Принцип ALARA в УЗИ диагностике на Mindray Consona N8: индексы MI и TI, регулировка мощности

Принцип ALARA в УЗИ диагностике: что он означает для оператора

ALARA расшифровывается как «как можно ниже в разумных пределах». В руководстве оператора Consona N8 принцип сформулирован через суммарную энергию: она зависит и от выходной мощности, и от общего времени воздействия. Поэтому снижать нужно и уровень мощности, и длительность исследования. Руководство отдельно указывает, что датчик не следует оставлять на одном участке тела пациента более 10 минут.

Принцип работает в обе стороны. Слишком низкая мощность даёт слабое изображение или слабый допплеровский сигнал, и это снижает достоверность диагностической информации. Повышение мощности выше необходимого уровня не обязательно улучшает данные, но повышает риск биологических эффектов. Уровень выбирает врач с учётом пациента и клинической задачи.

Что показывает экран: MI, TI и значение A.Power

Значения MI и TI выводятся в верхней части экрана в реальном времени, значение A.Power показывается в верхнем левом углу и в программном меню. Руководство требует следить за индексами в ходе исследования и удерживать их на минимальном уровне, достаточном для диагностики. Если MI или TI превышает 1,0, принцип ALARA нужно соблюдать особенно тщательно.

MI, механический индекс

Отражает возможность механического биоэффекта, связанного с образованием микропузырьков (кавитацией). Он рассчитывается по пиковому отрицательному давлению и частоте: при росте частоты индекс уменьшается. MI особенно важно держать низким там, где газ соприкасается с мягкими тканями: лёгкое при исследовании сердца, кишечные газы при сканировании брюшной полости.

TI, тепловой индекс

Характеризует относительное повышение температуры из-за поглощения энергии тканями. Руководство различает три типа:

• TIS: для мягких тканей (брюшная полость, сердце);
• TIB: когда пучок проходит через мягкие ткани, а фокус находится рядом с костью (плод во втором и третьем триместре, нейросонография новорождённых через родничок);
• TIC: когда пучок проходит через кость у входа в тело (исследования головного мозга у детей и взрослых).

При акушерских исследованиях руководство рекомендует свести высокие значения TI к минимуму или исключить их. Там же приведена рекомендация международной федерации по ультразвуку: повышение температуры на 4 °C в течение 5 минут и дольше считать потенциальным риском для эмбриона или плода.

Как относиться к показаниям индексов

Индексы отражают мгновенные значения и не учитывают накопленное за исследование время. Это упрощённые модели: фактический подъём температуры в худшем случае может в несколько раз превышать отображаемый TI. Руководство прямо указывает, что MI и TI служат лишь вспомогательными ориентирами для реализации ALARA.

Датчик, режим и пресет: что влияет на мощность по умолчанию

По руководству, самый важный фактор, определяющий выходную мощность, это выбранная область исследования. При исследованиях плода требуется исключительная осторожность. Поэтому первым шагом остаётся правильный выбор датчика и режима: см. статьи про частоту датчика и глубину сканирования и про пресеты в УЗИ-аппарате. Состав датчиков для Mindray Consona N8 зависит от комплектации, подобрать их можно в разделе датчиков для Consona N8.

Значения A.Power по умолчанию рассчитаны на оптимальное качество изображения для данного датчика, а за 100% принята максимальная мощность датчика, определённая по нагреву его поверхности с учётом ограничений FDA. Диапазон регулировки в руководстве указан от 0,13 до 100%. Уровень по умолчанию можно задать на экране предварительных установок, но за изменения заводских значений отвечает пользователь. Система возвращается к настройкам по умолчанию при включении питания, смене датчика и завершении исследования, поэтому мощность, снижённую вручную, после смены датчика придётся задавать заново.

По руководству, при регулировке через A.Power выходная мощность ни в одном режиме не превышает MI 1,9 и ISPTA.3 720 мВт/см2.

Как управлять акустической мощностью: порядок действий

1. Нужно выбрать датчик и режим исследования, соответствующие области: от этого зависит стартовая мощность.
2. На экране стоит найти значения MI, TI и A.Power и отметить, какие индексы показывает аппарат при стандартных настройках.
3. Сначала изображение доводят элементами управления приёмником: усилением, ползунками TGC, динамическим диапазоном, постобработкой. Руководство ставит их первыми, так как они не меняют выходную мощность.
4. Затем подбирают глубину, положение фокуса и частоту. Эти параметры влияют на мощность косвенно. О настройке усиления см. в статье про TGC, усиление и динамический диапазон.
5. Если изображения всё ещё недостаточно для задачи, A.Power повышают небольшими шагами и после каждого шага смотрят на MI и TI.
6. В цветовом режиме, энергетическом допплере, M-режиме и режимах PW и CW акустическая мощность синхронизируется с мощностью B-режима. Поэтому уровень удобно задавать в B-режиме, до включения допплера.
7. В паузах изображение стоит ставить на стоп-кадр: в режиме стоп-кадра система прекращает передачу акустической мощности.

Параметр	Что делает	Когда менять
A.Power	Напрямую задаёт процент акустической мощности датчика	Снижать при высоких MI и TI и достаточном качестве картинки; повышать, только если другими средствами изображение не получить
Усиление, TGC, динамический диапазон, постобработка	Меняют обработку принятого сигнала, выходную мощность не затрагивают	В первую очередь, когда изображение тёмное, контрастность не та или неравномерна по глубине
Глубина	Влияет на мощность косвенно; при росте глубины падает частота кадров	Подстраивать под область интереса, без лишней глубины
Частота датчика	Поглощение энергии тканями напрямую связано с частотой	При выборе датчика и режима под область исследования
PRF в допплеровских режимах	Чем выше PRF, тем больше импульсов излучается за единицу времени	Не завышать выше необходимого для измеряемой скорости
Стоп-кадр	Прекращает передачу акустической мощности	В паузах, при оценке сохранённого изображения, при разговоре с пациентом

Режимы и функции, где контроль мощности особенно важен

Руководство отмечает, что тепловой биоэффект тесно связан с M-режимом, допплеровским и цветовым режимами. При длительной работе в PW, CW и цвете имеет смысл чаще смотреть на TI и не держать эти режимы включёнными без необходимости. См. также статью про режимы CW, PW и тканевой допплер.

Отдельный случай: чреспищеводные датчики, описанные в руководстве (P7-3Ts и P8-2Ts для взрослых; состав комплекта зависит от конфигурации). Аппарат постоянно показывает на экране температуру наконечника: при 41,0 °C значение краснеет, при 42,5 °C работа системы принудительно останавливается, а продолжить можно после остывания ниже 42,0 °C нажатием клавиши стоп-кадра. У взрослых при температуре кончика выше 42 °C время визуализации не должно превышать 10 минут.

Общие ориентиры по снижению температуры поверхности датчика из руководства: в 2D-режиме она, как правило, самая низкая; в PW помогает снижение PRF и более мелкое положение контрольного окна; в CW помогает увеличение глубины контрольной линии; стоп-кадр временно снижает температуру в любом режиме.

Контрастная визуализация с очень низким MI в руководстве названа опцией, а мощность удаления микропузырьков задаётся отдельно (параметр «Разруш.AP» на сенсорном экране). Опция есть не в каждой комплектации.

Типичные ошибки и как их исправить

• Мощность поднята для компенсации плохого усиления. Тёмное изображение сначала правят усилением, TGC и динамическим диапазоном, а A.Power трогают в последнюю очередь.
• Мощность снижена слишком сильно. Картинка или допплеровский сигнал стали слабыми, детали теряются. Мощность нужно вернуть до уровня, при котором информация достаточна.
• Мощность не проверена после смены датчика или пациента. Система возвращается к значениям по умолчанию, и настройки, сделанные вручную, сбрасываются.
• Индекс воспринимается как гарантия безопасности. MI и TI - лишь вспомогательный ориентир, подход «меньше мощности и меньше времени» они не заменяют.

Что проверить перед исследованием

• Выбран нужный датчик и режим исследования, соответствующий области (для плода и новорождённого особенно внимательно).
• На экране видны MI, TI и A.Power, понятен уровень по умолчанию.
• Если в предустановках менялась мощность по умолчанию, это сделано осознанно.
• Усиление, TGC и динамический диапазон подобраны до того, как поднимается A.Power.
• Для допплера и цвета уровень мощности задан заранее в B-режиме.

Настройку пресетов и уровней мощности под задачи клиники мы выполняем при вводе аппарата в эксплуатацию, а вопросы по работе с индексами и режимами можно уточнить в ходе обучения врачей. Окончательное решение об уровне мощности в каждом исследовании принимает врач.

Вопросы и ответы

Что означает принцип ALARA на УЗИ-аппарате?

Это принцип «как можно ниже в разумных пределах»: акустическая мощность и время воздействия должны быть минимальными, но достаточными для получения диагностической информации. Слишком низкая мощность ухудшает изображение, лишняя мощность не всегда улучшает данные, но повышает риск биоэффектов.

Где на Consona N8 смотреть значения MI и TI?

Согласно руководству, MI и TI выводятся в верхней части экрана в реальном времени, значение акустической мощности A.Power показывается в верхнем левом углу экрана и в программном меню.

Что делать, если MI или TI выше 1,0?

По руководству, при значении MI или TI выше 1,0 принцип ALARA нужно соблюдать особенно тщательно: сначала оценить, можно ли получить нужное изображение за счёт усиления, TGC и динамического диапазона, затем при необходимости снизить A.Power и сократить время исследования. Решение о тактике принимает врач.

Влияет ли усиление на акустическую мощность?

Нет. Усиление, динамический диапазон и постобработка относятся к элементам управления приёмником и выходную мощность не меняют, поэтому изображение нужно сначала улучшать ими.

Читайте также: Тканевой допплер (TDI) на Mindray Consona N8: как включить, настроить и измерить; Допплер сосудов на Mindray Consona N7: измерения PS/ED, RI, PI, объёмный кровоток, IMT и ABI.