<<
>>

Допплеровский «мерцающий артефакт» (twinkling- artifact)

Первые наблюдения цветового окрашивания при сканировании объек­тов с высокой отражающей способностью начали появляться более 10 лет на­зад. В частности, Gooding G.A. et al. (1991) зарегистрировали цветовое окра­шивание акустической тени за металлической клипсой, наложенной на сон­

ную артерию.

Подробное описание данного феномена было дано Rahmouni A. et al. (1996 г.), где вышеописанный артефакт впервые обозначался как «twinkling-artifact» или «twinkling sign».

«Мерцающий артефакт» (twinkling-artifact) определяется в режи­мах ЦДК, ЭДК, спектральном режиме, в режиме B-flow. Причины и ус­ловия его формирования окончательно не определены. На сегодняшний день возникновение артефакта объясняется случайным столкновением ультразвукового луча с множественными рассеянными рефлекторами, создающими неровную поверхность (интерфейс). Незначительные изме­нения указанного луча и повышение импульсной продолжительности результирующей при увеличении отражателей вызывают периодическое изменение (или сдвиг) результирующей, что приводит к формированию артефактного сигнала.

Таким образом, для возникновения «мерцающего артефакта» тре­буется ряд условий, среди которых основным является наличие объекта с высокими отражающими свойствами, представляющего собой границу раздела сред, где происходит взаимодействие ультразвуковых волн, и, как следствие, появление высокоамплитудных низкочастотных колеба­ний, воспринимаемых сканером как допплеровский сдвиг частоты.

В режиме ЦДК эффект характеризуется быстроизменяющейся цве­товой гаммой, представленной смешением красного и синего цветов (без перехода через базовую линию - черный цвет), позади структур, интен­сивно отражающих ультразвуковые волны (конкременты, внутриткане­вые кальцинаты, металлические объекты). В режиме ЭДК определяется монохромное цветовое окрашивание. В спектральном допплеровском режиме регистрируется спектр, представленный высокоамплитудными низкочастотными («параллельными») колебаниями, не имеющими вол­новой формы, и сопровождающийся специфическим звуковым сигналом («скрипом»), 1

В режиме B-flow характерной визуализацией артефакта является мерцающая линейная структура белого цвета за объектом, напоминающая артефакт «хвост кометы», наблюдаемый в В-режиме.

зз

К

Интенсивность определяемого цветового окрашивания может быть различной: от единичных неустойчивых цветовых сигналов (низкоинтен­сивное проявление эффекта) до выраженного устойчивого окрашивания поверхности конкремента, так и акустической тени за ним (высокоинтен­сивный эффект). Спектральные характеристики остаются неизменными независимо от степени выраженности допплеровского артефакта в режиме ЦДК и ЭДК.

Рис. 23. Экспериментальное ультразвуковое исследование мочевого конкремента. Режим ЦЦК. Визуализация «мерцающего артефакта» по по­верхности конкремента и в области акустической тени за ним (стрелка).

Ї /

4- | / 4**

-|/

4,

в— * -wr И *

Рис. 24. Ультразвуковое исследование пациента с уретеролитиазом. Конкремент в дистальном отделе правого мочеточника: а) режим B-flow. Ви­зуализация мерцающей линейной структуры белого цвета за камнем (стрелка); б) режим ЦЦК. Визуализация высокоинтенсивного «мерцающего артефакта» за конкрементом (стрелка).

В настоящее время проведенные исследования позволяют расцени­вать «мерцающий артефакт» как дополнительный эхографический признак конкрементов и внутритканевых кальцинатов, что повышает эффектив­ность ультразвуковых исследований в их диагностике. В связи с этим, к причинам возникновения данного эффекта и факторам, оказывающим влияние на его формирование, проявляется большой интерес.

Частота возникновения артефакта и интенсивность его проявлен ия зави­сит от ряда причин. Во-первых, влияние оказывает класс ультразвукового сканера. Значительно чаще артефакт определяется при использовании цифровых ультразвуковых приборов. В частности, по данным исследова­ний, проведенных Aytac S.K. и Ozcan Н. (1999) с использованием двух различных классов ультразвуковых сканеров (аналоговых и цифровых), было установлено, что при проведении обследований с использованием аналогового сканера эффект регистрируется в 39% случаев, цифровых технологий - в 96%.

Кроме того, визуализация артефакта зависит от аппаратных настро­ек. Изменение параметров сканирования не оказывает влияния на частоту визуализации эффекта, но влияет на его интенсивность. Наиболее сущест­венное влияние оказывают уровень мощности на передаче, усиление на приеме и величина допплеровской шкалы, отражающая PRF. Повышение уровня мощности на передаче и усиления на приеме вызывает увеличение насыщенности цветового сигнала.

Что касается влияния величины допплеровской шкалы, полученные исследователями данные противоречивы. По мнению Lee J.Y. et al. (2001) и Aytac S.К. et al. (1999) степень интенсивности не зависит от скоростного диапазона шкалы. Chelfouh N. et al. (1998), Лелюк В.Г. et al. (2003) счита­ют, что увеличение уровня допплеровской шкалы повышает выраженность эффекта. Rubaltelli L. et al. (2000) наблюдали максимальную насыщенность артефакта при минимальных значениях PRF.

По результатам проведенного нами исследования изменение уровня величины допплеровской шкалы имеет значение в низкоскоростном диа­пазоне (до 15-20 см/с), усиливая проявление артефакта в результате увели­чения значений PRF. Значимого влияния на ш.генсивность цветового окрашива­ния дальнейшее увеличение уровня допплеровской шкалы не оказывало.

Однако для более четкой визуализации «мерцающего артефакта» с целью диагностики конкрементов почек эффективным являє, ся повышени значении шкалы более 25-30 см/с, т.к. при низкоскоростном диапазоне per и< транш, эффекта затруднена из-за слияния артефак гного сигнала с цветовым кодированием в про­свете сосудов.

Факторами, влияющими на частоту формирования артефакта и его интенсивность являются химический состав отражающих объектов (кам­ней), их рентгеновская плотность и, в меньшей степени, поверхность.

По данным Chelfouh N. et al. (1998) и в результате проведенного на­ми исследования уринарных камней было чстановлено, что наибольшая выраженность «мерцающего артефакта» регистрировалась в том случае, если камень был представлен фосфатом кальция.

Отсутствие артефакта или слабое его проявление имело место при сканировании уратов. В слу­чае смешанных камней наличие и выраженность «мерцающего артефакта» находились в зависимости от преобладаю1 (его компонента.

В результате проведения экспериментального исследования (УЗИ и РКТ) с использованием желчных и мочевых конкрементов нами была вы­явлена зависимость «мерцающего артефакта» от рентгеновской плотности камней. Полученные данные свидетельствовали о том, что в конкрементах желчного лузыря с участками высокой плотности (плотность более + 40 ед.Н), соответствующих наличию в их составе солей кальция, артефакт регистрировался в большинстве наблюдений (85,7%). При отсутствии плотных участков, а, следовательно, солей кальция, артефактный сигнал чаще всего (63,6%) не наблюдался. Изучение мочевых камней показало, что конкременты с высокой и средней степенью интенсивности артефакта имеют достоверно большую плотность, чем камни со слабо выраженным эффектом.

Что касается поверхность объектов, данная характеристика не влия­ет на частоту формирования артефакта. Однако по данным Chelfouh N. et al. (1998), Лелюк В.Г. и соавт. (2003) отмечается большая интенсивность цветового окрашивания при неровной и бугристой поверхности исследуе­мых структур, чем при наличии ровного и гладкого отражателя. Получен­ные нами результаты не смогли однозначно подтвердить эти сведения, так как, несмотря на тенденцию к более частому выявлению выраженного ар­тефакта за объектами с неровной поверхностью, достоверной зависимости не получено.

Размеры изучаемых объектов, по мнению подавляющего большин­ства исследователей, не влияют ни на частоту формирования «мерцающе­го артефакта», ни на его интенсивность.

Регистрация артефакта в значительной мере зависит от расположе­ния конкрементов и внутритканевых кальцинатов. «Мерцающий арте­факт» возникает практически при любой их локализации (на сегодняшний день не получено сведений, указывающих на возможность формирования артефакта за кальцинатами печени и селезенки), хотя и имеет различную интенсивность.

Наиболее Часто эффект наблюдается и имеет высокую степень ин­тенсивности при исследовании кальцинатов предстательной железы и мо­чевых камней. В ряде случаев перемещение «мерцающего артефакта» по­зволяет определить гравитационную зависимость содержимого диверти­кулов почечных чашек при изменении положения тела пациента.

Рис. 25. )хограмма левой почки. Камені почки. Режим ІЩК. Регистрация вы­сокоинтенсивного «мерцающего артефакта» по поверхности конкремента н в области акустической тени (стрелка): а) уроиень шкалы 11 см/с. Визуализация артефакта за­труднена в резулы ате цветового кодирования в просвете сосудов; б) уровень установ­ленной шкалы 28 см/с. «Мерцающий артефакт» Определяется отчетливо.

а

Рис. 26. Ультразвуковое и компьютерно-томографическое исследова­ние пациента с желчекаменной болезнью. Камень желчного пузыря: а) эхо- грамма желчного пузыря. Режим ЦДК. Визуализация «мерцающего артефак­та» за конкрементом (стрелка); б) томограмма желчного пузыря. Визуализа­ция конкремента (стрелка) высокой плотности.

Выявление очень выраженного мерцающего артефакта в гиперэхо- генных структурах паренхимы почек, часто обнаруживаемых случайно при проведении ультразвукового исследования, позволило уточнить природу данных образований. Указанные гиперэхогенные структуры, для которых характерен также артефакт реверберации, получают различную интерпрета­цию в практической работе. Наиболее часто их описывают как кальцинаты паренхимы, камни почек, ангиомиолипомы и даже как пузырьки газа. Ви­зуализация мерцающего артефакта в данных структурах, выявление рядом с ними мелких кистозных (анэхогенных) структур, перемещение данного ги- перэхогенного компонента при изменении положения тела, позволило убе­дительно доказать, что они являются солевым осадком в жидкостьсодержа­щих структурах, которыми могут быть только дивертикулы чашек почек.

Наличие артефакта в зонах, где в В-режиме не определяется гиперэ- хогенная структура с акустической тенью, являющаяся стандартной ульт­развуковой характеристикой конкремента, позволяет в ряде исследований диагностировать наличие почечных камней. Кроме того, цветовое окраши­вание подтверждает присутствие конкремента при его сомнительной ви­зуализации в связи с отсутствием четкой акустической тени или с затруд­ненной дифференцировкой гиперэхогенной структуры на фоне выражен­ной неоднородности почечного синуса.

Рис. 27. Эхограммы почки. Дивертикул почечной чашки, определяю­щийся в паренхиме: а) В-режим. Визуализация дивертикула с содержимым, являющимся солевым осадком (стрелка); б) режим ЦДК. Формирование «мерцающего артефакта» в зоне расположения солевого осадка (стрелка); в) режим ЦДК. В результате изменения положения пациента набіюдается пере­мещение содержимого дивертикула (стрелка), четко определяемое благодаря регистрации артефакта.

Одним из наиболее перспективных направлений применения доп­плеровских режимов с учетом наличия «мерцающего артефакта» являет­ся выявление камней мочеточника, т.к. проблема диагностики уретеро- литиаза остается актуальной. Это связано с проблематичностью опреде­ления камней мочеточника при их неотчетливой визуализации и слабо- выраженной акустической тени за ними, что вызвано влиянием ослаб­ляющих ультразвуковые лучи тканей (жировая ткань брыжейки, кишеч­ник и т.д.). Естественно, мочевые камни могут быть легко диагностиро­ваны, когда их визуализация отчетлива. Однако в клинической практике часто встречаются сомнительные случаи, когда трудно подтвердить или опровергнуть наличие конкремента. Поэтому в настоящее время сохра­няется необходимость в разработке дополнительных ультразвуковых критериев, которые могли бы уменьшить количество ложноположитель­ных и ложноотрицательных результатов и избежать дополнительных об­следований пациентов, таких как компьютерная томография и другие рентгеновские методы диагностики.

Выявление «мерцающего артефакта» дает дополнительные воз­можности для диагностики уретеролитиаза, в том числе для более точно­го определения локализации конкремента. Надо отметить, что в некото­рых случаях установить наличие конкремента в мочеточнике можно только на основании регистрации артефакта при невозможности их ви­зуализации в В-режиме (по нашим данным в 26% наблюдений).

Диагностическая эффективность артефакта при уретеролитиазе различна в зависимости от отдела мочеточника. Наибольшее значение использования допплеровских режимов имеет место в случае локализа­ции камней в средней трети мочеточника и юкставезикальном отделе, т.к. именно в этих отделах их визуализация затруднительна, особенно в случае парциальной и интермиттирующей обструкции (процент увеличе­ния частоты выявления конкрементов составил, по нашим данным, в средней трети мочеточника 37%, в юкставе зикальном отделе - 20%).

Рис. 28. Ультразвуковое и компьютерно-томографическое исследование пациента с конкрементом левой почки размером 2 мм: а) компьютерная томо­грамма. В нижней группе чашечек левой почки выявлен конкремент (2 мм) (стрелка); 6) эхограмма почки. В-режим. Камень почки не визуализируется; в) режим ЦДК. Наличие «мерцающего артефакта» высокой интенсивности в нижней группе чашечек левой почки (стрелка), что позволяет определить локализацию конкремента при УЗИ.

Рис. 29. Ультразвуковое и компьютерно-томографичексое исследование пациента с конкрементом средней трети левого мочеточника: а) эхограмма - В-режим. Отсутствие визуализации конкремента в мочеточнике; б) эхограмма - режим ЦДК. Регистрация «мерцающего артефакта» (стрелка) позволяет установить локализацию камня; в) эхограмма - спектральный режим. Ти­пичный для «мерцающего аптефакта» спектр в виде вертикальных парал­лельных линий; г) компьютерная томограмма. Камень средней трети левого мочеточника (стрелка).

Рис. 30. Ультразвуковое исследование пациента с камнем юкставези- кального отдела правого мочеточника: а) В-режим. Визуализация конкремен­та (стрелка) сомнительная на фоне газа кишечника; б) режим ЦДК. Регистра­ция высокоинтенсивного «мерцающего артефакта» в данной зоне позволяет диагностировать конкремент (стрелка).

Т

=

Рис. 31. Ультразвуковое исследование пациента с камнем интраму­рального отдела левого мочеточника: а) В-режим. Визуализация конкремента отсутствует; б) режим ЦДК. Регистрация «мерцающего артефакта» позволяет установить наличие камня (стрелка).

При выявлении конкрементов мочеточников необходимо различать «мерцающий артефакт» позади конкремента и эффект, формирующийся в результате перемещения газа при перистальтике кишечника, который так­же визуализируется в режиме ЦДК как цветовой сигнал, представленный одновременно наличием противоположных сине-красных цветов, и имеет характерный спектр в виде вертикальных параллельных линий.

Рис. 32. Эхограмма кишечника. Режим ЦДК. Визуализация цветового кодирования за кишечником, состоящего из множественных отдельных цве­товых сигналов линейной формы.

Артефакт, возникающий за кишечником, отличает нестабильность и быстрое изменение характера его проявления, связанные с перистальти­кой. Кроме того, в отличие от артефакта за конкрементом, представляют щего собой сплошное окрашивание, в области акустической тени, форми­руемой газом кишечника, эффект состоит из множественных отдельных цветовых сигналов линейной формы.

Однако в некоторых случаях артефакт, вызываемый перистальтикой кишечника, может быть представлен и монохромными линиями, и чередо­ванием прилежащих монохромных линий, окрашенных в цвета противо­положных шкал.

Рис. 33. Ультразвуковое исследование пациента с опухолью сигмовид­ной слепой кишки: а) В-режим. Визуализация гиперэхогенных структур с аку­стической тенью в опухоли (стрелка); б) режим ЦДК. Наличие цветового ко­дирования в виде множественных отдельных цветовых сигналов позволяет уточнить характер определяемых структур, являющихся газами кишечника.

а

Рис. 34. Ультразвуковое исследование органов брюшной полости. Ре­жим ЦДК. Возможные варианты цветового кодирования, формируемого в результате перистальтики кишечника.

Несмотря на то, что наиболее часто «мерцающий артефакт» визуа­лизируется и применяется нрп исследовании мочевых камней (с целью повышения эффективности ультразвукового метода в диагностике камней почек и мочеточника), его возникновение отмечается и при иной локали­зации конкрементов и внутритканевых кальцинатов (конкременты желч­ного пузыря, кальцикаты щитовидной железы, поджелудочной железы, матки, яичка и т.д,).

Рис. 35. Ультразвуковое исследование пациента с микролитиазом яич­ка. Режим ЦДК. Стрелкой отмечено формирование «мерцающего артефакта» в месте расположения микрокальцината яичка.

Перспективным направлением использования допплеровских режи мов является выявление мелких кальцинатов молочных желез, встречаю­щихся в различных структурах и патологических образованиях: в соедини­тельной ткани железы, в сосудах, ацинусах, млечных протоках, в полости кист, в фиброаденомах, в цистаденопапилломах, в раковом узле и т.д. В связи с этим, их наличие рассматривается как один из признаков дифференци­альной диагнос гики патологических образований. По результатам иссле­дований Фазылова А.А., Фазыловой С.А. (2003) и нашим данным, регист­рация «мерцающего артефакта» в допплеровских режимах позволяет в ряде случаев определить наличие кальцинатов, в том числе и микрокальцинатов, даже при отсутствии их визуализации в режиме серий шкалы.

Рис. 36. Ультразвуковое и рентгенологическое обследование пациентки с наличием скопления микрокальцннатов в верхне-наружном квадранте ле­вой молочной железы: а) эхограмма — режим ІІДК. Регистрируется «мерцаю­щий артефакт» высокой интенсивности (стрелка) без визуализации кальци­натов в В-режиме; б) рентгеновская маммограмма. Определяется группа мик- рокальцинатов (стрелка).

Кроме того, формирование эффекта отмечается за инородными че­лами. Отмечено наличие цветового эффекта при сканировании инородных тел орбиты, при туберкулезном поражении глаз, в случае гиперэхогенных друз при меланоме (Ustymowicz A. et al., 2002), детекции инкрустирован­ных стентов в мочеточниках (Trillaud Н. et al., 2001) и т.д.

Допплеровский «мерцающий артефакт» также регистрируется при обследовании пациентов с атеросклеротическим изменением сосудов. На­ми было выявлено формирование артефакта за участками кальцинации в гетероіенньїх бляшках с преобладанием зон высокой эхогенности (в по­давляющем числе наблюдений локализация исследуемых на предмет на­личия артефакта бляшек отмечалась в экстракраниальных брахицефале ных артериях, брюшном отделе аорты, подвздошных артериях, артериях нижних конечностей). Для достоверной визуализации эффекта устанавли­вались низкие уровни мощности на передаче и усиления на приеме, мак­симальный уровень фильтра с целью исключения цветового кодирования в просвете сосуда и подтверждения непотоковой природы цветового окра­шивания.

Рис. 37. Эхограмма правой общей сонной артерии пациента с атеро­склеротическим поражением сосудов. Режим ЦДК. Гетерогенная атеросклеро­тическая бляшка с гиперэхогенным компонентом, расположенная по задней стенке. За участками кальциноза регистрируется «мерцающий артефакт»: а) на фоне цветового кодирования просвета сосуда (стрелка); б) без цветового кодирования просвета при высоких значениях PRF (стрелка).

Кроме того, имеются сведения о выявлении описанного феномена при исследованиях с применением транскраниального дуплексного скани­рования в случае парциального тромбоза мешотчатых аневризм мозговых сосудов (Khan Н. G. et al., 1999). Цветовой сигнал, характерный для «мер­цающего артефакта», может быть неправильно интерпретирован как рези­дуальный поток или как реканализация аневризматической полости. Одна­ко спектральные характеристики позволяют дифференцировать карто­грамму потока от артефактного сигнала.

Полученные нами данные свидетельствовали, что для увеличения частоты возникновения «мерцающего артефакта» и его интенсивности необходимо проводить полипозиционное исследование.

<< | >>
Источник: А.Ю. Васильев, А.И. Громов, Е.Б Ольхова, С.Ю. Кубова, Д. А. Лежнев. АРТЕФАКТЫ В УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКЕ Учебное пособие. 2006

Еще по теме Допплеровский «мерцающий артефакт» (twinkling- artifact):

  1. ОГЛАВЛЕНИЕ
  2. Допплеровский «мерцающий артефакт» (twinkling- artifact)