A állatorvosi ultrahangvizsgálat alapjai Manczur Ferenc
A hasüreg röntgenvizsgálatának alapjai • Átnézeti kép a teljes hasüregről és a csontos vázról • A képalkotás a szervek sűrűségén (sugárelnyelő képességén) alapul • gáz = legkevésbé sűrű (fekete) • fém = legnagyobb sűrűségű (fehér) • A röntgenkép a három-dimenziós szervek alakjának és sűrűségének megfelelő két-dimenziós megjelenítése
Máj Rekesz
Üstököscsóva műtermék
Piezo hatás: Pierre és Jacques Curie 1880 Gabriel J Lippman 1881
ULTRAHANG Az emberi fül 20 Hz-től 20 kHz-g képes hangokat hallani; ultrahangnak nevezzük azokat a hanghullámokat, amelyeknek ennél nagyobb a frekvenciája. Ugyanazok a fizikai törvények érvényesek rájuk mint a hallható hangokra. Orvoslásban általában 2-15 MHz-frekvenciákat használunk diagnosztikai célra.
Amplitúdó
Hullámhossz
Hullámhossz
Elektromágneses hullám
Hanghullám
Az amplitúdó a vonal sűrűségnek felel meg
Hanghullámok: longitudinális hullámok: vivőközeg összenyomása, felritkulások sebesség = hullámhossz x frekvencia
A szövetek akusztikus tulajdonságait meghatározó tényezők • Akusztikus impedancia – Hang terjedési sebessége • Gáz <<
– Sűrűség
• Homogenitás (a felület simasága, belső szerkezet homogenitása)
a): Sima felszínű tükörszerű visszaverő felszín merőleges beesésnél b): Sima felszínű tükörszerű visszaverő felszín NEM merőleges beesésnél c): Visszaverődés egyenetlen felszínről d): Belső szöveti inhomogenitás okozta szóródás (scattering) a képen vörösvértestek okozzák egy érben, de bármely parenchym szervben ugyanezt tapasztalhatjuk
Merőleges beesés
Három eltérő felszíni simaságú lap okozta visszaverődés UH-képe (a középső teljesen sima, a két szélső egyenetlen felszínű)
Ferde beesés
C) 1999 by Ultrasound-Lab, Dept of Biomedical Engineering & Physics, University of Vienna
Refrakció és a kritikus szög sin θt = sin θi·c2/c A refrakció szöge a beesési szögtől és a két közegben lévő terjedési sebességek hányadosától függ A kritikus szög az a beesési szög amelynél már a refrakció nagyobb mint 90º, azaz csak visszaverődés történik
TRANSZDUCER TÍPUSOK
TRANSZDUCER TÍPUSOK
MECHANIKUS TRANSZDUCEREK
LINEAR ARRAY TRANSZDUCER
CONVEX ARRAY
PHASED ARRAY TRANSZDUCER
ANNULAR ARRAY TRANSZDUCER
MÁTRIX TRANSZDUCER
VIZSGÁLATI MÓDOK
http://www.ntnu.no/~stoylen/strainrate/Ultrasound/
M-mód kardiológiai vizsgálat
B-mód vizsgálat a múltban és a jelenben
3D, 4D
B-MÓD, VALÓS IDEJŰ, 2D ÁBRÁZOLÁS
Mi határozza meg az ultrahangkép minőségét, felbontását?
Axiális felbontóképesség
Axiális felbontóképesség • Axiális impulzushossz (SPL)– hullámhossz x a rezgési ciklusok száma egy impulzusban • Maximális axiális felbontóképesség = SPL/2 • Nagyobb frekvencia (de kisebb behatoló képesség, mivel jobban elnyelődik) • Új típusú transzducerek • Felharmonikusokkal történő ábrázolás
Laterális felbontóképesség
FÓKUSZÁLÁS
Mechanikus transzducerek Fix fókusz
Annuláris array
Lineáris és convex array
Fókuszálás a hangnyaláb vastagságában (elevatios fólusz)
Új technikák • • • • • • •
Színkódolt-Doppler, Spektrális-Doppler Power Doppler (Angio) B-flow Panoráma Felharmonikusok (Harmonic imaging) Kontrasztanyagok (Contrast harmonic imaging) Szívizom falmozgás ábrázolása (Tissue Doppler, Strain, Speckle)
Mi szükséges a kisállatorvoslásban ? • Hasüreg: (mikro) convex, convex, linear array transzducerek (3.5-10 Mhz) • Kardiológia: phased-array, mikroconvex (2.5-5 Mhz) • B,M, Doppler mód (Felharmonikusok: THI) • Digitális technológia
A legfontosabb gombok (gép beállítás) • Freeze • Transzducer választás • Mód választás (B,M, Színes-Doppler, SpektrálisDoppler, Power-Doppler, Dual, THI) • Total gain, Gain, Power • Time-gain compensation • Depth (Mélység, nagyítás) • Zoom • Focus
További beállítás Preprocessing • • • •
Dynamic range, preprocessing (55dB) Line density (vonalsűrűség) Edge enhancement (szélek felerősítése) Correlation, scan correlation (zajszűrő)
De általában választhatunk gyári beállításokat is (eg. Small parts, abdomen dog, heart cat etc.)
További beállítás Postprocessing • Gamma görbék, postprocessing
Az ultrahangvizsgálat (UH vizsg.) alapjai • A hasüreg vagy egy szerv kétdimenziós metszetének, részletének ábrázolása az adott pillanatban • A képalkotás a szervek akusztikus tulajdonságán alapul (akusztikus impedancia, homogenitás) • Minél több ultrahang verődik vissza annál világosabb a kép (amit apró szöveti részecskék vagy a szervek közötti nagy akusztikus különbség is okozhat)
Gyomor Máj
Az UH vizsgálat alapjai • Parenchym szervek apró részeket (inhomogenitásokat) tartalmaznak amelyek egymáshoz hasonló parenchym echoszerkezetet hoznak létre • A folyadékkal telt (cisztikus) szervek nem (vagy kevés) apró visszaverődést okozó részecskét tartalmaznak így echomentes (vagy echoszegény) képletként ábrázolódnak
Az UH vizsgálat alapjai • Az UH vizsgálat során pontos méréseket lehet végezni • Az UH képeket a készülék folyamatosan frissíti, így mozgó szervek (szív, bélperisztaltika) mozgás közben ábrázolhatóak • Minél magasabb a kibocsátott hang frekvenciája annál jobb az UH kép felbontása, viszont annál kisebb a behatoló képessége a hangnak (vice versa)
A vizsgálófej megválasztása Frekvencia • Kistestű kutya, macska : ≥ 7 MHz • Közepes testű kutya: 5 MHz • Nagytestű ebek: 3 MHz Fókuszálás • Fix • Változtatható Alak (müködés) • Mechanikus • Elektronikus (array) • konvex, lineáris, szektor
A hasi UH vizsgálat alapjai • A kórfolyamatok a szervek méretét, alakját és belső szerkezetét is megváltoztatják és ezek a (diffúz vagy fokális) MORFOLÓGIAI elváltozások nagy pontossággal kimutathatóak az UH vizsgálat során • Különféle kórformák azonos UH elváltozást okozhatnak és ugyanaz a betegség különféle UH elváltozással is járhat • Az UH vizsgálat nem helyettesíti a szövettani vizsgálatot, segítségével az elváltozások kimutathatóak és belőlük célzott UH vezérelt mintavétel történhet (citológia, biopszia)
A képalkotó eljárások alkalmazhatósága I. Röntgenvizsgálat Tüdő Mellkas Szív Hasüreg Máj Lép Vesék Uréter Húgyhólyag Húgycső Petefészek Méh
+++ ++ ++ + + + + (kontraszt:++) +++ (kontraszt) ++ (kettős kontraszt) +++ +/-
UH-vizsgálat CT-vizsgálat - (+) + +++ ++ ++ ++ +++ +/+++ - /+ +++ +++
-: nem alkalmas, +/-: többé-kevésbé alkalmas, ++: alkalmas, +++: jól használható
+++ +++ +/+++ +++ +++ +++ + + + ++ ++
A képalkotó eljárások alkalmazhatósága II. Röntgenvizsgálat Gyomor Belek Hasnyálmirigy Mellékvese Szem Koponya, g. o. (agyvelő)
++ ++ +/+/+ ++
UH-vizsgálat CT-vizsgálat ++ ++ ++ ++ +++ +
-: nem alkalmas, +/-: többé-kevésbé alkalmas, ++: alkalmas, +++: jól használható
++ ++ +++ +++ +++ +++
A hasi UH vizsgálat indikációi • Tapintható elváltozás a hasüregben • Szervfunkciós elváltozások a laboratóriumi vizsgálatok során • Klinikai tünetek fizikális és laboratóriumi elváltozás hiányában • Szűrő vizsgálat (fiatal és idős állatok) • MINDIG EGY ALAPOS KLINIKAI VIZSGÁLATOT KÖVETŐEN MORFOLÓGIAI KÉRDÉSEK MEGVÁLASZOLÁSÁRA!
Az UH vizsgálat veszélyei • Biológiai veszély az állatra és a vizsgálóra mai tudásunk szerint nincs • Téves diagnózis (pozitív, negatív) – nem megfelelő készülék – nem megfelelő transzducer – nem megfelelő beállítás – nem megfelelő vizsgáló - felkészültség - az eljárás túl (alul) értékelése
A hasi UH vizsgálat alapjai
Az UH vizsgálat érzékenysége nagyban függ a vizsgáló személytől A jó vizsgáló: - ismeri a szervek topográfiáját - ismeri a szervek fiziológiás UH szerkezetét - ismeri az UH vizsgálat fizikai alapjait, a különféle műtermékek keletkezésének hátterét - alapos vizsgálatot végez különféle irányból és metszési síkokban ábrázolva az egyes szerveket - tisztában van a szervekben előforduló betegségekkel és az általuk okozott UH elváltozásokkal - ismeri a különféle UH elváltozások differenciál diagnosztikáját
Gyakoribb műtermékek • Hangárnyék: sötét sáv nagy csillapítású vagy reflexiót okozó képlet alatt, továbbá kerekded, a környezetüktől eltérő akusztikus tulajdonságú képletek oldalsó szélei alatt keletkezik (ez utóbbi esetben a refrakció miatt) • Relatív echo felerősödés: a nagyobb folyadéktartalmú (cisztózus) képlet alatt fényesebb terület a környezeténél kisebb csillapítás miatt • Interferencia: szöveti struktúrák által okozott küszöbérték alatti reflexiók összeadódása, parenchymás mintázat, “speckle”
Gyakoribb műtermékek • Reverberáció: felszínnel párhuzamos reflektáló felület és a transzducer közötti oda-vissza verődés következtében létrejövő egymás alatti párhuzamos vonalak (húgyhólyagfal, gáz a belekben) • Üstökös csóva: a transzducer axiális felbontóképességénél kisebb méretű párhuzamos falú, továbbá kicsi de nagy reflexiót okozó képletek (gázbuborék, kis méretű idegen test különösen fém!) által okozott jellegzetes reverberációs műtermék
C) 1999 by Ultrasound-Lab, Dept of Biomedical Engineering & Physics, University of Vienna
Gyakoribb műtermékek • Refrakció: az ultrahangnyaláb irány eltérülése akusztikus határfelületeken, emiatt a képlet máshol látszódhat mint ahol valójában van (biopszia!), szintén refrakció okozza a kerekded szervek oldalsó széléből kiinduló hangárnyékot, továbbá a folyadékkal körülvett húgyhólyag oldalsó szélén lévő kis látszólagos „folytonossági hiányt” • Tükröződés: az ultrahang nyaláb irányához képest ferde, sima reflektáló felület másik felén is megjelenik a szerv (pl. máj a mellüregben)
Topic One
C) 1999 by Ultrasound-Lab, Dept of Biomedical Engineering & Physics, University of Vienna
Gyakoribb műtermékek • Álüledék a cisztózus szervekben: reverberációs, oldalnyalábból és az ultrahangnyaláb vastagságából származó echók okozhatják • Többszörös tükrözés: egyes képletek látszólag megkettőződhetnek • Léptékhelytelen ábrázolás: eltérő hangvezetési sebességű szövetek a valósnál vékonyabbnak vagy vastagabbnak tűnnek (biopszia!)
C) 1999 by Ultrasound-Lab, Dept of Biomedical Engineering & Physics, University of Vienna
UH-készülék elhelyezése • Változtatható fényerejű (félreeső) szoba • Légkondicionálás • Feszültség stabilizátor, más eszközöktől független áramellátás • Kényelmes elrendezés !!!!! • „Lyukas asztal” kardiológiához • Asztal matrac • Gélmelegítés (fűtőtest)
Az UH-készülék megóvása • Vizsgálófej leejtés (fejtartó) • Kábelek megtörése, rálépés, alászorulás (kábeltartó) • „Freeze” gomb a vizsgálatok szünetében • Fejtisztítás, képernyő tisztítás – Puha, nedves rongy (pelenka) – A gépkönyvben szereplő oldatok
• Szellőzés • Portalanítás
A gép megóvása, tisztán tartása • Transzducer leesés: kábeltartó, fejtartó, szivacs? • Kábeltörés: kábeltartó
A gép megóvása, tisztán tartása
A gép megóvása, tisztán tartása
Az UH-vizsgálat dokumentálása • Írásos lelet (méretek megadásával) • Képek rögzítése – – – – –
Video Video printer (színes, fekete-fehér termoprinter) Röntgenkép („multiformat kamera”) Optikai disc Digitalizálás (mágneslemez, CD)
2D-UH-vizsgálati mérések Axiálisan jobb felbontás mint lateralisan Merőlegesen - szervre („szalámi effektus”) - másik dimenzió mérésére (3 keresztmetszet) Terület, térfogat mérés (becslés, képlet függő)
UH-vizsgálati síkok, orientáció • Állat feje a vizsgálótól balra (készülék írányába) • Síkok (saggitalis, horizontalis, transversalis) - szükség szerint szabadon változtatni (kivétel szív) - nem feltétlenül azonos szervek metszeteivel • Képernyő teteje (transducer-bőr kontakt) • Képernyő alja (transducer-bőr kontaktól elfele) • Saggitalis, horizontalis sík: – bal = cranialis, jobb = caudalis
• Transversalis sík: – állat bal oldala: bal = ventralis, jobb = dorsalis – állat jobb oldala: bal = dorsalis, jobb = ventralis
UH-vizsgálati síkok, orientáció saggitalis, horizontalis sík
UH-vizsgálati síkok, orientáció transversalis sík
UH-vizsgálat előkészítése • Koplaltatás (vizsgálat előtt néhány óra, egy nap) • Közepesen telt húgyhólyag • Tömött vagy hosszú szőrű állatok esetében szőrnyírás • Ultrahang gél (alkohol, folyadék) • Nyugtatás (nagyon ritkán)
Az állatok előkészítése • Szőrnyírás (elektromos szőrnyíró) – Naponta többször tisztítás (kefe) – Naponta 1x olajozás – Éleztetés
• Ultrahang gél, fertőtlenítő
Állatok rögzítése hasi UH
Állatok rögzítése hasi UH
Állatok rögzítése hasi UH
Állatok rögzítése hasi UH
Állatok rögzítése hasi UH
Állatorvosi UH-vizsgálat • • • • • • •
A hasüreg vizsgálata A mellüreg és a szív vizsgálata A felületes lágyrészek, nyak és a herék vizsgálata A nyak és a végtagok ereinek vizsgálata A szemek, az agyvelő és a gerincvelő vizsgálata Izmok, ínak, izületek, csonttörések vizsgálata Endoszonográfia
Hasi UH-vizsgálat • Áttekintő (teljes hasi): – Máj, lép, vesék, húgyhólyag, petefészkek-méh vagy prosztata, gyomor-bél csatorna, pancreas tájék, hasi nyirokcsomók, hasi kóros képlet-folyadék, rekesz előtti terület (folyadék-kóros képlet a mellüregben)
• Szülészeti vizsgálat: méh, petefészkek • Célzott: áttekintő + egyes szervek pl. gyomorbél csatorna, erek (keringés vizsgálatok), mellékvesék részletes vizsgálata • Kontroll
