Klucz do radiologii

Artefakty

Artefakty w ultrasonografii układu mięśniowo-szkieletowego odnoszą się do cech obrazu ultrasonograficznego, które nie przedstawiają w sposób wiarygodny struktury anatomicznej znajdującej się pod głowicą. Wiedza na temat artefaktów jest niezbędna do wiarygodnej interpretacji obrazów w ultrasonografii układu mięśniowo-szkieletowego. Niektóre artefakty, takie jak anizotropia, mogą być zminimalizowane dzięki odpowiedniej technice skanowania. Inne muszą być po prostu rozpoznane, aby możliwa była właściwa interpretacja obrazu. W pewnych okolicznościach artefakty mogą nawet dostarczać wskazówek klinicznych dotyczących leżącej u ich podłoża patologii. Szczegółowe omówienie wszystkich potencjalnych artefaktów, które można napotkać w ultrasonografii, wykracza poza zakres tego tekstu; wspomniano jednak o najczęstszych z nich.

ANIZOTROPIA

Anizotropia jest najbardziej znaczącym i najczęściej spotykanym artefaktem dotyczącym struktur powierzchownych w ultrasonografii układu mięśniowo-szkieletowego i jest szczególnie potencjalnie problematyczna w przypadku stosowania przetworników liniowych. Odnosi się on do właściwości tkanki polegających na różnym przewodzeniu lub odbijaniu fal dźwiękowych z powrotem do przetwornika w zależności od kąta padania fal dźwiękowych. Artefakt anizotropowy odnosi się do zaciemnienia i utraty rozdzielczości obrazu (ryc. 4.7 i 13.1). Występuje on, gdy zbliżenie fal dźwiękowych jest mniejsze niż prostopadłe (tj. kąt padania większy niż 0 stopni) (Rysunek 2.7). Dlatego badający powinien starać się utrzymać kierunek wiązki jak najbardziej zbliżony do prostopadłego.

Ścięgna są szczególnie podatne na artefakt anizotropowy ze względu na ich wysoką refleksyjność i jednolitą liniową orientację (Rysunek 9.10) (patrz Rozdział 7). Większość innych tkanek wykazuje pewien stopień anizotropii. Anizotropia ma również wpływ na widoczność igły. Należy dołożyć starań, aby padająca fala dźwiękowa była jak najbardziej zbliżona do prostopadłej do igły. Omówiono to bardziej szczegółowo w rozdziale 14. W celu zmniejszenia anizotropii należy stosować takie techniki, jak przełączanie głowicy i kołysanie od pięty do palców. Manewry te omówiono w Rozdziale 5.

RYSUNEK 13.1 Sonogram przedstawiający przykład zmiany sygnału spowodowanej artefaktem anizotropowym. Obraz przedstawia widok w osi długiej normalnego ścięgna Achillesa z przyczepem na kości piętowej. Żółte strzałki przedstawiają kierunek zbliżania się fal dźwiękowych z przetwornika. Normalna fibrylarna architektura ścięgna jest widoczna po lewej stronie ekranu, gdzie kąt padania jest prostopadły do ścięgna. Należy zwrócić uwagę na hipoechogeniczny wygląd włókien ścięgnistych, które zakrzywiają się pod stromym kątem, aby wejść do kości piętowej. Jest to artefakt anizotropowy związany z tym, że ta część ścięgna nie jest prostopadła do padającej wiązki dźwięku. Ten artefakt może być usunięty przez wykonanie kołysania pięta-palce z głowicą w celu zmiany kąta padania dźwięku na część dystalną. Nierozpoznanie wpływu anizotropii na taki obraz może prowadzić do błędnych wniosków dotyczących patologii.

NIEWYSTARCZAJĄCE ŚRODKI PRZEWODZĄCE

Ultrasonografia wymaga odpowiedniej ilości środków przewodzących między głowicą a skórą pacjenta, aby fale dźwiękowe mogły odpowiednio przemieszczać się od głowicy do tkanki i z powrotem w celu uzyskania wyraźnego obrazu. Do tego celu stosuje się zwykle żel przewodzący (ryc. 13.2) lub rzadziej podkładki dystansujące. Jest to konieczne, ponieważ fale ultradźwiękowe nie przewodzą się dobrze przez powietrze. Aby uzyskać dobry obraz, potrzebują ośrodka, takiego jak żel lub płyn. Aby uniknąć artefaktu spowodowanego brakiem skutecznego przenoszenia fal dźwiękowych, badający powinien użyć niewielkiej ilości żelu przewodzącego (ryc. 13.3).

RYSUNEK 13.2 Obraz demonstrujący zastosowanie żelu przewodzącego w celu zwiększenia transmisji fal dźwiękowych między tkanką a przetwornikiem.

RYSUNEK 13.3 Sonogram demonstrujący wpływ nieodpowiedniego żelu przewodzącego na obraz ultrasonograficzny. Tkanka to stosunkowo jednolity mięsień powierzchowny. Po prawej stronie obrazu pod głowicą znajduje się żel (żel to bezechowy obszar powierzchowny po prawej stronie ekranu oznaczony literą G). Należy zauważyć, że tkanka na prawo od żółtej strzałki znajduje się pod żelem i jest dobrze widoczna. Lewy zaciemniony obszar znajduje się pod częścią przetwornika bez żelu. Ten osłabiony obraz wynika z braku transmisji fali dźwiękowej między tkanką a głowicą w polu, w którym nie ma odpowiedniego ośrodka przewodzącego.

POSTERIOR ACOUSTIC SHADOWING

Posterior acoustic shadowing odnosi się do zaciemnienia obrazu ultrasonograficznego pod strukturą o dużej ilości odbicia. Przykładem tego jest obniżony sygnał pod guzami, zwapnieniami lub ciałami obcymi (ryc. 13.4). Tkanka znajdująca się pod obiektem o wyższej impedancji odbiera mniej fal dźwiękowych niż otaczająca ją tkanka, która nie znajduje się pod tym obiektem i wydaje się ciemniejsza. Przeglądanie całego obrazu ultrasonograficznego, a nie tylko skupianie się na pojedynczej strukturze, może pomóc w identyfikacji tylnego cienia akustycznego poprzez rozpoznanie zaciemnienia na całym obrazie w linii pionowej. Ten artefakt jest czasami bardziej widoczny niż wygląd rzeczywistej struktury powodującej tylne cieniowanie akustyczne i może być wykorzystany do pomocy w identyfikacji lokalizacji guza lub ciała obcego.

RYSUNEK 13.4 Sonogram przedstawiający efekt tylnego cieniowania akustycznego (żółte strzałki) pod ciałem obcym o wysokim współczynniku odbicia (niebieska strzałka).

POSTERIOR ACOUSTIC ENHANCEMENT

Posteriorne wzmocnienie akustyczne, znane również jako zwiększona transmisja przelotowa, występuje w wyniku pojawienia się ogniskowego obszaru o zmniejszonej impedancji, co prowadzi do zwiększonej transmisji fal dźwiękowych do tkanki znajdującej się bezpośrednio pod nim. Jest to w zasadzie odwrotność tylnego cieniowania akustycznego. Cysty i żyły są przykładami struktur, które mogą prowadzić do tylnego wzmocnienia akustycznego (Rysunek 13.5). Ponieważ większa ilość fal dźwiękowych powraca do głowicy z tkanki o mniejszej impendencji nad nią, tkanka ta zwykle wydaje się bardziej hiperechogeniczna. Jeśli źródło artefaktu może być ściśnięte, np. żyła, zwiększenie ciśnienia w głowicy może go zmniejszyć lub wyeliminować. Podobnie jak w przypadku innych artefaktów, należy przeanalizować cały obraz, aby rozpoznać ogniskowe przejaśnienie widoczne w całej tkance w postaci pionowej linii poniżej obszaru obniżonej impedancji. W niektórych okolicznościach wzmocnienie akustyczne z tyłu może być wykorzystane do dostarczenia klinicznych wskazówek do oceny poprzez zwiększenie widoczności struktur leżących u podłoża (ryc. 13.6).

RYSUNEK 13.5 Sonogram widoku żyły szyjnej w osi krótkiej (żółta strzałka). Zwróć uwagę, że tkanka bezpośrednio pod bezechową żyłą szyjną (żółte groty strzałek) jest bardziej hiperechogeniczna niż tkanka boczna. Efekt ten powstaje, ponieważ żyła ma mniejsze tłumienie fal dźwiękowych niż otaczająca ją tkanka lita.

RYSUNEK 13.6 Sonogramy przedstawiające przykłady tylnego wzmocnienia akustycznego dostarczającego dodatkowych wskazówek klinicznych. Obraz w (A) to widok ścięgna mięśnia nadgrzebieniowego w osi długiej. Na tym obrazie zmniejszenie gęstości tkanki podskórnej w wyniku rozerwania ścięgna (niebieska strzałka) skutkuje tylnym wzmocnieniem akustycznym i poprawą wizualizacji granicy chrząstki stawowej (żółta strzałka). Wzmocnienie granicy chrząstki jest wskazówką kliniczną sugerującą naderwanie mankietu rotatorów, nawet w sytuacji, gdy rozerwanie jest mniej widoczne. Obraz w (B) to widok ścięgna mięśnia podłopatkowego w osi długiej z torbielą wargową tylną. Obraz ten pokazuje dobrą wizualizację nerwu nadłopatkowego, który znajduje się poniżej torbieli. Nerw ten jest często trudny do uwidocznienia z taką wyrazistością w zwykłych okolicznościach.

ARTYFAKT POWROTNY

Artefakt powrotny powstaje w wyniku powtarzających się odbić tam i z powrotem między dwiema silnie odbijającymi powierzchniami (ryc. 13.7). W ultrasonografii układu mięśniowo-szkieletowego jest on najczęściej spotykany w przypadku prowadzenia igieł i metalowych implantów (ryc. 13.8). Artefakt ten objawia się jako równo rozmieszczone hiperechogeniczne linie, które zamazują obraz. Szczególnie ważne jest stwierdzenie, że artefakt ten sprawia, że struktura metalowa wydaje się grubsza i głębsza niż jest w rzeczywistości.

Rysunek 13.7 Ilustracja powstawania artefaktu pogłosowego. Fale dźwiękowe odbijają się od powierzchniowego obiektu o dużej impendencji do przetwornika.

RYSUNEK 13.8 Sonogram przedstawiający widok w płaszczyźnie igły z artefaktem pogłosowym. Końcówka igły jest oznaczona przez położenie żółtej strzałki. Równomiernie rozmieszczony hiperechogeniczny artefakt (niebieskie strzałki) znajduje się poniżej właściwej igły.

Inne formy specyficznych opisów artefaktu pogłosowego obejmują artefakt ogona komety i artefakt pierścienia w dół. Artefakt ogona komety występuje zwykle z powodu odbicia pomiędzy dwoma blisko położonymi strukturami. Wygląd zwężającego się ogona wynika z tłumienia artefaktu w miarę jego przesuwania się w głąb (rysunek 13.9). Artefakt pierścieniowo-dół wygląda podobnie, ale jest związany z głębokimi kieszeniami powietrznymi.

RYSUNEK 13.9 Sonogram przedstawiający wygląd przypominający artefakt ogona komety (niebieskie strzałki). Artefakt leży pod strukturą silnie odbijającą światło (żółta strzałka) i zwęża się wraz z tłumieniem, gdy sięga głębiej.

INNE ARTYFAKTY

Istnieje wiele innych rodzajów artefaktów obserwowanych w badaniu ultrasonograficznym, a ich szczegółowy opis wykracza poza zakres tego tekstu. Wiele z nich jest związanych z różnicami w sygnale pomiędzy tkankami o różnej gęstości. Obrazy ultradźwiękowe opierają się na założeniu, że fale dźwiękowe przemieszczają się przez tkankę ze stosunkowo jednolitą prędkością (1,540 m/s w tkance ludzkiej). Odmiana tkanki o znacznie różnej gęstości może potencjalnie „oszukać” aparaturę, tworząc obraz, który nie odzwierciedla w pełni struktury anatomicznej. Nadmierna refrakcja i tłumienie mogą również wystąpić w przypadku tkanek o różnej gęstości. Tego typu artefakty częściej stanowią problem w ultrasonografii głębiej położonych struktur, w przeciwieństwie do tych, które są zwykle oglądane w ocenie układu mięśniowo-szkieletowego.

.