Акустическая мощность на Mindray Resona R9: MI, TI и принцип ALARA

Акустическая мощность на Mindray Resona R9 регулируется кнопкой A.power на панели управления, а её последствия для пациента оценивают по индексам MI и TI, которые выводятся на экран в реальном времени. Рабочее правило, которое даёт руководство, одно: мощность должна быть настолько низкой, насколько позволяет получить диагностически пригодное изображение (принцип ALARA). Ниже: что показывают индексы, какие регуляторы влияют на излучение и в каком порядке настраивать картинку. Руководство R9 имеет пометку «not for Russia», поэтому набор функций и названия в российской комплектации могут отличаться.

Акустическая мощность: что это и где её видно на экране

Акустическая мощность - это мощность ультразвуковой волны, которую излучает датчик. По руководству, в B-режиме её значение отображается в верхнем левом углу экрана, а также в соответствующем пункте программного меню. В верхней части экрана в реальном времени выводятся индексы MI и TI, за ними нужно следить в ходе исследования.

Мощность задаётся в процентах: исходный диапазон от 0,1 до 100%. Под 100% понимается максимальная мощность датчика в выбранном режиме, определяемая по нагреву его поверхности с учётом установленных ограничений. Чем выше процент, тем выше выходная мощность. Регулятор A.power относится к элементам прямого действия: по руководству, при любом его положении максимум не превышает MI 1,9 и ISPTA.3 720 мВт/см2.

Три особенности:

в цветовом, энергетическом, M-режиме и в режимах PW/CW акустическая мощность синхронизирована с B-режимом, поэтому управлять ею нужно из B-режима;
в режиме стоп-кадра датчик перестаёт излучать, все изображения и параметры остаются неизменными;
значения мощности возвращаются к настройкам по умолчанию при включении питания, смене датчика, завершении исследования и при выборе «OK» или «Отмена» в меню «Настройки».

Индексы MI и TI: что они означают

Механический индекс MI показывает относительную возможность механического биоэффекта, то есть образования микропузырьков (кавитации). По руководству, он рассчитывается делением пикового отрицательного давления на квадратный корень из частоты: для частоты 1 МГц и давления 1 МПа значение MI равно 1. С ростом частоты или со снижением давления MI уменьшается. Особенно важно держать MI низким там, где газ соприкасается с мягкими тканями: например, лёгкие при исследовании сердца и кишечные газы при сканировании брюшной полости.

Тепловой индекс TI показывает относительный нагрев ткани: это отношение суммарной акустической мощности к мощности, нужной для повышения температуры ткани на 1 градус C. Руководство различает три типа:

TIS: для мягких тканей (брюшная полость, сердце);
TIB: когда луч проходит через мягкие ткани, а фокус находится вблизи кости (исследования плода во втором и третьем триместре, головной мозг новорождённого через родничок);
TIC: когда луч проходит через кость у входа в тело (исследования головного мозга у детей и взрослых).

Что важно помнить:

индексы отражают мгновенные значения и не учитывают суммарное время исследования: даже низкий индекс при долгом сканировании даёт большую суммарную энергию;
фактический нагрев в худшем случае может в несколько раз превышать отображаемый TI;
индексы строятся на упрощениях (затухание в расчёте принято ниже реального для большинства тканей), поэтому это ориентир для ALARA, а не измерение температуры в теле;
если MI или TI превышает 1,0, принцип ALARA нужно соблюдать особенно тщательно.

В акушерстве высокие значения TI нужно сводить к минимуму или исключать. Руководство приводит рекомендацию WFUMB: повышение температуры на 4 градуса C в течение 5 минут и дольше следует считать потенциальным риском для тканей эмбриона и плода. Трактовку и решение о параметрах исследования в каждом случае принимает врач.

Как соблюдать ALARA на Resona R9: порядок настройки

Руководство делит регуляторы на три группы: прямого действия (A.power), косвенного (режим, частота, фокус, глубина, частота повторения импульсов PRF) и приёмные (усиление, динамический диапазон, постобработка). Приёмные регуляторы мощность не меняют, поэтому с них и стоит начинать. Подробнее о картинке: настройка изображения в B-режиме.

Выбрать датчик и режим исследования под область. Это самый важный фактор, определяющий мощность по умолчанию: допустимый уровень интенсивности зависит от области, при исследовании плода нужна исключительная осторожность.
Начинать с мощности по умолчанию для этого датчика и режима. Руководство указывает, что значения по умолчанию соответствуют наилучшему качеству изображения для датчика.
Если изображение тёмное или контраст недостаточный, сначала изменить усиление, TGC, динамический диапазон, постобработку. Они не влияют на выходную мощность.
Затем проверить параметры косвенного действия: частоту (выбирается с учётом глубины и свойств ткани), глубину, положение фокуса.
Только после этого, при необходимости, поднимать A.power небольшими шагами, следя за MI и TI на экране.
Не держать датчик на одном месте дольше нужного (температура поверхности датчика может превысить температуру тела пациента), при паузах делать стоп-кадр (просмотр кинопетли после этого работает без излучения).

Таблица: регуляторы и их влияние на излучение

Параметр	Что делает	Когда менять
A.power	Прямо задаёт процент акустической мощности, от 0,1 до 100%	Только если приёмными регуляторами не удаётся получить пригодное изображение; повышать небольшими шагами
MI на экране	Показывает относительную возможность механического эффекта (кавитации)	Следить при газе рядом с мягкими тканями и в контрастных режимах; при значении выше 1,0 особенно тщательно соблюдать ALARA
TI (TIS, TIB, TIC)	Показывает относительный нагрев тканей	Особенно внимательно в акушерских исследованиях и когда фокус находится у кости
Усиление, TGC, динамический диапазон, постобработка	Приёмные регуляторы, выходную мощность не меняют	В первую очередь, если картинка тёмная или неравномерная
Глубина	Меняет глубину сканирования, влияет на излучение косвенно	Ставить по размеру области интереса; при увеличении глубины падает частота кадров
Частота (пункт «Качество изображения»)	Выбирает частоту и переключает режимы B и THI	Подбирать по глубине и свойствам ткани; поглощение энергии тканью связано с частотой
PRF (допплер, цвет)	Чем выше частота повторения импульсов, тем больше импульсов излучается за время	Учитывать, что тепловой биоэффект тесно связан с M-режимом, допплеровским и цветовым режимами (допплеровские режимы на Resona R9)
Предустановки (Qsave, экран предварительных установок)	Qsave сохраняет параметры изображения для режима исследования и датчика; мощность по умолчанию задаётся на экране предварительных установок	Изменения умолчаний делаются осознанно, ответственность за них несёт пользователь

Особые случаи: акушерство, контраст, 3D

Акушерские исследования. Руководство указывает не проводить длительное исследование плода и сводить высокие TI к минимуму. На экране для второго и третьего триместра важен TIB. Страницы по теме: гинекология и ранняя беременность на Resona R9.

Контрастные исследования. Индекс MI нужно устанавливать в соответствии с инструкцией, которая поставляется вместе с контрастным веществом. Параметры изображения нужно завершить до введения вещества, так как время его действия ограничено. Уровень акустической энергии в основной процедуре подбирается опытным путём, для разрушения микропузырьков предусмотрен отдельный параметр «Разрушение AP». Подробности по режиму: контрастная визуализация на Resona R9.

3D-исследования. В руководстве для режима Freehand 3D по принципу ALARA рекомендуется сократить время сканирования после получения хорошего объёмного изображения. См. также статическое 3D УЗИ на Resona R9.

Типичные ошибки при работе с акустической мощностью

Сразу поднимается A.power. Исправление: сначала приёмные регуляторы, затем параметры косвенного действия.
Датчик излучает во время пауз. Исправление: стоп-кадр при паузах, перед подключением и отключением датчика.
Индекс принимают за температуру. TI не равен нагреву тканей, а MI и TI не учитывают время исследования. Исправление: смотреть на индекс и на длительность сканирования одновременно.
Ожидают, что повышенная мощность сохранится. После смены датчика или завершения исследования мощность возвращается к значениям по умолчанию. Если нужны другие значения, это делается в предустановках.

Что проверить перед исследованием

Выбраны правильные датчик и режим исследования для области.
Значения A.power, MI и TI видны на экране.
Мощность по умолчанию в предустановках датчика не менялась без причины.
Для контраста известны рекомендации по MI из инструкции к веществу, а параметры изображения настроены до введения.
Под рукой руководство с таблицами акустических параметров и температуры поверхности датчиков (в комплект поставки оно может входить отдельной книгой, это зависит от комплектации).

Предустановки под задачи клиники, включая проверку мощности по умолчанию для датчиков, мы настраиваем при вводе Mindray Resona R9 в эксплуатацию. Выбор параметров исследования и заключение всегда остаются за врачом.

Частые вопросы

Что такое акустическая мощность на УЗИ-аппарате?

Это мощность ультразвуковой волны, которую излучает датчик. На Mindray Resona R9 по руководству она задаётся в процентах, от 0,1 до 100%, регулятором A.power, а её значение отображается на экране вместе с индексами MI и TI.

Чем отличаются индексы MI и TI?

MI (механический индекс) показывает относительную возможность механического эффекта, то есть кавитации. TI (тепловой индекс) показывает относительный нагрев тканей. Оба индекса мгновенные и не учитывают суммарное время исследования.

Какое значение MI или TI допустимо?

Универсальной цифры руководство не даёт. Оно указывает, что при значении MI или TI выше 1,0 принцип ALARA нужно соблюдать особенно тщательно, а регулятор A.power не позволяет превысить MI 1,9. Решение о параметрах в каждом исследовании принимает врач.

Влияет ли усиление на акустическую мощность?

По руководству, нет: усиление, динамический диапазон и постобработка относятся к приёмным регуляторам и выходную мощность не меняют. Поэтому изображение стоит улучшать с них, а не с увеличения A.power.