Departamentul de radiologie, Universitatea din California, San Francisco, California, SUA

Adresa corespondenței către Bianca M. Carpentier, MD, Departamentul de Radiologie, c/o Ethel Valiente, Zuckerberg San Francisco General Hospital, 1001 Potrero Ave, Room 1X57, Box 1325, San Francisco, CA 94110 SUA. E-mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Departamentul de radiologie, Universitatea din California, San Francisco, California, SUA

Departamentul de radiologie, Universitatea din California, San Francisco, California, SUA

Departamentul de radiologie, Universitatea din California, San Francisco, California, SUA

Adresa corespondenței către Bianca M. Carpentier, MD, Departamentul de Radiologie, c/o Ethel Valiente, Zuckerberg San Francisco General Hospital, 1001 Potrero Ave, Room 1X57, Box 1325, San Francisco, CA 94110 SUA. E-mail: [email protected] Căutați mai multe lucrări ale acestui autor

Departamentul de radiologie, Universitatea din California, San Francisco, California, SUA

Departamentul de radiologie, Universitatea din California, San Francisco, California, SUA

Abstract

O înțelegere generală a fizicii ultrasunetelor în raport cu optimizarea imaginii este esențială atunci când se efectuează examinări cu ultrasunete mamare și în interpretarea corectă a imaginilor sânului. Tehnica adecvată este crucială pentru a obține o caracterizare corectă a leziunii și este subliniată în cea de-a doua ediție a Colegiului American de Radiologie, Raportarea și Sistemul de Date pentru Imagine a Sânilor pentru ultrasunete (2013). Acest eseu pictural trece în revistă fizica ultrasunetelor relevantă din punct de vedere clinic pentru a caracteriza cel mai bine leziunile mamare pentru a-l îndruma pe clinician către diagnosticul adecvat. Diferențele în parametrii aleși pentru imagistica cu ultrasunete pot crea variabilitate în aspectul leziunilor mamare.

Imaginea cu ultrasunete mamare este o examinare extrem de dependentă de operator, iar antrenamentul operatorului îmbunătățește performanța diagnosticului. 1, 2 Cu toate acestea, expunerea rezidenților și a colegilor la optimizarea imaginii și fizica cu ultrasunete relevantă din punct de vedere clinic poate fi limitată din cauza prezenței ecografilor, a constrângerilor de timp în centrele imagistice ocupate și a anxietății pacientului. Pe măsură ce mediul de imagistică a sânilor evoluează odată cu legislația nouă privind densitatea sânilor, provocând o creștere la nivel național a imaginii cu ultrasunete suplimentare pentru sânul integral, predarea cursanților cu optimizarea imaginii cu ultrasunete pentru leziunile mamare va deveni tot mai importantă. Vă prezentăm o revizuire picturală a unei abordări pas cu pas a efectuării unei examinări cu ultrasunete mamare de înaltă calitate, cu accent pe tehnica de bază și fizica ultrasunetelor relevantă clinic.

Alegerea unui traductor

Primul pas pentru efectuarea unei examinări ecografice de înaltă calitate a sânului este alegerea traductorului potrivit. Traductoarele sunt disponibile într-o gamă de frecvențe. Frecvența, măsurată în hertz, este definită ca numărul de cicluri pe secundă. În ultrasunete medicale, folosim un milion de hertzi, sau megahertz, traductoare. Majoritatea traductoarelor cu ultrasunete folosite în prezent sunt în bandă largă, ceea ce înseamnă că utilizează o gamă de frecvențe, cunoscută și sub numele de lățime de bandă, pentru a optimiza penetrarea și rezoluția țesuturilor. De exemplu, un traductor liniar de 18-5 MHz, cel mai frecvent utilizat traductor în imagistica cu ultrasunete mamare, este numit pe baza lățimii sale de bandă emise de frecvențe cuprinse între 18 și 5 MHz (Figura 1).

optimizării

Frecvența traductorului. Transductorul de bandă largă 18-5 - MHz utilizat în ultrasunete mamare funcționează la un interval de frecvență de 18 până la 5 MHz.

Rezolutie spatiala. A, Diagrama care ilustrează rezoluția axială, capacitatea de a rezolva obiecte de-a lungul axei fasciculului. B, Diagrama care ilustrează rezoluția laterală, capacitatea de a distinge două mase paralele cu traductorul.

Adâncime

Anatomia zonala a sanului. A, Imagine cu ultrasunete a unui sân eterogen dens. Lobulii grași sunt hipoecogeni pe imaginile cu ultrasunete mamare. Țesutul fibros este ecogen, în timp ce țesutul glandular este hipoecogen. B, Diagrama care ilustrează anatomia zonală corelativă în același sân.

Adâncime. A, Imaginea este prea profundă deoarece sunt incluse pleura și plămânul. B, Imaginea este prea superficială, deoarece caracteristicile acustice posterioare ale masei nu sunt incluse, iar leziunile mai profunde pot fi excluse. C, Adâncimea este corectă, deoarece masa este centrată în mijlocul imaginii.

Câmp de vizualizare

La fel de importantă ca adâncimea este lățimea. Câmpul vizual poate fi extins pentru leziuni mari sau pentru a arăta relații între structuri. Opțiunile pentru extinderea câmpului vizual includ imagini trapezoidale și panoramice, care sunt disponibile pe majoritatea sistemelor. Imaginea trapezoidală (Figura 5) creează o bază de imagine mai lată decât amprenta transductorului, ceea ce permite includerea mai multor țesuturi posterioare și laterale. Imaginea panoramică (Figura 5) este o caracteristică software care permite sonografului să creeze o imagine compusă trasând manual regiunea de interes cu traductorul într-o mișcare continuă lină. Aplicațiile obișnuite ale imaginii extinse pe câmp vizual includ evaluarea gradului de boală, imagistica ganglionilor limfatici ai lanțului mamar intern și măsurarea leziunilor mamare mari sau a abceselor. Dacă nu sunt disponibile capabilități trapezoidale și panoramice, se poate utiliza imaginea cu ecran dublu, prin care sunt realizate și afișate două imagini statice ale țesutului mamar adiacent care nu se suprapun.

Câmp de vizualizare. A - C, Imagine extinsă a câmpului vizual utilizând standard (A), trapezoidal (B) și panoramică (C) tehnici imagistice.

Zona focală

Zona focală este cea mai îngustă porțiune a fasciculului ultrasonic din țesut și punctul fasciculului emis cu cea mai bună rezoluție spațială (Figura 6). Când se folosește mai mult de o singură zonă focală, sunt interogate mai multe locații în sân, rezultând o achiziție întârziată a imaginii (rezoluție temporală slabă). Multe sisteme mai noi utilizează o gamă largă de zone focale, optimizând multe regiuni simultan fără a compromite rezoluția temporală. La examinarea sânului, zona focală trebuie plasată la nivelul zonei mamare, îmbunătățind rezoluția acestei regiuni, unde apare cea mai mare parte a bolilor mamare. Când se identifică o leziune, poziționarea zonei focale la sau chiar sub leziune ajută la optimizarea rezoluției leziunii și a caracteristicilor sale posterioare.

Zona focală. A, Diagrama care arată zona focală ca cel mai îngust punct din fasciculul emis cu cea mai bună rezoluție spațială. B, Imagine cu ultrasunete care arată plasarea adecvată a zonei focale la leziune.

Câștigul se referă la luminozitatea generală a imaginii. Creșterea câștigului imaginii amplifică semnalul imaginii, mărind luminozitatea acestuia și poate fi considerat că crește volumul semnalului. Scopul în imagistica cu ultrasunete a sânilor este de a menține lobulii de grăsime de fundal un gri mediu. Când câștigul este prea mare, lobulii grași apar gri deschis sau alb. În acest scenariu, o leziune plină de lichid poate fi confundată cu o masă solidă. Când câștigul este prea mic, lobulii grași apar gri închis sau negru, ceea ce poate face ca o masă solidă să pară chistică (Figura 7). Optimizarea automată, care este acum disponibilă pe multe sisteme, poate ajuta la obținerea unui câștig adecvat de țesut.

Câştig. A, Imagine cu ultrasunete cu câștig prea mare; chistul pare solid, iar lobulii grași sunt de un gri aprins. B, Imagine cu ultrasunete cu câștig adecvat; lobulii grași sunt de culoare gri mediu.

Gama dinamică

Gama dinamică a unei imagini se referă la numărul de nuanțe de gri. O gamă dinamică mai mare va permite spectatorului să vadă diferențe subtile în gama tonurilor de gri și să creeze o imagine mai fină. Reducerea intervalului dinamic va provoca un gradient mai abrupt în contrastul imaginii. Deși acest proces poate duce la o vizibilitate crescută a unei mase, poate provoca, de asemenea, imaginea să pară mai grosieră sau pixelată (Figura 8).

Gama dinamică (DR). A, Imagine cu ultrasunete cu un interval dinamic mai mic (mai puține nuanțe de gri), ceea ce înseamnă un gradient mai abrupt, care oferă mai mult contrast pe afișajul imaginii, dar imaginea pare mai grosieră. B, Imagine cu ultrasunete cu un interval dinamic mai mare (mai multe nuanțe de gri), care oferă un gradient de contrast mai mic, dar imaginea pare mai fină.

Armonice

Armonicile permit traductorului să primească sunet la multiplii frecvenței emise. Pe măsură ce o undă sonoră se deplasează prin țesut, devine distorsionată și, la fel ca o diapazonă, creează frecvențe rezonante diferite. A doua frecvență armonică a undei sonore emise este utilizată pe setarea armonică pentru a crea imaginea, iar celelalte frecvențe armonice sunt filtrate. Folosirea armonicilor are ca rezultat o rezoluție spațială mai bună, scade ecourile artifactual din structurile chistice și accentuează trăsăturile acustice posterioare ale leziunilor (Figura 9).

Armonice. A, Diagrama frecvențelor rezonante create în țesut din cauza distorsiunii undei ultrasonice cu creșterea adâncimii țesutului. B, Imagine cu ultrasunete a unui chist fără armonici care prezintă un artefact din câmpul apropiat, care poate fi confundat cu o masă chistică și solidă. C, Imaginea cu ultrasunete a aceluiași chist cu armonici elimină ecourile artificiale și prezintă îmbunătățiri acustice posterioare.

Compunerea spațială

Compunerea spațială se referă la emisia și recepția undelor sonore la unghiuri diferite de insonație (Figura 10), rezultând îmbunătățirea limitelor și vizibilității leziunilor. O caracteristică a radiologului de interpretare ar trebui să fie conștientă de diminuarea caracteristicilor acustice posterioare cu compunerea spațială. De exemplu, deși limitele unui chist simplu imaginat cu compunerea spațială pot fi optimizate, îmbunătățirea acustică posterioară este diminuată. În mod similar, caracteristicile posterioare ale unei mase solide imaginate cu compunere spațială pot fi diminuate sau chiar obliterate, limitând semnificativ valoarea diagnosticului important atât a umbririi posterioare, cât și a îmbunătățirii (Figura 10). Un alt aspect tehnic de reținut este anularea automată a compunerii spațiale cu utilizarea imaginii Doppler. Deoarece ecuația Doppler este dependentă de cosignul unghiului de insonație, atunci când sunt utilizate mai multe unghiuri de insonație, ca și în cazul compunerii spațiale, imagistica Doppler nu poate fi utilizată. Prin urmare, caracteristicile posterioare pot fi reluate și evaluate în siguranță pe imaginile Doppler, care sunt adesea utilizate în evaluarea leziunilor solide și complexe solide și chistice.

Compunerea spațială. A, Diagrama undelor sonore transmise și recepționate în mai multe unghiuri diferite în compunerea spațială. B, Imagine cu ultrasunete convențională a unei mase fără compunere spațială. C, Imagine cu ultrasunete cu compunere spațială a aceleiași mase, care accentuează limitele leziunii și crește vizibilitatea leziunii. D, Mamografia mamară stângă în vederea craniocaudală care prezintă o calcificare asemănătoare floricelelor în sânul exterior. E, Imagine corelativă cu ultrasunete convențională a calcificării asemănătoare floricelelor, care arată umbrire acustică posterioară. F, Imagine cu ultrasunete a aceleiași calcificări cu compunere spațială care arată pierderea completă a caracteristicilor acustice posterioare.

Imagine Doppler color

Imaginea Doppler color depinde în mare măsură de factorii tehnici. Pentru a optimiza sensibilitatea pentru fluxul vascular, luați în considerare scăderea scalei, folosind imagistica Doppler de putere (eliminarea fluxului direcțional) și creșterea câștigului de culoare. Imageria Power Doppler este utilă în mod special în imagistica mamară, deoarece direcția fluxului este de obicei irelevantă. Sensibilitatea imaginii Doppler va fi, de asemenea, crescută atunci când dimensiunea casetei de culori este minimizată și limitată la regiunea de interes (Figura 11). Un alt factor tehnic de luat în considerare este scăderea presiunii manuale a traductorului pe sân. Deoarece leziunile la nivelul sânului sunt relativ superficiale, vasele din leziuni pot fi ușor ocluse atunci când sunt comprimate între traductor și peretele toracic. O posibilă capcană de evitat este interpretarea greșită a unui semnal Doppler pozitiv ca flux vascular într-un chist complicat. Energia crescută conferită de utilizarea imaginii Doppler poate duce la mișcarea browniană a resturilor într-un chist, simulând fluxul într-o masă solidă pe imagini statice. Comunicarea directă cu sonograful care efectuează examinarea și utilizarea clipurilor cinematografice este de neprețuit în acest cadru.

Imagistica Doppler color. A - C, Scăderea dimensiunii cutiei Doppler îmbunătățește sensibilitatea la flux.

Concluzii

Caracterizarea leziunilor mamare la ultrasunete este provocatoare și foarte dependentă de tehnică. O abordare pas cu pas a imaginii cu ultrasunete mamare utilizând traductorul adecvat, adâncimea, câmpul vizual, zona focală și câștigul vor îmbunătăți precizia diagnosticului (Figura 12). Înțelegerea fizicii de bază și a limitărilor compunerii spațiale, a armonicelor și a imaginii Doppler va ajuta cursanții să-și optimizeze imaginile cu ultrasunete.

Rezumat pas cu pas al optimizării imaginii cu ultrasunete mamare.