Artefakty w USG – co to jest i jak wpływają na diagnozę?

Artefakty w ultrasonografii (USG) są nieprawidłowymi obrazami lub zniekształceniami, które pojawiają się na ekranie ultrasonografu i nie odpowiadają rzeczywistym strukturom anatomicznym ciała. Artefakty USG mogą powstawać na skutek różnych zjawisk fizycznych i technologicznych związanych z rozprzestrzenianiem się fal ultradźwiękowych w ciele pacjenta. Mogą one być pomocne, ale mogą też być mylące i utrudniać poprawną interpretację obrazów w trakcie badania USG, dlatego zrozumienie ich natury i przyczyn jest kluczowe dla poprawnej diagnostyki. W tym wpisie blogowym dowiesz się, co to są artefakty w medycynie, jakie są ich rodzaje, jak powstają i co najważniejsze – jak unikać tych artefaktów niesprzyjających diagnozie podczas badania USG.

Jak powstają artefakty w USG?

Artefakty w USG mogą powstać zarówno na drodze nieprawidłowych nastawów aparatu ultrasonograficznego, jak też mogą wynikać z nieprawidłowego rozchodzenia się ultradźwięków w ciele pacjenta. W pierwszej kategorii – związanej z ustawieniami aparatu – określone niepożądane zjawiska można łatwo wykluczyć, gdy ma się podstawową wiedzę w dziedzinie regulacji parametrów urządzenia, jednak w tym drugim przypadku – rozchodzenia się ultradźwięków – wszystko zależy od doświadczenia i wiedzy operatora.

Rodzaje artefaktów w USG

Najczęściej spotykane artefakty w ultrasonografii (poza tymi które związane są bezpośrednio z ustawieniami aparatu) to rewerberacje, artefakt dzwonienia, ogon komety lub refrakcja, cienie akustyczne i wiele innych. Poniżej opisanych zostało kilka najważniejszych przykładów:

Artefakt wzmocnienia akustycznego (enhancement artifact)

Opis: Powstaje, gdy fale ultradźwiękowe przechodzą przez struktury o niskiej absorpcji (np. płyny), co powoduje wzmocnienie sygnału za nimi.

Wpływ na diagnozę: Może pomóc w identyfikacji płynnych struktur, takich jak torbiele, ponieważ obszar za nimi jest jaśniejszy.

Artefakt cienia akustycznego (shadowing artifact)

Opis: Powstaje, gdy fale ultradźwiękowe napotykają na struktury o wysokiej absorpcji lub refleksyjności (np. kości, kamienie), co powoduje powstanie ciemnych obszarów za nimi.

Wpływ na diagnozę: Pomaga w identyfikacji kamieni nerkowych, żółciowych oraz innych gęstych struktur.

Artefakt krawędziowy (edge shadowing artifact)

Opis: Powstaje w wyniku załamania fal ultradźwiękowych na granicy różnych struktur o różnych impedancjach akustycznych, co tworzy cienie wzdłuż krawędzi.

Wpływ na diagnozę: Może utrudniać ocenę struktur sąsiadujących z granicami o dużej różnicy impedancji, takich jak duże naczynia krwionośne.

Artefakt lustrzany (mirror image artifact)

Opis: Powstaje, gdy fale ultradźwiękowe odbijają się od dużych, gładkich powierzchni (np. przepony), tworząc fałszywe obrazy struktur po drugiej stronie odbijającej powierzchni.

Wpływ na diagnozę: Może prowadzić do błędnej interpretacji obecności struktur, które w rzeczywistości nie istnieją w danym miejscu.

Artefakt pogłosu (reverberation artifact)

Opis: Powstaje, gdy fale ultradźwiękowe wielokrotnie odbijają się między dwoma silnie refleksyjnymi powierzchniami, co prowadzi do powstania powtarzających się echa.

Wpływ na diagnozę: Może być mylący, sugerując obecność struktur lub obszarów, które są artefaktem odbić fal.

Artefakt załamania (refraction artifact)

Opis: Powstaje, gdy fale ultradźwiękowe zmieniają kierunek, przechodząc przez granicę dwóch struktur o różnych prędkościach dźwięku.

Wpływ na diagnozę: Może powodować przemieszczenie obrazów struktur, co utrudnia dokładne lokalizowanie i ocenę.

Artefakt dzwonienia (ring down artifact)

Opis: Powstaje, gdy fale ultradźwiękowe trafiają na swej drodze na małe pęcherzyki gazu, co w połączeniu z płynem pomiędzy nimi wywołuje rezonans wywołujący stałą falę dźwiękową. Przyjmuje postać pionowej linii.

Wpływ na diagnozę: Może być pomocny przy odnajdywaniu wolnego gazu w jamie otrzewnej.

Artefakt ogon komety (comet tail artifact)

Opis: Powstaje, gdy fale ultradźwiękowe trafiają na obiekt metalowy lub szklany, wywołując pogłos widoczny na ekranie ultrasonografu w postaci cienia przypominającego warkocz komety.

Wpływ na diagnozę: Można dzięki niemu rozpoznać ciała obce jak również na przykład kryształy cholesterolu i zwapnienia tkanek miękkich.

Jak unikać artefaktów podczas badania USG?

Artefakty USG są możliwe do uniknięcia dzięki znajomości obsługi urządzenia, dzięki odbytym szkoleniom pod nadzorem inżyniera oraz dzięki poszerzaniu swojej wiedzy poprzez lektury dotyczące obrazowania ultrasonograficznego. Istotne jest również branie udziału w kursach ultrasonograficznych pod okiem doświadczonych specjalistów. Przede wszystkim należy mieć świadomość, że wszystkie artefakty w USG wynikają ze zjawisk fizycznych oraz z konstrukcji aparatów ultrasonograficznych.

Zrozumienie fizyki ultradźwięków: Znajomość mechanizmów powstawania artefaktów pomaga w ich poprawnym rozpoznawaniu i interpretacji.

Zmiana kąta sondy: Modyfikowanie kąta padania fal ultradźwiękowych może pomóc w zmniejszeniu lub eliminacji niektórych artefaktów.

Regulacja ustawień aparatu: Zmiana częstotliwości sondy, głębokości obrazowania, wzmocnienia i innych ustawień może pomóc w redukcji artefaktów.

Korzystanie z różnych technik obrazowania: Wykorzystanie różnych technik, takich jak Doppler czy elastografia, może pomóc w lepszej ocenie podejrzanych obszarów i weryfikacji obecności artefaktów.

Jak artefakty w ultrasonografii wpływają na diagnozę?

Artefakty mogą zarówno wspomagać, jak również utrudniać diagnostykę ultrasonograficzną:

Pomocne w diagnostyce: Niektóre artefakty w ultrasonografii, takie jak wzmocnienie akustyczne i cienie akustyczne, mogą być użyteczne w identyfikacji określonych struktur lub patologii. Na przykład wzmocnienie akustyczne za torbielą ułatwia jej identyfikację, a cień akustyczny za kamieniem pomaga w jego wykryciu.

Utrudnienie diagnozy: Inne artefakty w USG, takie jak pogłosy, lustrzane odbicia czy załamania, mogą prowadzić do błędnych interpretacji obrazów ultrasonograficznych. Mogą one sugerować obecność struktur, które w rzeczywistości nie istnieją, lub maskować rzeczywiste patologie, co może prowadzić do błędów diagnostycznych.

Podsumowanie – co to jest artefakt w medycynie?

Artefakty w USG są nieodłącznym elementem obrazowania ultrasonograficznego i jako takie mogą wpływać zarówno pozytywnie, jak i negatywnie na diagnozę. Kluczowe jest zrozumienie ich natury, przyczyn oraz metod radzenia sobie z nimi, aby zapewnić jak najwyższą dokładność diagnostyczną. Dzięki odpowiednim technikom i ustawieniom aparatu można minimalizować negatywny wpływ artefaktów i tym samym maksymalizować precyzję badania ultrasonograficznego.

Artefakty w ultrasonografii są wynikiem interakcji fal ultradźwiękowych z różnorodnymi strukturami wewnątrz ciała. Zrozumienie mechanizmów powstawania tych artefaktów jest kluczowe dla ich rozpoznawania i dla prawidłowej interpretacji obrazów ultrasonograficznych. Choć artefakty w USG mogą utrudniać diagnozę, w wielu przypadkach dostarczają one również cennych informacji, które mogą być wykorzystane do lepszej oceny stanu pacjenta. Poniżej znajdziesz listę artykułów, które pomogą Ci pogłębić swoją wiedzę na ten temat.

Lektury

– Małgorzata Serafin-Król, Artur Maliborski, Błędy i pomyłki w diagnostyce ultrasonograficznej układu mięśniowo-szkieletowego – przyczyny i sposoby ich unikania,

– Andrzej Lewicki, Wiesław Jakubowski, Widać czy nie widać? Oto jest pytanie Artefakty w badaniu ultrasonograficznym w skali szarości,

– Radiopaedia.org, Ultrasound artifacts.