Ultrasonografia w urologii

Ultrasonografia jest jedną z najbardziej dostępnych metod diagnostycznych w medycynie. W urologii ultrasonografię stosuje się w celu wykrywania zmian strukturalnych i czynnościowych narządów moczowo-płciowych. Wykorzystując efekt Dopplera - echodopplerografię - ocenia się zmiany hemodynamiczne w narządach i tkankach. Zabiegi chirurgiczne małoinwazyjne wykonuje się pod kontrolą USG. Ponadto metodę stosuje się również w zabiegach otwartych w celu określenia i rejestracji granic ogniska patologicznego (echografia śródoperacyjna). Opracowane czujniki ultradźwiękowe o specjalnym kształcie umożliwiają ich wprowadzanie przez naturalne otwory ciała, wzdłuż specjalnych instrumentów podczas laparo-, nefro- i cystoskopii do jamy brzusznej oraz wzdłuż dróg moczowych (metody ultrasonograficzne inwazyjne lub interwencyjne).

Do zalet ultrasonografii zalicza się jej dostępność, wysoką zawartość informacji w większości chorób urologicznych (w tym stanów nagłych) oraz nieszkodliwość dla pacjentów i personelu medycznego. W tym względzie ultrasonografia jest uważana za metodę przesiewową, punkt wyjścia w algorytmie poszukiwania diagnostycznego do instrumentalnego badania pacjentów.

Lekarze dysponują urządzeniami ultrasonograficznymi (skanerami) o różnych parametrach technicznych, pozwalającymi na uzyskanie w czasie rzeczywistym dwu- i trójwymiarowych obrazów narządów wewnętrznych.

Większość nowoczesnych urządzeń do diagnostyki ultrasonograficznej działa na częstotliwościach 2,5-15 MHz (w zależności od rodzaju czujnika). Czujniki ultradźwiękowe mają kształt liniowy i wypukły; są używane do badań przezskórnych, przezpochwowych i przezodbytniczych. Przetworniki skanujące radialne są zwykle używane do interwencyjnych metod ultrasonograficznych. Czujniki te mają kształt walca o różnej średnicy i długości. Dzielą się na sztywne i elastyczne i są używane do wprowadzania do narządów lub jam ciała zarówno samodzielnie, jak i za pomocą specjalnych instrumentów (ultrasonografia wewnątrznaczyniowa, przezcewkowa, wewnątrznerkowa).

Im wyższa częstotliwość ultradźwięków stosowanych do badania diagnostycznego, tym wyższa rozdzielczość i mniejsza zdolność penetracji. W związku z tym do badania głęboko położonych narządów wskazane jest stosowanie czujników o częstotliwości 2,0-5,0 MHz, a do skanowania warstw powierzchniowych i narządów powierzchniowych 7,0 MHz i więcej.

Podczas badania ultrasonograficznego tkanki ciała na echogramach w skali szarości mają różną echogeniczność (echogeniczność). Tkanki o dużej gęstości akustycznej (hiperechogeniczne) wydają się jaśniejsze na ekranie monitora. Najgęstsze - kamienie - są wizualizowane jako wyraźnie zarysowane struktury, za którymi zdefiniowany jest cień akustyczny. Jego powstawanie jest spowodowane całkowitym odbiciem fal ultradźwiękowych od powierzchni kamienia. Tkanki o małej gęstości akustycznej (hipoechogeniczne) wydają się ciemniejsze na ekranie, a formacje ciekłe są tak ciemne, jak to możliwe - echo-ujemne (bezechowe). Wiadomo, że energia dźwięku wnika do ośrodka ciekłego niemal bez strat i ulega wzmocnieniu podczas przechodzenia przez niego. Tak więc ściana formacji ciekłej znajdująca się bliżej czujnika ma mniejszą echogeniczność, a ściana dystalna formacji ciekłej (względem czujnika) ma zwiększoną gęstość akustyczną. Tkanki poza formacją ciekłą charakteryzują się zwiększoną gęstością akustyczną. Opisana właściwość nazywana jest efektem wzmocnienia akustycznego i jest uważana za cechę diagnostyki różnicowej, która umożliwia wykrywanie struktur ciekłych. Lekarze mają w swoim arsenale skanery ultrasonograficzne wyposażone w urządzenia, które mogą mierzyć gęstość tkanek na podstawie oporu akustycznego (densytometria ultradźwiękowa).

Wizualizacja naczyń i ocena parametrów przepływu krwi odbywa się za pomocą ultradźwiękowej dopplerografii (USDG). Metoda ta opiera się na zjawisku fizycznym odkrytym w 1842 roku przez austriackiego naukowca I. Dopplera i nazwanym jego imieniem. Efekt Dopplera polega na tym, że częstotliwość sygnału ultradźwiękowego odbitego od poruszającego się obiektu zmienia się proporcjonalnie do prędkości jego ruchu wzdłuż osi propagacji sygnału. Gdy obiekt porusza się w kierunku czujnika generującego impulsy ultradźwiękowe, częstotliwość odbitego sygnału wzrasta, a odwrotnie, gdy sygnał odbija się od poruszającego się obiektu, maleje. Tak więc, jeśli wiązka ultradźwiękowa napotka poruszający się obiekt, odbite sygnały różnią się składem częstotliwości od oscylacji generowanych przez czujnik. Różnicę częstotliwości między sygnałami odbitymi i przesyłanymi można wykorzystać do określenia prędkości ruchu badanego obiektu w kierunku równoległym do wiązki ultradźwiękowej. Obraz naczyń jest nakładany jako widmo kolorów.

Obecnie w praktyce lekarskiej coraz powszechniej stosuje się ultrasonografię trójwymiarową, która pozwala na uzyskanie trójwymiarowego obrazu badanego narządu, jego naczyń i innych struktur, co oczywiście zwiększa możliwości diagnostyczne ultrasonografii.

Trójwymiarowe badanie ultrasonograficzne dało początek nowej metodzie diagnostycznej tomografii ultradźwiękowej, zwanej również widokiem wielowarstwowym. Metoda ta opiera się na zbieraniu informacji objętościowych uzyskanych podczas trójwymiarowego badania ultrasonograficznego, a następnie rozkładaniu ich na plastry z zadanym krokiem w trzech płaszczyznach: osiowej, strzałkowej i wieńcowej. Oprogramowanie wykonuje post-processing informacji i prezentuje obrazy w gradacjach skali szarości o jakości porównywalnej z obrazowaniem metodą rezonansu magnetycznego (MRI). Główną różnicą między tomografią ultradźwiękową a tomografią komputerową jest brak promieni rentgenowskich i absolutne bezpieczeństwo badania, co ma szczególne znaczenie, gdy jest ono przeprowadzane u kobiet w ciąży.