что такое артефакт на узи
Что такое артефакт на узи
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.
Что такое артефакт на узи
Ультразвуковые артефакты
Впрочем, артефакты, рассмотренные в настоящей главе, появляются в результате физического контакта ультразвукового луча и среды и не имеют отношения к плохой технике сканирования.
Акустическое затенение
Акустическое затенение возникает в структурах, отражающих и/или поглощающих почти 100% ультразвукового луча (газы или костная ткань) (рис. 2.1). В результате ультразвук не в состоянии проникнуть глубже
Рис. 2.1. Акустическое затенение. Структуры с высокой степенью затухания (полные отражатели: SR) провоцируют полное отражение и/или поглощение энергии звука. Следовательно, отражательная граница раздела данных структур обладает повышенной эхогенностью (белая), в то время как область, отдаленная от подобных структур,является эхоотрицательной (акустическое затенение: AS).
поверхности. На изображении это проявляется таким образом, что у поверхности появляется светлая линия, а в глубь поверхности распространяется абсолютно темное пятно. Данное явление известно как акустическое затенение. Ранее были описаны как четкие, так и размытые акустические тени. Мочевые камни (рис. 7.13, с. 119), желчные камни, инородные тела (рис. 4.6, с. 43, отдаленные от швов) или барий, находящиеся внутри кишечника, демонстрируют схожие акустические свойства, что и костная ткань.
Они практически полностью отражают и поглощают звук и на изображении выглядят как темное пятно. Это явление называется четкая тень. Четкую тень могут давать газы. В то же время они могут провоцировать многократные проявления отражения и реверберации, тем самым создавая размытую тень. Таким образом, тень определяется не только объектом. Она также зависит от размера, строения и поверхности структуры наряду с ее расположением относительно зоны действия датчика.
Краевое затенение.
Горизонтальные края кисты (С) выступают в роли лупы, которая преломляет ультразвуковой луч либо по горизонтали, либо от центра. В результате по бокам зоны акустического усиления (АЕ) возникает эхонегативная область (краевое затенение: ES).
Акустическое усиление
При прохождении сквозь ткань ультразвук теряет энергию. В случае со структурой со слабой аттенуацией, ультразвук теряет меньше энергии, чем когда он проходит сквозь другие ткани. В результате увеличивается интенсивность отраженных от дальних структур сигналов, а на экране это визуализируется как светлая область (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Акустическое усиление. Область, находящаяся далеко от структур со слабой аттенуацией (LA), изображена как усиленная эхоструктура.
Акустическое сопротивление в основном проявляется на расстоянии от заполненных жидкостью структур, таких как желчный и мочевой пузырь или любая имеющая к ним отношение структура, и помогает отличать гипоэхогенные структуры от жидкостных структур. Впрочем, некоторые плотные гипоэхогенные структуры также способны демонстрировать свойство акустического усиления.
Реверберация
Появление артефакта в результате реверберации включает в себя отражение ультразвукового луча в прямом и обратном направлении между датчиком и чрезвычайно отражающей поверхностью (рис. 2.4).
Обычно это проявляется на границе между датчиком и поверхностью тела (внешняя реверберация), но может также возникать по ходу распространения ультразвукового луча на границе с любой сильно отражающей поверхностью, такой как тонкая кишка, или между поверхностью тела и легкими (внутренняя реверберация).
Рис. 2.4. Реверберация. Отражение ультразвукового луча от двух отражательных структур (а, б) в направлении вперед и назад с возникновением многократного отражения одного импульса (1—4). Поскольку отраженные сигналы медленнее возвращаются к датчику, на рисунке они изображены в виде прямых, находящихся на расстоянии от датчика
Используя УЗИ грудной клетки, мы видим, что ультразвуковой луч проходит сквозь грудную стенку, проникает в ее ткани и затем, отражаясь от воздуха в легких, возвращается к датчику. Датчик записывает отраженный сигнал, а на изображении появляется эхоположительная линия. Затем отраженный сигнал вновь возвращается к датчику, отразившись от воздуха в легких. Таким образом, сигнал дважды проходит расстояние и дважды отражается, а ультразвуковой прибор фиксирует этот процесс как усиление первого сигнала. В результате постоянно повторяющегося процесса на изображении становятся видны концентрические линии, а получение информации об областях под исследуемой поверхностью становится не возможным.
Именно поэтому ультразвук имеет ограниченное применение при изучении легочных заболеваний, а акустические окна также очень важны в ультразвуковой кардиографии.
Зеркальный артефакт
Построение изображения происходит за единицу времени, в течение которой отраженный ультразвуковой луч возвращается к датчику, после чего он посылается заново к тканям. При этом ультразвуковой луч должен двигаться строго по прямой линии от и до отражательной поверхности (рис. 2.5).
Артефакт «боковой лепесток»
Ультразвуковой луч состоит из основного лепестка и более слабых вторичных, или боковых, лепестков. Обычно изображение строится за счет отражения от объектов, встречающихся на траектории первичного луча. Однако полные отражатели, встречающиеся на пути бокового лепестка, также могут возвращать сигналы к датчику. Обратный сигнал при отражении переместится на траекторию движения основного лепестка. Данный вид артефакта образуется в случае с изогнутыми поверхностями и при наличии таких полных отражателей, как воздух (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Артефакт «боковой лепесток». Полные отражатели (SR), в случае с второстепенными лучами за пределами основного ультразвукового луча, могут порождать сигналы, которые смещаются по траектории движения соответствующих основных лепестков (ML).
Литература
Barthez, P. Y., Leveille, R. & Scrivani, P. V. (1997) Side Lobes and Gating Lobe Artefacts in Ultrasound Imaging. In: Veterinary Radiology and Ultrasound, 38,387-393.
Curry III, T. S., Dowdey, J. E. & Murry Jr, R. С (1990) Ultrasound. In: Christensens’s Physics of Diagnostic Radiology, 4th edn, pp. 323-371. Leo & Febiger, Philadelphia.
Kirberger, R. М. (1995) Imaging Artefacts in Diagnostic Ultrasound, 36, 297-306.
Nyland, T. G. & Mattoon, J. S. (2002) Artefacts. In: Small Animal Diagnostic Ultrasound, 2nd edn, pp. 19-29. W. B. Saunders Co., Philadelphia.
Что такое артефакт на узи
Рис 4. Недостаточное количество геля при проведении УЗИ (правая половина снимка).
Рис. 5. Помехи, вызванные дыхательными движениями животного.
Рис. 6. Дистальное затухание. На снимке этот артефакт представлен темной полосой в дистальной части скана. Часто этот артефакт имитирует жидкостные структуры.
Как представлено на фотографиях, помехи ухудшают качество изображения и не редко препятствуют тонкой и детальной визуализации исследуемой структуры. Соответственно помехи при проведении УЗИ следует сводить к минимуму.
Существует два принципиально различных вида артефактов: аппаратурные и артефакты, обусловленные физическими свойствами ультразвукового луча (4).
Рис. 7. Боковые лепестки.
Артефакты, обусловленные физикой ультразвукового луча. Эта группа артефактов может предоставлять ценную диагностическую информацию и оказывать неоценимую помощь в постановке правильного диагноза.
Артефакт истинной эхоакустической тени помогает в следующих случаях:
Опасности, скрытые в неправильной интерпретации этого артефакта:
Второй разновидностью этого артефакта является артефакт «режущих теней» (5). Природа этого явления иная. При отражении звуковых волн от плотных изогнутых поверхностей, ультразвуковые лучи пересекаются и частично гасят друг друга. Таким образом, причиной появления артефакта «режущих теней» являются такие физические явления, как интерференция и рефракция. Особенностью режущих теней является тот факт, что они расположены по касательной к кривой поверхности, в отличие от истинных теней, расположенных строго под объектом.
Знание этого артефакта поможет избежать ложного заключения об очаге минерализации или склеротизации.
Рис. 8. На снимке представлен гиперэхогенный объект в полости мочевого пузыря, испускающий эхоакустическую тень. На основании этого артефакта мы можем предположить, что этот объект является конкрементом.
Рис. 9. На снимке представлен похожий по величине и эхогенности объект в полости мочевого пузыря, не испускающий эхоакустической тени. На основании этого признака мы можем предположить, что изучаемый объект является новообразованием.
Рис. 9. Истинные эхоакустические тени, возникающие позади конкрементов в мочевом пузыре.
Рис. 11. Истинные тени, испускаемые скелетными структурами плода шелти на 36 день беременности. Первичными очагами минерализации являются череп и таз плода. На этом снимке мы видим две тени, испускаемые этими структурами.
Рис. 12. Истинные эхоакустические тени, испускаемые уплотненными стенками сосудов при гепатозе (фиброзе).
Рис. 13. Истинная тень, испускаемая каловыми массами в кишечнике. В данном случае имитирует асцит.
Рис. 14. УЗИ предыдущего животного. Изменение угла наклона датчика помогает избежать ошибки.
Рис. 14. Режущие тени от кривизны капсулы почки.
Рис. 16. На этой фотографии представлено два вида теней. Тень от лоханки является истинной тенью. Тень от кривизны капсулы поверхности является режущей.
Рис. 17. На этом рисунке изображено три объекта. Объект А испускает истинную эхоакустическую тень, расположенную под объектом. Объект Б тень не испускает. Тени, исходящие от объекта В, являются режущими и направлены по касательной к его поверхности.
2. Эхоакустическое псевдоусиление. Этот артефакт возникает позади структур, слабо поглощающих ультразвук, т. е. позади содержащих жидкость объектов (мочевой пузырь, желчный пузырь, кисты и пр.). В некотором смысле он противоположен артефакту теней (1, 4, 5). Знание этого феномена помогает в подтверждении жидкостной природы сканируемого объекта. Классическим примером является нормальное эхоакустическое псевдоусиление, появляющееся в паренхиме печени позади желчного пузыря. Эхоакустическое псевдоусиление имеет решающее значение при дифференциальной диагностике кист от новообразований с низкой эхогенностью.
Рис. 18. Артефакт периферического эхоакустического усиления. Звуковая волна слева практически не ослабляется, проходя через наполненный жидкостью пузырь, поэтому область позади него остается яркой. Звуковая волна справа, проходящая через паренхиму, ослабляется и затухает.
Рис. 19. Артефакт периферического усиления, возникший позади желчного пузыря.
Обнаружение же газа там, где его в норме не должно быть, является ультразвуковым маркером серьезной патологии. Особенное значение имеет обнаружение этого ар тефакта для диагностики таких острых состояний, как пневмоперитонеум и эмфизематозные изменения органов.
Эмфизематозные изменения тканей имеют место при инфицировании их анаэробной микрофлорой, продуцирующей газ. Как правило, эти состояния протекают очень остро, и их своевременная идентификация во многом определяет успех лечения. Вот примеры таких состояний:
При пневмоперитонеуме артефакт реверберации проявляется как ярк ие лучи, идущие из-под диафрагмы при трансабдоминальном сканировании в дорсальном лежачем положении животного. Причиной пневмоперитонеума (3, 5) могут быть:
Необходимо помнить о том, что артефакт реверберации говорит только о наличии пневмоперитонеума, а не о его источнике.
Рис. 21. Артефакт реверберации от газа в желудке.
Рис. 23. Артефакт «зеркального отражения». Сплошной линией представлен луч, отраженный от желчного пузыря и создающий на экране истинное изображение. Пунктиром показан луч, отраженный от диафрагмы в желчный пузырь и тем же путем вернувшийся обратно. Этот луч формирует на экране изображение ложного желчного пузыря.
Рис. 24. Артефакт зеркального отражения желчного пузыря от диафрагмы. Этот артефакт в норме встречается практически у всех пациентов.
Рис. 25. Артефакт зеркального отражения воспаленного желчного пузыря от диафрагмы.
Рис. 26. Артефакт зеркального отражения мочевого пузыря от брюшины при перитоните.
Рис. 27. Рефракция в этом случае имитирует прерывание целостности диафрагмы.
Рис. 28. Артефакт псевдослизи в мочевом пузыре. Диагноз поставлен ошибочно. Гипоэхогенная полоса, окаймляющая дорсальную стенку мочевого пузыря, имеет вогнутую поверхность и является артефактом псевдослизи. Широкая эхоакустическая тень под мочевым пузырем в центральной части снимка исходит от кишечника, расположенного ниже мочевого пузыря, а не от «осадка» в мочевом пузыре.
Рис. 29. Спектл-шум, имитирующий мелкодисперсную взвесь в мочевом пузыре.
7. Спектл-шум. Этот специфический артефакт, обусловленный высокочастотным характером ультразвуковых сигналов (4), наблюдается на каждом акустическом изображении. Излучаемый датчиком сигнал распространяется вглубь и сохраняет постоянные фазовые соотношения в каждый момент времени в отдельных точках сечения. Это свойство постоянства фаз называется пространственной когерентностью ультразвукового луча. При покачивании или перемещении датчика появляется характерная картинка переливающихся пятен, мешающая адекватной интерпретации изображения. Спектл-шум может имитировать осадок в жидкостных структурах.
Таким образом, наиболее информативными артефактами являются те из них, которые обусловлены физикой ультразвукового луча. Наибольшую диагностическую ценность представляют артефакт истинной эхоакустической тени, артефакт зеркального отражения, артефакт эхоакустического псевдоусиления и артефакт реверберации. Знание этих артефактов поможет врачу поставить правильный диагноз и оказать своевременную и адекватную помощь пациенту.
Список использованной литературы
г. Балаково, ул. Трнавская, д 4. тел. +7-987-356-69-05
Вы здесь
Ловушки визуализации и основные артефакты
Введение
Артефакты при ультразвуковом исследовании – некорректное представление анатомии или функции (пр. ток крови), встречаются повсеместно; различные артефакты присутствуют в той или ной степени при каждом УЗИ. Артефакты в большинстве случаев являются врагом оператора аппарата УЗИ, он должен быть с ними знаком, быстро распознавать и бороться в меру сил, т.к. они могут скрывать нормальную анатомию органов или тканей, скрывать заболевание или могут ошибочно интерпретироваться как патология.
Вредоносные артефакты (пр. индуцируемая газом реверберация) могут частично уменьшаться адекватной подготовкой пациента, изменением метода сканирования и настройкой аппарата УЗИ. В качестве примера можно привести содержимое желудочно-кишечного тракта, оно ответственно за большинство возникающих артефактов при исследовании органов брюшной полости, качество ультразвукового изображения может быть улучшено при банальном голодании животного накануне обследования. Другие вредоносные артефакты могут возникать при неисправности оборудования, при неверных установках аппарата УЗИ, при неверном выборе процедуры сканирования, при движении пациента (особенно актуально при УЗИ кошек и собак) и в некоторых других ситуациях.
Артефакты при ультразвуковом исследовании рассматриваются по большей части как вред, однако, в ряде случаев они могут помочь в интерпретации изображения. Должное распознавание ультразвуковых артефактов используется при обнаружения камней (пр. уролиты, холелиты), минерализации тканей, кист, газа и инородных тел.
При УЗИ существует предположение, состоящее из нескольких пунктов:
• Волны ультразвука всегда идут по прямой линии от источника;
• Эхо-сигнал происходит только от объекта, локализованного в первичном пучке;
• Сила эхо-сигнала связана со свойствами отражения и рассеивания внутри ткани или органа;
• Латеральная ширина и глубина пучка узкая и постоянная;
• Каждая поверхность генерирует единичное отражение;
• Интенсивность и локализация эхо отражаемые как пиксели на мониторе истинно связаны с отражающей силой и анатомической локализацией сканируемых структур;
• Скорость ультразвуковых волн и коэффициент ослабления в тканях постоянны;
• Каждое эхо на экране приходит от недавно переданной волны.
В реальности, вышеперечисленные предположения – сугубо теоретические, взаимодействие ультразвука с тканями сложно и до конца не понято, часть артефактов находят объяснения, а другая часть так и остается необъясненной. Ультразвуковые артефакты развиваются в тот момент, когда одно иди более данных предположений попросту нарушаются, отражая нереальные анатомические структуры, теряя или перемещая данные структуры, отражая некорректную эхогенность, форму или размер. Проводились множественные попытки исследования артефактов in vitro, однако, полученные данные представляют только частично сочетание множественных факторов, таких как частота датчика установки оператора, природу и глубину оцениваемых тканей.
Артефакты могут быть сгруппированы исходя из наиболее важных принципов, ответственных за их формирование: артефакты ослабления (истощения); артефакты изменения скорости или распространения; артефакты связанные с формированием множественных эхо-сигналов. Систематика ультразвуковых артефактов несколько противоречива, далее следует групповое перечисление основных видов.
Артефакты множественного эхо-сигнала (Artifacts of Multiple Echoes)
Артефакт вторичной доли (Secondary Lobe Artifact)
Артефакт вторичной доли формирует на экране монитора фантомное изображение (“ghost images”) структур, расположенных вне оси пучка. Существует предположение (см. выше), что пучок ультразвука исходит из датчика в виде тонкого веера или прямоугольника, и процессор опирается на те же данные. В реальности же, датчик создает малый сторонний пучок, он идет сбоку (латерально) к основному пучку ультразвука. Когда этот малый пучок обладает достаточной силой и на пути сталкивается с высоко отражающей поверхностью (пр. стенка мочевого и желчного пузырей), он интерпретируется как идущий от основного пучка и процессор располагает окончательное изображение в мочевом или желчном пузыре, подражая осадку. Следует помнить, что артефакт вторичной доли вездесущ.
Наиболее часто артефакт вторичной доли формируют изогнутые поверхности с высоким отражением (пр. диафрагма, мочевой пузырь, желчный пузырь) и данный феномен лучше наблюдается в анэхогенных структурах (пр. мочевой пузырь, желчный пузырь), где формируется псевдоосадок (pseudosludge). Псевдоосадок (псевдосладж) – термин определяющий наличие ошибочного эхо-сигнала в анэхогенных структурах, отображающих реальные мочу или желчь с осадком (аномалии). Наибольшую значимость данный артефакт играет при исследовании мочевого пузыря, но также его следует учитывать при УЗИ желчного пузыря и других анэхогенных жидкостных структур.
Конечное изображение при артефакте вторичной доли обычно более слабое по интенсивности, чем основное. Данный вид артефакта может изменяться при перенаправлении датчика или смещением фокусной точки, также, он может совсем исчезать при уменьшении усиления; при истинной же патологии – изображение остается неизменным (пр. осадок мочевого пузыря, камни мочевого пузыря и пр. ).
Синонимы: артефакт боковой доли (side-lobe), артефакт сетчатой доли (grating lobe).
Многие авторы используют термина артефакт вторичной доли с включением в него артефакта боковой доли и артефакта сетчатой доли, т.к. оба последних артефакта создают ошибочное изображение перекрывающее первичное изображение и они мало чем отличаются по сути. Итак, артефакт боковой доли и артефакт решетчатой доли – различные типы артефакта вторичной доли, они представлены на стороне первичного пучка ультразвука. Боковая доля представлена у всех датчиков и, обычно, проявляется при низкой интенсивности; она может создавать ложный эхо-сигнал в ближних полях. Артефакт сетчатой доли обычно связан с геометрической конструкцией линейных датчиков; данный артефакт создается вторичной долей, ведет к ошибочному расположению отраженного эхо-сигнала. В клинической ситуации, артефакт вторичной доли трудно дифференцировать от артефакта усредненного объема (volume-averaging artifacts).
Артефакт толщины среза (Slice Thickness Artifact)
Артефакт толщины среза имеет сходство с артефактом вторичной доли, он также располагает ложное эхо-изображение на экране, которое обычно покрывает анэхогенные структуры. На самом деле, два артефакта могут быть трудно различимы. В желчи и желчном пузыре, артефакт толщины среза может имитировать наличие осадка (псевдоосадок, псевдосладж). Артефакт толщины среза, как говорит наименование, развивается когда часть толщины ультразвукового пучка (азимут или Z-плоскость) охватывает стенку кистозной структуры так, что часть пучка идет внутрь, а часть наружу. Эхо-сигнал, происходящий от этой части пучка, ошибочно отражает в кистозных структурах на изображении. Эхо исчезает когда вся ширина пучка располагается в кистозной структуре. Артефакт толщины среза похож с частичным объемным эффектом (partial volume effect) описанном при КТ и МРТ.
Артефакт толщины среза легко дифференцируется от истинного осадка. Первое: осадок подвержен силе тяжести, имеет плоскую поверхностью, тогда как артефакт толщины среза закруглен. Второе: при изменении положение пациента относительное положение истинного осадка изменяется согласно силе тяжести и он переходит в новую низшую точку. Третье: оператор аппарата УЗИ может использовать ультразвуковой датчик для воздействия на пузырь и вызывать движение осадка, артефакт не дает эффекта «снежного шара» (“snow globe”). В дополнение, артефакт толщины среза может быть ослаблен при использовании более высокой частоты и визуализации в локальной зоне. Артефакт толщины среза больше преобладает при использовании механических датчиков, ввиду большого расхождения дальних полей. Современные датчики имеют более узкий пучок, который может быть фокусирован электроникой.
Артефакты скорости или распространения ультразвука (Artifacts of Velocity or Propagation)
Реверберационный артефакт, артефакт занавеса, и артефакт хвоста кометы
Реверберационный артефакт (Reverberation Artifacts)
Реверберационный артефакт (артефакт повторения, repetition artifacts) – возникает когда пучок ультразвука ударяется повторно между двумя поверхностями с высоким отражением, либо между датчиком и сильным отражателем. Ультразвук полностью отражается от газа и, когда возвращается к датчику, находит новое отражение, возвращающее его к газу, это создает образование множественных эхо-сигналов от одного ультразвукового импульса. Реверберационный артефакт обычно представляется как серия множественных, равномерно распределенных линий. Количество реверберационных изображений зависит от силы глубины проникновения и чувствительности датчика. Если эхо-сигнал достаточно сильный, он может выглядеть как множественное повторяющееся отражение глубже к реальному отражению.
Граница кожи с датчиком– общее место реверберационного артефакта (именуется наружной реверберацией). Внутренние отражатели, такие как кости, газ или металлы, также служат общими причинами внутренних повторений. Реверберация отличается исходя из размера, локализации, природы и количества вовлеченных отражателей. Классический пример данного артефакта – внутреннее эхо, создаваемое поверхностными, наполненными газом, петлями кишечника и контактный артефакт, создаваемый наличием высоко отражающей поверхности (воздух) между датчиком и пациентом.
Артефакт занавеса (ring-down artifacts)
Артефакт занавеса – диффузный эхо-сигнал между каждой реверберацией; создается рогообразной поверхностью жидкости, заключенной между двумя слоями пузырьков газа. Артефакт занавеса представляется как серия параллельных отражающих линий, простирающихся позади скопления газа. Это случай, когда пузырьки воздуха резонируют с ультразвуковой частотой и затем выдают отражение. Артефакт занавеса описан на поверхности больных легких и обычно встречается при визуализации ЖКТ и абсцессов. Полосатая природа артефакта занавеса вызывает эхо-сигнал и может быть спутана с артефактом хвоста кометы. Хотя оба артефакта содержат серию тесно повторяющегося эхо-сигналов, которые даже могут представляться как солидные полосы, артефакт занавеса и артефакт конца кометы имеют полностью разное происхождение. Артефакт занавеса – полоски глубже к карману газа, тогда как артефакт хвоста кометы создается взаимодействием ультразвука с металлическим объектом.
Артефакт хвоста кометы (Comet-Tail Artifacts)
Артефакт хвоста кометы легко распознается серией рядом расположенных, отдельных, очень светлых, малых эхо-сигналов. Артефакт хвоста кометы – тип реверберационного артефакта, представляется как серия коротких, тесно расположенных последовательных эхосигналов, которые уменьшаются по интенсивности и ширине с глубиной. Артефакт хвоста кометы развивается по причине очень большого акустического импеданса (сопротивления) и несоответствия между металлом и окружающими тканями. Артефакт хвоста кометы часто окружен в металлических объектах, такие как дробь или биопсийный иглы.
Реверберационный артефакт, артефакт занавеса и артефакт хвоста кометы обычно вызывают раздражение, скрывая глубокие структуры. Однако, они могут быть полезными артефактами, если определяются в неожидаемой локации, пр. брюшная полость (разрыв кишечника) или в наружных мягких тканях, где не должно быть дроби.
Артефакт зеркального изображения (Mirror Image Artifact (Multipath) )
Артефакт зеркального изображения заключается в ошибочной интерпретации локализации органа или структуры; он развивается при встрече ультразвукового пучка с большой, изогнутой поверхностью с сильным отражением (пр. диафрагма). При воздействии ультразвука на сильный отражатель, часть звукового пучка отражается под случайным углом. Наиболее характерно возникновение данного артефакта при отражении от поверхности диафрагма–легкие, при этом изображение печени и/или желчного пузыря располагается в грудной полости, непосредственно краниально к диафрагме.
Артефакт зеркального изображения может симулировать диафрагмальную грыжу или консолидацию легких. Данный артефакт может иногда развиваться где угодно, с расположением высоко отражающей изогнутой поверхностью. Зеркальное изображение может наблюдаться при сканировании входа в таз (ободочная кишка) или шеи (трахея) и может развиваться в абсолютно неожиданных локациях.
Ошибки скорости распространения
Ошибки скорости распространения развиваются в тех случаях, когда две ткани в поле ближнего зрения имеют различную скорость распространения ультразвукового сигнала. Данный артефакт может вызывать образование границ органов, слегка смещать орган (ошибочно), внешний вид его может быть неровным. Это также может отразиться на точном измерении структур или поражений.
Общий пример ошибки скорости распространения касается селезенки и жировой капсулы левой почки. Т.к. скорость ультразвука примерно равна 1540 м/сек в селезенке, но несколько медленнее в жировой ткани (1450м/сек), часть почки глубже к жиру ошибочно отражается чуть глубже, чем находится на самом деле, давая необычные края. Это происходит потому, что аппарат УЗИ усредняет скорость до 1540 м/сек.
Артефакты связанные с ослаблением (истощением) и улучшением ультразвукового сигнала
Артефакт затенения
Акустическое затенение представляется как зона низкоамплитудного эхо-сигнала (гипоэхогенная или анэхогенная), расположенная позади структур с высоким ослаблением ультразвука. Существует две основных причины образования акустической тени – почти полное отражение ультразвука и его абсорбция. Наиболее характерным местом формирования артефакта затенения являются участки, расположенные за газом или костью (камнем). При артефакте затенения существует концепция грязной и чистой тени; это во многом будет зависеть от количества отраженного и абсорбируемого сигнала. Однородная (гомогенная) анэхогенная тень именуется «чистой», тогда как термин «грязная тень» используется при обнаружении неоднородной (негомогенной) тени. Далее концепция «чистой» и «грязной» тени будет разобрана чуть подробнее.
Итак, в случае контакта ультразвукового пучка с поверхностью «мягкие ткани – газ», порядка 99% ультразвука отражается, остаток проходит и создает «грязную» (негомогенную) тень, причина сего феномена заключается во множественном отражении и/или реверберации эхо-сигнала.
В случае контакта ультразвука с поверхностью «мягкие ткани – кость (или камень)», значительная часть ультразвука абсорбируется, поэтому реверберация отсутствует как таковая, и создается чистая (однородно черная) тень. Уролиты и холелиты имеют тенденцию вести себя как кость и создают сильную, чистую акустическую тень. Сегмент кишечника наполненный барием может также создавать акустическое затенение; малое количество бария не дает тени и должно дифференцироваться от внутрипростветного газа. Чистая тень формируется при абсорбции пучков ультразвука различными веществами, такими как кость, камни или компактный инородный материал с диаметром более диаметра ширины пучка. Тень может быть частичной позади кальцификатов и камней с размером менее 0.5 мм. Частичная тень может также формироваться позади жира или фиброза, в зависимости от размера, способностей к ослаблению эхо-сигнала, особенностей позади лежащих тканей, а также особенностей ультразвукового оборудования.
Однако, концепция грязной и чистой тени не абсолютна. Иногда газ вызывает формирование острой, чистой тени и наоборот, кальцифицированные структуры могут создавать грязную тень. Размер, локализация относительно от фокальной зоны, частота датчика и состав камней критичны для идентификации дистальной тени. Камни, для создания видимой тени, должны располагаться рядом с фокальной зоной датчика и должны быть шире случайных пучков. Характеристики самой тени представляются независимыми от внутреннего состава структуры, на самом деле они больше зависят от свойств отражающей поверхности.
Артефакт краевого затенения
Артефакт краевого затенения представляется в виде дискретной, треугольной зоны низкой амплитуды на краю изогнутых структур. Т.е. в ряде случаев может наблюдаться тень дистально к латеральной границе кистозных структур. Появления артефакта краевой тени может быть объяснено низкой скоростью ультразвука при проходе через структуры наполненные жидкостью, они отражают пучок ультразвука от поверхности ткани–жидкость. Данный артефакт регулярно наблюдается на краю круглых структур, таких как мочевой пузырь, желчный пузырь, надпочечники, почки и также на дивертикулах мозгового слоя почек.
Когда изогнутые структуры наполнены жидкостью, артефакт краевой тени может соседствовать с артефактом улучшения. Данный тип затенения может привести к ошибке, особенно в случае формирования на краниальной стороне пузыря наполненного жидкостью, в этом случае он представляется как дефект стенки пузыря.
Артефакты акустического улучшения
Акустическое улучшение представляет локализованное повышение амплитуды эхо-сигнала дистально к структурам с низким истощением. При ультразвуковом сканировании улучшение представляется как зона повышенной яркости; это обычно наблюдается дистально к обоим пузырям (желчному и мочевому), к желудку наполненному жидкостью и к кистам. Исходя из этого, ткани на дальней стороне структуры наполненной жидкостью представляются более светлыми, чем рядом лежащие ткани на той же глубине.
Артефакт акустического улучшения наибольшую пользу приносит при дифференциации кистозных структур от солидных гипоэхогенных масс. В случае кистозных структур при УЗИ позади наблюдается феномен акустического улучшения. При ультразвуковом исследовании солидных анэхогенных масс, позади них отсутствует артефакт акустического истощения. Кроме этого, кисты часто имеют гладкие дискретные границы, а абсцессы, гранулемы и опухоли обычно имеют границы неправильной формы, которые плохо определяются при УЗИ.
Феномен улучшения и затенения может встречаться в любых неожиданных местах, как совместно так и по отдельности.