Ultrazvuk v urologii

Ultrazvuk je jednou z nejdostupnějších diagnostických metod v medicíně. V urologii se ultrazvuk používá k detekci strukturálních a funkčních změn v urogenitálních orgánech. Pomocí Dopplerova jevu - echodoplerografie - se hodnotí hemodynamické změny v orgánech a tkáních. Minimálně invazivní chirurgické zákroky se provádějí pod ultrazvukovou kontrolou. Kromě toho se metoda používá i u otevřených zákroků k určení a zaznamenání hranic patologického ložiska (intraoperační echografie). Vyvinuté ultrazvukové senzory speciálního tvaru umožňují jejich zavedení přirozenými otvory těla, podél speciálních nástrojů při laparo-, nefro- a cystoskopii do břišní dutiny a podél močových cest (invazivní nebo intervenční ultrazvukové metody).

Mezi výhody ultrazvuku patří jeho dostupnost, vysoká informační gramotnost u většiny urologických onemocnění (včetně urgentních stavů) a neškodnost pro pacienty i zdravotnický personál. V tomto ohledu je ultrazvuk považován za screeningovou metodu, výchozí bod v algoritmu diagnostického vyhledávání pro instrumentální vyšetření pacientů.

Lékaři mají k dispozici ultrazvukové přístroje (skenery) s různými technickými vlastnostmi, schopné reprodukovat dvourozměrné a trojrozměrné obrazy vnitřních orgánů v reálném čase.

Většina moderních ultrazvukových diagnostických přístrojů pracuje na frekvencích 2,5–15 MHz (v závislosti na typu senzoru). Ultrazvukové senzory mají lineární a konvexní tvar; používají se pro transkutánní, transvaginální a transrektální vyšetření. Pro intervenční ultrazvukové metody se obvykle používají radiální skenovací měniče. Tyto senzory mají tvar válce o různém průměru a délce. Dělí se na rigidní a flexibilní a používají se k zavedení do orgánů nebo dutin těla jak samostatně, tak pomocí speciálních přístrojů (endoluminální, transuretrální, intrarenální ultrazvuk).

Čím vyšší je frekvence ultrazvuku použitá pro diagnostické vyšetření, tím vyšší je rozlišení a nižší penetrační schopnost. V tomto ohledu je pro vyšetření hluboko uložených orgánů vhodné používat senzory s frekvencí 2,0-5,0 MHz a pro skenování povrchových vrstev a povrchových orgánů 7,0 MHz a více.

Během ultrazvukového vyšetření mají tělesné tkáně na šedých echogramech různou echogenitu (denzitu). Tkáně s vysokou akustickou hustotou (hyperechogenní) se na obrazovce monitoru jeví světlejší. Ty nejhustší – kameny – se vizualizují jako jasně konturované struktury, za nimiž je definován akustický stín. Jeho vznik je způsoben úplným odrazem ultrazvukových vln od povrchu kamene. Tkáně s nízkou akustickou hustotou (hypoechogenní) se na obrazovce jeví tmavší a tekuté útvary jsou co nejtmavší – echonegativní (anechoické). Je známo, že zvuková energie proniká do kapalného média téměř beze ztrát a při průchodu jím se zesiluje. Stěna kapalného útvaru umístěná blíže k senzoru má tedy menší echogenitu a distální stěna kapalného útvaru (vzhledem k senzoru) má zvýšenou akustickou hustotu. Tkáně mimo kapalný útvar se vyznačují zvýšenou akustickou hustotou. Popsaná vlastnost se nazývá efekt akustického zesílení a je považována za diferenciálně diagnostický znak, který umožňuje detekci kapalných struktur. Lékaři mají ve svém arzenálu ultrazvukové skenery vybavené přístroji, které dokáží měřit hustotu tkáně v závislosti na akustickém odporu (ultrazvuková denzitometrie).

Vizualizace cév a hodnocení parametrů průtoku krve se provádí pomocí ultrazvukové dopplerografie (USDG). Metoda je založena na fyzikálním jevu objeveném v roce 1842 rakouským vědcem I. Dopplerem a pojmenovaném po něm. Dopplerův jev spočívá v tom, že frekvence ultrazvukového signálu při jeho odrazu od pohybujícího se objektu se mění úměrně rychlosti jeho pohybu podél osy šíření signálu. Když se objekt pohybuje směrem k senzoru generujícímu ultrazvukové impulsy, frekvence odraženého signálu se zvyšuje a naopak, když se signál odráží od pohybujícího se objektu, snižuje se. Pokud se tedy ultrazvukový paprsek setká s pohybujícím se objektem, odražené signály se liší frekvenčním složením od kmitů generovaných senzorem. Rozdíl ve frekvenci mezi odraženým a vyslaným signálem lze použít k určení rychlosti pohybu zkoumaného objektu ve směru rovnoběžném s ultrazvukovým paprskem. Obraz cév je superponován jako barevné spektrum.

V současné době se v praxi široce používá trojrozměrný ultrazvuk, který umožňuje získat trojrozměrný obraz vyšetřovaného orgánu, jeho cév a dalších struktur, což samozřejmě zvyšuje diagnostické možnosti ultrasonografie.

Trojrozměrný ultrazvuk vedl ke vzniku nové diagnostické metody ultrazvukové tomografie, nazývané také vícevrstvý pohled. Metoda je založena na sběru objemových informací získaných během trojrozměrného ultrazvuku a jejich následném rozkladu na řezy s daným krokem ve třech rovinách: axiální, sagitální a koronární. Software provádí následné zpracování informací a zobrazuje snímky v stupních šedi s kvalitou srovnatelnou s magnetickou rezonancí (MRI). Hlavní rozdíl mezi ultrazvukovou tomografií a počítačovou tomografií spočívá v absenci rentgenového záření a absolutní bezpečnosti vyšetření, což je obzvláště důležité, pokud se provádí u těhotných žen.