Новая клиническая инструкция по безопасности для диагностического ультразвука. Семинар Комитета по безопасности Европейской Федерации Обществ по применению ультразвука в медицине и биологии, октябрь 1996 г.

Кирш Р. А.

4-ая клиническая больница, г. Минск.

Диагностика с помощью ультразвука уже много лет широко используется в клинической медицине без каких-либо доказанных вредных воздействий на организм пациентов. Однако появление новых эхографических методов, например, как цветовая и энергетическая допплерография, и расширение медицинских показаний для исследований требуют разумной бдительности. Это необходимо также для того, чтобы гарантировать продолжение безопасного использования эхографии.

В настоящее время в различных диагностических методиках применяется широкий диапазон интенсивностей ультразвука. При этом допплерография, особенно импульсная, требует использования более высоких интенсивностей, чем те, которые использовальзуются в В- и М-режиме.

Регулирование выходной мощности преобразователей современного оборудования является в настоящее время предметом активного обсуждения. Рекомендации, содержащиеся в этой инструкции, предполагают, что используемое ультразвуковое оборудование разработано с учетом международных требований безопасности.

В- и М-режим.

Отсутствие до настоящего времени каких-либо научно доказанных отрицательных биологических эффектов диагностического ультразвука позволяет применять режимы В и М в любых клинических прикладных программах, включая стандартные ультразвуковые обследования женщин в течение беременности.
Непрерывно-волновая допплерография при фетальном (кардио) мониторировании. Уровни мощности, используемые в непрерывно-волновой допплерографии при фетальном мониторировании, достаточно низки. Использование этой методики не противопоказано даже тогда, когда она применяется для продолжительных исследований.

Допплеровский режим (цветовое отображение кровотока, энергетическая и импульсная допплерография).

В целом осмысленное использование допплерографии не противопоказано. Однако при максимальных выходных параметрах настройки прибора нельзя исключить возникновения заметных тепловых эффектов на поверхности костных структур. Пользователю рекомендуется использовать любую информацию, предоставляемую изготовителем (например, выведенные на экран индексы безопасности), для того, чтобы контролировать экспозицию при обследовании таких «критических» структур, как кости и газосодержащие ткани. В тех случаях, когда эти индексы не отображаются на экране прибора, от врача требуется осторожность и максимальное сокращение сроков экспозиции.

Ультразвуковые исследования эмбриона в первом триместре.

В период органогенеза эмбрион, как известно, особенно чувствителен к внешним воздействиям. Следовательно, диагностические ультразвуковые исследования должны проводиться только по разумным показаниям и только при использовании минимальных уровней мощности и снижении времени экспозиции. Пока не накоплена достаточная научная информация, исследования эмбриона с помощью импульсной допплерографии при максимальных уровнях мощности следует рассматривать как нецелесообразные.

В начале развития ультразвуковой диагностики безопасность ультразвукового луча обычно связывалась с уровнем интенсивности. На мониторах некоторых сканеров даже указывали значение интенсивности используемого ультразвукового поля. Безусловно, этот начальный шаг был полезным, однако уже тогда считалось, что необходим поиск более значимых показателей.

Существуют два биофизических механизма, производимых ультразвуковым полем и способных нанести вред — нагревание и кавитация. Поэтому были разработаны два типа индексов, как средство мониторирования этих явлений.

Первым является температурный индекс (TI), который служит для оценки возможного подъема температуры в исследуемых тканях в некоторых экстремальных (при сочетании неблагоприятных обстоятельств) ситуациях. Разработаны три варианта температурного индекса: TIS используется при обследовании мягких тканей, TIB и TIC — при обследовании костных структур (например, при транскраниальных допплеровских обследованиях).

TI предназначен для предупреждения пользователя о потенциальном нагревании тканей во время исследования. Математически он определяется как отношение реально испускаемой мощности ультразвукового поля к теоретической мощности, требуемой, для нагрева участка ткани на 10С. Использование TIB особенно уместно и необходимо во втором и третьем триместрах беременности при исследованиях скелета плода и его головного мозга. Индекс TIC специально предложен для оценки нагревания близко расположенных к датчику костей и имеет приоритет при проведении педиатрических и транскраниальных исследований. В некоторых ситуациях самое большое нагревание в тканях может быть непосредственно под преобразователем. Поэтому отображаемое значение TI показывает эту температуру, а не ту, которая может иметь место в более глубокой исследуемой области, где температура ниже. Это условие применимо ко всем исследованиям мягких тканей, а также для М-режима и импульсной допплерографии при использовании преобразователя малого диаметра. Нагревание при М-режиме и импульсной допплерографии всегда ожидается максимальным внутри костных структур, расположенных в зоне фокуса и в мягких тканях, подвергнутых экспозиции ультразвуковых лучей из широких преобразователей. При транскраниальных исследованиях самое большое нагревание происходит в кости рядом с преобразователем.

Вторым важным показателем возможного повреждающего действия ультразвука является механический индекс (MI), используемый для оценки нетермических процессов, в частности кавитации. MI указывает для пользователя амплитуду давления ультразвуковых импульсов, воздействующих в настоящий момент на ткани. Применение этого индекса основано на том, что существует пороговое акустическое давление, которое требуется, чтобы вызвать кавитацию и, следовательно, нанести потенциальное повреждение.

Итак, значения индексов отображаемых на экране монитора ультразвукового аппарата могут давать очень ценную, до последнего времени скрытую от пользователя информацию. В настоящее время принятые стандарты обязывают изготовителей отображать для пользователей эти данные на экране, таким образом информируя их о безопасности во время сканирования. Причем, один из индексов должен быть всегда отображен на экране прибора, а другие вызываться по запросу или исходя из используемой методики исследования. Так, для В-режима достаточно отображения только MI. Для импульсной допплерографии, цветовой допплерографии и при использовании М-режима имеет приоритет TI. Для этих режимов выбор одного из трех альтернативных значений TI (TIS, TIB или TIC) также зависит от клинического приложения Обычно TIC появляется на экране только при транскраниальных исследованиях. Для любой другой прикладной программы пользователь обычно использует TIS или TIB.

Однако, как с любым новым методом оценки риска, необходима некоторая осторожность в интерпретации этих индексных значений. В отличие от простых тканевых моделей, использовавшихся для расчетов данных индексов, в реальной жизни исследуемые ткани отличаются выраженным разнообразием, и врачи-пользователи должны принять во внимание определенную условность их интерпретации.

Безусловно, пользователи ожидают то время, когда будет доступна более достоверная информация о безопасности проводимого исследования. Однако, внедрение механического и температурных индексов представляет важный шаг в этом направлении.

Литература:

1.  «Медицинская визуализация», 1997. -N4, с.35-40.
2.  AIUM/NEMA: Standard for real-time display of thermal and mechanical acoustic output indices on diagnostic ultrasound equipment/ AIUM, Rockville, 1992.