УЗИ. Артефакты
Реверберация (Reverberation Artefact) возникает в результате многократного переотражения ультразвука между двумя отражающими поверхностями, например, между стенками артерий. Переотражение изменяет время возвращения эхосигнала к трансдьюсеру с данной глубины. В результате этого на изображении просвета сосуда появляются несуществующие в реальности гиперэхогенные линейные структуры, расположенные параллельно стенкам сосуда.
Реверберация может приводить к ошибочным заключениям о наличии в просвете сосудов бляшек и тромбов. Частный случай реверберации - артефакт "эффект кометы". Этот артефакт возникает в случае, если ультразвук вызывает колебание инсонируемых структур. Чаще всего этот артефакт наблюдается от пузырьков газа в кишечнике в виде гиперэхогенных линий, похожих на "хвост кометы".
Повышающий эффект (Enhancement Effect). Возникает в случае, когда ультразвук проходит через заполненную жидкостью структуру. В этом случае энергия ультразвука теряется в меньшей степени, так как ультразвук слабо отражается при прохождении через акустически однородную структуру. В результате позади структуры по ходу лучей возникает гиперэхогенная полоса. Этот артефакт часто встречается при исследовании брюшной полости в результате прохождения ультразвука через заполненный жидкостью кишечник. Структуры, расположенные в этой зоне, можно рассмотреть, если уменьшить усиление эхосигналов.
Зеркальный артефакт (Mirror Artefact). Кривая анатомическая структура может фокусировать и отражать ультразвук подобно зеркалу. В этом случае изображение исследуемого объекта, например, печени, может быть расположено по обе стороны от зеркального отражателя, в данном случае - диафрагмы. Для устранения этого артефакта следует попробовать зондирование из другой точки.
Управление ультразвуковым сканером позволяет оптимизировать эффективность ультразвуковой диагностики за счет правильной настройки режимов, использования программ измерений и сервисных функций по сохранению и передаче изображений. Управление всеми перечисленными возможностями осуществляется при помощи специальных средств, которые однотипны для большинства сканеров.
Тотальное усиление эхосигналов (В Gain или 2D Gain). Тотальный гейн -важнейшая функция управления постоянного использования. Обеспечивает усиление эхосигналов, отраженных от исследуемого участка. Существенно влияет на качество изображения.
При помощи регуляторов DGC можно дополнительно изменять усиление эхосигналов с различных глубин. Регулировка обычно осуществляется при помощи ползунковых регуляторов. Позволяет улучшить визуализацию выбранного участка эхограммы. При неправильном использовании существенно ухудшает визуализацию. Обычно используется 6 зон компенсации усиления по глубине и соответственно 6 ползунков. Требует контроля настройки, как минимум, при начале рабочей сессии.
Родственным артефактом является так называемый зеркальный артефакт (mirror - image artifact), также создающий эффект псевдомасс. Данный феномен возникает в области структур, имеющих высокоотражаю- щую поверхность, таких как диафрагма, плевра, кишечник.
Рис. 11. Ультразвуковое исследование органов брюшной полости. Эхо- грамма печени. Стрелкой отмечено формирование зеркального артефакта с визуализацией артефактного изображения печени за диафрагмой (стрелка).
15
В результате реверберации, развивающейся между реальными массами и отражающей поверхностью, на противоположной стороне от рефлектора происходит формирование псевдомасс. Необходимо отметить, что ложное изображение визуализируется на том же расстоянии от отражающей поверхности, что и истинное.
Этот эффект часто регистрируется при исследовании в надключичной области и является зеркальным артефактом подключичной артерии. Его возникновение обусловлено прилеганием задней стенки подключичной артерии к верхушке легкого, в результате чего образуется граница раздела сред с различной акустической плотностью. Ультразвуковой луч, пройдя через сосуд, полностью отражается от плевральной поверхности, расположенной позади артерии. При возвращении через подключичную артерию эхосигналы рассеиваются частицами крови и мягкими тканями и повторно отражаются от поверхности плевры. Так как ультразвуковая система определяет глубину расположения объекта на основании времени, затраченного лучом на движение в обоих направлениях, и предполагает его распространение по прямой линии, сканером не учитываются многократные отражения (реверберация) ультразвука. Результатом является формирование артефакт- ного изображения, которое визуализируется на противоположной стороне от плевральной поверхности, накладываясь на верхушку легкого.
Рис. 12. Ультразвуковое исследование левой подключичной артерии. В-режим. Визуализация дополнительного» артефактного изображения сосуда, которое определяется на противоположной стороне от плевральной поверхности, накладываясь на верхушку легкого.
В В-режиме определяется дополнительный сосуд в зоне исследования. Отличительными признаками артефактного (ложного) изображения от истинного является большая эхогенность и размытость «стенки». Изменение настроек прибора, плоскости сканирования не позволяет уменьшить или исключить описанный эффект.
Необходимо отметить, что в этой зоне также формируется зеркальный артефакт венозных сосудов, однако он трудно диагностируется при надключичном доступе.
Крайне сложным для распознавания является визуализация зеркального артефакта в брюшной полости и в полости малого -газа, где в качестве рефлектора выступает кишечник. Возможна визуализация mirror-image феномена в абсцессе брюшной полости при условии формирования уровня между газом и жидкостью, представляющим собой высокоотражающую поверхность.
1. Артефакт акустической тени
К наиболее распространенным артефактам, визуализируемым в В- режиме, относится артефакт акустической тени (shadowing), возникающий за структурами с выраженной отражающей или поглощающей способностью. Данный феномен определяется за костью, что обусловлено высокой абсорбцией ультразвука. Абсорбционная способность костной ткани пре-
вышает абсорбционную способность мягких тканей более чем в 20 раз, воды - более чем в 10 тысяч раз. Вследствие того, что ультразвуковой луч не проникает сквозь кость, визуализируется так называемая «чистая» акустическая тень. ,
Кроме того, акустическая тень формируется при отражении 99% ультразвука, когда луч падает перпендикулярно поверхности рефлектора. Отражением на границе «ткань-газ» обусловлено формирование эффекте в газосодержащих тканях (газ кишечника). При этом тень не имеет полной чистоты из-за множественных артефактных отражений и ревербераций. В ряде случаев акустическая тень за газом представлена не дискретной вы- сокоамилитудной реверберацией, характерной для газа, а диффузным размытым эхосигналом («наполненная» тень, «грязная» тень). Это связано с наличием множественных более мелких пузырьков, являющихся причиной в большей степени ненаправленного диффузного рассеивания эхосигнала, а не зеркального отражения. Подобные ультразвуковые проявления встречаются j пациентов с выраженной абдоминальной жировой клетчаткой, в тератомах яичников при наличии в их составе волос.
Рис. 1. Ультразвуковое исследование органов брюшной полости. За петлями кишечника визуализируется размытая (так называемая «грязная») акустическая тень (стрелки).
Артефакт акустической тени возникает за конкрементами и внутритканевыми кальцина гам и и является одним из классических ультразвуковых признаков камней (гиперэхогенная структура с акустической тенью), что имеет большую диагностическую ценность при проведении эхографн- ческих исследований. Чем плотнее кинкремент и чем выше скорость распространения в нем ультразвуковой волны, тем больше степень отражения на его границе и тем лучше его визуализация. При выраженном акустическом сопротивлении объекта отражение достигает значительного уровня. Таким образом, чем выше степень отражения, тем более отчетливая и «чис!ая» регистрируется за камнем тень, являющаяся областью с низким уровнем отраженных сигналов. i
Рис. 2. Ультразвуковое исследование органов брюшной полости. Крупный камень же 1чного пузыря (маркеры), за которым визуализируется акустическая тень (стрелка).
Рис. 3. Ультразвуковое исследование молочной железы. Крупный кальцннат левой молочной железы. Артефакт акустической тени (стрелка).
В последние годы было описано формирование данного артефакта позади солевого осадка дивертикулов почечных чашек, определяющихся в режиме серой шкалы как небольшие анэхогенные (жидкостные) образования в паренхиме почки с наличием плотных (гиперэхогенных) структур, имеющих гравитационную зависимость при полипозиционном ультразвуковом исследовании. Однако за описанными объектами возможна визуализация эффекта ревсрсеращ.и.
Другим вариантом артефакта акустической тени является артеф?ы боковых теней, обусловленный преломлением и отражением ультразвукового луча при его падении по касательной по отношению к выпуклой поверхности объекта. Число отражений и преломлений зависит как от угла
- Артефакт дорзального псевдоусиления сигна ia
Рис. 5. Трансвагинальное исследование органов малого таза. Наботова киста. За кистой визуализируется артефакт псевдоусиления сигнала (стрелка).
Являясь одним из типичных эхографических артефактов, характерных для классической кисты, артефакт дорзального псевдоусиления сигнала имеет большое значение в плане диагностики объемных образований различной этиологии. Например, дермоидные кисты визуализируются как солидные образования за счет густого и неоднородного содержимого. Но при этом сохраняются патогномоничные для кист эффекты, в том числе и дорзальное псевдоусиление сигнала.
Данный факт позволяет в ряде случаев дифференцировать солидную (тканевую) структуру с дермоидной кистой. Аналогичная ситуация возникает при выявлении образования яичника и необходимости проведения диагностики между кистомой и эндометриоидной кнстой. ’
Рис. 6. ТВУЗИ. Эхограмма яичника. Эндометриоидная киста. Формирование артефакта псевдоусиления сигнала за образованием (белая стрелка) и артефакта боковых теней (черная пунктирная стрелка).
I
^ Наоборот, редкий тип метастатического поражения печени - анэхо- генные (кистоподобные) метастазы - крайне затруднительно отличить от обычных кист. Однако наряду с другими характерными для солидных образований признаками наблюдается отсутствие артефакта дорзального псевдоусиления сигнала или крайне слабое его проявление.
Необходимо отметить, что описанный эффект позади кист определяется не всегда. Он может отсутствовать в случае небольших размеров изучаемых объектов, выраженности их фиброзной капсулы, расположении среди структур, имеющих высокую эхогенность.
Рис.7. Эхограмма левой молочной железы. Маркерами отмечена группа кист малого размера, за которыми не визуализируется артефакт псевдоусиления сигнала.
Кроме того, в результате слабого поглощения ультразвука при сканировании жидкостных образований наблюдается еще один типичный для кисты артефакт. Это эффект увеличения эхогенности задней стенки структуры относительно ее боковых отделов. При этом фрагмент стенки визуализируется более ярким, подчеркнутым и уплотненным.
Полипозиционное исследование позволяет определить истинное изменение эхогенности стенки и подлежащих тканей от артефактного.
- Реверберация
- Артефакт реверберации _
венно определен датчиком на глубине расположения реального рефлектора. Подобное круговое движения луча может повторяться несколько раз. Но поскольку происходит временное запаздывание передачи сигнала, изображение каждого последующего отражения будет наблюдаться на дисплее сканера глубже (ниже) реального объекта.
Таким образом, причиной феномена реверберации является много- жественное отражение ультразвукового луча между поверхностью объекта и трансдьюсером при попадании луча между средами с различным акустическим сопротивлением.
Эхографа чески реверберация проявляется серией ярких параллельных линий, регулярно определяющихся з равными интервалами. Если первый эхосигнал («линия») - это результат простого отражения от рефлектора, то последующие вызваны многократными движениями луча между объектом и датчиком.
Рис. 8. Ультразвуковое изображение трахеи. Стрелками отмечено формирование артефакта реверберации.
.
Рис. 9. ТВУЗИ. Эхограмма матки. В полости матки определяется ВМК (внутрпматочный контрацептир) (стрелка справа). Визуализация артефакта реверберации, формируемого за ВМК (стрелка слева).
В настоящее время большой диагностический и клинический интерес представляют дивертикулы почечных чашек с солевым осадком или с кальцинацией стенки, визуализирующиеся при ультразвуковом исследовании как небольшие анэхогенные образования в паренхиме почки с эхо- плот. 1ым (гиперэхогенным) содержимым, за которым часто наблюдается эффект реверберации.
11ередко собственно жидкостная структура не определяется, и наличие дивертикула можно диагностировать только в результате выявления артефакта. Регистрация эффекта позволяет определить гравитационную зависимость, представленную перемещением солевого осадка при полипо- зиционном ультразвуковом исследовании.
Часто артефакт реверберации наблюдается при проведении внутри! ю- лостнь.х исследований (ТРУЗИ, ТВУЗИ) в результате отражений между поверхностью датчика и высокоотражающей поверхностью пузырьков газа.
Рис. 10. Полипозиционное ультразвуковое и компьютерно-томографическое исследование правой почки. Дивертикул почечной чашки с солевым осадком: а) и б) эхограммы. Эффект реверберации (стрелка). Смещение содержимого дивертикула при изменении положения тела пациента; в) и г) КТ подтверждение наличия солевого осадка (стрелка) и его перемещения при изменении положения тела пациента.
С целью избежания визуализации артефакта, как и во многих других случаях регистрации ложных изображений, необходимо проводить полипозиционное исследование с изменгчием положения датчика и угла сканирования таким образом, чтобы исключить строгую параллельность поверхностей объекта и трансдьюсера, способствующую формированию реверберации.
14
Большое количество цветовых артефактов могут оказывать негативное влияние на интерпретацию результатов ЦДЭ либо искажать ее. Некоторые из них неизбежны и фактически могут использоваться для повышения точности и чувствительности диагностики.
Помехи : одной из причин может быть слишком высокое значение коэффициента усиления цвета. Помехи могут представлять значительную проблему, однако в некоторых случаях они вызываются преднамеренно и используются для обнаружения медленного кровотока.
Артефакты движения : артефакты движения (цвеювые вспышки) также затрудняют исследование. Их возможными причинами могут быть передающиеся пульсации сердца (например, при исследовании васкуляризованных новообразований в левой доле печени) и пульсации аорты.
Наложение : данный артефакт представляет проблему, когда в диагностических целях цветовая шкала прибора устанавливается на определенный диапазон скорости (ЧПИ), который не соответствует скорости кровотока во всех исследуемых сосудах. Это приводит к появлению нежелательных зон инверсии цвета.
Артефакт конфетти : имеет вид многочисленных мелких цветовых пикселей, является важным признаком постстенотического турбулентного потока.
Артефакт мерцания : имеет большое диагностическое значение. Он возникает, когда пиксели артефакта конфетти или цветовые полоски (красные и синие пиксели) создаются структурами с очень сильными звукоотражающи-ми свойствами (камень, холестериновый полип), располагающимися в акустической тени. Мерцание возникает вследствие вибрации отражающей поверхности, обусловленной падающими на нее звуковыми волнами. Данный артефакт может оказаться полезным при диагностике камней в почках и других образований.
Определение : в ультразвуковой диагностике артефактами являются акустические изображения, не соотносящиеся с анатомическими структурами. Их возникновение связано с тем, что в процессе визуализации учитываются не все физические явления.
Значение : при интерпретации ультразвуковых изображений артефакты могут иметь различное значение. Некоторые из них, такие как артефакт голщины ультразвукового луча, могут мешать интерпретации ультразвуковой картины, тогда как другие, в частности акустическая тень, имеют диагностическое значение.
Артефакт боковых лепестков
Неправильное отображение объекта
на экране вследствие эхо-сигналов, продуцируемых боковыми лепестками, сопровождающими ультразвуковой луч.
Артефакт боковых лепестков
имеет вид изогнутой линии в анэхогенной структуре.
Значение
: Эти артефакты могут быть ошибочно приняты за эхо-сигналы, отходящие от внутренних структур кистозных органов (перегородки, осадок).
Дифференцировка с настоящим объектом
: Изменение угла наклона датчика или плоскости сканирования легко приводит к исчезновению артефакта.
Год выпуска: 2006
Жанр: Диагностика
Формат: DjVu
Качество: Отсканированные страницы
Описание:
Артефакты в ультразвуковой диагностике - это явление, наблюдаемое при исследовании объекта, не свойственное этому объекту и искажающее результаты исследования. В ультразвуковой диагностике под артефактом подразумеваются изображения и эффекты, не представляющие собой истинного отражения реальных анатомических структур, искажающие их действительное расположение, размеры и характеристики.
В основе формирования артефактов лежат такие физические явления, как преломление, рассеивание, поглощение, являющиеся причинами затухания ультразвуковых волн в биологических тканях.
Преломление
- изменение направления распространения волн при переходе из одной среды в другую, что вызывает геометрические искажения получаемого объекта.
Рассеивание
- возникновение множественных изменений направления распространения ультразвукового сигнала, обусловленное неоднородностью биологической среды.
Поглощение
- переход энергии ультразвуковых волн в другие виды энергии (тепло), вызванный вязкостью среды.
Таким образом, возникновение артефактов обусловлено различными причинами: основными физическими свойствами ультразвуковых волн, особенностями их распространения в биологических средах, взаимодействием с различными тканями. Кроме того, существенное значение имеют технические характеристики и аппаратные настройки ультразвукового сканера. Отмеченные искажения реальных изображений визуализируются как в серой шкале, так и при использовании цветового и энергетического допплеровского кодирования, импульсного допплеровского режима.
Учебное пособие «Артефакты в ультразвуковой диагностике» предназначено для учащихся ФПДО, ординаторов, интернов, аспирантов.
«Артефакты в ультразвуковой диагностике»
АРТЕФАКТЫ, ВИЗУАЛИЗИРУЕМЫЕ В РЕЖИМЕ СЕРОЙ ШКАЛЫ
- Артефакт акустической тени
- Артефакт дорзального псевдоусиления сигнала
- Реверберация
- Артефакт реверберации
- Артефакт «псевдомасс»
- Зеркальный артефакт
- «Хвост кометы»
- Артефакт ослабления эхосигнала (attenuation)
- Артефакт рефракции
- Артефакт удвоения почки
- Артефакты, формирующие ложный эхосигнал
- Артефакт неправильного определения скорости
- Multipath артефакт
- Артефакт эффективной отражательной поверхности
- Focal-zone banding артефакт
- Артефакт увеличения
- Артефакты, связанные с некорректными параметрами сканирования
- Aliasing артефакт
- Depth ambiguity артефакт
- «Blooming» артефакты
- Артефакт цветового допплеровского кодирования в анэхогенных зонах
- Артефакты, вызванные вибрацией и движением тканей
- Периваскулярный цветовой артефакт
- Зеркальный артефакт (или mirror-image artifact)
- Допплеровский «мерцающий артефакт» (twinkling-artifact)