Непоглощенная часть ультразвука может быть рассеяна или отражена тканями назад к датчику в виде эха. Ультразвуковое изображение реконструируется из той части энергии колебаний, которая отражается от каждой поверхности или границы тканей. Количество отраженной энергии зависит от характеристик ткани, ее акустического сопротивления, частоты луча, ориентации отражающей поверхности по отношению к направленности ультразвукового конуса, так же как и от структуры и свойств границы в сравнении с длиной волны используемого луча. Ультразвук отражается от ровной поверхности так же, как и свет от ровной металлической поверхности; угол отражения равен углу падения. От поверхности,разделяющей мягкую ткань и воздух, отражается практически вся энергия, из-за чего совершенно невозможно обследовать легкие. Ультразвук крайне мало отражается от границы между двумя тканями с примерно одинаковым уровнем акустического сопротивления. Энергия колебаний рассеивается во всех направлениях, но особенно на поверхностях с «шероховатой » в сравнении с длиной волны структурой. Трудно визуализировать также наклоненные поверхности тканей. Ультразвуковые волны используются не только для формирования секционных изображений, но и для измерения скорости кровотока: допплеровская сонография или флуометрия. Это основано на допплеровском эффекте, согласно которому существует разница между частотой генерируемого датчиком ультразвука и частотой отраженного от движущихся эритроцитов и принятого эха. Допплеровский частотный сдвиг прямо пропорционален скорости кровотока. Допплеровский датчик может работать в двух режимах: постоянноволновом (CW) или импульсном (PD).В постоянноволновом режиме допплеровский датчик имеет два отдельных кристалла: один — непрерывно излучает ультразвук, другой — принимает эхо. Данный подход позволяет измерять очень большие скорости. Происходит одновременное измерение скоростей на большом диапазоне глубин и невозможно селективно измерить скорость на определенной, заранее заданной глубине. В импульсном режиме один кристалл излучает и принимает ультразвук, который испускается короткими импульсами, а эхо регистрируется в периоды ожидания между передачами импульсов. Интервал времени между передачей импульса и приемом эха определяет глубину, на которой измеряются скорости. Импульсный допплер позволяет измерять скорости потоков в очень малых объемах·, но не позволяет измерять очень большие скорости, как при использовании постоянноволнового допплера. Существуют дуплексные сканеры, объединяющие в себе ультрасонографию в режиме реального времени и импульсную допплеровскую сонографию. При дуплексном сканировании направление допплеровского луча накладывается на секционное изображение в В-режиме. Дальнейшее развитие дуплексного сканирования — цветная визуализация кровотока. Неподвижные ткани визуализируются оттенками серой шкалы, а сосуды - оттенками голубого, красного, желтого, зеленого цветов, в зависимости от скорости и направления потока. Такое цветное изображение дает хорошее представление о наличии различных сосудов и потоков крови, но количественная информация менее точная, чем при постоянноволновом или импульсном допплеровском исследовании. Поэтому цветная визуализация кровотока всегда комбинируется с импульсной допплеровской сонографией, и цветное изображение используют как хорошее подспорье при выборе контрольного объема для импульсного допплеровского режима. В онкологической практике ультразвуковое исследование применяется очень широко для определения распространенности опухолевого процесса. Это безвредный неинвазивный метод, который может дать достаточную информацию о состоянии первичной опухоли и окружающих тканей, вовлечении в патологический процесс лимфатических узлов, поражении висцеральных органов, наличии жидкости в брюшной и плевральной полостях. Метод информативен при исследовании мягкотканных образований. Ультразвуковое исследование молочных желез помогает изучить ситуацию с неясными нарушениями при физикальном исследовании или при маммографии. Неоспоримо преимущество ультразвука перед маммографией у молодых женщин (до 30 лет), имеющих плотные структуры железы, при локализации опухоли молочной железы вблизи грудной клетки, оценке силиконовых имплантатов. Кроме того, возможно выполнение тонкоигольной аспирационной биопсии под УЗ-контролем с прямым визуальным наблюдением в режиме реального времени не только новообразовблизи крупных сосудов и других жизненно важных органов.
Рентгенодиагностическая техника постоянно совершенствуется. В последнее время отмечается бурное развитие и внедрение в клиническую практику цифровых технологий.
Компьютерная томография, ультрасонография и магниторезонансная томография считаются цифровыми технологиями, поскольку в них аналоговая ответная реакция (электрический ток) преобразуется в цифровую форму. Цифровые технологии, применяемые для проекционных рентгеновских методик, называются цифровой рентгенографией.
Истинное цифровое изображение при цифровой проекционной рентгеновской визуализации представлено в виде цифровой матрицы, т.е. в виде числовых строк и колонок, которые отражают интенсивность света, испускаемого флюоресцентным экраном. Для показа изображения цифровая матрица трансформируется в матрицу видимых элементов изображения — пикселов. Каждому пикселу, в соответствии со значением цифровой матрицы, присваивается один из оттенков серой шкалы.
Альтернативная цифровая технология — оцифровка аналоговых видеосигналов, поступающих с телевизионной камеры в системе рентгеновское изображение—усилитель—телевизионная система.
Изображения в цифровой форме можно преобразовать и представить на экране или на фотопленке. Существует возможность выполнения ряда определенных манипуляций с цифровыми изображениями для увеличения информационного содержания и улучшения их качества: изменение уровней яркости (контрастности), усиление контуров и выравнивание неоднородностей в однородной структуре, изменение размеров изображений, вычисление расстояний, площадей и объемов, измерение интенсивностей пикселов. Из изображения можно вычесть участки определенной плотности, например, костные структуры при субтракционной (дигитальной) ангиографии. С появлением цифровой маммографии появилась возможность для стереотаксической биопсии с получением изображения
практически в режиме реального времени. Цифровые изображения можно передать через компьютерную сеть, телефон и спутник, архивировать в цифровой форме на рабочих станциях и на дисках.

Вернуться к началу статьи