Ультразвуковое исследование в урологии

Физические основы
Звук — это механическая волна, распространяющаяся в упругой среде. В отличие от рентгеновского излучения, радиоволн и видимого света, которые являются электромагнитными волнами, звук не распространяется в вакууме. Частота колебаний измеряется в герцах: 1 Гц соответствует одному колебанию в секунду. Механические колебания с частотой выше 20 кГц, не слышимые для человека, называют ультразвуком. В медицине с помощью ультразвука с частотой 3,5—10 МГц получают изображение органов и тканей.
В диагностике используют специальные датчики, которые преобразуют электромагнитные волны в ультразвуковые и наоборот. Они содержат пьезоэлектрические кристаллы, которые под действием электромагнитного поля деформируются и генерируют ультразвуковые волны, а затем преобразуют отраженные ультразвуковые волны в электрический ток. Таким образом, датчик является одновременно и генератором, и приемником ультразвуковых волн. Ультразвук генерируется в импульсном режиме, а в интервалах между импульсами отраженные тканями волны воспринимаются датчиком. Ультразвуковые датчики бывают высокочастотными (для визуализации поверхностных структур, например содержимого мошонки) и низкочастотными (для визуализации глубоких структур, например во время антеградных вмешательств на почках и мочевом пузыре).
УЗИ аналогично эхолокации. Если рентгенограмма — это результат прохождения излучения сквозь объект, то ультразвуковое изображение — результат отражения волн. Амплитуда и частота отраженных волн зависят от плотности и глубины расположения исследуемых структур. Если они неподвижны, отраженные сигналы преобразуются в изображение, позволяющее судить о строении объекта. Отражение ультразвуковых волн от движущихся объектов (например, эритроцитов) дает возможность оценить скорость и направление движения. Это объясняется эффектом Допплера — изменением частоты ультразвуковых волн после отражения от движущегося объекта. Полученные данные могут быть представлены в виде кривой (импульсное и постоянно-волновое допплеровские исследования) или цветного изображения (цветное допплеровское исследование). Относительно недавно разработан более чувствительный метод обнаружения кровотока — энергетическое допплеровское исследование. Изображение тем ярче, чем выше энергия отраженных волн, причем скорость и направление потока значения не имеют.
Отраженные волны воспринимаются датчиком и преобразуются в электрические импульсы, которые усиливаются, обрабатываются и запоминаются компьютером. Цифровую информацию можно преобразовать в видеосигнал, просмотреть на мониторе в режиме реального времени или записать на фото-, кино- или видеопленку.

Клиническое применение
Появление УЗИ расширило возможности диагностики патологии почки, мочевого пузыря, предстательной железы, яичка и полового члена (рис. 6.24—6.30).
УЗИ позволяет оценить динамику размеров почки при пузырно-мочеточниковом рефлюксе и определить причину ОПН. Если почки небольшие и имеют нормальную эхогенность, то ОПН, скорее всего, ренальная. Если же видна расширенная чашечно-лоханочная система, то причина ОПН — обструкция мочевых путей, при которой, как правило, эффективно хирургическое лечение. УЗИ в самостоятельном виде или в сочетании с KT или MPT незаменимо в дифференциальной диагностике объемных образований почек. УЗИ позволяет отличить кистозное образование от солидного. Так, если при экскреторной урографии выявлена простая киста почки, для подтверждения диагноза достаточно только УЗИ. Если же образование выглядит как солидное, лучше сразу выполнить КТ. УЗИ применяют также при наблюдении за больными с многокамерными кистозными образованиями и кистозными образованиями с эхогенным содержимым. При солидном образовании почки исключают камень, ангиомиолипому, рак и абсцесс. Данные УЗИ следует оценивать с учетом клинической картины. При сомнительных результатах назначают другое инструментальное исследование, например КТ, или повторное УЗИ. Если при KT видно солидное образование, содержащее жировую ткань, это ангиомиолинома почки и диагноз в дальнейшем подтверждении не нуждается. При объемных образованиях диаметром менее 1 см KT малоинформативно, поскольку изображение при KT состоит из точек, каждая из которых отражает среднюю плотность некоторого объема ткани. В таких случаях с KT лучше не спешить и через некоторое время повторить УЗИ. Допплеровское исследование показано при подозрении на осложнения после трансплантации почки, тромбоз почечной вены, стеноз почечной артерии, артериовенозный свищ, ложную аневризму и обструкцию мочеточника (до развития гидронефроза). УЗИ выявляет скопление жидкости вокруг почки после трансплантации и дистанционной литотрипсии.

В диагностике ряда болезней место УЗИ постепенно занимают более чувствительные и специфичные методы. Например, при подозрении на реноваскулярну гипертонию сейчас выполняют KT- или магнитно-резонансную ангиографию либо сцинтиграфию почек после приема каптоприла. Наиболее информативным исследованием при подозрении на камень мочеточника является спиральная КТ. Она безопасна, потому что не требует введения рентгеноконтрастных средств, позволяет быстро поставить диагноз и исключить другие причины боли, напоминающей почечную колику, — острый аппендицит и дивертикулит. При обследовании по поводу гематурии многие врачи по-прежнему выполняют рентгенографию живота и УЗИ. Однако недавно показано, что наиболее информативны в этом случае экскреторная урография и КТ.
УЗИ широко применяется при обследовании больных с патологией яичек. Их поверхностное расположение позволяет применять высокочастотные датчики (5—10 МГц), дающие качественное изображение мягких тканей. Одновременное проведение УЗИ и цветного допплеровского исследования — дуплексное УЗИ -дает возможность детально изучить строение органа и кровоток в нем. При этом можно дифференцировать объемные образования, исходящие из яичка и других структур мошонки, воспалительные заболевания, паховую грыжу и перекрут яичка. УЗИ мошонки показано всем больным с острым эпидидимитом при неэффективности антимикробной терапии в течение 2 нед.

УЗИ ректальным датчиком позволяет оценить размер предстательной железы и тем самым подтвердить (или опровергнуть) диагноз, установленный при пальцевом ректальном исследовании, а также определить стадию опухоли. Ho для массовых обследований УЗИ ректальным датчиком не пригодно, так как в целом рак предстательной железы встречается не чаще чем в 1,6—7% случаев. Тем не менее с появлением УЗИ ректальным датчиком и автоматических биопсийных игл пункционная биопсия предстательной железы стала быстрой и почти безболезненной процедурой по сравнению с традиционной методикой (биопсия выполняется режущей иглой под контролем пальца). Кроме того, УЗИ ректальным датчиком позволяет безопасно проводить чрескожное дренирование предстательной железы, вводить в нее изотопы золота для внутритканевой лучевой терапии или кольца, заполненные жидким азотом, для криодеструкции. УЗИ абдоминальным датчиком позволяет оценить размер предстательной железы и степень ее выбухания в просвет мочевого пузыря, а также увидеть остаточную мочу и рентгенонегативные камни (при изменении положения больного камень перемещается), измерить толщину стенки мочевого пузыря. УЗИ также помогает увидеть камень в дистальном отделе мочеточника (особенно при наполненном мочевом пузыре, который смещает петли кишечника вверх и играет роль акустического окна), отложение солей на стентах и катетерах, дивертикулы и крупные злокачественные опухоли, а также получить изображение стента с J-образными кончиками. УЗИ используют для контроля при наложении эпицистостомы, Это особенно важно у больных, перенесших операции на нижнем этаже брюшной полости, когда к мочевому пузырю может быть подпаяна кишечная петля.

УЗИ влагалищным или уретральным датчиком, применяется в диагностике патологии влагалища, мочеточников и мочевого пузыря (рис. 6.30). При раке мочевого пузыря такое УЗИ уретральным датчиком информативнее УЗИ абдоминальным датчиком. Цветное допплеровское исследование используется для оценки кровотока в половом члене при импотенции, дуплексное УЗИ — как вспомогательный метод при уродинамических исследованиях.
Преимущества и недостатки
Преимущества УЗИ заключаются в том, что это доступное во многих учреждениях, неинвазивное, не связанное с лучевой нагрузкой, относительно недорогое и технически простое исследование. Среди недостатков следует отметить сложность выделения сигнала из шума и ограниченные размеры исследуемой области. Кроме того, изображение тканей при УЗИ неспецифично, а точность результатов зависит от опыта врача и телосложения больного.