• Артефакт боковых лепестков

• Внешнее электромагнитное воздействие

• Артефакт эхогенности зоны фокусирования

• Акустическое усиление

Акустическая тень

Акустическая тень возникает, когда ультразвуковой луч встречает границу разделения тканей, которая хорошо отражает ультразвук. В этом случае прохождение луча может быть полностью прервано, и за границей образуется тень. Для того чтобы ультразвуковой луч затухал, размер отражающей поверхности должен быть равен или больше ширины луча. Если объект меньше ширины ультразвукового луча, волны огибают его и на экране проецируются ткани, находящиеся дистальнее.

Акустическая тень формируется не только от наличия конкрементов, костной ткани и пузырьков воздуха, но также от плотных, чаще всего соединительнотканных образований. Важно отметить, что отсутствие акустической тени не исключает диагноза мелкого конкремента, так как конкременты могут выглядеть как очаги повышенной эхогенности.

В зоне фокусировки ультразвуковой луч имеет наименьшую ширину. При проведении исследования важно, чтобы объект интереса находился именно в этой зоне. Это увеличивает вероятность обнаружить тень дистальнее мелких конкрементов и гарантирует, что область исследования будет иметь наибольшую возможную разрешающую способность сканера.

При линейном сканировании возникают краевые эффекты или артефакт широкого луча. Они связаны с попаданием в срез и отображением на экране исследуемого объекта, таких как желчный пузырь или киста, а также соседних органов или образований, например, кишечника. В полостных образованиях можно наблюдать плотный "осадок", ложные перегородки и появление двойных контуров.

Этот недостаток связан с конструкцией ультразвуковых датчиков и, в основном, с размером пьезоэлектрического кристалла. Ультразвуковой луч имеет определенную ширину, и при формировании изображения предполагается, что луч является плоским. Однако, если исследуемый объект и окружающие его ткани находятся внутри ультразвукового луча одновременно, это может вызвать искажения в изображении.

Артефакт «хвост кометы»

При прохождении ультразвуковых волн через образования с сильно отражающими криволинейными поверхностями наблюдается феномен "хвоста кометы", имеющий определенное клиническое и диагностическое значение. Он проявляется в виде эхопозитивной линейной или конусообразной полосы и ориентирован по ходу ультразвукового луча.

Основная причина его возникновения - схождение акустических пучков и суммация их энергии после прохождения через небольшие по размеру объекты при отражении ультразвуковых волн в одном направлении.

Чаще всего этот феномен наблюдается при сканировании небольших кальцинатов, мелких желчных камней, пузырьков газа, металлических тел (дробь), реже -при эхографии через ребра, наличии остаточного воздуха между датчиком и кожей вследствие неполного прилегания или прижатия, недостаточного количества геля.

Скоростной артефакт

При обработке изображения считается, что скорость звука внутри тканей постоянна и равна 1540 м/с. Это допущение необходимо для того, чтобы по времени возвращения эхосигнала к преобразователю вычислять расстояние до объекта.

Различная скорость распространения ультразвуковых волн в жидкостях и плотных тканях приводит к формированию искаженного изображения объектов или места их расположения до 5% и более.

Зеркальное отражение

Многократное отражение ультразвуковых волн при прохождении через объекты с плотными поверхностями (диафрагма, капсула печени, стенки сосудов) приводит к формированию ложных "структур" или "образований", расположенных дистальнее или проксимальное объекта исследования. Для мягких тканей акустический импеданс в большей мере зависит от количества коллагена и соединительной ткани.

В результате возникает ложное зеркальное отображение объекта дорсальнее истинного или ложные конкременты, например, в печени и селезенке.

Как правило, множественные отражения возникают при сканировании через среды с незначительным поглощением энергии ультразвуковых волн (асцит, наполненный мочевой пузырь, печень), позади которых расположены плотные линейные или изогнутые поверхности; а также при исследовании органов, расположенных на большой глубине (при асцитах).

Артефакт боковых лепестков

Ширина ультразвукового луча неодинакова, после выхода луч сужается, и становиться самым узким в зоне фокуса, затем, проникая глубже, расширяется. Некоторые звуковые волны отклоняются от основного пути (их называют звуковыми лепестками). Они менее интенсивные, но иногда сильные отражатели внутри боковых лепестков дают отражение, которое может быть принято преобразователем. Сканер воспринимает его, как исходящее от основного луча , и воспроизводит на окончательном изображении как артефакт. Более узко сфокусированные лучи менее склонны к артефактам боковых лепестков и широкого луча.

Внешнее электромагнитное воздействие

Артефакты, вызванные внешним источником электромагнитных волн состоят из расходящихся линий и эхогенных полос, которые обычно располагаются по оси луча ультразвука.

Артефакты в виде нечетко изображения контуров органов и их размеров, неравномерность эхоструктуры возникают при сканировании труднодоступных участков тела, у пациентов с избыточной массой, при повышенном газообразовании. В этих случаях целесообразна замена линейных датчиков на секторные, которые обладают большей пространственной разрешающей способностью за счет минимальной контактной поверхности и наличия секторного пучка ультразвуковых волн. При изучении контуров различных органов или образований необходимо выбрать правильное фокусное расстояние и провести полипроекционное исследование.

Артефакт эхогенности зоны фокусирования

Исходя из того, что луч ультразвука самый узкий в фокальной зоне, относительная интенсивность звука на единицу площади у него больше, чем в другом месте. Сигналы, идущие из этой области, имеют большую интенсивность, чем от аналогичных тканевых поверхностей в другом месте ультразвукового луча.

Акустическое усиление

При прохождении ультразвукового луча через различные ткани , находящиеся на одной глубине , он может ослабляться в различной степени, и интенсивность луча, достигающего дистальные ткани, может меняться. Изображение будет более ярким в момент прохождения через жидкостные структуры из-за слабого, по сравнению с мягкими тканями, затухания. Большая интенсивность луча позади жидкостных структур вызывает более сильное отражение ультразвука в тканях, расположенных дистально. Поэтому эхосигналы, возникающие позади таких структур могут ярче или более усиленными по сравнению с соседними эхосигналами на же глубине. Также акустическое усиление может наблюдаться на позади однородных тканей.

Поверхность сканера, кожа, гели образуют акустические границы из датчика в тело, и отраженный сигнал могут многократно отражаться этими границами. Эти отражающиеся звуковые волны действуют как новые импульсы ультразвука. Если эти сигналы достаточно мощны для обнаружения сканером, то наблюдается эффект ревербации. Он проявляется в виде повторяющихся ярких полос обычно в ближнем поле экрана под углом 90° к оси луча. Ревербация может наблюдаться дистальнее поверхности с сильной отражающей способностью, например, позади задней стенки пузыря, заполненного жидкостью.

Для того, чтобы гарантировать возможную точность исследования, необходимо знать об управлении сканером и его датчиками, обращать внимание на усиление и обработку изображения, соблюдать методику обследования, помнить о возможных физических артефактах и диагностических ловушках. И, наконец, прежде чем уверять других в найденных патологических изменениях, врач по ультразвуковой диагностике должен вначале убедить в этом самого себя.

Источник: https://www.zoomed.ru/articles/148/