Ecografie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Avvertenza
Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .
Ecografie
Procedura de diagnostic Sonograf care face ecocardiografie pediatrică.JPG
Efectuarea unei ultrasunete la un pacient pediatric
Tip Examen radiologic
Anestezie Nu
ICD -9-CM 88,7
Plasă D014463

Ecografia sau ecotomografia este un sistem de investigație medicală de diagnostic care nu utilizează radiații ionizante , ci ultrasunete și se bazează pe principiul emiterii ecoului și al transmiterii undelor ultrasunete. Această metodă este considerată un examen de bază sau de filtrare în comparație cu tehnici de imagistică mai complexe , cum ar fi CT , imagistica prin rezonanță magnetică , angiografie . În mâinile radiologului intervențional este o metodă care poate fi utilizată pentru proceduri terapeutice minim invazive. În orice caz, ultrasunetele sunt o procedură dependentă de operator, deoarece sunt necesare abilități speciale de abilități manuale și spirit de observație, precum și cultura imaginii și experiența clinică.

Descriere

Frecvența ultrasunetelor utilizate (care, prin definiție, este mai mare de 20 kHz) variază de la 2 MHz la aproximativ 15 MHz și este aleasă luând în considerare faptul că frecvențele mai mari au o putere de rezoluție mai mare a imaginii, dar pătrund mai puțin adânc în subiect. Aceste unde sunt generate de un cristal care exploatează efectul piezoelectric , introdus într-o sondă păstrată în contact direct cu pielea pacientului cu interpunerea unui gel special (care elimină aerul interpus între sondă și pielea pacientului, permițând ultrasunetelor să pătrundă segmentul anatomic examinat); aceeași sondă este capabilă să colecteze semnalul de retur, care este procesat în mod adecvat de un computer și prezentat pe un monitor.

Prin variația diafragmei emițătoare a sondei, este posibilă modificarea conului diafragmei ultrasunete și, prin urmare, adâncimea până la care fasciculul poate fi considerat paralel.

Astăzi, fiecare sistem de ultrasunete este echipat cu așa - numitele sonde în timp real , în care ultrasunetele sunt produse și colectate în ordine în direcții diferite, prin modulații mecanice sau electronice ale sondei.

Într-o țesătură ideal omogenă (cu impedanță acustică caracteristică constantă), unda se atenuează în funcție de tipul de țesătură. Pe de altă parte, când unda atinge un punct de variație a impedanței acustice, aceasta este reflectată, refractată și difuzată în grade diferite. Procentul reflectat aduce informații despre diferența de impedanță dintre cele două țesuturi și este egal cu:

Având în vedere diferența mare de impedanță dintre un os și un țesut, cu ultrasunete nu este posibil să se vadă în spatele acestuia. Zonele de aer sau gaz [1] (mic Z) aruncă și ele „umbră”, datorită reflexiei totale.

Timpul luat de undă în calea de ieșire, reflecție și întoarcere este furnizat computerului, care calculează adâncimea din care a venit ecoul, adică suprafața sau punctul de discontinuitate al impedanței acustice, un indice de ecostructură neomogenă a țesutului. . Astfel, este posibil să se identifice dimensiunile diferitelor organe și pereții acestora și orice zone hipoecogene (cu reflectare slabă a semnalului ultrasunete) sau hiperecogene (cu o reflectanță mai mare) în interiorul sau în afara diferitelor organe.

Practic o ecografie constă din trei părți:

  • o sondă care transmite și primește semnalul
  • un sistem electronic care:
    • conduceți traductorul
    • generează impulsul de transmisie
    • primește ecoul revenind la sondă
    • tratează semnalul primit
  • un sistem de vizualizare

Sisteme de scanare

Sistemele de scanare se caracterizează prin formatul imaginii care, la rândul său, derivă din traductorul utilizat.

Scanare liniară

Sondă de scanare liniară
  • Format de imagine dreptunghiulară
  • Traductoare liniare

Grupuri de elemente (de la 5 sau 6 ) care fac parte dintr-o perdea de cristale (de la 64 la 200 sau mai mult) plasate într-o manieră contiguă, sunt excitate succesiv astfel încât să formeze o scanare liniară.

Scanare sectorială

  • Formatul imaginii sectoriale
  • Traductoare monocristale, inelare, cu sectoare mecanice.

În cazul unui sector mecanic (monocristal sau inelar) scanarea este dată prin intermediul unui sistem de angrenaje care face ca cristalul unui sector să oscileze (în mod normal 90 °). În timpul oscilației, cristalul este excitat cu o anumită sincronizare, pentru a trimite impulsurile ultrasonice, pentru a primi ecourile de întoarcere și, astfel, pentru a crea imaginea cu ultrasunete în câmpul vizual.

Scanare convexă

  • Formatul imaginii conului trunchiat
  • Traductoare convexe

În cazul unui traductor convex, cristalele sunt excitate exact ca în traductorul liniar, dar câmpul vizual va fi con trunchiat, deoarece cristalele sunt poziționate pe o suprafață curbată.

Modalități de prezentare

Diferite reprezentări ale structurilor examinate pot fi obținute în funcție de procesarea efectuată la semnalul emis de sondă

Modul A (modulare amplitudine)

Metoda modului A (modul amplitudine) este cea mai de bază metodă, concepută în anii 1940 . Fiecare ecou este prezentat într-o singură dimensiune, printr-un osciloscop milimetric, ca un vârf a cărui amplitudine corespunde intensității ecoului în sine. Fiecare ecou reprezintă adâncimea structurii care reflectă semnalul; această modalitate necesită, prin urmare, o bună cunoaștere a anatomiei structurilor care se află pe calea fasciculului de ultrasunete. În zilele noastre este utilizat în câteva domenii precum oftalmologie, neurologie și obstetrică (evaluare encefalometrică)

Mod B (modulare luminozitate)

Fiecare ecou este prezentat ca un punct luminos a cărui nuanță de gri este proporțională cu intensitatea ecoului.

Mod în timp real

Undele sunt emise și colectate în direcții diferite în ordine, astfel încât să poată asocia o direcție în orice moment. În acest fel este posibil să aveți o imagine simultan pe întregul câmp de observație. Majoritatea scanerelor cu ultrasunete actuale funcționează astfel.

Mod M (scanare mișcare)

Este o reprezentare în modul B, dar cu caracteristica suplimentară de a fi cadențiat; este folosit pentru a afișa pe ecran în timp real poziția variabilă a unui obstacol prin ecoul produs de acesta.

Amplificare și compensare a adâncimii

Sistemul de amplificare a ecoului și compensarea adâncimii sunt foarte importante.

Amplificare

Ecourile primite au o amplitudine redusă comparativ cu ecoul incident. Tensiunea generată de cristal în urma ecoului de întoarcere este foarte redusă, deci trebuie amplificată înainte de a fi trimisă la sistemele de procesare și, prin urmare, de prezentare.

Compensarea adâncimii

Datorită atenuării ultrasunetelor din țesutul uman (1 dB / cm / MHz ) ecourile din structurile distale vor fi mai mici decât cele din structurile similare, dar proximale. Pentru a compensa acest lucru, ecourile îndepărtate trebuie amplificate mai mult decât altele mai apropiate. Acest lucru este realizat de un amplificator în care câștigul crește în funcție de timp (TGC Time Gain Compensation), adică în funcție de adâncimea de penetrare.

Ecograf Doppler

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: ecografia Doppler .
Doppler color al unei carotide

Când o undă este reflectată pe un obiect în mișcare, partea reflectată își schimbă frecvența în funcție de viteza obiectului ( efect Doppler ). Cantitatea de schimbare a frecvenței depinde de viteza țintei.

Schimbare Doppler

Frecvența undelor incidente

Viteza de propagare a sunetului în țesutul uman (1540 m / s)

Viteza țintă

Unghiul de incidență al fasciculului de ultrasunete cu ținta.

Calculatorul cu ultrasunete, cunoscând diferența de frecvență, poate calcula viteza mediului pe care se reflectă unda, în timp ce adâncimea este cunoscută în funcție de timpul necesar. Informațiile despre viteză sunt prezentate pe un monitor cu cod color (în mod normal roșu și albastru), în funcție de apropierea sau îndepărtarea vitezei; intensitatea culorii este legată de această dată de frecvența undei de întoarcere. Utilizarea tipică este studiul vascular ( debitmetru ).

Sunt posibile două moduri interpretative: Color Doppler (aveți informații despre viteza medie a mediului - potrivit pentru un volum mare de studiu) și Gated Doppler (obțineți spectrul tuturor vitezelor prezente în mediu, cu importanța lor - potrivit pentru un studiu asupra unui anume).

În modul Doppler, sistemul oferă în mod normal un semnal sonor care simulează fluxul sanguin; totuși, este un semnal virtual care nu există, folosit doar pentru comoditate (puteți ști ce este reprodus pe monitor chiar și fără să-l priviți).

Imaginile cu ultrasunete au rezoluție mică, de obicei 256x256 la 8 biți / pixel. De obicei, radiologul pune diagnosticul direct pe monitor, trecând la tipărire doar pentru documentare.

Mod 3D

„Ecografie 3D” a unui făt de 29 de săptămâni

Cea mai recentă evoluție este reprezentată de tehnica tridimensională, care, spre deosebire de imaginea clasică bidimensională, se bazează pe achiziționarea, prin intermediul unei sonde speciale, a unui „volum” de țesut examinat. Volumul care urmează să fie studiat este dobândit și digitalizat în fracțiuni de secundă, după care poate fi ulterior examinat atât în ​​două dimensiuni, cu examinarea „feliilor” infinite ale probei (pe cele trei axe x, y și z) , sau în reprezentare volumetrică, cu examinarea țesutului sau a organului de studiat, care apare pe monitor ca un solid care poate fi rotit pe trei axe. În acest fel, aspectul său real în trei dimensiuni este evidențiat cu o claritate deosebită. Cu metoda „în timp real”, la toate acestea se adaugă efectul „mișcare”, de exemplu fătul care se deplasează în lichidul amniotic .

O aplicație a tehnicii tridimensionale este reprezentată de sistemul de ultrasunete ABUS (Automated Breast Ultrasound System [2] ). Această tehnologie cu ultrasunete 3D este o opțiune de screening pentru femeile cu țesut mamar dens. Este capabil să îmbunătățească diagnosticul precoce al tumorilor de sân invazive, comparativ cu utilizarea tomosintezei în monoterapie; volumul 3D și accesul multiplanar permit analiza cancerului de sân într-un mod precis, neinvaziv, înainte de a trece la viziunea generală a sânului, garantând, de asemenea, reproductibilitatea examinării [3] .

Mediu de contrast

În ultrasunete poate fi utilizat un mediu de contrast intravenos format din microbule de hexafluorură de sulf , care măresc ecogenitatea sângelui : această tehnică poate fi utilizată atât pentru studiile cu ultrasunete vasculară, cât și pentru a caracteriza leziunile organelor abdominale (în special ale ficatului și rinichilor) , uneori și splina și pancreasul ). Mediul de contrast cu ultrasunete are puține contraindicații ( alergie la sulf , boli cardiace ischemice ) în comparație cu cele utilizate în CT și imagistica prin rezonanță magnetică: prin urmare, poate fi utilizat ca metodă mai puțin invazivă, având în vedere și absența radiațiilor ionizante și a radiofrecvențelor sau a câmpurilor magnetice , acesta din urmă tipic pentru imagistica prin rezonanță magnetică .

La ultrasunete poate fi utilizat un agent de contrast intravenos (numit și mediu) format din microbule cu gaz acoperit (de exemplu, conținând hexafluorură de sulf [4] ), care cresc ecogenitatea sângelui . Această tehnică a fost descoperită de Dr. Raymond Gramiak în 1968 [5] și numită „ultrasunete cu contrast îmbunătățit” ( mediu de contrast cu ultrasunete îmbunătățit). Această tehnică este utilizată clinic în toată lumea [6] , în special în ecocardiografie (în principal în SUA ) și în ultrasunete radiologice ( Europa și Asia ). În plus, utilizarea microbulelor special concepute pentru a se atașa la capilarele tumorale prin expresia biomoleculară a celulelor canceroase [7] [8] [9] , creată inițial de Dr. Alexander Klibanov în 1997 [10] [11] , sugerează o utilizare viitoare a ultrasunetelor de contrast pentru identificarea tumorilor într-un stadiu foarte timpuriu.

Agenții de contrast pe bază de microbule se administrează intravenos în timpul examinării cu ultrasunete. Microbulele, datorită diametrului lor, rămân limitate în vasele de sânge, incapabile să scape în fluidul interstițial . Din acest motiv, substanțele de contrast cu ultrasunete sunt complet intravasculare, o caracteristică care le face un mijloc ideal de a dezvălui microvascularizarea organelor în timpul diagnosticului . O utilizare clinică tipică a ultrasunetelor cu contrast îmbunătățit constă în localizarea tumorilor metastatice hipervasculare, care prezintă o absorbție mai rapidă a contrastului (cinetica concentrației de microbule în sânge) decât țesutul biologic sănătos din jur [12] . Alte aplicații clinice ale ultrasunetelor cu contrast sunt, de exemplu, delimitarea ventriculului stâng în timpul ecocardiografiei, pentru a inspecta vizual contractilitatea miocardului în urma unui atac de cord . În cele din urmă, au apărut aplicații în analiza cantitativă a perfuziei [13] [14] pentru a identifica răspunsul pacientului la tratamentul cancerului în stadiu incipient (metodologie și studiu clinic prezentat de Dr. Nathalie Lassau în 2011 [15] ), pentru a putea pentru a determina cea mai bună terapie împotriva cancerului [16] .

Imagine parametrică a trăsăturilor distinctive ale vascularizației în urma examinării cu ultrasunete cu mediu de contrast (diagramă)

În utilizarea oncologică a ultrasunetelor cu mediu de contrast, se folosește în prezent metoda tehnicii imaginilor parametrice a semnelor distinctive ale vascularizației [17] inventată de dr. Nicolas Rognin în 2010 [18] . Această metodă se dorește a fi un ajutor în diagnosticul țesuturilor tumorale, facilitând caracterizarea tipului de țesut (benign sau malign ). Este o metodă de calcul [19] [20] pentru analiza unei secvențe temporale de imagini cu ultrasunete cu mediu de contrast (sub forma unui clip video digital) dobândită în timpul examinării cu ultrasunete a pacientului . Odată ce zona tumorii este circumscrisă, două etape de analiză a semnalului sunt aplicate pixelilor din zona tumorală:

  1. Calculul trăsăturii distinctive a vascularizației (diferența de absorbție a contrastului în comparație cu țesutul sănătos din jur);
  2. Clasificarea automată a trăsăturii distinctive a vascularizației printr-un singur parametru, codificat cu una dintre următoarele culori:
    • verde , pentru un semnal continuu mai mare (absorbție mai mare a contrastului decât țesutul sănătos din jur)
    • albastru , pentru un semnal continuu mai mic (absorbție mai mică a contrastului decât țesutul sănătos din jur)
    • roșu , pentru o creștere rapidă a semnalului (absorbția contrastului care are loc mai devreme decât țesutul sănătos din jur) sau
    • galben , pentru o scădere rapidă a semnalului (absorbția contrastului care are loc mai târziu decât țesutul sănătos din jur).

Odată ce analiza semnalului pentru fiecare pixel este finalizată, o hartă cromatică a parametrului este afișată pe ecran, pentru a rezuma informațiile vasculare ale tumorii într-o singură imagine, numită imagine parametrică (vezi ultima figură a articolului [21 ] pentru exemple clinice). Această imagine parametrică este interpretată de specialist pe baza culorii predominante a tumorii: roșu indică o suspiciune de malignitate, verde sau galben o mare probabilitate de benignitate. În primul caz, specialistul poate prescrie o biopsie pentru confirmarea diagnosticului sau o tomografie axială computerizată (CT) ca a doua opțiune. În al doilea caz, este nevoie doar de o reexaminare cu ultrasunete cu contrast după câteva luni. Avantajul acestei metode este de a evita o biopsie sistematică a tumorilor benigne sau expunerea pacientului la o scanare CT. S-a dovedit că această metodă este eficientă pentru caracterizarea tumorilor hepatice [22] . În contextul screeningului cancerului, această metodă poate fi aplicabilă potențial altor tipuri de cancer, cum ar fi cele ale sânului [23] sau cancerelor de prostată.

Utilizări

Această analiză instrumentală este utilizată pentru a analiza și verifica prezența unor patologii în funcție de instrumentele utilizate.

Notă

  1. ^ Din acest motiv, persoana supusă ultrasunetelor organelor care pot conține cantități de aer sau gaze, cum ar fi stomacul, intestinul și vezica urinară, trebuie să urmeze un preparat alimentar menit să reducă cantitatea: dietă specifică și suplimente pentru intestin, luarea de apă necarbonatată pentru umplerea vezicii urinare; Uneori, în timpul examinării, vi se poate cere să vă umpleți stomacul cu apă plată.
  2. ^ Sistem automat de ultrasunete mamare pentru evaluarea cancerului de sân: Performanța diagnosticului tehnicii de scanare cu două vizualizări la femeile cu sâni mici , la ncbi.nlm.nih.gov .
  3. ^ Care sunt limitele mamografiei? , pe asociazionesirp.it . Adus la 15 octombrie 2020 (arhivat din original la 22 septembrie 2020) .
  4. ^ (EN) Michel Schneider, Caracteristicile SonoVue , în Ecocardiografie, Vol. 16, n. 7, 1999, pp. 743-746;.
  5. ^ (EN) Gramiak Raymond și colab. , Echocardiogrpahy of the aortic root , în Investigative Radiology , vol. 16, n. 7, 1968, pp. 743-746;.
  6. ^ (EN) Ultrasunete cu contrast îmbunătățit (CEUS) în întreaga lume - Societatea internațională cu ultrasunete de contrast (ICUS) (PDF), pe icus-society.org. Adus la 4 noiembrie 2013 (arhivat din original la 29 octombrie 2013) .
  7. ^ (EN) Jonathan Lindner și colab. , Imagistica moleculară cu ultrasunete de contrast și microbule vizate , în Jurnalul de cardiologie nucleară: publicație oficială a Societății Americane de Cardiologie Nucleară , vol. 11, n. 2, 2004, pp. 215-221;.
  8. ^ (EN) Sybille Pochon și colab. , BR55: Un agent de contrast cu ultrasunete orientat pe VEGFR2 pe bază de lipopeptide pentru imagistica moleculară a angiogenezei , în Advanced Drug Delivery Reviews , vol. 45, n. 2, 2010, pp. 89-95;.
  9. ^ (EN) Joergen Willmann și colab. , Imagistica cu ultrasunete cu contrast îmbunătățită a angiogenezei tumorale cu microbule de contrast conjugate cu peptide de nodină care leagă integrina , în Journal of Nuclear Medicine , vol. 51, nr. 3, 2010, pp. 433-440;
  10. ^ (EN) Alexanber Klibanov și colab. , Direcționarea materialului de contrast cu ultrasunete. Un studiu de fezabilitate in vitro , în Acta Radiologica Supplementum , vol. 412, 1997, pp. 113-120;.
  11. ^ (EN) Alexanber Klibanov, Livrarea țintită a microsferelor umplute cu gaz, agenți de contrast pentru imagistica cu ultrasunete , în Advanced Drug Delivery Reviews, vol. 37, n. 1-3, 1999, pp. 139–157;, DOI : 10.1016 / S0169-409X (98) 00104-5 .
  12. ^ (EN) Michel Claudon și colab. , Ghiduri și recomandări de bune practici clinice pentru ultrasunete îmbunătățite prin contrast (CEUS) în ficat - actualizare 2012: O inițiativă WFUMB-EFSUMB în cooperare cu reprezentanți ai AFSUMB, AIUM, ASUM, FLAUS și ICUS , în Ultrasunete în medicină și biologie , vol. 39, nr. 2, 2013, pp. 187-210;.
  13. ^ (EN) Piscaglia Fabio și colab. , Orientările și recomandările EFSUMB privind practica clinică a ultrasunetelor îmbunătățite prin contrast (CEUS): Actualizare 2011 privind aplicațiile non-hepatice [ link rupt ] , în Ultraschall in der Medizin , vol. 33, nr. 1, 2012, pp. 33-59;.
  14. ^ (EN) Meng-Xing Tang și colab. , Imagine cu ultrasunete cu contrast cantitativ îmbunătățit: o revizuire a surselor de variabilitate , în Interface Focus , vol. 1, nr. 4, 2012, pp. 520-539;.
  15. ^ (EN) Lassau Nathalie și colab. , Carcinom hepatocelular avansat: evaluarea timpurie a răspunsului la terapia cu bevacizumab la SUA dinamică cu contrast îmbunătățit cu cuantificare - rezultate preliminare , în Radiologie , vol. 258, nr. 1, 2011, pp. 291-300;.
  16. ^ (EN) Katsutoshi Sugimoto și colab. , Carcinom hepatocelular tratat cu sorafenib: detectarea timpurie a răspunsului la tratament și a evenimentelor adverse majore prin SUA cu contrast , în Liver International , vol. 33, nr. 4, 2013, pp. 605-615;.
  17. ^ (EN) Rognin Nicolas și colab. , Imagistica parametrică pentru caracterizarea leziunilor hepatice focale în ultrasunete cu contrast , în IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control , vol. 57, nr. 11, 2010, pp. 2503-2511;.
  18. ^ (EN) Rognin Nicolas și colab. , Imagini parametrice bazate pe comportament dinamic în timp , în brevet internațional. Organizația Mondială a Proprietății Intelectuale (OMPI) , 2010, pp. 1-44;.
  19. ^ (EN) Tranquart François și colab. , Cuantificarea perfuziei în ultrasunete cu contrast (CEUS) - gata pentru proiecte de cercetare și utilizare clinică de rutină [ link rupt ] , în Ultraschall in der Medizin , vol. 3, S01, 2012, pp. 31-38;.
  20. ^ (EN) Paolo Angelelli și colab. , Analiză vizuală interactivă a datelor cu ultrasunete îmbunătățite prin contrast bazate pe statistici de vecinătate mici , în Computers & Graphics , vol. 35, nr. 2, 2011, pp. 218-226;.
  21. ^ (EN) Eric Barnes, Instrumentul de procesare Contrast din SUA prezintă leziuni hepatice maligne în AuntMinnie.com, San-Francisco, SUA, 2010, pp. ;.
  22. ^ (EN) Anass Annaye și colab. , Diferențierea leziunilor hepatice focale: Utilitatea imaginii parametrice cu SUA cu contrast îmbunătățit , în Radiologie , vol. 261, n. 1, 2011, pp. 300-310;.
  23. ^ (EN) Zhang Yuan și colab. , Valoarea diagnostică a imaginii parametrice cu ultrasunete îmbunătățită prin contrast în tumorile mamare , în Jurnalul de cancer mamar , vol. 16, n. 2, 2013, pp. 208-213;.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controllo di autorità Thesaurus BNCF 11469 · LCCN ( EN ) sh85139483 · GND ( DE ) 4248514-9 · BNF ( FR ) cb11931925j (data) · NDL ( EN , JA ) 01003919