6. Интенсивность колебаний — определяется количеством энергии, проходящей за одну секунду через один квадратный сантиметр площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения
ультразвукового луча. Измеряется в ваттах на квадратный сантиметр (Вт/см2). В медицинской
диагностической аппаратуре мощность равна 0,005—0,250 Вт/см2.
7. Отражение ультразвука — способность ультразвуковых волн отражаться от границы двух сред с различным акустическим сопротивлением.
В однородной среде ультразвуковые волны распространяются прямолинейно. Достигнув границы с другой средой, акустической сопротивление которой отличается от первой среды даже на 1%, часть энергии перейдет во вторую среду, а часть отразится от границы раздела сред. Чем выше различие в акустическом сопротивлении двух сред, тем больше величина отраженной энергии.
Получение ультразвука
Физической основой генерирования и регистрации ультразвука является прямой и непрямой пьезоэлектрический эффект.
Пьезоэлектрические преобразователи изготавливают из монокристаллов кварца, сульфата магния или синтетических пьезоматериалов. При воздействии на пьезоэлектрический кристалл электрическим потенциалом кристалл начинает сжиматься и растягиваться. Это сопровождается возникновением ультразвуковых колебаний, частота которых зависит от частоты приложенного к кристаллу переменного электрического поля. Таким образом, обратный пьезоэлектрический эффект лежит в основе генерирования ультразвуковых волн пьезоэлектрическим кристаллом. Но пьезоэлектрический кристалл является не только источником ультразвуковых волн, но и приемником ультразвуковых волн. При этом прием ультразвука основан на прямом пьезоэлектрическом эффект, это значит, что при воздействии на пьезоэлектрический кристалл отраженных ультразвуковых волн на гранях кристалла возникает электрический заряд, который регистрируется и расшифровывается с помощью компьютера, вмонтированного в УЗИ-прибор.
Пьезоэлектрические преобразователи (тарнсдюссеры) — большинства УЗИ-прибров работают в импульсном режиме, генерируя 1000-1500 имп./сек. При чем в режиме генерации трансдюссер работает лишь 0,1% времени цикла, тогда как в режиме приема — 99,9%. Пациент при этом получает минимум облучения.
Главный параметр УЗИ-аппаратов — разрешающая способность, т.е. то минимальное расстояние между двумя объектами, при котором они регистрируются на экране как две отдельные структуры. Различают:
1.Осевая разрешающая способность — способность различать объекты, расположенные вдоль оси ультразвукового луча. Зависит от частоты и длины волны: чем выше частота и меньше длина волны, тем осевая разрешающая способность выше.
2.Латеральная разрешающая способность — способность различать объекты, расположенные перпендикулярно оси центрального луча. Зависит от ширины (или фокусировки) ультразвукового луча.
Принципы работы УЗИ-аппаратов
Работа УЗИ-диагностических аппаратов основана на способности УЗИ-волн отражаться от границы двух сред с различной акустической плотностью с последующей регистрацией отраженного сигнала. Датчик — трансдюссер - генерирует ультразвуковые волны, которые отражаются от исследуемого объекта, возвращаются к датчику в виде отраженных эхо-сигналов и поступают в компьютер прибора, где происходит обработка информации с последующей передачей на экран монитора УЗИ-аппарата.
Существует два основных режима работы УЗИ-приборов:
М-метод (Motion — движение) — является разновидностью одномерной эхографии, при этом по горизонтальной оси откладывается время, а по вертикальной — расстояние между датчиком и исследуемым объектом.
В-метод (Bridhtness — яркость) — режим двухмерного сканирования в реальном масштабе времени. Это позволяет наблюдать движущиеся структуры — работу клапанов, сокращение левого желудочка.
Артефакты — это появление на изображении несуществующих структур; отсутствие существующих структур; неправильное расположение структур; неправильная яркость структур; неправильное очертание структур; неправильные размеры структур;
51
Биологическое действие ультразвука и безопасность
Распространение ультразвуковых волн в тканях человека может приводить к появлению термических, физико-химических и механических эффектов. В зависимости от частоты, интенсивности и экспозиции ультразвуковые волны могут быть безвредными (диагностический ультразвук), оказывать лечебное воздействие (терапевтические дозы) или вызывать патологические изменения в органах и тканях (повреждающие дозы).
При прохождении ультразвуковых волн через ткани, часть акустической энергии может переходить в тепловую, при этом скорость теплообразования прямо пропорциональна мощности ультразвуковых волн и коэффициенту поглощения ультразвука тканями.
В диагностике используются ультразвуковые волны мощностью 20-30 мВт/см2 которые практически не
оказывают термического воздействия. Терапевтические дозы ультразвука (0,1 - 3 Вт/см2) осуществляют нагрев тканей, но не оказывают разрушающего воздействия. Повреждающим действием обладает ультразвук
мощность более 4 Вт/см2, приводящий к нагреву и разрушению тканей в результате эффекта кавитации. Сущность эффекта кавитации заключается в том, что под воздействием ультразвуковых колебаний большой
мощности и частоты возникает значительное увеличение скорости и амплитуды колебаний частиц среды; в результате в фазе разряжения в биологических средах происходит образование пузырьков газа. В фазе сжатия пузырьки исчезают, что сопровождается гидравлическими ударами и повышением температуры, приводящими к разрушению тканей.
Ультразвук высокой интенсивности может приводить к возникновению физико-химических эффектов: распаду белковых молекул на отдельные фрагменты, нарушению устойчивости белков к действию ферментов, изменению pH среды, нарушению процессов поляризации и деполяризации клеточных мембран.
Врезультате многолетних клинических наблюдений не выявлено какого-либо отрицательного воздействия диагностических доз ультразвука на биологические объекты, однако некоторые исследования рекомендуют не проводить ультразвуковых исследований без особой необходимости.
В1993 г. Американский институт ультразвука сделал следующее заявление: “Никогда не сообщалось о подтвержденных биологических эффектах у пациентов или, лиц работающих на приборе, вызванных облучением ультразвуком, интенсивность которого типична для современных ультразвуковых диагностических установок. Хотя существует возможность, что такие биологические эффекты могут быть выявлены в будущем, современные данные указывают, что польза для больного при благоразумном использовании диагностического ультразвука перевешивает потенциальный риск, если таковой вообще существует”.
Методика визуализации сердца
Стандартные ЭхоКГ позиции это не стандартные положения ультразвукового датчика, а стандартные изображения структур сердца. Виды стандартных ЭхоКГ позиций
1.Парастернальный доступ:
1.1Длинная ось ЛЖ. Ориентиры: а) максимальное раскрытие митрального клапана, аортальный клапан; б) максимальное раскрытие аортального клапана, митральный клапан;
1.2Короткая ось аортального клапана. Ориентиры: Круглое сечение корня аорты, аортальный, трехстворчатые клапаны
1.3Короткая ось ЛЖ на уровне митрального клапана. Ориентиры: Митральный клапан, межжелудочковая перегородка
1.4Короткая ось ЛЖ на уровне папиллярных линий. Ориентиры: Папиллярные мышцы, межжелудочковая перегорока
2.Апикальный доступ:
2.1Четырехкамерная позиция. Ориентиры: Верхушка ЛЖ, межжелудочковая перегородка, митральный, трехстворчатый клапаны
2.2Пятикамерная позиция. Ориентиры: Верхушка ЛЖ, межжелудочковая перегородка, митральный, трехстворчатый клапаны
52
2.3 Двухкамерная позиция. Ориентиры: Верхушка ЛЖ, митральный клапан, отсутствие структур правых отделов сердца
Новые направления в ультразвуковой диагностике
1.Трехмерная эхография
2.Совершенствование допплеровских методик, в т.ч. энергетического допплера
3.Концепция применения ультразвуковых контрастов
4.Внутриполостная эхография с использованием ультратонких датчиков
5.Компьютерная обработка изображений с целью объективизации полученной информации.
53
СХЕМА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БОЛЬНЫХ С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА
Болезни желудочно-кишечного тракта представляют собой обширный раздел клиники внутренних болезней. Основные и широко распространенные заболевания органов пищеварения — язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, гастриты и колиты. Достаточно сказать, что только язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки страдают до 8-10% всего мужского населения развитых стран, таких как США, Великобритания, Франция. При этом, несмотря на проведение широких социальных и медицинских мероприятий не отмечается тенденции к снижению этих заболеваний.
Болезни органов пищеварения можно подразделить на заболевания полости рта, пищевода, желудка и кишечника. Болезни полости рта относятся к компетенции врача стоматолога и мы их рассматривать не будем.
Из заболеваний пищевода терапевту наиболее часто приходится сталкиваться с эзофагитами — воспалением слизистой оболочки пищевода различной этиологии. Кроме того, терапевт в своей практике встречается с опухолями пищевода и с функциональными расстройствами нервной регуляции пищевода. Нередко наблюдаются и случаи химических ожогов пищевода крепкими щелочами и кислотами.
Из болезней желудка наиболее часты гастриты — воспаление слизистой оболочки желудка, которые могут быть острыми и хроническими. Второе место по частоте поражения занимает язвенная болезнь. Это хроническое заболевание желудка, в основе которого лежит изъязвление слизистой оболочки желудка или двенадцатиперстной кишки. Нередко врачу-терапевту первому приходится диагностировать рак желудка.
Среди заболеваний кишечника наиболее часто встречаются энтериты и колиты. Энтерит — воспаление тонкого кишечника, колит — воспаление толстого кишечника. В некоторых случаях имеет место одновременное поражение тонкого и толстого кишечника. В этих случаях говорят о так называемом энтероколите.
Симптоматология заболеваний пищевода
Дисфагия (dysphagia) — нарушение акта глотания. Этот симптом часто наблюдается при заболеваниях пищевода. Больной ощущает задержку прохождения пищевого комка. Чаще такая задержка наблюдается при употреблении плотной пищи. Нередко при этом больные отмечают и появление болей. Если дисфагия развилась на фоне опухоли или ожога пищевода, т.е. на фоне органического поражения пищевода, то в этом случае дисфагия носит стойкий характер и прогрессирует. Больные отмечают, что для улучшения глотания они вынуждены припивать во время еды. Однако, по мере прогрессирования процесса, они уже не могут принимать плотную пищу и вынуждены переходить на жидкие каши, супы. Иногда дисфагия может развиваться внезапно при ожогах пищевода кислотами, щелочами. Следует помнить, что дисфагия может быть связана с функциональными расстройствами (с нарушением функций пищевода).
При дисфагии функционального генеза боли, как правило, отсутствуют, больные отмечают поперхивание пищей, попадание пищи в гортань, нос. Функциональная дисфагия чаще встречается в молодом возрасте, особенно при эмоциональном возбуждении. Для нее характерно то, что больные отмечают свободное глотание плотной пищи и затруднение при глотании жидкой пищи.
Боль — одна из жалоб при заболеваниях пищевода. Она наблюдается при воспалительных заболеваниях пищевода и при ожогах, при раке пищевода. Обычно боль наблюдается на всем протяжении пищевода, усиливается в процессе глотания, сохраняется и в покое. Иррадиация болей в межлопаточное пространство. При расширении пищевода боли носят тупой характер.
Пищеводная рвота связана с застоем пищи в пищеводе. Особенность ее в том, что она возникает без предшествующей тошноты, а также без участия мускулатуры желудка и брюшного пресса. Содержимое пищевода выталкивается при сокращении его стенок, а иногда пассивно вытекает при наклонах больного или когда он ложится. Рвотные массы состоят из непереваренной пищи, они не содержат ни соляной кислоты, ни пепсина.
Срыгивание — возвращение части принятой пищи обратно в полость рта. Чаще наблюдается у невротиков или при спазме кардиального отдела желудка.
Частым симптомом при заболеваниях пищевода являются повышенное слюноотделение или
слюнотечение.
54
Изжога (pirosis) — своеобразное, болезненное, жгучее ощущение за грудиной. Возникает в результате забрасывания желудочного содержимого в нижний отдел пищевода через зияющую кардиальную часть. Если забрасывание желудочного содержимого происходит часто, то может развиться рефлюкс-эзофагит.
Пищеводное кровотечение часто наблюдается из варикозно расширенных вен, у больных циррозом печени или с подпеченочным портальным блоком. Кровотечение может наблюдаться и при опухолевом поражении пищевода, при грыжах пищеводного отверстия диафрагмы. Иногда в результате сильной рвоты может наступить надрыв слизистой оболочки и это также может привести к кровотечению (синдром Мэллори-Вейса).
Общий осмотр больного при заболеваниях пищевода
Прежде всего обращает на себя внимание истощение больных, особенно в том случае, если имеется органическое поражение пищевода. Из инструментальных методов большое значение придается рентгенологическому и эндоскопическому исследованию. Однако следует помнить, что рентгенологическое исследование всегда должно предшествовать другим методам. Эзофагоскопия, особенно в сочетании с прицельной биопсией, часто имеют решающее значение для распознавания опухолей пищевода.
Семиотика заболеваний желудка
Расстройство основных функций желудка ведет к возникновению характерных симптомов, объединяемых в так называемый диспепсический синдром. Диспепсический синдром объединяет такие признаки, как извращение вкуса, отрыжка, изжога, тошнота и рвота.
Извращение вкуса. Часто наблюдается при заболеваниях желудка. Больные отмечают неприятный вкус во рту или притупление вкусовых ощущений. При притуплении вкусовых ощущений у больных как правило находят обложенный язык. Налет различного характера образуется в результате набухания, отмирания эпителия. Толстый слой слущенного эпителия затрудняет доступ вкусовых веществ к вкусовым сосочкам языка, вследствие чего еда кажется безвкусной. Эти признаки могут наблюдаться при острых и хронических гастритах.
Изменение аппетита. Аппетит — очень важный фактор, регулирующий прием пищи. Работы И.П. Павлова наглядно выявили и объяснили могущественное влияние аппетита на слюнотечение, секрецию желудка, на его двигательную функцию. Нарушение аппетита наблюдается при многих заболеваниях желудочно-кишечного тракта, интоксикациях. Однако снижение аппетита, реже повышение его могут быть и центрального происхождения, т.е. эти изменения происходят под влиянием импульсов, идущих из ЦНС. Это может быть при неврозах, психозах и при органических поражениях головного мозга. От потери аппетита следует отличать отказ больного от еды из-за болей, наступающих после еды или по другим причинам. Например, если больной решил уменьшить свою избыточную массу тела. Полная потеря аппетита — анорексия — наблюдается при остром гастрите и при раке желудка. Уменьшение аппетита наблюдается при хронических гастритах. Больные с гиперсекрецией желудочного сока нередко испытывают частую потребность в еде. Частый прием пищи уменьшает в этих случаях болевые ощущения.
Извращение аппетита. При некоторых заболеваниях наблюдается избирательное отношение к пище. Например, при хронических гастритах, при раке желудка больные нередко отмечают отвращение к мясу, к жирной пище.
Усиленная жажда (polydipsia). Этот симптом встречается не часто. Потребность в приеме большого количества жидкости может наблюдаться при гиперсекреции и при рвоте. В первом случае идет разбавление кислого желудочного содержимого, во втором (т.е. при рвоте) — жажда вызывается обезвоживанием организма.
Отрыжка (eructatio —отрыжка воздухом, regurgitatio —отрыжка пищей). Под отрыжкой обычно понимают два явления:
?Внезапное, а иногда и звучное выхождение через рот воздуха, скопившегося в желудке или пищеводе, это отрыжка воздухом.
?Выход в рот небольшой части желудочного содержимого — это отрыжка пищей.
Механизм отрыжки сводится к сокращению мускулатуры желудка при открытом кардиальном отверстии. Отрыжка воздухом может быть следствием заглатывания атмосферного воздуха. В этих случаях отрыжка громкая и наблюдается при психоневрозах. Чаще же отрыжка воздухом является следствием образования газов в желудке при ненормальном брожении желудочного содержимого.
55