Ultrazvuk v urológii

Ultrazvuk je jednou z najdostupnejších diagnostických metód v medicíne. V urológii sa ultrazvuk používa na detekciu štrukturálnych a funkčných zmien v urogenitálnych orgánoch. Pomocou Dopplerovho javu - echodopplerografie - sa hodnotia hemodynamické zmeny v orgánoch a tkanivách. Minimálne invazívne chirurgické zákroky sa vykonávajú pod kontrolou ultrazvuku. Okrem toho sa metóda používa aj pri otvorených zákrokoch na určenie a zaznamenanie hraníc patologického ložiska (intraoperačná echografia). Vyvinuté ultrazvukové senzory špeciálneho tvaru umožňujú ich zavedenie cez prirodzené otvory tela, pozdĺž špeciálnych nástrojov počas laparo-, nefro- a cystoskopie do brušnej dutiny a pozdĺž močových ciest (invazívne alebo intervenčné ultrazvukové metódy).

Medzi výhody ultrazvuku patrí jeho dostupnosť, vysoký informačný obsah pri väčšine urologických ochorení (vrátane urgentných stavov) a neškodnosť pre pacientov a zdravotnícky personál. V tomto ohľade sa ultrazvuk považuje za skríningovú metódu, východiskový bod v algoritme diagnostického vyhľadávania pre inštrumentálne vyšetrenie pacientov.

Lekári majú k dispozícii ultrazvukové prístroje (skenery) s rôznymi technickými vlastnosťami, ktoré dokážu reprodukovať dvojrozmerné a trojrozmerné obrazy vnútorných orgánov v reálnom čase.

Väčšina moderných ultrazvukových diagnostických zariadení pracuje na frekvenciách 2,5 – 15 MHz (v závislosti od typu senzora). Ultrazvukové senzory majú lineárny a konvexný tvar; používajú sa na transkutánne, transvaginálne a transrektálne vyšetrenia. Radiálne skenovacie prevodníky sa zvyčajne používajú na intervenčné ultrazvukové metódy. Tieto senzory majú tvar valca s rôznym priemerom a dĺžkou. Delia sa na pevné a flexibilné a používajú sa na zavedenie do orgánov alebo telesných dutín samostatne aj pomocou špeciálnych nástrojov (endoluminálny, transuretrálny, intrarenálny ultrazvuk).

Čím vyššia je frekvencia ultrazvuku použitého na diagnostické vyšetrenie, tým vyššie je rozlíšenie a nižšia je penetračná schopnosť. V tomto ohľade je na vyšetrenie hlboko uložených orgánov vhodné použiť senzory s frekvenciou 2,0 – 5,0 MHz a na skenovanie povrchových vrstiev a povrchových orgánov 7,0 MHz a viac.

Počas ultrazvukového vyšetrenia majú telesné tkanivá na echogramoch v šedej škále rôznu echodenzitu (echogenicitu). Tkanivá s vysokou akustickou hustotou (hyperechoické) sa na obrazovke monitora javia svetlejšie. Najhustejšie - kamene - sa vizualizujú ako jasne kontúrované štruktúry, za ktorými je definovaný akustický tieň. Jeho vznik je spôsobený úplným odrazom ultrazvukových vĺn od povrchu kameňa. Tkanivá s nízkou akustickou hustotou (hypoechoické) sa na obrazovke javia tmavšie a kvapalné útvary sú čo najtmavšie - echonegatívne (anechoické). Je známe, že zvuková energia preniká do kvapalného média takmer bez strát a pri prechode cez neho sa zosilňuje. Stena kvapalného útvaru umiestnená bližšie k senzoru má teda menšiu echogenicitu a distálna stena kvapalného útvaru (v porovnaní s senzorom) má zvýšenú akustickú hustotu. Tkanivá mimo kvapalného útvaru sa vyznačujú zvýšenou akustickou hustotou. Opísaná vlastnosť sa nazýva efekt akustického zosilnenia a považuje sa za diferenciálno-diagnostický znak, ktorý umožňuje detekciu kvapalných štruktúr. Lekári majú vo svojom arzenáli ultrazvukové skenery vybavené zariadeniami, ktoré dokážu merať hustotu tkaniva v závislosti od akustického odporu (ultrazvuková denzitometria).

Vizualizácia ciev a hodnotenie parametrov prietoku krvi sa vykonáva pomocou ultrazvukovej dopplerografie (USDG). Metóda je založená na fyzikálnom jave, ktorý v roku 1842 objavil rakúsky vedec I. Doppler a pomenoval po ňom. Dopplerov jav spočíva v tom, že frekvencia ultrazvukového signálu pri jeho odraze od pohybujúceho sa objektu sa mení úmerne rýchlosti jeho pohybu pozdĺž osi šírenia signálu. Keď sa objekt pohybuje smerom k senzoru generujúcemu ultrazvukové impulzy, frekvencia odrazeného signálu sa zvyšuje a naopak, keď sa signál odráža od pohybujúceho sa objektu, znižuje sa. Ak teda ultrazvukový lúč narazí na pohybujúci sa objekt, odrazené signály sa líšia frekvenčným zložením od kmitov generovaných senzorom. Rozdiel vo frekvencii medzi odrazeným a prenášaným signálom možno použiť na určenie rýchlosti pohybu skúmaného objektu v smere rovnobežnom s ultrazvukovým lúčom. Obraz ciev sa prekrýva ako farebné spektrum.

V súčasnosti sa v praxi široko používa trojrozmerný ultrazvuk, ktorý umožňuje získať trojrozmerný obraz vyšetrovaného orgánu, jeho ciev a iných štruktúr, čo samozrejme zvyšuje diagnostické možnosti ultrasonografie.

Trojrozmerný ultrazvuk viedol k vzniku novej diagnostickej metódy ultrazvukovej tomografie, nazývanej aj viacvrstvový pohľad. Metóda je založená na zhromažďovaní objemových informácií získaných počas trojrozmerného ultrazvuku a ich následnom rozložení na plátky s daným krokom v troch rovinách: axiálnej, sagitálnej a koronárnej. Softvér vykonáva následné spracovanie informácií a zobrazuje snímky v odtieňoch sivej s kvalitou porovnateľnou s kvalitou magnetickej rezonancie (MRI). Hlavným rozdielom medzi ultrazvukovou tomografiou a počítačovou tomografiou je absencia röntgenového žiarenia a absolútna bezpečnosť vyšetrenia, čo je obzvlášť dôležité, keď sa vykonáva u tehotných žien.