Текстура яичка и возможности серой шкалы

Полный перевод авторской статьи и содержательных дополнений автора, если они есть в источнике. Дата оригинала: 2026-03-18. Авторская позиция и исторический контекст сохранены; редакционные уточнения выделены отдельно.

Когда на телевизионных экранах впервые появилась ультразвуковая серая шкала, некоторые её первые авторитеты допустили две серьёзные ошибки. Первая — тёмное изображение на белом или почти белом фоне, несмотря на более чем шестидесятилетний мировой опыт рентгенологии. Чем темнее фон, тем меньше утомляются глаза; при этом меняется и воспринимаемый контраст. Недостатки чёрного изображения на белом фоне впервые обсуждались на совместной встрече AIUM и WFUMB в Сан-Франциско в 1976 году — возможно, в одной из двух самых влиятельных и при этом наименее цитируемых работ нашей области.

Вторая ошибка была коварнее: предположение, что нормальные органы однородны и сплошные. Изображения паренхимы должны были выглядеть без промежутков и иметь постоянную амплитудную «эхогенность». Чтобы подогнать ультразвук под эту идею, применяют высокое усиление приёмника и очень большую логарифмическую компрессию. Ультразвук всегда страдал от большого количества шума, а намеренно неверное использование этих двух настроек усиливает его — особенно при малой выходной мощности и на высоких частотах.

На обычных ультразвуковых изображениях матки не видна пограничная зона вокруг эндометрия. На МРТ она видна и имеет определённую анатомическую основу. Для примера здесь я выбрал здоровое, но возрастное яичко — ткань, которую принято считать очень однородной.

Что изменили цифровые аппараты

На мой взгляд, большой прогресс современных цифровых аппаратов — возможность различать серошкальные вариации в тканях. Это совместный результат множества способов снижения шума. Шум — большая тема. Инженеры уделяют ей много внимания: сначала научились уменьшать некоторые его формы с помощью усовершенствованных пьезоэлектрических материалов, устранения перекрёстных помех между элементами и формирования луча, включая кодирование импульсов.

Цифровые устройства эффективнее аналоговых предшественников, допускают сложную обработку радиочастотного сигнала и дополняются новыми дисплеями высокого разрешения с широким диапазоном контраста. Врачи, работающие с аппаратами, обычно далеки от инженеров, которые их разрабатывают. Инженеры работают в рамках множества непреложных физических ограничений, а эти два полюса ультразвука изолированы друг от друга слоями администраторов и деловых людей со своими приоритетами.

На этом изображении яичка отчётливо видны вариации серой шкалы. Все остальные проекции были сходными: скрытой патологии нет. Нет и оснований для системных выводов, отличных от того, что уже предполагают возраст и пол пациента. Я выбрал яичко потому, что представление об однородности здесь обычно принимается как само собой разумеющееся.

Значение изучения паренхимы гораздо шире. Ультразвук может давать непосредственно связанную с патологией информацию об основных процессах: обезвоживании, отёке, кровоизлиянии, инфаркте, инфильтрации и фиброзе — в любом органе, паренхиматозном поле, железе или лимфатическом узле, который нас интересует, где бы ни выполнялось исследование.

Что может рассказать гистограмма

И последнее. Новичкам и тем, у кого нет подготовки по патологии, поначалу трудно работать с текстурами. Для некоторых измерения приобретают непропорционально большое значение — даже простые линейные размеры, которые мало что характеризуют. Если речь идёт об уровнях серого на ультразвуковых изображениях биологических объектов, я утверждаю: в идеале распределения всегда гауссовы, а в реальных аппаратах имеют небольшие отклонения — например, описываются распределением Райса. График справа показывает распределение по 256 уровням серого для приведённого изображения яичка. Существуют простые известные инструменты описания распределений и измерения отличий от гауссова идеала.

Производители могут помочь, особенно если пользователи сообщают, что им нужно или чего хотелось бы. Это та двусторонняя образовательная связь, от которой выигрывают все, прежде всего пациенты.

Дополнение автора: о технике и привычной картинке

Этьену Ришару: спасибо. Знал, что вы сразу узнаете аппарат, хотя LinkedIn обрезал обе стороны снимка. Есть несколько систем очень высокого класса, способных с такой же достоверностью показывать ткань. Но иллюстраций увидите немного: компании и большинство пользователей предпочитают знакомую картинку из прежней шумной эпохи. Поздравляю и благодарю за то, что сделали этот новый вариант УЗ-визуализации доступным, притом в небольшом переносном корпусе.

Дополнение автора: портативность и диагностические возможности

R. Beese: нас считают диагностами медицины. Мы привыкли к коротким точным формулировкам клинических выводов. Последние тридцать лет УЗИ во многом оставалось на уровне грубой информации, оцениваемой на глаз. Цифровой ультразвук может расширить клиническую пользу, как молекулярная биология продвинула нас к «прецизионной» медицине.

Ваш постер об УЗИ в стеснённых условиях как будто предполагает, что переносная техника обязательно малопроизводительна, хотя и полезна там, где трудно получить медицинскую помощь. Это давно показано и служит обоснованием ряда POCUS-проектов.

Но этот пример малошумного изображения получен аппаратом в формате ноутбука, применимым где угодно, со всеми желательными вычислительными средствами: анализом и обработкой изображений, заключениями, архивированием и накоплением находок для исследований. Ondina разработали во время пандемии, у неё много памяти и вычислительной мощности. Мне очень интересно, что произойдёт с недавно появившимися GPU и чипами ИИ.

Мне очень нравится ваша идея быстрых, доступных ультразвуковых диагностических клиник. К ней я сам пришёл в практической и академической работе. Наш диагностический диапазон может значительно расшириться.

Полный перевод статьи и содержательных дополнений автора. Спорные статистические формулировки отмечены отдельно; характеристика техники передаёт мнение автора на дату оригинала.