Применение ультразвука для диагностики некоторых хирургических заболеваний

Д.И. Цурупа.

Вестник хирургии им. И.И. Грекова 1962 № 9 стр 63-69;

Для более ранней и точной диагностики опухолей и ряда других хирургических заболеваний в последнее время в ряде стран предпринимаются попытки применить ультразвук.

В нашем сообщении мы хоти поделиться первым опытом изучения ультразвуковой диагностики. Конечно, опыт использования этого метода еще невелик, да и аппарат находится в стадии совершенствования, поэтому неправильно было бы уже сейчас давать какие-то заключения или рекомендации о возможностях метода. Речь идет лишь о том, чтобы до известной степени оценить перспективы дальнейшего изучения ультразвуковой диагностики.

Использование ультразвука основано на различии акустических свойств тканей. эти свойства проявляются способностью тканевых структур и сред по-разному отражать и поглощать звук. Например, воздух является непроницаемым барьером для ультразвука, а жидкость – отличным его проводником. Другие ткани, в зависимости от их строения и плотности, неодинаково отражают поток ультразвуковых волн, так же как и неодинаково его поглощают. Особенно четко проявляются названные свойства при большой разнице акустических сопротивлений на границе двух различных тканей или сред.

Упрощенно схема работы ультразвукового аппарата представлена на илл. 1. Питающий от сети переменного тока генератор является источников электрических колебаний высокой частоты (от 2,5 до 15млн в сек). Электрические колебания пьезо-электрическим преобразователем из титаната бария превращаются в ультразвуковые колебания равнозначной частоты. Ультразвук узким пучком проникает в исследуемую ткань, как бы «рассекая» ее. В ткани он частично поглощается и отражается. Отраженный звук тем же кристаллом вновь превращается в электрические колебания, которые, пройдя через системы радиоэлектронных блоков, дают световой эффект на экранах 2 электронно-лучевых трубок.

На первом экране (В-режим) получается изображение плоскости перпендикулярного сечения по ширине, равной в нашем аппарате 8см (дистанция сканирования пьезо-электрического преобразователя) и по глубине от 2,5 до 9см, зависящей от частоты ультразвука. Таким образом на экране мы видим сечение исследуемой ткани 8-9см. на эхограмме (т.е. фотоснимке светового изображения отраженных исследуемых тканей ультразвуковых волн) первая светлая полоса соответствует отражению от резиновой мембраны датчика и непосредственно прилегающей к ней кожи. Следующая темная полоска – жировая клетчатка, не дающая отражений; передняя стенки кисты молочной железы на эхограмме выявлена точечным световым контуром, так как разница акустической плотности жировой клетчатки и тонкой соединительнотканной капсулы невелика. Большая разница акустического сопротивления на границе жидкости и задней стенки кисты с фиброзно-измененной тканью молочной железы выражена широкой линией интенсивных световых сигналов. То же мы видим и на границе между тканью железы и лежащей за ней клетчаткой.

На втором индикаторе (А-индикатор) получается изображение в виде ломанной кривой, где отклонения по горизонтальной оси пропорциональны времени, а по вертикальной – интенсивности отражения сигнала. Зубчатый характер импульсов объясняется неодинаковой отражающей способностью различных тканей. Начало первого импульса вызвано отражением от кожи, конец его – от передней стенки кисты. Второй импульс вызван отражением от задней стенки кисты и следующих за ней тканей. однородная жидкость, заполняющая кисту, отражений не дает (расстояние между двумя импульсами). Уилд и Рейд с помощью ультразвука первыми попробовали диагностировать опухоли молочной железы. По их данным из 27 раковых опухолей правильно распознаны этим методом 26, из 50 доброкачественных – 43.

В настоящее время ультразвуковые диагностические аппараты созданы и применяются в США, Японии, Англии, ФРГ. Опубликованы лишь единичные наблюдения, имеющие характер клинического эксперимента.

Немногочисленные опубликованные работы 1958-1961гг освещают попытки определить через брюшную стенку камни в желчном пузыре (Баннаски и Фишер 1958), большие опухоли и кисты в брюшной полости (Доннальд и др).

Большой интерес к ультразвуковой диагностике проявляют также окулисты (Мундт, Хьюгс, Оксала), нейрохирурги (Кикучи и др, Гордон), кардиологи (Эльдер, Густафсон). Авторы предвидят возможность исследования анатомии мягких структур, что особенно важно в изучении нервов, сосудов, фасций, макроскопических изменений в тканях.

Трудности диагностики ультразвуком заключаются в несовершенстве существующей для этих целей электронной аппаратуры. Кроме того, высокая дифференциальная чувствительности ультразвукового луча не только к патологической, но и к нормальной ткани, а также искажения отраженных сигналов при малейшем отклонении луча от перпендикулярного положения по отношению к исследуемой зоне усложняют истолкование получаемых эхограмм.

Последние 4 года международные конференции по применению радиоэлектроники в медицине в Лос-Анджелесе, затем в Париже, Нью-Йорке направляют усилия ученых к углубленному изучению акустических свойств тканей .

Известны механическое, термическое и физико-химическое воздействие ультразвука на ткани. Эти воздействия находят в прямой зависимости от режимов излучения (импульсного или непрерывного). Интенсивность ультразвука, применяемая для диагностики, считается безвредной.

В нашей стране первый ультразвуковой аппарат, предназначенный для диагностики опухолей (УЗД-4), создан ВНИИМИиО Министерства здравоохранения СССР в 1959г. по разработке инженера Гуревича М.Д. Аппарат изготовлен в нескольких экземплярах, один из которых в том же годы получен нашей клиникой.

Прошедшие два года были годами непрерывного совершенствования аппарата и методики, проводимого в тесном сотрудничестве инженеров лаборатории радиоэлектронного оборудования института и клиники.

Нами предприняты исследования  115 больных, выполнены и изучены более 1320 эхограмм. Для изучения методики исследования и диагностических возможностей аппарата в представляемую группу включили больных с различными заболеваниями: добро- и злокачественными опухолями молочной железы, опухоли, кистами и абсцессами мягких тканей; опухолями и другими заболеваниями органов брюшной полости, с аневризмами бедренных сосудов.

Наиболее эффективной оказалась диагностика кистозных опухолей или заболеваний, одним из проявлений которых является наличие жидкости (кров, экссудата, транссудата и др). таких больных было 26, в этих случаях удавалось получить изображение формы, величины и локализации патологического процесса.

В 4 случаях из 25, когда клинически до операции предполагалось наличие у больной раковой опухоли молочной железы, на эхограмме отчетливо были выявлены крупные кистозные полости. На операции и при гистологическом исследовании опухоли оказались кистозными. На эхограмме (илл.3) киста молочной железы имеет следующую структуру: передняя ее стенка выражена линией точечных световых сигналов; содержимое ее, жидкость, не отражает ультразвука, а потому полость выглядит на фотоснимке темным полем; задняя стенка кисты с предлежащей тканью железы обычно проявляется сплошной световой линией. Дифференцировать участки ткани с фиброзно-кистозными изменениями, где кисты были величиной менее 1см, и небольшие злокачественные новообразования нам не удавалось. Ценной для определения хирургической тактики оказалась точная топическая диагностика с помощью ультразвука абсцесса брюшной стенки, локализовавшегося между поперечной фасцией живота и брюшиной.

Эхоскопией и эхографией был определен бурсит в области головки малоберцовой кости, клинически трактовавшийся как новообразование.

У юноши 19-летнего возраста трудно было исключить диагноз саркомы поясничной области. Через 2 года после ушиба, нанесенного кастетом, оставшееся небольшое болезненное уплотнение стало быстро увеличиваться, достигнув за 2-3 месяца размеров 8-9см. Опухоль была неподвижной, безболезненной, плотной. На эхограмме выявлена полость, заполненная жидкостью. Операцией диагноз злокачественного заболевания был также исключен.

У 2 больных с артерио-венозными аневризмами уточнены протяженность и степень расширения сосудов.

Применение ультразвука для изучения опухолей, содержащих жидкость, дает возможность определить их размеры, глубину расположения и отношение к другим анатомическим структурам, видеть внутреннее содержимое полости.

Уже сейчас можно с помощью ультразвукового диагностического аппарата получить данные, представляющие диагностическую ценность: определяется величина опухоли и глубина ее расположения, отношение к окружающим тканям, четко выявляются опухоли, содержащие жидкость.

В настоящее время применение этого метода только начинается, однако нам представляется, что принципиально новый метод диагностики с помощью ультразвука может дать значительно больше данных при исследовании многих других областей и широкого круга заболеваний. Для этого необходимо совершенствовать методику и радиоэлектронную аппаратуру.