Осипов Л.В. - Ультразвуковые диагностические приборы (1035679), страница 41
Текст из файла (страница 41)
6). Основные преимущества метода: практически полная независимость от допплеровского угла, повышенная чувствительность, большая частота кадров по сравнению с другими допплеровскими методами, отсутствие неоднозначности измерения спектра. К недостаткам энергетического допплера следует отнести большую чувствительность к любому движению. Перемещение да~чика, сдвиг мягких тканей — все это может исказить изображение. Допплероаская визуализация тканей (0Т1 — 0орр)ег (1ззце !глад!пд, или Т81 — Иззие зрес!(!с !глад!пд). Метод используется для регистрации движения тканей, например миокарда, путем отображения на двухмерной картине пространственного рас- Ультразвуковые системы с цветовым дапплеровским картированием Рис.
6. Пример изсбражения в режиме энергетического допплера. пределения скоростей движения отдельных элементов тканей тем же способом, что при цветовом допплеровском картировании. Принципиальное отличие метода состоит в том, что если при цветовом допплеровском картировании с помощью фильтров исключаются зхо-сигналы от движущихся стенок сердца и сосудов, то при допплеровской визуализации тканей, наоборот, исключается информация о кровотоке и регистрируется только движение тканей.
Возможность выделения отдельно эхосигналов от движущихся стенок сердца и сосудов обусловлена тем, что допплеровский сдвиг частоты у этих сигналов существенно меньше, чем у эхо-сигналов от кровотока. Указанный малый сдвиг частоты измеряется, и в зависимости ат его величины определяется скорость перемещения гканевых структур в отдельных элементах изображения (рис. 7). Если в этих элементах изображения присутствует кроваток с малой скоростью движения, то скорость движения тканей может определяться с ошибкой.
Возможны различные режимы отображения информации о движении тканей: картирование относи( тельной скорости и направления движения тканей; картирование ускоре- Рис. 7. Пример изображения при дсппле- ровсксй визуализации тканей. Двухмерный (вверху) и одномерный(внизу) режимы. ния (изменения во времени скорости); картиравание уровня энергии эхо-сигналов от движущихся тканей. Области применения метода включают прежде всего исследования физиологической функции миокарда.
Конвергентный цветовой допплер (ССΠ— сопчещеп( со)ог Оорр!ег). Метод, обьединяющий возможности цветового допплеровского картирования и энергетического допплера. Если уровень эхо-сигналов от элементов кровотока выше определенного порога, то отображается информация о скорости кровотока, как в обычном режиме СГМ. Информация о кровотоке с малым уровнем эхо-сигналов (ниже порога) отображается так же, как в режиме энергетического допплера. Возможны другие модификации метода конвергентного допплера, когда для сильных эхо-сигналов на двухмерной картине дополнительно отображается информация об энергии отраженных сигналов или во всем диапазоне сигналов отображается информация об энергии сигналов и направлении кроватока. Цветовой М-режим (со!ог М- глас)е).
Этот метод есть модификация М-режима, в которой движущиеся структуры, например кроваток, в выбранном сечении сосуда отобража- Глава 5 172 Ультразвуковые диагностические приборы ются в цвете, причем оттенок цвета определяется средней скоростью движения в каждом контрольном обьеме. Цветовой М-режим позволяет наблюдать изменение во времени профиля скоростей в сечении сосуда или в выбранном сечении сердца.
Кинетическое изображение (К!— Ыпе((с (гладе, или СК вЂ” со(ог Ыпез(з). Метод не является допплеровским, но используется в цветовых допплеровских системах, позволяя выделять цветом границы движущихся тканей (например, стенок сосудов) и наблюдать траекторию их движения во времени за счет отображения «следа» движения границ. При этом положения границы в последовательные моменты времени кодируются различным цветом или оттенками цвета. Трехмерное цветовое допплеровское картирование.
В некоторых системах высокого класса имеется режим получения псевдотрехмерного цветного изображения (араба! ()ов). В этом режиме используется возможность запоминания нескольких кадров изображения. После включения режима исследователь перемещает датчик или изменяет его угловое положение, не нарушая контакта датчика с телом пациента. При этом в приборе запоминаются последовательные кадры изображения, полученные в различных ракурсах.
На основе полученных кадров в устройстве обработки системы реконструируется псевдо- трехмерное изображение только цветной части изображения, характеризующей кроваток в сосудах. Это трехмерное изображение сосудов можно поворачивать и наблюдать с различных сторон. Недостатком такого способа получения трехмерного изображения является возможность больших геометрических искажений из-за того, что трудно обеспечить равномерное перемещение датчика вручную с нужной скоростью при регистрации информации.
Для исключения указанного недостатка необходимо обеспечить автоматическое перемещение датчика по третьей координате или точное определение его положения в момент получения каждого кадра. Метод, позволяющий получать трехмерные изображения без искажений, называется методом трехмерной эхографии (30) и подробно рассматривается в разделе 7.1. В случае исследования трехмерного изображения движущихся структур, в частности кровотока, этот метод называется иногда режимом 40, так как предполагается, что трехмерная картина распределения скоростей должна наблюдаться во времени.
Этот метод находится в начальной стадии развития из-за трудностей, связанных с острым дефицитом времени, необходимым для получения информации. Для трехмерного картирования необходимо дополнительно получить не менее 20 — 30 кадров в процессе перемещения плоскости сканирования по третьей координате. Следовательно, время получения трехмерного массива данных может составлять секунду или более. Это слишком большой интервал, так как картина распределения скоростей будет искаженной вследствие того, что отдельные кадры в трехмерном массиве будут соответствовать различным фазам сердечного цикла. Существуют способы преодоления указанного недостатка, однако ценой потери качества информации, например способ уменьшения зоны обзора или способ параллельного приема сразу несколькими УЗ лучами (см.
раздел 7.1). Если указанные принципиальные трудности будут преодолены, метод трехмерного цветового картирования займет достойное место среди других методов. Ультразвуковые системы с цветовым допплеровсхим харгированием '~льт~~азвхксвые Лиштюг~нчегкнс прн6оры 173 Трехмерная энергетическая допплеровская эхография, или трехмерная УЗ ангиография. Этот метод не позволяет отображать информацию о скоростях кровотока в сосудах — так же, как и двухмерный энергетический допплер, метод регистрирует только факт наличия кровотока. В результате перемещения датчика по третьей координате можно получать трехмерную (пространственную) картину расположения и формы сосудов и отображать ее на плоском экране в изометрическом (псевдотрехмерном) виде. Меняя ракурс наблюдения, т.е.
поворачивая трехмерное изображение сосудов, можно получить достаточно полное представление о пространственном расположении и форме сосудов. 5.3. Практические рекомендации г1ри работе в режиме цветового карти- рования Изображение в режиме СРМ в основе своей строится аналогично изображению в режиме В, поэтому многие из практических рекомендаций по регулировке параметров изображения, приведенные выше для режима В, применимы и в режиме СЕМ (см.
раздел 3.4). Это относится к усилению, динамическому диапазону, усилению по зонам глубины, фокусировке, усреднению по кадрам, плотности линий и сглаживанию. Некоторые особенности этих регулировок в режиме СГМ рассматриваются ниже. Особо следует остановиться на регулировке мощности излучения. Все рекомендации по желательному снижению уровня излучаемой мощности в режиме В в еще большей мере относятся к режиму СРМ, так как средний уровень излучаемой датчиком мощ- ности в этом режиме существенно больше, чем в режиме В.
Область цветового картирования. После выбора с помощью режима В наиболее подходящего ракурса наблюдения осуществляется переключение в режим СРМ, При этом устанавливается расположение, размер и форма области цветового картирования (((очт агеа), или цветового окна (со(огвл(пботч). В зависимости от типа датчика эта область может иметь форму прямоугольника и параллелограмма — для линейных датчиков, или сектора — для конвексных и секторных датчиков.
Выбирается диапазон глубин цветового окна и его ширина (линейная или угловая). Выбор цвета (со(ог гпар зе!есбоп или со1ог сос)!пав) позволяет подобрать наиболее удобную палитру цветов для отображения диапазона наблюдаемых скоростей. В зависимости от того, наблюдается ли сердце с большими скоростями кровотока или периферические сосуды с медленным кровотоком, можно изменять палитру, чтобы лучше наблюдать градации скоростей в каждом из указанных случаев. С помощью цветового кодирования можно дополнительно получить информацию о дисперсии,т.е. о разбросе скоростей в каждом элементе. Внекоторыхтипахприборасувеличением разброса скоростей к основному цветовому тону, характеризующему среднюю скорость, добавляется белый цвет. В других приборах с увеличением разброса увеличивается доля зеленого цвета, добавляемого к основному цветовому тону в виде вкраплений.
Для удобства наблюдения можно изменить окраску прямого и обратного кровотоков на обратную с помощью управления инверсией цвета (со(ог 1пхегвюп или со1ог ро(ап(у). Глава 5 174 Хл~ Пхахгхикоаьн к!нагногп~чвгкнг пдн(оды Диапазон скоростей. Режиму СЕМ свойственны недостатки, обусловленные применением такого же пачечного сигнала, как и в методе РИ. Прежде всего это относится к возможности появления искажений и ошибок оценки скорости кровотока в каждом элементе вследствие неоднозначности. Способы устранения искажений такие же, как в методе РУУ (см. раздел 4.7): — изменение угла наблюдения с целью уменьшения проекции скорости кровотока на ось УЗ луча: — использование более низкой частоты излучения датчика; — сдвиг базовой линии (со!ог Ьаэе !(пе э)хй). Допплеровский фильтр пульсаций стенок сосудов.
Так же, как и в режиме спектрального допплера (см. раздел 4.7), при цветовом допплеровском картировании может использоваться фильтрация низкочастотных сигналов, возникающих из-за пульсации стенок сердца и сосудов (0орр(ег ййег или тта(! Ы1ег, со!ог ге)ес(). В режиме СЕМ имеется возможность наблюдать отдельно стенки сосудов и кровоток. Это позволяет во многих случаях не включать фильтр. Для лучшего наблюдения медленного кровотока используется усиление сигналов, отраженных медленно движущимися элементами крови (со(ог еп)1апсе).