Дополнительные методики УЗИ опорно-двигательного аппарата
Ряд методик УЗИ и приложений, предусмотренных в некоторых УЗ-сканерах, могут расширить возможности сканирования и диагностики. К одному из таких методов относится сложносоставное многолучевое сканирование (компаундинг).
При сложносоставном многолучевом сканировании, в отличие от стандартного УЗИ, несколько УЗ-лучей направляются на объект под разными углами; на основе полученной информации создается единое изображение. Метод улучшает пространственное разрешение при отображении ткани на плоскости, но увеличивает сглаженность изображения и вероятность смазывания его в движении, что обусловлено суммацией кадров (рис. 1). Артефакт, создаваемый инородным телом, может при сложносоставном многолучевом сканировании меняться, что может повлиять на возможность его визуализации.
Рисунок 1. Сложносоставное многолучевое сканирование. Эхограммы сухожилия надостной мышцы без применения сложносоставного многолучевого сканирования (А) и с его применением (В). В варианте В наблюдается «сглаживание» изображения.
Еще одна методика УЗИ - гармоническая визуализация. В отличие от стандартного УЗИ, при котором для создания изображения используются только базовые колебания, при гармонической визуализации изображение создается на основе гармонических частотных колебаний, или вторых гармоник, генерируемых тканями при прохождении через них УЗ-сигнала. Эта методика облегчает исследование глубоко расположенных структур, а также визуализацию поверхностей суставов и сухожилий.
Методика также помогает более четко визуализировать границы новообразований в мягких тканях (рис. 2) или жидкости, скопившейся в месте разрыва сухожилия (рис. 3). К недостаткам гармонической визуализации относится ситуация, когда участки пониженной эхогенности при тендинозе могут казаться более гипо-эхогенными, что часто приводит к ложному диагностированию разрыва сухожилия.
Рисунок 2. Гармоническая визуализация. УЗИ рецидивирующей гигантоклеточной опухоли (головки стрелок) без применения гармонической визуализации (А) и с ее применением (В). В варианте В новообразование имеет более четкие границы. Обратите внимание на эффект дистального псевдоусиления сигнала.
Рисунок 3. Гармоническая визуализация. Эхограмма сухожилия надостной мышцы в продольной проекции (стрелки) при полном его разрыве без применения гармонической визуализации (А) и с ее применением (В). В варианте В ретракция культи сухожилия визуализируется четче (стрелка слева), поскольку жидкость, заполняющая место разрыва, имеет меньшую эхогенность.
В некоторых УЗ-сканерах предусмотрена еще одна эффективная методика: панорамное сканирование. Построение изображения основывается на суммации информации, полученной в результате сканирования в режиме реального времени. Этот режим позволяет визуализировать, например, мышцу на всем ее протяжении от места начала до места прикрепления; эффект очевиден при исследовании крупных патологических образований и процессов (опухолей, разрывов сухожилий и т.д.), метод повышает эффективность отображения и передачи УЗ-данных (рис. 4 и 5).
Рисунок 4. Режим панорамного сканирования. Эхограмма ахиллова сухожилия в продольном сечении с признаками тендиноза: утолщением и снижением эхогенности сухожилия (незакрашенные стрелки) и подсухожильного пяточного бурсита (изогнутая стрелка). Обратите внимание на нормальную толщину ахиллова сухожилия проксимальнее очага поражения (головки стрелок). С — пяточная кость.
Рисунок 5. Режим панорамного сканирования. Эхограмма липомы на всем ее протяжении (область между стрелками).
Альтернативой режиму панорамного сканирования, предусмотренному на некоторых УЗ-сканерах, может служить функция разделения экрана, которая позволяет совместить на экране монитора два изображения, что в 2 раза расширяет поле зрения.
Некоторые методики УЗИ появились относительно недавно, и сфера их практического применения в диагностике опорно-двигательного аппарата до конца еще не определена. Одна из таких методик - УЗИ с трехмерной реконструкцией изображения, позволяющая получать объемную информацию (в автоматическом или ручном режиме) и, таким образом, реконструировать изображение в любой плоскости (рис. 6).
Рисунок 6. УЗИ с трехмерной реконструкцией изображения. Эхограмма неоднородной саркомы бедра (головки стрелок) при реконструкции УЗ-изображения во фронтальной плоскости.
Эта методика применяется для точной топической диагностики разрывов вращательной манжеты плеча и определения объема таких образований, как опухоль или гипертрофия синовиальной оболочки. К дополнительным методикам относится также гибридная технология фьюжн, основанная на совмещении УЗИ в реальном времени с данными компьютерной томографии (КТ) или МРТ; методика применяется для контроля положения иглы при пункциях крестцово-подвздошного сочленения. И, наконец, существует еще одна методика - УЗ-эластография, которая используется для определения эластичности тканей.
Три разновидности УЗ-эластографии включают компрессионную эластографию (давление оказывается вручную), эластографию сдвиговой волной (используется направленная сдвиговая волна) и транзиентную УЗ-эластографию (применяются короткие пульсовые колебания). При компрессионной эластографии мануальная компрессия датчиком на подлежащие ткани создает внутреннюю деформацию подлежащих тканей и их смещение. Более плотные ткани смещаются меньше, при этом они окрашены на сонограмме синим цветом, а более мягкие ткани отображаются красным цветом* (рис. 7).
Рисунок 7. УЗ-эластография: гранулема инородного тела. Эхограмма общего сухожилия разгибателей в области локтевого сустава. В зоне шовного материала визуализируется гранулема (объемное образование ниже белой стрелки, окрашенное синим цветом). Обратите внимание на то, что плотные ткани отображаются синим цветом, а мягкие ткани - красным.
При диагностике опорнодвигательного аппарата неизмененное сухожилие окрашивается синим цветом, в то время как очаги тендинопатии, например ахиллова сухожилия или общего сухожилия разгибателей, проходящего в области локтя, отображаются красным цветом. Эластография сдвиговой волной и транзиентная эластография позволяют измерять скорость распространения боковой волны для определения эластичности ткани. Преимущества метода заключаются в меньшей операторозависимости и в возможности получения качественных и количественных данных.
P.S. *Выбор цвета может меняться соответственно настройкам УЗ-сканера.
а) Цветовое и энергетическое допплеровское картирование. В большинстве УЗ-сканеров предусмотрены режимы цветового и энергетического допплеровского исследования с возможностью спектрального анализа. Данная методика позволяет определить направление кровотока на основе допплеровского эффекта, заключающегося в изменении частоты звуковых колебаний в зависимости от того, удаляется объект от датчика или приближается к нему. При цветовом допплеровском картировании (ЦДК) цветное изображение кровотока накладывается на серошкальное изображение, при этом два цвета, красный и синий, обозначают потоки, направленные к датчику и от него (рис. 8). Импульсно-волновая допплерография позволяет получить стандартную эхограмму и допплеровский спектр (рис. 9В и С).
Рисунок 8. ЦДК: шваннома. На эхограмме представлена гипоэхогенная шваннома периферического нерва с усилением васкуляризации в режиме ЦДК.
Рисунок 9. Тромбоз лучевой артерии. А. На эхограмме представлена лучевая артерия (головки стрелок) в продольной проекции на уровне запястья с гипоэхогенным тромбом в просвете и ослабленным кровотоком в режиме ЦДК. В и С. Эхограммы в режиме импульсно-волновой допплерографии демонстрируют отсутствие артериального кровотока на уровне тромба (В) и его восстановление из глубокой ладонной дуги (С).
Оптимизация настроек при допплеровском исследовании включает ряд важных моментов. Эффективно сужение апертуры и увеличение частоты кадров. Когда частота сигнала движущихся элементов крови превышает максимальную частоту воспринимаемого без искажения сигнала (при превышении предела Найквиста), возникает элайзинг-эффект, который приводит к ошибочному определению скорости и направления потока. Для устранения этого артефакта можно повысить частоту генерируемых импульсов, снизить частоту УЗ-волн или изменить угол падения УЗ-луча по отношению к вектору кровотока.
Энергетическое допплеровское картирование (ЭДК) - еще одна методика цветовой допплерографии, которая при исследовании кровотока превосходит по чувствительности ЦДК, хотя возможности конкретных моделей УЗ-сканеров значительно разнятся. Метод позволяет визуализировать более мелкие сосуды и медленный кровоток. В отличие от ЦДК, ЭДК обеспечивает отображение потока крови в одном цвете независимо от его направления (рис. 10), но крайне чувствительно к движению датчика, при котором возникают артефакты «шума». Необходимо правильно настроить усиление цветового сигнала: если оно завышено, появление этого артефакта предотвращается его снижением, а при слишком низком его значении, наоборот, может наблюдаться эффект ложного отсутствия кровотока.
Рисунок 10. ЭДК: шваннома. На эхограмме шванномы периферического нерва определяется усиление кровотока в режиме ЭДК.
Усиление кровотока в режимах ЦДК и ЭДК может определяться при повышении перфузии, воспалении и развитии неоваскуляризации. ЦДК и ЭДК применяются при исследованиях мягких тканей для подтверждения того, что анэхогенное трубчатое образование представляет собой кровеносный сосуд. При наличии объемного образования ускорение кровотока может свидетельствовать о неоваскуляризации, что может быть связано со злокачественностью процесса (рис. 11). Чаще отсутствие в опухоли кровотока говорит в пользу ее доброкачественности, в то время как при злокачественной опухоли обычно наблюдается усиление и хаотичность васкуляризации, хотя эти признаки неспецифичны.
Рисунок 11. ЭДК: В-клеточная лимфома. Эхограмма демонстрирует усиление кровотока в гипоэхогенном лимфоузле при лимфоме (головки стрелок). Обратите внимание на эффект дистального псевдоусиления эхосигнала.
При увеличении поверхностных лимфатических узлов отсутствие кровотока или хилусный тип кровотока свидетельствуют в пользу доброкачественной гиперплазии, а хаотичный, периферический или смешанный тип кровотока - в пользу злокачественного процесса. Методики ЦДК и ЭДК позволяют также дифференцировать жидкостные образования от опухоли или синовита. В первом случае кровоток внутри образования отсутствует, а в последнем может регистрироваться усиленный кровоток. Определяемое в режиме ЦДК/ЭДК снижение кровотока при лечении артрита свидетельствует о положительной динамике. Этот режим имеет также большое значение для предотвращения ранений крупных сосудов во время биопсии.
б) Динамическое ультразвуковое исследование. УЗИ по сравнению с другими статическими лучевыми методами, такими как традиционная рентгенография, КТ и стандартная МРТ, обладает значительным преимуществом - позволяет провести динамическое исследование в режиме реального времени. Ход исследования напрямую определяется анамнезом, симптоматикой и данными физикального обследования. Независимо от алгоритма визуализации сустава каждый этап исследования требует прицельного сканирования участков, в которых выявлена локальная болезненность или иные симптомы. В ходе проведения исследования при компрессии датчиком пациент может сообщать о болевых ощущениях и других симптомах. При обнаружении пальпируемого патологического образования УЗИ позволяет провести прицельный осмотр и подтвердить наличие патологии в этом участке.
Дополнительные сведения можно получить при дозированной компрессии мягкотканных образований; липомы часто имеют податливую и мягкую консистенцию (см. видео ниже).
При разрыве вращательной манжеты плеча компрессия помогает выявить ее истончение, связанное с полным разрывом. При исследовании периферических нервов компрессия датчиком зоны ущемления нерва помогает воспроизвести симптомы и направить исследование в нужное русло. Компрессия датчиком в проекции ампутационной невромы позволяет подтвердить, что именно она вызывает симптоматику. При подозрении на наличие скопления неоднородной жидкости дозированная компрессия вызывает движение взвеси и перемещение жидкости что указывает на жидкостный характер образования. При гипертрофии синовиальной оболочки, наоборот, наблюдается незначительная компрессия без внутреннего смещения эхосигналов, а режим ПДК/ЭДК позволяет выявить наличие кровотока.
Динамическое УЗИ играет важную роль в диагностике полных разрывов мышц, сухожилий и связок. При подозрении на полный разрыв мышцы или сухожилия необходима визуализация мышечно-сухожильного комплекса в продольном сечении во время активного или пассивного сокращения. Выявление в зоне разрыва свободных концов мышцы или сухожилия, удаляющихся друг от друга во время описанной пробы в движении, свидетельствует о полном разрыве. При разрыве связки можно провести пробу с нагрузкой на сустав, одновременно визуализируя поврежденную связку в продольном сечении с целью выявления зоны ее разрыва или расхождения суставных поверхностей. Одним из примеров является исследование с вальгусной нагрузкой на локтевой сустав при диагностике разрыва локтевой коллатеральной связки.
И, наконец, еще одним показанием к динамическому УЗИ являются состояния, проявляющиеся только при движении или при определенном положении конечности. К подобным примерам можно отнести исследование длинной головки сухожилия двуглавой мышцы плеча при подвывихе или вывихе с наружной ротацией плеча, при синдромах щелкающего локтевого нерва и щелкающего сухожилия трехглавой мышцы плеча при сгибании локтевого сустава, щелкающих сухожилий малоберцовых мышц при разгибании стопы с ее эверсией, а также при синдроме щелкающего тазобедренного сустава. Для диагностики мышечной грыжи часто требуется сокращение мышцы. Динамическое УЗИ в сочетании с пробой Вальсальвы является основой диагностики паховой грыжи. При наличии жалоб, связанных с каким-либо конкретным движением или положением, датчик можно поместить на подозрительную область и попросить пациента повторить движение, чтобы снова воспроизвести симптом.
Видео сдавливаемость липомы при УЗИ (на английском)
