1. Артефакт акустической тени
К наиболее распространенным артефактам, визуализируемым в В- режиме, относится артефакт акустической тени (shadowing), возникающий за структурами с выраженной отражающей или поглощающей способностью. Данный феномен определяется за костью, что обусловлено высокой абсорбцией ультразвука. Абсорбционная способность костной ткани пре-

вышает абсорбционную способность мягких тканей более чем в 20 раз, воды - более чем в 10 тысяч раз. Вследствие того, что ультразвуковой луч не проникает сквозь кость, визуализируется так называемая «чистая» акустическая тень. ,
Кроме того, акустическая тень формируется при отражении 99% ультразвука, когда луч падает перпендикулярно поверхности рефлектора. Отражением на границе «ткань-газ» обусловлено формирование эффекте в газосодержащих тканях (газ кишечника). При этом тень не имеет полной чистоты из-за множественных артефактных отражений и ревербераций. В ряде случаев акустическая тень за газом представлена не дискретной вы- сокоамилитудной реверберацией, характерной для газа, а диффузным размытым эхосигналом («наполненная» тень, «грязная» тень). Это связано с наличием множественных более мелких пузырьков, являющихся причиной в большей степени ненаправленного диффузного рассеивания эхосигнала, а не зеркального отражения. Подобные ультразвуковые проявления встречаются j пациентов с выраженной абдоминальной жировой клетчаткой, в тератомах яичников при наличии в их составе волос.

Рис. 1. Ультразвуковое исследование органов брюшной полости. За петлями кишечника визуализируется размытая (так называемая «грязная») акустическая тень (стрелки).

Артефакт акустической тени возникает за конкрементами и внутритканевыми кальцина гам и и является одним из классических ультразвуковых признаков камней (гиперэхогенная структура с акустической тенью), что имеет большую диагностическую ценность при проведении эхографн- ческих исследований. Чем плотнее кинкремент и чем выше скорость распространения в нем ультразвуковой волны, тем больше степень отражения на его границе и тем лучше его визуализация. При выраженном акустическом сопротивлении объекта отражение достигает значительного уровня. Таким образом, чем выше степень отражения, тем более отчетливая и «чис!ая» регистрируется за камнем тень, являющаяся областью с низким уровнем отраженных сигналов. i

Рис. 2. Ультразвуковое исследование органов брюшной полости. Крупный камень же 1чного пузыря (маркеры), за которым визуализируется акустическая тень (стрелка).
Рис. 3. Ультразвуковое исследование молочной железы. Крупный кальцннат левой молочной железы. Артефакт акустической тени (стрелка).

В последние годы было описано формирование данного артефакта позади солевого осадка дивертикулов почечных чашек, определяющихся в режиме серой шкалы как небольшие анэхогенные (жидкостные) образования в паренхиме почки с наличием плотных (гиперэхогенных) структур, имеющих гравитационную зависимость при полипозиционном ультразвуковом исследовании. Однако за описанными объектами возможна визуализация эффекта ревсрсеращ.и.
Другим вариантом артефакта акустической тени является артеф?ы боковых теней, обусловленный преломлением и отражением ультразвукового луча при его падении по касательной по отношению к выпуклой поверхности объекта. Число отражений и преломлений зависит как от угла

  1. Артефакт дорзального псевдоусиления сигна ia
К достаточно распространенным артефактам относится артефакт дорзального псевдоусиления сигнала (throgh-transmission artifact), возникающий позади слабопоглощающих ультразвук структур, к которым относятся жидкостные и жидкостьсодержащие объекты (кисты, асцит, желчный и мочевой пузырь, амниотическая жидкость и т.д.). В результате ткани, расположенные глубже указанных структур, визуализируются более эхогенными, чем в норме. Оценить проявление описанного эффекта возможно при сравнении эхогенности тканей за жидкостной структурой и рядом расположенных тканей, находящихся на той же глубине.

Рис. 5. Трансвагинальное исследование органов малого таза. Наботова киста. За кистой визуализируется артефакт псевдоусиления сигнала (стрелка).

Являясь одним из типичных эхографических артефактов, характерных для классической кисты, артефакт дорзального псевдоусиления сигнала имеет большое значение в плане диагностики объемных образований различной этиологии. Например, дермоидные кисты визуализируются как солидные образования за счет густого и неоднородного содержимого. Но при этом сохраняются патогномоничные для кист эффекты, в том числе и дорзальное псевдоусиление сигнала.

Данный факт позволяет в ряде случаев дифференцировать солидную (тканевую) структуру с дермоидной кистой. Аналогичная ситуация возникает при выявлении образования яичника и необходимости проведения диагностики между кистомой и эндометриоидной кнстой. ’

Рис. 6. ТВУЗИ. Эхограмма яичника. Эндометриоидная киста. Формирование артефакта псевдоусиления сигнала за образованием (белая стрелка) и артефакта боковых теней (черная пунктирная стрелка).
I
^ Наоборот, редкий тип метастатического поражения печени - анэхо- генные (кистоподобные) метастазы - крайне затруднительно отличить от обычных кист. Однако наряду с другими характерными для солидных образований признаками наблюдается отсутствие артефакта дорзального псевдоусиления сигнала или крайне слабое его проявление.
Необходимо отметить, что описанный эффект позади кист определяется не всегда. Он может отсутствовать в случае небольших размеров изучаемых объектов, выраженности их фиброзной капсулы, расположении среди структур, имеющих высокую эхогенность.

Рис.7. Эхограмма левой молочной железы. Маркерами отмечена группа кист малого размера, за которыми не визуализируется артефакт псевдоусиления сигнала.
Кроме того, в результате слабого поглощения ультразвука при сканировании жидкостных образований наблюдается еще один типичный для кисты артефакт. Это эффект увеличения эхогенности задней стенки структуры относительно ее боковых отделов. При этом фрагмент стенки визуализируется более ярким, подчеркнутым и уплотненным.
Полипозиционное исследование позволяет определить истинное изменение эхогенности стенки и подлежащих тканей от артефактного.

  1. Реверберация
    1. Артефакт реверберации _
Отражение ультразвукового луча, распространяющегося перпендикулярно поверхности исследуемого объекта, зависит от амплитуды исходящего луча и акустического сопротивления двух сред, через которые он проходит. При большом различии отражение луча становится максимальным. Данный феномен наиболее часто формируется на границе раздела сред «мягкие ткани - газ» и «жидкость - газ». Отраженный от подобной поверхности ультразвук возвращается к датчику и повторно направляется к объекту, а затем к трансдьюсеру. Дзажды эхосигнал будет пространст
венно определен датчиком на глубине расположения реального рефлектора. Подобное круговое движения луча может повторяться несколько раз. Но поскольку происходит временное запаздывание передачи сигнала, изображение каждого последующего отражения будет наблюдаться на дисплее сканера глубже (ниже) реального объекта.
Таким образом, причиной феномена реверберации является много- жественное отражение ультразвукового луча между поверхностью объекта и трансдьюсером при попадании луча между средами с различным акустическим сопротивлением.
Эхографа чески реверберация проявляется серией ярких параллельных линий, регулярно определяющихся з равными интервалами. Если первый эхосигнал («линия») - это результат простого отражения от рефлектора, то последующие вызваны многократными движениями луча между объектом и датчиком.

Рис. 8. Ультразвуковое изображение трахеи. Стрелками отмечено формирование артефакта реверберации.


.
Рис. 9. ТВУЗИ. Эхограмма матки. В полости матки определяется ВМК (внутрпматочный контрацептир) (стрелка справа). Визуализация артефакта реверберации, формируемого за ВМК (стрелка слева).

В настоящее время большой диагностический и клинический интерес представляют дивертикулы почечных чашек с солевым осадком или с кальцинацией стенки, визуализирующиеся при ультразвуковом исследовании как небольшие анэхогенные образования в паренхиме почки с эхо- плот. 1ым (гиперэхогенным) содержимым, за которым часто наблюдается эффект реверберации.
11ередко собственно жидкостная структура не определяется, и наличие дивертикула можно диагностировать только в результате выявления артефакта. Регистрация эффекта позволяет определить гравитационную зависимость, представленную перемещением солевого осадка при полипо- зиционном ультразвуковом исследовании.
Часто артефакт реверберации наблюдается при проведении внутри! ю- лостнь.х исследований (ТРУЗИ, ТВУЗИ) в результате отражений между поверхностью датчика и высокоотражающей поверхностью пузырьков газа.


Рис. 10. Полипозиционное ультразвуковое и компьютерно-томографическое исследование правой почки. Дивертикул почечной чашки с солевым осадком: а) и б) эхограммы. Эффект реверберации (стрелка). Смещение содержимого дивертикула при изменении положения тела пациента; в) и г) КТ подтверждение наличия солевого осадка (стрелка) и его перемещения при изменении положения тела пациента.

С целью избежания визуализации артефакта, как и во многих других случаях регистрации ложных изображений, необходимо проводить полипозиционное исследование с изменгчием положения датчика и угла сканирования таким образом, чтобы исключить строгую параллельность поверхностей объекта и трансдьюсера, способствующую формированию реверберации.
14

Реверберация (Reverberation Artefact) возникает в результате многократного переотражения ультразвука между двумя отражающими поверхностями, например, между стенками артерий. Переотражение изменяет время возвращения эхосигнала к трансдьюсеру с данной глубины. В результате этого на изображении просвета сосуда появляются несуществующие в реальности гиперэхогенные линейные структуры, расположенные параллельно стенкам сосуда.

Реверберация может приводить к ошибочным заключениям о наличии в просвете сосудов бляшек и тромбов. Частный случай реверберации - артефакт "эффект кометы". Этот артефакт возникает в случае, если ультразвук вызывает колебание инсонируемых структур. Чаще всего этот артефакт наблюдается от пузырьков газа в кишечнике в виде гиперэхогенных линий, похожих на "хвост кометы".

Повышающий эффект (Enhancement Effect). Возникает в случае, когда ультразвук проходит через заполненную жидкостью структуру. В этом случае энергия ультразвука теряется в меньшей степени, так как ультразвук слабо отражается при прохождении через акустически однородную структуру. В результате позади структуры по ходу лучей возникает гиперэхогенная полоса. Этот артефакт часто встречается при исследовании брюшной полости в результате прохождения ультразвука через заполненный жидкостью кишечник. Структуры, расположенные в этой зоне, можно рассмотреть, если уменьшить усиление эхосигналов.

Зеркальный артефакт (Mirror Artefact). Кривая анатомическая структура может фокусировать и отражать ультразвук подобно зеркалу. В этом случае изображение исследуемого объекта, например, печени, может быть расположено по обе стороны от зеркального отражателя, в данном случае - диафрагмы. Для устранения этого артефакта следует попробовать зондирование из другой точки.

Управление ультразвуковым сканером позволяет оптимизировать эффективность ультразвуковой диагностики за счет правильной настройки режимов, использования программ измерений и сервисных функций по сохранению и передаче изображений. Управление всеми перечисленными возможностями осуществляется при помощи специальных средств, которые однотипны для большинства сканеров.

Тотальное усиление эхосигналов (В Gain или 2D Gain). Тотальный гейн -важнейшая функция управления постоянного использования. Обеспечивает усиление эхосигналов, отраженных от исследуемого участка. Существенно влияет на качество изображения.

При помощи регуляторов DGC можно дополнительно изменять усиление эхосигналов с различных глубин. Регулировка обычно осуществляется при помощи ползунковых регуляторов. Позволяет улучшить визуализацию выбранного участка эхограммы. При неправильном использовании существенно ухудшает визуализацию. Обычно используется 6 зон компенсации усиления по глубине и соответственно 6 ползунков. Требует контроля настройки, как минимум, при начале рабочей сессии.

Артефакт в ультразвуковой диагностике — это появление на изображении несуществующих структур, отсутствие существующих структур, неправильное расположение структур, неправильная яркость структур, неправильные очертания структур, неправильные размеры структур.

Реверберация

Один из наиболее часто встречающихся артефактов, наблюдается в том случае, если ультразвуковой импульс попадает между двумя или более отражающими поверхностями. При этом часть энергии ультразвукового импульса многократно отражается от этих поверхностей, каждый раз частично возвращаясь к датчику через равные промежутки времени (рис. 1).

Рис. 1. Реверберация.

Результатом этого будет появление на экране монитора несуществующих отражающих поверхностей, которые будут располагаться за вторым отражателем на расстоянии равном расстоянию между первым и вторым отражателями. Уменьшить реверберации иногда удается изменением положения датчика. Вариантом реверберации является артефакт, получивший название "хвост кометы". Он наблюдается в том случае, когда ультразвук вызывает собственные колебания объекта. Этот артефакт часто наблюдается позади мелких пузырьков газа или мелких металлических предметов. Ввиду того, что далеко не всегда весь отраженный сигнал возвращается к датчику (рис. 2), возникает артефакт эффективной отражательной поверхности, которая меньше реальной отражательной поверхности.

Рис. 2. Эффективная отражательная поверхность.

Из-за этого артефакта определяемые с помощью ультразвука размеры конкрементов обычно немного меньше, чем истинные. Преломление может вызывать неправильное положение объекта на полученном изображении (рис. 3).

Рис. 3. Эффективная отражательная поверхность.

В том случае, если путь ультразвука от датчика к отражающей структуре и назад не является одним и тем же, возникает неправильное положение объекта на полученном изображении. Зеркальные артефакты — это появление объекта, находящегоя по одну сторону сильного отражателя с его другой стороны (рис. 4).

Рис. 4. Зеркальный артефакт.

Зеркальные артефакты часто возникают около диафрагмы.

Артефакт акустической тени (рис. 5) возникает за сильно отражающими или сильно поглощающими ультразвук структурами. Механизм образования акустической тени аналогичен формированию оптической.

Рис. 5. Акустическая тень.

Артефакт дистального лсевдоусиления сигнала (рис. 6) возникает позади слабо поглощающих ультразвук структур (жидкостные, жидкостьсодержащие образования).

Рис. 6. Дистальное псевдоусиление эха.

Артефакт боковых теней связан с преломлением и, иногда, интерференцией ультразвуковых волн при падении ультразвукового луча по касательной на выпуклую поверхность (киста, шеечный отдел желчного пузыря) структуры, скорость прохождения ультразвука в которой существенно отличается от окружающих тканей (рис. 7).

Рис. 7. Боковые тени.

Артефакты, связанные с неправильным определением скорости ультразвука, возникают из-за того, что реальная скорость распространения ультразвука в той или иной ткани больше или меньше усредненной (1,54 м/с) скорости, на которую запрограммирован прибор (рис. 8).

Рис. 8. Искажения из-за различия в скорости проведения ультразвука (V1 и V2) различными средами.

Артефакты толщины ультразвукового луча — это появление, главным образом в жидкостьсодержащих органах, пристеночных отражений, обусловленных тем, что ультразвуковой луч имеет конкретную толщину и часть этого луча может одновременно формировать изображение органа и изображение рядом расположенных структур (рис. 9).

Рис. 9. Артефакт толщины ультразвукового луча.

Эхоакустическое псевдоусиление

Этот артефакт возникает позади структур, слабо поглощающих ультразвук, т.е. позади содержащих жидкость объектов (мочевой пузырь, желчный пузырь, кисты и пр.). В некотором смысле он противоположен артефакту теней (1;4;5).

Знание этого феномена помогает в подтверждении жидкостной природы сканируемого объекта. Классическим примером является нормальное эхоакустическое псевдоусиление, появляющееся в паренхиме печени позади желчного пузыря. Эхоакустическое псевдоусиление имеет решающее значение при дифференциальной диагностике кист от новообразований с низкой эхогенностью.

Рис. 10. Артефакт периферического эхоакустического усиления. Звуковая волна слева практически не ослабляется, проходя через наполненный жидкостью пузырь, поэтому область позади него остаётся яркой. Звуковая волна справа, проходящая через паренхиму, ослабляется и затухает.


Рис. 11. Артефакт периферического усиления, возникший позади желчного пузыря.

Рис. 12. Тени, испускаемые объектом.

На этом рисунке изображено три объекта. Объект А испускает истинную эхоакустическую тень, расположенную под объектом. Объект Б тень не испускает. Тени, исходящие от объекта В, являются режущими и направлены по касательной к его поверхности.

Рефракция.

С детства мы знакомы с примером рефракции - карандаш в стакане с водой оптически преломляется. Подобное явление мы можем наблюдать и при прохождении ультразвуковым лучом неоднородных биологических структур - различные объекты могут изменять свою форму и «преломляться» (4).

Чаще всего этот артефакт нам приходится наблюдать при прохождении ультразвукового луча через диафрагму. При этом можно сделать ошибочное заключение о нарушении целостности диафрагмы.

Устранить этот артефакт мы можем, изменив положение датчика и угол сканирования. При перпендикулярном положении датчика к границе раздела двух сред, искажение становится минимальным.

В слоистых тканях артефакт рефракции может привести к расфокусировке луча, что, в свою очередь приводит к ухудшению поперечной разрешающей способности, и в конечном счёте, к потере качества изображения.

Спектл-шум

Этот специфический артефакт, обусловленный высокочастотным характером ультразвуковых сигналов (4), наблюдается на каждом акустическом изображении. Излучаемый датчиком сигнал распространяется вглубь и сохраняет постоянные фазовые соотношения в каждый момент времени в отдельных точках сечения. Это свойство постоянства фаз называется пространственной когерентностью ультразвукового луча. При покачивании или перемещении датчика появляется характерная картинка переливающихся пятен, мешающая адекватной интерпретации изображения. Спектл-шум может имитировать осадок в жидкостных структурах.

Таким образом, наиболее информативными артефактами являются те из них, которые обусловлены физикой ультразвукового луча. Наибольшую диагностическую ценность представляют артефакт истинной эхоакустической тени, артефакт зеркального отражения, артефакт эхоакустического псевдоусиления и артефакт реверберации. Знание этих артефактов поможет врачу поставить правильный диагноз и оказать своевременную и адекватную помощь пациенту.

http://www.ultrasound.net.ua/page/text/name=494/print=1
http://xray.com.ua/animals.php?act=uzd&acti=1318693063&sid=
http://www.invetbio.spb.ru/public/UZI2.htm

Реверберации это: линейные артефакты, вызванные многократным отражением волны между двумя поверхностями с сильными отражающими свойствами. Компьютер ультразвуковой системы интерпретирует задержки времени как увеличение расстояния до передатчика.

Описание : имеет вид нескольких эхогенных линий, параллельных друг другу и фронтальной поверхности передатчика, амплитуда которых уменьшается с увеличением глубины.

Особые формы :
артефакт «хвост кометы»;
кольцевой артефакт.

Значение : реверберации постоянно присутствуют в кистозных структурах и иногда могут появляться в солидных образованиях Они всегда затрудняют исследование и редко оказываются полезными для диагностики. Устранить данный артефакт можно при изменении направления луча.

Боковые тени

Боковые тени это: латеральные акустические тени, возникающие возле стенок кистозных структур при касательном прохождении ультразвукового луча, его рассеивании, преломлении, ослаблении и угасании.
Описание : узкие, часто расходящиеся гипоэхогенные полоски или тени по краям кистозных структур.
Значение : боковые тени являются полезным диагностическим критерием кист.

Дифференцировка с настоящим объектом :
боковые тени могут имитировать камни, особенно в дне желчного пузыря и пузырном протоке;
истинность находки проверяется при сканировании в другой плоскости.

Условия проведения УЗИ.

Необходимые условия : исследование пациента должно проводиться в затемненной тихой комнате с комфортабельной температурой. Очень важно правильно выбрать передатчик (в зависимости от исследуемого органа) и использовать правильные настройки монитора и сканера. Другими важными составляющими успешного исследования являются: :
ориентация на клиническую проблему;
премедикация симетиконом редко бывает необходима: при наличии показаний он применяется в высокой дозе, в жидкой форме;
следует использовать достаточное количество геля, позволяющее избежать присутствия пузырьков воздуха между кожей и передатчиком;
при исследовании свежих ран их покрывают стерильной пленкой (более экономичной альтернативой является применение одноразовой безтальковой перчатки);
при неудовлетворительных условиях исследования его следует перенести на другой день.

Положение пациента : большинство органов исследуются в положении пациента лежа на спине. Реже исследование производится в положении лежа на правом или левом боку, сидя, стоя или в полусогнутом положении. Кушетка для исследования не должна быть слишком мягкой. Проведение исследования в постели больного обычно затруднено.

Родственным артефактом является так называемый зеркальный артефакт (mirror - image artifact), также создающий эффект псевдомасс. Данный феномен возникает в области структур, имеющих высокоотражаю- щую поверхность, таких как диафрагма, плевра, кишечник.

Рис. 11. Ультразвуковое исследование органов брюшной полости. Эхо- грамма печени. Стрелкой отмечено формирование зеркального артефакта с визуализацией артефактного изображения печени за диафрагмой (стрелка).
15

В результате реверберации, развивающейся между реальными массами и отражающей поверхностью, на противоположной стороне от рефлектора происходит формирование псевдомасс. Необходимо отметить, что ложное изображение визуализируется на том же расстоянии от отражающей поверхности, что и истинное.
Этот эффект часто регистрируется при исследовании в надключичной области и является зеркальным артефактом подключичной артерии. Его возникновение обусловлено прилеганием задней стенки подключичной артерии к верхушке легкого, в результате чего образуется граница раздела сред с различной акустической плотностью. Ультразвуковой луч, пройдя через сосуд, полностью отражается от плевральной поверхности, расположенной позади артерии. При возвращении через подключичную артерию эхосигналы рассеиваются частицами крови и мягкими тканями и повторно отражаются от поверхности плевры. Так как ультразвуковая система определяет глубину расположения объекта на основании времени, затраченного лучом на движение в обоих направлениях, и предполагает его распространение по прямой линии, сканером не учитываются многократные отражения (реверберация) ультразвука. Результатом является формирование артефакт- ного изображения, которое визуализируется на противоположной стороне от плевральной поверхности, накладываясь на верхушку легкого.


Рис. 12. Ультразвуковое исследование левой подключичной артерии. В-режим. Визуализация дополнительного» артефактного изображения сосуда, которое определяется на противоположной стороне от плевральной поверхности, накладываясь на верхушку легкого.

В В-режиме определяется дополнительный сосуд в зоне исследования. Отличительными признаками артефактного (ложного) изображения от истинного является большая эхогенность и размытость «стенки». Изменение настроек прибора, плоскости сканирования не позволяет уменьшить или исключить описанный эффект.
Необходимо отметить, что в этой зоне также формируется зеркальный артефакт венозных сосудов, однако он трудно диагностируется при надключичном доступе.
Крайне сложным для распознавания является визуализация зеркального артефакта в брюшной полости и в полости малого -газа, где в качестве рефлектора выступает кишечник. Возможна визуализация mirror-image феномена в абсцессе брюшной полости при условии формирования уровня между газом и жидкостью, представляющим собой высокоотражающую поверхность.