Осипов Л.В. - Ультразвуковые диагностические приборы (1035679), страница 52
Текст из файла (страница 52)
В качестве требований по безопасности вводятся ус- ловия соответствия предельным уровням некоторых вычисляемых по результатам измерений параметров: механического индекса М! и теплового индекса Т1. Первый из них учитывает возможные кавитационные эффекты, второй — тепловые эффекты. Каждый из индексов вычисляется по формулам, учитывающим характеристики прибора и усредненные характеристики биологических тканей (например, частотнозависимый характер поглощения). Механический индекс определяется соотношением р (в) йЯ ' где р (В) — значение пика отрицательного давления на глубине В в МПа, /— рабочая частота датчика в МГц, )т — коэффициент, обеспечивающий безразмерность индекса ()с = 1 МПа/~) МГц ).
Механический индекс учитывает тот факт, что опасность возникновения нежелательных биологических эффектов, связанных с кавитацией и прямым механическим воздействием, увеличивается с ростом пика отрицательного давления и уменьшается с увеличением частоты. Пиковое давление на расстоянии В берется с учетом затухания О,З дБ/(см МГц) в биологических тканях, т.е.
рассчитывается по формуле: р (В) = р ехр(-0,115В/), где р — пик давления в воде на глубине В. Тепловой индекс по определению есть отношение Т1 = Р(В)/Ртв(В), где Р(В) — акустическая мощность на глубине В, которую создает датчик, Рге(В) — акустическая мощность на той же глубине, которая вызывает ло- кальное повышение температуры в тканях на 1 С.
И та, и другая мощность учитывают затухание в биологических тканях О,З дБ/(см МГц). Если Т) = 2, то можно приближенно считать, что температура тканей на этой глубине может повыситься на 2'С. Таким образом, температурный индекс дает приближенную оценку локального повышения температуры в биологических тканях в результате воздействия УЗ излучения. Существенным обстоятельством является то, что уровень УЗ мощности Р,. (В), необходимой для нагрева ткани на 1 С, зависит от вида ткани. Поэтому вводится несколько значений теплового индекса: Т1В (Ьопе Феппа) !пбех) — тепловой индекс кости, который применяется для предельного уровня излучения при исследовании головы плода (во втором или третьем триместре) или головы новорожденного через родничок„ при этом полагается, что фокальная зона излучения находится в области костных тканей; Т1С (сгап!а1 Ьопе !пеппе) 1пдех)— тепловой индекс черепной кости, применяемый в педиатрии и исследовании взрослых; этот индекс аналогичен Т1В и предложен для ситуаций, при которых костная ткань располагается близко к датчику,напримерпритранскраниальныхдопплеровскихисследованиях„.
Т18 (зо(! бззие Влет!па) 1пбех) — тепловой индекс мягких тканей. В ряде зарубежных приборов (например, производимых в США или поставляемых в США) уже приводятся значения индексов, характеризующих излучение прибора. Вопрос о том, какой подход в результате будет выбран для российского частного стандарта безопасности, пока остается открытым.
313 Ультразвуковые диагностические приборы О безопасности ультразвуковых диагностических исследований Ультразвуковые диагностические приборы 8.5. Рекомендации врачу- диагносту Мы прекрасно понимаем, что врач, внимательно прочитавший весь предыдущий текст, все равно остается в недоумении: как же ему поступать в практической деятельности и как использовать те сведения о биологических эффектах ультразвука, представление а которых он получил? Ответим сначала вопросом на вопрос: а чем руководствуется врач-рентгенолог, знающий о вредности рентгеновского излучения и тем не менее использующий рентгеновский аппарат для диагностики? Руководствуется своими знаниями, опытам, здравым смыслом и четкими рекомендациями, наработанными практикой.
То же относится и к специалистам в УЗ диагностике с тай разницей, что опасность воздействия УЗ излучения при уровнях ниже специально установленных не идет ни в какое сравнение с рентгеновским излучением и, как уже говорилось, не подтверждена ни практикой, ни специальными исследованиями. Собственно, поэтому УЗ исследования являются единственно допустимым средством визуализации плода в акушерстве. Так же, как не может быть абсолютно безвредных лекарств, и все дело в правильном их применении и дозировке„так и в УЗ исследованиях минимальный риск почти всегда оправдан тем, что польза от получаемой информации, как правило, заведомо превышает возможные неприятности, связанные с применением ультразвука.
В последние годы прослеживается тенденция увеличения уровня УЗ мощности, излучаемой датчиками диагностических приборов. Обусловлено это прежде всего стремлением изготовителей улучшить качество изображения. Для повышения разрешаю- щей способности целесообразно, как известно, использовать широкополосные датчики, излучающие сигналы с более высокими частотами. Однако высокочастотные составляющие сигналов быстрее затухают в биологических тканях, в результате чего падает чувствительность и, следовательно, снижается глубина исследования.
Для того чтобы компенсировать этот недостаток, изготовители увеличивают мощность излучения. Помимо этого, мощность излучения может быть увеличена для того, чтобы повысить чувствительность приборов в режимах цветового допплеровского картирования и энергетического допплера. Изготовители приборов решаются увеличить мощность излучения, так как да сего времени нет жестких пределов для параметров излучения, установленных стандартами безопасности. По существу ответственность за выбор наилучшей методики УЗ исследования с точки зрения безопасности возлагается на врача-исследователя.
В повседневной практике врачу рекомендуется руководствоваться так называемым принципом АГАВА (Аз ) ои Аз ВеазопаЫУ АсЫечаЫе) — «настолько мало, насколько разумно использовать» ~8]. Этот принцип предлагает врачу осуществлять выбор уровня мощности и времени исследования на УЗ приборе по возможности настолько малыми, чтобы, получая необходимую диагностическую информацию, минимизировать риск неблагоприятных последствий. Для того чтобы определить разумную тактику исследования, надо хорошо представлять себе хотя бы качественно биологические эффекты ультразвука и различия в их проявлении в зависимости ат типа обследуемых тканей, а также от режимов и параметров работы прибора.
Глава 8 Перечислим кратко некоторые особенности биологическик эффектов, влияющих на безопасность ис- следования 214 + + + + + + Нагрев биологических тканей тем больше, чем больше выбранная мощность излучения и чем больше продолжительность исследования, особенно в случае, когда положение датчика на теле пациента почти не меняется в течение + исследования.
Если фокусировка на передачу установлена для средних и дальних глубин„относительно больше нагреваются ткани, близко расположенные к поверхности датчика. При фокусировке на передачу в ближней зоне максимальный нагрев может быть скорее всего в зоне фокуса. Нагрев увеличивается в хорошо поглощающих ультразвук тканях и в областях повышенного рассеяния УЗ волн, например в костных тканях и на границе легочных тканей. Нагрев мягких тканей увеличивается с увеличением частоты датчика. Нагрев костной ткани практически не зависит от значения частоты. Для большинства биологических тканей допустимая с точки зрения безопасности температура нагрева не должна превышать 43'С даже в случае малой продолжительности времени исследования + (экспозиция не более 1 мин).
При более продолжительных экспозициях — до 10 мин — допустимая температура нагрева тканей не должна быть более 41 С. При экспозициях в несколько десятков минут допустимая температура нагрева должна быть по возможности не более 39 С (4). Если на экране прибора отображается тепловой индекс Т! или его значение для ультразвуковые диагностические приборы различных типов биологических тканей: Т(В (для кости), Т)С (для черепной кости), Т!8 (для мягких тканей),желателыю выбирать такие режимы и параметры работы, чтобы эти значения не превышали величину 2, что означает, что температура тканей повысится в результате УЗ исследования не более чем на 2'С.
Необходимо с осторожностью воспринимать отображаемые значения тепловых индексов, учитывая тот факт, что в ряде конкретных случаев индексы не дают правильной оценки получаемого эффекта нагрева. Например, при исследовании через полный мочевой пузырь в зоне фокуса на передачу, установленного глубже мочевого пузыря, температура нагрева может быть выше, чем оцениваемая с помощью теплового индекса (9). Это объясняется очень малыми потерями энергии ультразвука в содержимом мочевого пузыря.
То же относится и к наблюдению плода, находящегося в околоплодных водах. Наоборот, если исследуется сильно васкуляриэованная ткань, обеспечивающая дополнительное охлаждение нагретых тканей, можно допустить исследование с несколько завышенным значением теплового индекса. Следует иметь в виду, что помимо нагрева тканей, вызванного УЗ излучением, происходит дополнительный нагрев вследствие того, что УЗ преобразователь датчика нагревается в процессе работы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
