sonografie v buiatrické praxi a její diagnostické možnosti

Česká buiatrická společnost
Klinika chorob přežvýkavců FVL VFU Brno
a
PRION, s.r.o.
SONOGRAFIE V BUIATRICKÉ PRAXI
A JEJÍ DIAGNOSTICKÉ MOŽNOSTI
VETfair, Hradec Králové, 8.dubna 2006
NABÍDKA SONOGRAFŮ PRO PRAXI U VELKÝCH
HOSPODÁŘSKÝCH ZVÍŘAT
Současný trend ve vývoji sonografů pro diagnostiku u velkých hospodářských zvířat směřuje k maximálnímu snížení hmotnosti, nezávislosti na pevném zdroji el. energie při zachování výkonu a kvality zobrazení.
Zřejmě nejlepším přístrojem v této kategorii je AGROSCAN L francouzského výrobce ECM, vítěz srovnávacího testu magazínu Top Agrar. Tento sonograf je vybaven LCD diplejem o úhlopříčce 12,5 cm, umožňuje
3 hladiny měření při rozlišovací schopnosti 256 odstínů šedi. Skutečnou raritou je hmotnost 1,85 kg včetně
akumulátoru, který má kapacitu 5 hodin plného výkonu na jedno dobití. Cena tohoto přístroje bez DPH je
249.000,- Kč včetně 5 MHz lineární rektální sondy.
Mezi klasickými sonografy došlo v poslední době k mimořádnému rozšíření nabídky a výraznému poklesu cen. Toto dokumentuje nová řada sonografů MAGIC německého výrobce Eickemeyer. Pro jednoduchou
diagnostiku gravidity je nabízen MAGIC 1000 s 5 MHz lineární rektální sondou za pouhých 121.000,- Kč.
Hmotnost přístroje pouze 7,7 kg.
Kvalitativně o třídu výš je MAGIC 2000 s multifrekvenční lineární rektální sondou. Sondu lze přepínat ve
frekvencích 3,5 , 5 , 6, 7 MHz . V nabídce je i multifrekvenční mikrokonvexní sonda se stejným rozsahem.
Cena kompletního přístroje se sondou je opět přijatelná 162.000,-, respektive 176.000,- Kč bez DPH. Hmotnost 10 kg.
Tradičně vyhledávanými a vysoce ceněnými sonografy jsou japonské přístroje ALOKA. Ze současně vyráběných je pro terénní praxi určena ALOKA SSD 500 MICRUS. Tento špičkový sonograf je nabízen včetně
5 MHz lineární rektální sondy za 265.000,- Kč.
Všechny přístroje je možno před závaznou objednávkou
vyzkoušet v praxi. V ceně je zahrnuta přeprava k zákazníkovi, základní zaškolení obsluhy. Servis je zajištěn.
Česká buiatrická společnost
Klinika chorob přežvýkavců FVL VFU Brno
a
PRION, s.r.o.
SONOGRAFIE V BUIATRICKÉ PRAXI A JEJÍ DIAGNOSTICKÉ
MOŽNOSTI
Sborník referátů z odborného buiatrického semináře
uspořádaného u příležitosti mezinárodní veterinární výstavy
„VETfair“
Odborná garance
Prof. MVDr. Bohumír Hofírek, DrSc.
Doc. MVDr. Radovan Doležel, CSc.
VETfair, Hradec Králové
8.dubna 2006
Obsah
Úvod
B. Hofírek, Česká buiatrická společnost ..
OBSAH
7
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení,interpretace obrazu
I.Grygar, privátní veterinární práce, Valašské Meziříčí ........................................................................................................ 9
Sonografie u skotu
S. Franz, Veterinární univerzita Vídeň, Rakousko ............................................................................................................... 24
Využití ultrasonografie ke zpřesnění gynekologického vyšetření u krav
R.Doležel, S. Čěch, J. Zajíc, Veterinární a farmaceutická univerzita Brno ....................................................................... 36
Využití ultrasonografie při produkci embryí in vitro
S. Čech, R. Doležel, Veterinární a farmaceutická univerzita Brno .................................................................................... 39
Hodnocení tělesné kondice sonografickým měřením síly hřbetního tuku
B. Hofírek, L. Ottová, I. Hofírek, Česká buiatrická společnost,
Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, Fak. nemocnice u sv. Anny, Brno ........................................................... 41
Sonografické stanovení výšky hřbetního tuku u krav ve vztahu k poruchám metabolismu
v peripartálním období
J. Illek, Veterinární a farmaceutická univerzita Brno .......................................................................................................... 46
5
Úvod
ÚVOD
Prof. MVDr. Bohumír Hofírek, DrSc., Česká buiatrická společnost
V posledních letech jsme svědky, že i ve veterinární medicině se ve stále hojnější míře uplatňují moderní
diagnostické postupy, souborně označované jako zobrazovací diagnostické metody. Jednou z nich je sonografie,
respektive ultrasonografie. Zatím co v praxi malých zvířat je používání této diagnostické metody již zcela běžné,
v buiatrické praxi je širší využívání této metody v diagnostice v podstatě stále, až na výjimky (např. diagnostika gravidity), v počátcích, i když metodické postupy byly
již v mnoha směrech propracovány a jejich využitelnost
v diagnostice, diferenciální diagnostice a také v prognostice chorob ověřeny. Velkou předností sonografické diagnostiky je, že se jedná o metodu neinvazní, která pacienta nepoškozuje, je nebolestivá, a zpravidla nevyžaduje
zvláštní fixační postupy. V současnosti jsou již k dispozici vhodné ultrasonografické diagnostické přístroje, které umožňují různé způsoby zobrazení nejrozmanitějších
patologických stavů.
Je již více oblastí, kde sonografie poskytuje vysokou
vypovídací diagnostickou a tím i užitnou hodnotu. Jedná se o dnes již zcela běžnou diagnostiku časné březosti. V oblasti reprodukce je možno využít sonografii také
v diagnostice poruch reprodukce, zobrazování a posuzování zejména vaječníků, ale i dalších částí pohlavního
aparátu.
Široké možnosti se otvírají pro sonografii v oblasti diagnostiky orgánových alterací. Zejména jde o patologické alterace vnitřních orgánů, jejich dislokace, dilatace,
narušení morfologické struktury zánětem nebo malfor-
macemi. Nejčastěji se sahá k sonografickému vyšetření
při onemocnění předžaludku, slezu, střev, jater, ledvin,
vývodných cest močových, srdce a mléčné žlázy. V těchto případech se naskytují nevídané možnosti rychlé diagnostiky, diferenciální diagnostiky, rychlého prognostického i terapeutického rozhodování, což přináší nemalý
ekonomický efekt.
Sonografickým vyšetřením mohou být odhaleny také
některé vrozené nebo získané vady již v ranném mládí
a tato zvířata mohou být tak zavčas z chovu vyřazena.
Sonografické vyšetřování zvířat může být uplatněno
i v oblastech, kde bychom to nepředpokládali, v oblasti poruch látkové výměny u stád s vysokou užitkovostí,
kdy je nutné posuzovat kondici zvířat, respektive stavy
energetické bilance a v této souvislosti i následné poruchy látkové výměny. Jedná se zejména o poškození jater,
steatózu i jaterní abscedace. S úspěchem se při této diagnostice uplatňuje také stanovení síly hřbetního tuku
u dojnic v průběhu laktace, včetně doby stání na sucho.
Výsledkem je poměrně přesné určení jejich kondice.
Cílem tohoto monotematického semináře o diagnostickém využití sonografie v buiastrické praxi je přiblížit
Vám, praktikujícím veterinárním lékařům na úseku buiatrických zvířat, především dojnic možnosti, jak využít
tuto moderní diagnostickou metodu a jak zvýšit efektivnost vaší činnosti v rutinní diagnostice. Přál bych si, aby
obsah tohoto semináře ve Vás podnítil zájem o tuto metodu a vyvolal touhu tento moderní diagnostický postup
uplatnit ve vaší praxi.
7
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
ZÁKLADNÍ PRINCIPY ULTRASONOGRAFIE, TECHNICKÉ
VYBAVENÍ, INTERPRETACE OBRAZU
MVDr. Ivo Grygar, privátní veterinární praxe, Valašské Meziříčí
1. Ultrazvukové vlny (fyzikální
principy)
o různé akustické impedanci dochází k lomu, odrazu
nebo částečnému lomu i odrazu. Podíl zpět odražené
ultrazvukové energie nezávisí při kolmém dopadu na
rozhraní na absolutních hodnotách jednotlivých akustických impedancí, ale na jejich vzájemném poměru
(Při malém rozdílu akustických impedancí jednotlivých tkání je odražená část ultrazvukové energie relativně malá a většina energie přechází hlouběji, naopak
velké rozdíly akustických impedancí jednotlivých prostředí vedou téměř k úplnému odrazu).
V lékařské technice se výhradně používá způsob generování ultrazvukových vln, jenž vychází z nepřímého
piezoelektrického jevu, při kterém se krystal smršťuje a roztahuje (kmitá), když na jeho povrch se střídavě
a velmi rychle přivádí pozitivní a negativní elektrický
náboj (obr. 1) Při konstrukci lékařských ultrazvukových
přístrojů se v současnosti místo krystalů (např. křemen,
Energie zvuku je harmonické kmitání částeček prostředí, kterým se zvuk šíří, kolem rovnovážné polohy.
Nejdůležitější jsou podélné ultrazvukové vlny, kdy částice prostředí kmitají přímočaře ve směru šíření vlny.
Při tomto pohybu vzniká střídavé zhušťování (komprese) a zřeďování částic prostředí (obr. 1), přičemž dochází
i ke střídavé změně jeho objemu. Jestliže slyšitelný zvuk
má frekvenci 20 – 20 000 Hz, pak ultrazvuk je definován
frekvencí 20 000 – 1010 Hz. Frekvence se udává v hertzech
(Hz), přičemž 1 kmit za sekundu se rovná 1 Hz, pak milión kmitů za sekundu je 1 megahertz (MHz). Pro diagnostické lékařské přístroje se používá ultrazvuk o frekvenci
1 – 15 MHz, při speciálním použití dnes i o vyšší frekvenci.
Obr. 1 Geneze, šíření a charakteristika ultrazvukových vln.
Pro pochopení dále uvedených principů sonografie
a správné nastavení a používání ultrazvukových přístrojů je žádoucí alespoň zjednodušené vysvětlení některých základních fyzikálních jevů, ke kterým dochází
při prostupu ultrazvukového vlnění prostředím. V ultrazvukové praxi se zavádí a používá pojem akustická
impedance, která je definována jako součin hustoty
prostředí (tkání) a rychlosti šíření ultrazvuku v prostředí. Obecně můžeme říci, že akustická impedance je
největší pro pevné látky, nižší pro kapaliny a nejnižší
pro plyny. Na rozdílu akustických impedancí prostředí
(tkání) tvořících určité rozhraní bude mimo jiné záviset výsledné echo (obraz rozhraní). Při každém dopadu
ultrazvukového paprsku na rozhraní dvou prostředí
9
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
rozdíl frekvence vysílané a přijímané. Metoda odrazová se používá pouze v dopplerovském způsobu měření pohybu a rychlostí (kontinuální dopplerovská
technika).
Nejvíce se používá metoda impulzní - odrazová.
Při ní je využíván stejný převodník (piezoelektrický
měnič – krystal v sondě) pro vysílání a příjem, které
jsou od sebe časově oddělené. Do vyšetřované oblasti je vysílán ultrazvukový pulz a do začátku dalšího
vysílaného pulzu převodník přijímá echa odražená
od přechodů a překážek s rozdílnou akustickou impedancí. Právě metoda impulzní - odrazová (impulz
- echo) je jedním z principů ultrasonografie. Na hraničních plochách (přechodech) jednotlivých tkání
a tekutin v závislosti na jejich akustické impedanci
se ultrazvukové vlny vycházející z kmitajícího krystalu (sondy) přiloženého na tělo zčásti (eventuálně
zcela) odrážejí a vracejí nazpět a zčásti pronikají
hlouběji, přičemž dochází k jejich různě veliké absorpci. Časový rozdíl mezi vysíláním a přijímáním
vln je mimo jiné závislý na hloubce uložení odrážející vrstvy. Množství odražených a vracejících se ultrazvukových vln je závislé na vlastnostech jednotlivých tkání a tekutin (jejich akustické impedanci).
Zachycené odražené ultrazvukové vlny jsou převáděny piezoelektrickým měničem zpět na elektrický signál, který je veden kabelem sondy do vlastní
přístrojové jednotky a dále zpracován a upravován
(např. zesilován) podle potřeby a způsobu zobrazení
a znázorňován ve vizuální formě na monitoru.
turmalín) s přirozenými piezoelektrickými vlastnostmi
používá hlavně umělá keramika, která je polykrystalická a má velmi silné elektrostrikční vlastnosti. Piezoelektrické měniče (krystaly) jsou v různém počtu (např.
3 nebo 128) součástí důležité části ultrazvukového přístroje – ultrazvukové sondy (obr. 2). Ultrazvukové sondy
jsou nejrůznějších tvarů a velikostí podle typu (způsobu)
zobrazení (viz kap. 2.2) a frekvence, ale také podle účelu
k jakému jsou používány (viz kap. 2.3). Piezoelektrické
měniče v sondě slouží nejen k vysílání, ale i k příjmu odražených vln (echo – odraz, ozvěna) vracejících se k sondě z vyšetřované oblasti.
Impulsní systémy (sonografy) mají své vlastnosti, jejichž vysvětlení přesahuje rámec tohoto sdělení a proto
pro podrobnější seznámení s problematikou (i v následujících částech) doporučuji studium uvedené literatury.
Přesto uvádím alespoň nejpodstatnější skutečnosti. Kvalita impulzního systému je určována jednak konstrukcí
daného přístroje, jednak fyzikálními vlastnostmi vyšetřované oblasti. Z dílčích prvků systému se především
uplatňují rozlišovací schopnost, citlivost, kvalita výstupního signálu, dynamika zpracování přijatého echa, digitální zpracování signálu a pod.
Rozlišovací schopností přístroje rozumíme minimální
vzdálenost mezi dvěma body, které lze ještě registrovat
odděleně. Vztahuje se jak na směr osy ultrazvukového
paprsku (axiální rozlišovací schopnost), tak i v kolmém
směru na osu paprsku (laterální rozlišovací schopnost
– v rovině „řezu“, respektive transverzální rozlišovací
schopnost – v rovině kolmé na rovinu řezu). Axiální rozlišovací schopnost je dána délkou vysílaného pulzu (určo-
Obr. 2 Generování ultrazvukového vlnění piezoelektrickým měničem v lineární sondě.
2. Ultrazvukové diagnostické
metody a principy
ultrasonografie
Ultrasonografie (zkráceně sonografie, USG) využívá
druhé ze dvou základních ultrazvukových diagnostických metod:
- metoda prozvučovací (transmisní),
- metoda odrazová.
Metoda odrazová se zakládá na odrazu ultrazvukové vlny na rozhraní dvou prostředí s různou akustickou impedancí. Tato metoda, při které je vysílán
i přijímán signál kontinuálně, vyžaduje zvlášť vysílač a zvlášť přijímač. Po demodulaci se vyhodnocuje
10
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
vanou vlastnostmi celého impulsního systému – přístroje)
a frekvencí ultrazvukového paprsku. Frekvence ovlivňuje
axiální rozlišitelnost, protože je v podstatě funkcí vlnové
délky. V praxi ji můžeme ovlivnit vhodným výběrem ultrazvukové sondy o určité frekvenci (o určitém rozsahu
frekvencí). Čím kratší je vlnová délka, tím je axiální rozlišovací schopnost vyšší. Čím vyšší je frekvence ultrazvukového paprsku, tím vyšší je rozlišitelnost, ale současně
se zvyšuje útlum ultrazvukového vlnění v materiálu (ve
vyšetřované oblasti), a tím se snižuje dosah (hloubka zobrazení). Laterální rozlišovací schopnost je dána především
šíří ultrazvukového paprsku a jeho fokusací. Je nejvyšší
v ohniskové zóně, kde je paprsek nejužší. Na rozlišovací schopnost (jak axiální tak i laterální) má rozhodující
vliv sonda (frekvence a způsob fokusace) a dále je také
určována samotným elektronickým zpracováním přijatých ech a způsobem zobrazení. Pokud to daný přístroj
umožňuje (většina vyráběných sonografů) doporučuji
měnit fokusaci ultrazvukového paprsku (svazku, snopce) se zřetelem na dosažení optimální ohniskové zóny
v požadované hloubce zobrazení, která má zásadní vliv
na laterální rozlišovací schopnost a tím i na kvalitu výsledné diagnózy.
je nejlepší, ale lze určit, který způsob je pro určitý obor
nebo cíl nejvhodnější. U moderních diagnostických
přístrojů se nyní vedle hlavního způsobu zobrazení (B-způsob) využívají mnohdy ještě doplňkové zobrazovací metody (A-, M-způsob, i ve veterinární medicíně na
významu nabývají dopplerovské metody). Dále se budu
zabývat především dynamickým B-způsobem zobrazení
(ultrasonografie).
2.1.1. A - způsob zobrazení
A-způsob zobrazení (amplitude-modulated) je nejjednodušší a byl používán v ultrazvukové diagnostice jako
první. Je to jednorozměrný způsob zobrazení a dává informaci o velikosti (amplitudě) ech na jedné dráze ultrazvukového paprsku. Sonda se při vyšetřování nepohybuje.
Jednotlivá rozhraní, jež jsou kolmá k dráze ultrazvukového paprsku, se zobrazí jako posloupnost vertikálních výchylek. Vzdálenost těchto výchylek na časové ose je úměrná vzdálenosti jednotlivých rozhraní, jež způsobují odraz
vlnění. Většinou se používá jednoho převodníku. Systém
pracuje v pulzním režimu.
Již v roce 1966 referoval LINDAHL o použití A-způsobu zobrazení k diagnostice gravidity u ovcí a následně
byl využíván ke stejnému účelu i u prasnic. Tento způsob zobrazení se stále využívá k měření tloušťky vrstvy
některých tkání (např. tuku), dále v oftalmologii a neurologii.
2.1. Základní druhy zobrazení
Se zřetelem na vytváření obrazu na monitoru rozeznáváme řadu ultrazvukových zobrazovacích metod
(viz obr. 3). Nelze jednoznačně říci, který typ zobrazení
Obr. 3 Rozdělení způsobů ultrazvukového zobrazení (upraveno podle JANDY, 1988).
11
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
2.1.2. M - způsob zobrazení
dem ke konstantní frekvenci vysílače (frekvenční posun).
Např. při pohybu přijímače směrem ke zdroji na něj dopadne za stejnou časovou jednotku větší počet kmitů než
v klidu. Přijímaná frekvence je tedy vyšší než vysílaná.
V praxi však nastává situace, kdy se pohybuje reflektor,
to je rozhraní, které odráží ultrazvukové vlny, a nebo se
pohybuje prostředí, v němž se vlny šíří, a vysílač ani přijímač se nepohybují. Výsledná frekvence je vyšší, pokud se
rozhraní blíží k měniči, nižší, když se od něho vzdaluje.
V současné době je nejvíce Dopplerova efektu využíváno
k neinvazivnímu měření rychlosti toku krve a vyhodnocení charakteru proudění. Pohyblivými rozhraními jsou
přitom povrchy krvinek, vzhledem ke své početnosti především erytrocyty. Frekvenční (dopplerovský) posun je
přímo úměrný frekvenci ultrazvukového vlnění, měřené
rychlosti toku krve a úhlu, pod kterým vysílané ultrazvukové vlnění na cévu dopadá.
Používány jsou dva způsoby: kontinuální a pulzní
dopplerovská technika. Kontinuální dopplerovská technika (continuous-wave Doppler, CW) využívá, jak je již
zřejmé z názvu, kontinuální vysílání ultrazvukového signálu a kontinuální přijímání odraženého signálu od pohybujících se struktur v měřené oblasti. Proto vyžaduje
dva piezo-převodníky (jeden vysílač a druhý přijímač).
Relativně jednoduché přístroje se používaly, a vzhledem
k nízké ceně ještě omezeně používají, k diagnostice březosti u malých přežvýkavců, prasnic a malých zvířat.
Pomocí akustické informace jsou registrovány pohyby
fetálního srdce nebo proudění krve ve velkých cévách
plodu, případně po zavedení sondy do rekta lze u prasnic
zaznamenat pulzaci děložních arterií. Předností kontinuálního měření je možnost měřit vysoké rychlosti krevního proudu, jednou z nevýhod je sumace všech rychlostí
v ose šíření ultrazvukového vlnění bez možnosti hloubkového rozlišení.
Zatímco kontinuální dopplerovská technika vyhovovala pro měření v povrchových cévních systémech a monitorování srdeční činnosti plodu, pro analýzu krevního
toku v srdečních dutinách, v břišních cévách a ve vzdálenějších cévních systémech, respektive srdci a cévním
systému plodu, kde je nutná přesná lokalizace pozice měřeného toku, je nezbytné použití později vyvinuté pulzní
dopplerovské techniky (pulsed-wave Doppler, PW). Na
rozdíl od kontinuální dopplerovské techniky u pulzní
techniky využíváme stejný převodník pro vysílání i příjem. V čase mezi jednotlivými emitorovanými ultrazvukovými pulzy převodník přijímá odražená echa, která ve
svém frekvenčním spektru obsahují vysílané frekvence
s příslušným dopplerovským posunem. Příslušný dopple-
M-způsob zobrazení (movement-modulated) neboli
TM-způsob (time movement-modulated) je dvourozměrný záznam, kde vertikální osa představuje hloubku a horizontální čas. V principu se jedná o A-způsob zobrazení, kde se sleduje struktura na jedné pevné ultrazvukové
dráze (sonda se nepohybuje), ale amplituda odražených
ech je převedena do stupnice šedi (viz kap. 2.4.2) a získaný obraz rozvinut v čase. Maximálnímu echu ve zkoumané dráze odpovídá bílá barva a žádnému, respektive
minimálnímu echu odpovídá černá. Obraz je statický
a obnovuje se zleva doprava nebo zprava doleva.
M-způsob zobrazení vznikl především z potřeb kardiologie ke sledování pohybu dynamických struktur a kvalitativnímu vyhodnocení tohoto pohybu v čase. Na základě měření v M-obraze lze automaticky vypočítat rychlost
pohybu určité struktury (např. chlopně) nebo frekvenci
srdeční. Pro lepší orientaci je velmi výhodné současné použití B-způsobu zobrazení, kde v B-obraze vidíme přesně
pomocí tzv. M-mode cursoru, v které části vyšetřovaného
objektu je M-zobrazení (případně měření) prováděno. M-způsob zobrazení se používá v kardiologii sportovních
koní a malých zvířat, ale i při prenatální diagnostice srdečních vad.
2.1.3. B - způsob zobrazení
B-způsob (brightness-modulated) je nejdůležitější
a nejužívanější dvourozměrné zobrazení. Plošným zobrazením tvarů a topografickým přístupem umožnilo
největší rozvoj ultrazvukové diagnostiky. Z hlediska
možnosti sledování dynamických změn vyšetřovaných
struktur ho lze rozdělit na:
- statické B-zobrazení
- dynamické B-zobrazení
Dynamické B-zobrazení (ultrasonografie) je nejrozšířenější a nejdůležitější způsob zobrazení a dále mu bude
věnována hlavní pozornost.
2.1.4. Dopplerovské metody
Dopplerovské metody a diagnostické přístroje využívají Dopplerova efektu a slouží k měření pohybu tkání,
ale hlavně toku krve v srdci a cévách, popřípadě k diagnostice dalších dynamických dějů v těle. Z naměřených
výsledných hodnot se pomocí vestavěných počítačů vypočítávají potřebné informace - rychlosti, objemy, tlaky
a další.
Princip Dopplerova jevu spočívá v tom, že pohybuje-li
se zdroj nebo přijímač ultrazvukových vln nebo oba současně, lze pozorovat změnu přijímané frekvence vzhle12
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
rovský signál se detekuje z daného vyšetřovaného místa
- přesné polohy - která je udána tzv. vzorkovacím (měřícím) objemem. Např. jsou sledovány hemodynamické
poměry jen v určité části srdce (např. v pravé komoře). Po
transformaci ech měničem na elektrické impulzy se ve fázovém detektoru celé frekvenční spektrum přijatého signálu porovnává s vysílanou frekvencí (tzv. demodulace).
Protože frekvenční dopplerovský posun leží ve slyšitelném pásmu, může být nízkofrekvenční signál z demodulátoru přiváděn přímo do sluchátek nebo do přístroje vestavěného reproduktoru. Hodnocení audio-signálu však
vyžaduje značnou zkušenost a je relativně subjektivní.
V principu rozeznáváme dva základní typy dopplerovského záznamu:
- spektrální dopplerovský záznam („černobílý“ Doppler),
- barevný dopplerovský záznam
Spektrální záznam je grafickým vyjádřením závislosti rychlosti krevního toku na čase a umožňuje přesnou kvantifikaci průtokových parametrů např. v dané
cévě. Barevný dopplerovský záznam je metodou semikvantitativní, která kromě směru toku umožní určit
pouze přibližný rozsah rychlostí, avšak ve více cévách
najednou.
Kladné dopplerovské frekvenční posuvy (tj. toky směrem ke zdroji ultrazvukového vlnění) se standardně ve
spektrálním dopplerovském záznamu vynášejí nad nulovou linií, v případě barevného záznamu se zobrazují červenou barvou. Záporné frekvenční posuvy se zobrazují
pod nulovou linií a jsou kódovány modrou barvou.
Frekvenční (spektrální) analýza dopplerovského signálu umožňuje přesné změření jednotlivých rychlostí,
které se ve vzorkovacím objemu vyskytují, s vyjádřením
jejich četnosti v čase. Rychlost toku krve není totiž konstantní, ale jde o charakteristickou distribuci různých
rychlostí (od nízkých po vysoké) v různých fázích srdečního rytmu. Navíc rychlostní profil krevního toku významně ovlivňuje průměr cévního lumina. Obecně platí,
že největší je rychlost v centru cévy, směrem ke stěnám
klesá. Spektrum frekvencí (rychlostí) v dopplerovském
záznamu, který je v konečné fázi graficky vyjádřen na
monitoru přístroje, se rozšiřuje (charakteristicky mění)
např. při turbulentním proudění při výrazné stenóze cévního lumina.
V praxi se pulzní dopplerovská technika používá
v kombinaci s dvourozměrným dynamickým B-způsobem zobrazení. To umožňuje dobrou orientaci (např.
měření jen na určitém místě v luminu jedné konkrétní
tepny).
V posledních letech se i ve veterinární medicíně roz-
šiřují přístroje (vycházející v podstatě z pulzní dopplerovské techniky), které umožňují barevné mapování
krevního řečiště (toku krve) v ploše obrazu a v reálném
čase s vyhodnocením směru (od sondy nebo k sondě),
respektive charakteru proudění. Tento způsob poskytuje
zejména lepší orientaci při vyšetření srdce nebo cévního
systému a odlišení cév od jiných anechogenních struktur
(např. od malých folikulů nebo v mléčné žláze od mlékovodů). Dopplerovská pulzní technika umožňuje určit
rozložení jednotlivých rychlostí v časovém průběhu na
předem zvoleném místě – barevné dopplerovské mapování průtoku (Color Doppler Imaging – CDI, Color Flow
Mapping – CFM). Analyzuje rychlost toku v mnoha vzorkovacích místech v celém obraze nebo jeho zvolené části.
Výsledkem je prostorové rozložení (mapa) jedné hodnoty
- střední dopplerovské frekvence, respektive střední rychlosti toku krve v časovém sledu daném snímkovou frekvencí. Je znázorněn směr toku krve (tzv. směrové systémy)
a naměřené hodnoty jsou kódovány do barevné škály. Při
frekvenční analýze odražených signálů se obvykle rychlosti toku ve směru k sondě zobrazují nad osou x (nulovou linií) a většinou je tento směr toku zobrazen odstíny
červené barvy. Naopak tok krve od sondy je znázorněn
pod osou x a v barevném zobrazení spektrem modré barvy. Střední rychlost krevního toku v jednotlivých částech
krevního řečiště je vyjádřena pomocí jemných rozdílů
v jasnosti barevné stupnice, přičemž vyšší rychlosti jsou
zobrazeny jasnějšími (světlejšími) odstíny. Pro lepší vyjádření variancí se mnohdy přidává žlutá barva (červená
přechází ve žlutou), nebo při opačném směru toku krve
zelená (modrá přechází v modrozelenou). To umožňuje
ještě lépe diagnostikovat změny v charakteru proudění
(např. turbulenci). Kromě již vzpomenutých výhod (snadné a názorné zjištění toku krve, jeho směru a charakteru
proudění, rychlé odlišení cév od jiných anechogenních
struktur) přináší barevné dopplerovské zobrazení další
dodatečné informace, mající význam např. pro určení benignity či malignity tumorů (informace o vaskularizaci
na periferii a uvnitř patologické formace).
V současnosti jsou moderní přístroje vybaveny další metodou – barevné zobrazení dopplerovské energie (Color Doppler Energy – CDE, Color Power Angio
– CPA a pod.). Princip barevného zobrazení dopplerovské energie je založen na určení amplitudy, tj. energie
dopplerovských signálů vznikajících na pohybujících
se strukturách. Za cenu obětování informace o směru
a přibližné rychlosti toku, kterými tato modalita nedisponuje, umožní energetická barevná mapa zobrazit
větší dynamický rozsah energie dopplerovských signá13
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
lů, a tím i lépe vizualizovat drobné cévy s velmi pomalým tokem. Barevný odstín pixelu tedy přímo odpovídá
amplitudě (energii) dopplerovského signálu a vyjadřuje
v podstatě množství krvinek, které se v dané oblasti pohybují, přičemž na rychlosti a směru jejich pohybu při
tomto typu zobrazení nezáleží. Proto také energetická
barevná mapa obsahuje jen odstíny jedné barvy. Čím
více krvinek je v cévě v pohybu (čím lepší perfuze), tím
světlejší odstín.
chanická zobrazení jsou sektorová. „Phased array“ sektorové, lineární, konvexní a trapezoidní zobrazení jsou plně
elektronická.
V současné době se pro potřeby veterinární medicíny
používá sektorové zobrazení („mechanické i elektronické
sondy“), lineární a konvexní zobrazení.
2.2.1. Sektorové zobrazení
Je charakterizováno obrazem ve tvaru kruhové výseče
(obr. 4). Jeho hlavní výhodou je snímání obrazu z malé
plochy (nevyžaduje k přiložení sondy na povrch těla velkou lysou plochu a může se vyhnout anatomickým překážkám při šíření ultrazvuku - např. žebrům). Nevýhodou je, že hustota ultrazvukových řádků na ploše obrazu
klesá s rostoucí vzdáleností od sondy, a tím úměrně klesá
i rozlišovací schopnost, hlavně laterální. Nevhodné zobrazení objektů bývá také v oblasti nejblíže sondy v důsledku úzkého výhledu a vysoké hustoty ultrazvukových
řádků na malé ploše.
Vychylování ultrazvukového paprsku sektorovou sondou, a tím tvorba sektorového zobrazení, může být mechanické nebo elektronické. Mechanická sektorová sonda
s kývavým způsobem vychylování ultrazvukového paprsku je tvořena jedním krystalem. U sond rotačních, které
mají oproti prvně jmenovaným sondám několik výhod,
rotuje kolem osy 1 - 5 (nejčastěji 3) měničů, které v příslušné poloze vysílají a přijímají odražené ultrazvukové
paprsky, a tím vytvářejí sektorový obraz. Úhel sektorového obrazu bývá nejčastěji kolem 90o (běžné jsou i tzv.
panoramatické sondy s úhlem až 120o) a hloubka zobrazení (dosah) do 25 cm. Z hlediska veterinární medicíny je
důležité, že životnost a spolehlivost mechanických sond
je podstatně nižší než u elektronických sond.
I vzhledem k dalším zde neuváděným nevýhodám
mechanických sond je dávána přednost sice dražším
sektorovým sondám s elektronickým vychylováním ultrazvukového paprsku - „phased array“ sektor. Sonda je
konstruována pomocí řady měničů – krystalů. Princip
vychylování ultrazvukového paprsku z osy u elektronické sektorové sondy spočívá v podstatě v rozdílné fázi
přiváděného budicího signálu pro jednotlivé piezoelektrické elementy, v jejich „fázovém seřazení“. Elektronické sektorové sondy jsou celkově menší než mechanické,
a také plocha pro snímání obrazu může být podstatně
menší. Velkou výhodou elektronických sektorových
sond je možnost elektronicky prováděné dynamické
fokusace (viz kap. 4.1.2). Rozhodující však je (zejména
z pohledu humánní medicíny), že pro tzv. dvourozměrné dopplerovské zobrazení v reálném čase, kódované
2.2. Typy (způsoby) dynamického B - zobrazení
Dynamický B - způsob zobrazení vyplynul z potřeby
dvourozměrně sledovat pohyb zobrazovaných struktur
ve skutečném (reálném) čase, tzv. real-time technique.
Obraz ve skutečném čase předpokládá snímkovou frekvenci více než 25 snímků za sekundu. Při nižší snímkové
frekvenci pohyb není v reálném čase. Protože lidské oko
začíná vnímat obrazy odděleně při frekvenci nižší než 15
- 20 obrazů/s, je již při této frekvenci vidět obnovování
obrazu.
Podle způsobu tvorby obrazu a konstrukce sondy (hlavice s piezoelektrickými měniči - krystaly) dělíme dynamické B-zobrazení na:
1. sektorové
2. lineární
3. konvexní
Všechny jmenované způsoby využívají pulzně odrazovou techniku. Vznik jednotlivých obrazů je podmíněn
rychlým vychylováním ultrazvukového paprsku (svazku), které lze provádět mechanicky nebo elektronicky.
Mechanický způsob předpokládá kývavý pohyb nebo
rotaci při vychylování jednoho či více měničů. Tato me-
Obr. 4 Tvary obrazů při použití jednotlivých způsobů
zobrazení.
14
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
v barvách (kap. 3.3.5), lze použít pouze sektorové sondy
s elektronickým vychylováním ultrazvukového paprsku.
Sektorové zobrazení lze použít při diagnostice přes stěnu břišní u všech druhů hospodářských zvířat, kdy stačí
pouze malá plocha kůže pro dokonalé přiložení sektorové
sondy (např. lysé místo pod předkolení řasou u ovcí), nepostradatelné je v kardiologii (snadné přiložení mezi žebra) nebo je sektorové zobrazení vhodné tam, kde v určité
hloubce potřebujeme co největší šíři obrazu.
pro abdominální diagnostiku a transkutánně, respektive
transrektálně prováděná porodnicko-gynekologická vyšetření se obvykle používají sondy s větším rádiem (např. 50
- 100 mm), ale pro některá vyšetření jsou naopak výhodné
i sondy s malým rádiem (mikrokonvexní sondy). Pohledový úhel (scanning angle) se volí podle konkrétního použití
sondy a je závislý na příslušném rádiu a délce krystalové
řady. Tedy tvar obrazu, který mimo jiné danou konvexní
sondu charakterizuje, je dán rádiem a úhlem. Možnosti
a výhody použití mikrokonvexní sondy (malý rádius, velký
úhel) jsou podobné jako u sektorových sond. Tvar obrazu
takovýchto konvexních sond se podobá tvaru obrazu některých sektorových sond se stejným úhlem sektoru, takže
podle tvaru výsledného obrazu na monitoru nelze mnohdy
rozlišit použití sektorové nebo konvexní sondy.
Přestože konvexní sondy spojují přednosti sond sektorových a lineárních, zároveň přebírají nevýhody sektorového zobrazení (rozšiřování mezer mezi jednotlivými
ultrazvukovými řádky s rostoucí hloubkou, což způsobuje ve větší vzdálenosti od sondy horší rozlišovací schopnost), ale v mnohem menší míře. S použitím konvexních
sond se dnes setkáme prakticky ve všech oborech humánní a veterinární medicíny.
2.2.2. Lineární zobrazení (pravoúhlé)
Je charakterizováno lineárním (pravoúhlým, většinou
obdelníkovým) tvarem obrazu (obr. 4). Získává se pomocí lineární sondy s krystaly uspořádanými v řadě („linear
array“), které umožňují elektronické vychylování ultrazvukového paprsku a tzv. dynamickou fokusaci. Počet
krystalů v lineární sondě závisí na konstrukci celého přístroje a pohybuje se od 64 do 256 krystalů. (Uvedená čísla jsou jen orientační podle počtu krystalů používaných
některými firmami.) Každý ultrazvukový řádek (paprsek, svazek paprsků) je tvořen aktivací několika - skupiny
krystalů (např. od 3 až do 128) v závislosti na konstrukci
sondy a celého přístroje na rozdíl od „phased array“ sektorové sondy, kde je tvořen všemi krystaly v řadě. Výsledný obraz je tedy složen z jednotlivých ultrazvukových
řádků kolmých na krystalovou řadu lineární sondy.
.Lineární zobrazení se používá především tam, kde je
dostatečně veliká plocha pro přiložení vhodného typu
sondy (ty jsou nejrůznějších tvarů a rozměrů - zejména
délky, která určuje i velikost záběru neboli šíři pohledu).
Na rozdíl od sektorového zobrazení lze dobře vyšetřovat
útvary ležící i v blízké vzdálenosti od sondy. Pravoúhlý
tvar obrazu i tvar celé lineární sondy umožňuje dobrou
orientaci v průběhu vyšetření.
Lineární zobrazení je velmi vhodné při rektálním zavedení sondy k vyšetření pohlavního ústrojí u velkých
a případně i středně velkých druhů hospodářských zvířat. Je však dobře použitelné i pro transkutánní vyšetření
u středně velkých a zejména malých druhů zvířat.
2.3. Ultrazvukové sondy a způsoby použití
Ultrazvuková sonda pracující s kterýmkoliv způsobem zobrazení (sektorové, lineární a konvexní) do značné míry limituje jeho výsledek v rámci ultrazvukové
techniky. Sonda je nejen důležitou, ale také velmi drahou
součástí každého ultrazvukového přístroje, a proto je nezbytné jejímu výběru věnovat náležitou pozornost.
Z obecného hlediska určujícím faktorem pro použití sondy v různých situacích a za různým účelem je její pracovní
frekvence (viz kap. 1). Při respektování známé skutečnosti,
že nižší frekvence se vyznačuje průnikem ultrazvukových
paprsků do větších hloubek, a tudíž je vhodná k vyšetření větších a hlouběji uložených objektů, a naopak, že vyšší
frekvence je účelnější vzhledem k lepší axiální rozlišovací
schopnosti a menšímu průniku ultrazvukových vln k detailnímu sledování objektů blízkých sondě, se u skotu používají sondy s frekvencí od 3 do 7,5 MHz respektive 2 až 10
MHz. Např. pro vyšetření pohlavních orgánů krav a jalovic
včetně diagnostiky rané březosti je optimální sonda s frekvencí 5 respektive až 8 MHz. S frekvencí a zobrazovací
hloubkou dané sondy koreluje i její fokusace.
Dnes jsou nejvýhodnější tzv. širokopásmové nebo multifrekvenční sondy vysílající simultánně určité frekvenční spektrum. Vývoj a výroba širokopásmových a multifrekvenčních
sond znamenaly prudký průlom ve vyřešení protichůdných
2.2.3. Konvexní zobrazení
Konvexní zobrazení (electronic convex sector) spojuje
výhody sektorového a lineárního zobrazení (ze kterého
v principu vychází) a je plně elektronické. Konvexní sondy jsou konstruovány tak, že řada krystalů je uspořádána
(prohnuta) do oblouku s určitým poloměrem (rádiem) se
zřetelem na danou sondu a určení jejího použití. Rádius
sond pro kardiologická vyšetření je malý (např. 15 mm),
15
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
problémů - vysoké rozlišovací schopnosti a hluboké penetrace. U širokopásmových sond je jedna hlavní (dominantní) frekvence, která může být i frekvencí střední, a tato hlavní frekvence je také pro každou sondu uváděna. Nejnovější
multifrekvenční sondy vysílají do tkáně celé spektrum prakticky rovnocenných frekvencí. V podstatě je, podle výrobce,
možností multifrekvenčních sond využíváno automaticky
(frekvence se mění se změnou hloubky zobrazení), nebo
lze u některých typů sonografů frekvenci libovolně měnit
ve vícestupňovém režimu. Pro takovouto multifrekvenční
sondu je rozmezí frekvencí uvedeno. Výrobci mobilních sonografů, kteří nepoužívají systém širokopásmových sond, se
snaží zvýšit využití některých typů sond možností přepnutí
frekvence alespoň ve dvoustupňovém režimu - tzv. dvoufrekvenční sondy (např. 5 a 7,5 MHz).
Tvar, velikost, omyvatelnost a jiné vlastnosti sondy závisí na způsobu použití. Transkutánní sondy se používají
k vyšetření přes kůži, transrektální sondy k vyšetření přes
rektum, vaginální sondy k vyšetření přes pochvu apod.).
2.4. Tvorba obrazu a konstrukční uspořádání
ultrazvukových diagnostických přístrojů
Hlavice sondy je spojena různě dlouhým kabelem (2
– 3 m ) s vlastní přístrojovou jednotkou ultrazvukového
Obr. 5 Schematické znázornění sonografu s lineární sondou a postupu signálu jednotlivými komponenty přístroje.
16
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
ních pacientů i jinde, kde dochází k většímu útlumu
ultrazvukového vlnění, je nutné použít vyšších hodnot zisku.
přístroje - sonograf, scanner. Na vlastnostech a kvalitě
kabelu sondy zejména při použití u zvířat také velmi záleží. Vlastní přístroj obsahuje komponenty sloužící jednak
k aktivaci krystalů sondy v určeném rytmu, jednak ke
zpracování echo signálů (vytvářených piezoelektrickými
měniči po přijetí příslušných ech) a tvorbě vlastního obrazu na monitoru (obr 5).
K dalšímu zpracování signálu vytvářeného sondou dochází v elektronickém bloku přístroje.
Předpokladem vytvoření obrazu na obrazovce je přeměna ultrazvukových svislých (u lineárního zobrazení)
řádků na vodorovné televizní řádky. Je to ve skutečnosti
velmi složitý proces, který probíhá v digitální části přístroje s pamětí.
Časová kompenzace zisku (time gain compensation,
TGC), označována také jako „sensitivity time control,
STC“ slouží k srovnání úrovně signálu v celé hloubce obrazu. Ultrazvukový paprsek je průchodem vyšetřovaným
prostředím utlumován jak na vysílací dráze, tak po odrazu na dráze přijímací. Z toho vyplývá, že echa ze dvou
stejných rozhraní ale z rozdílných hloubek budou rozdílná, což je nevyhovující. Tento rozdíl se srovnává větším
zesílením signálu z větších hloubek (far field) nebo zeslabením signálu z blízké vzdálenosti od sondy (near field).
Mezi p o s t p r o c e s s i n g k o r e k c e patří např.
tzv. gama korekce. Při ní se lineární přiřazení stupňů škály šedi příslušným intenzitám registrovaných
ech nelineárně deformuje (mění na nelineární). Tím
se zvýrazňuje nebo potlačuje určitý rozsah intenzit
ech.
2.4.1. Úpravy (korekce) obrazu
K získání kvalitního obrazu umožňujícího stanovit co
nejpřesnější diagnózu se provádějí různé úpravy signálu.
Podle umístění korekce signálu v signální cestě rozeznáváme úpravy před pamětí - „preprocessing“ a za pamětí
- „postprocessing“. Preprocessing korekce můžeme použít jen během snímání reálného obrazu, postprocessing
korekce lze provádět i po zastavení („zmrazení“) obrazu.
Mezi p r e p r o c e s s i n g k o r e k c e patří zisk (gain),
časová kompenzace zisku (time gain compensation,
TGC), z dalších např. automatické řízení zisku (automatic gain control, AGC), dynamický rozsah (DR), zvýšení
echa (echo enhance, EE) a zprůměrnění snímkové (frame
correlation). Pochopení významu těchto korekcí je velmi důležité, protože si některé z nich (gain, TGC) nebo
všechny (podle dokonalosti přístroje) může vyšetřující
před každým vyšetřením nastavit, nebo je může během
vyšetření měnit. Jen tak lze docílit co nejkvalitnějšího
a nejvíce vyhovujícího obrazu pro ten který druh vyšetření a pro každý jednotlivý případ.
2.4.2. Výsledný obraz na monitoru při B
– způsobu zobrazení
Echa různých amplitud (rozdílných intenzit) se na televizní obrazovce zobrazí jako různě zářivé nebo jasově
modulované body - pole (obr. 6). Podle tohoto fenoménu
je také odvozen název - B-způsob zobrazení (B = Brightness - jas, záře). Zářivost (světlost) těchto bodů je reprezentována různým stupněm šedi od bílé až po černou.
Tento způsob vyjádření intenzity ech je označován jako
metoda odstupňované šedi (grey scale system). Bílou barvou se zobrazují echa největší intenzity, tj. v případech, že
se vysílané paprsky maximálně odrážejí od tkání vysoce
echogenních (kost). Naopak černě se zobrazí echa s nejnižší intenzitou, případně oblasti, které neposkytují žádné odrazy, tj. anechogenní nebo neechogenní zóny (tekutina). Mezi echy nejvyšších a nejnižších intenzit leží široká
škála ech různých intenzit, která se zobrazují v různých
odstínech šedé barvy.
Ve veterinární medicíně běžně používané přístroje
mají dnes stupnici šedi o 64, 128 nebo 256 stupních. Protože však rozsah intenzit vracejících se ech je podstatně
větší, je k jednomu stupni šedi přiřazeno několik ech blízkých intenzit. Lidské oko není schopné rozlišit nepatrné
odstínové rozdíly mezi sousedními stupni těchto hustých
stupnic (rozlišuje jen kolem 30 stupňů šedi), obraz je však
„jemnější, uhlazenější“, než když bylo dříve používáno
jen např. 8 nebo 16 stupňů šedi. K vyjádření relativní
echogenity a tím i struktury útvaru se používají termíny
jako hypoechogenní, hyperechogenní a izoechogenní (nor-
Korekcí zisku (gain) zesilujeme stejnoměrně přijímaný signál v celé hloubce obrazu, který se tím
zesvětluje nebo v opačném případě ztmavuje, podle
hodnoty zisku (volitelný od 30 do 90 dB, respektive
ve větším rozsahu podle konstrukce přístroje). Při
nedostatečném zisku nelze důležitá echa vidět, opačně při nadměrném zisku jsou některá echa zakryta
přezvučením (šumem). Pro optimální nastavení zisku je také důležité prvotní správné nastavení jasu
a kontrastu na monitoru. Z praktického hlediska je
správné nastavení zisku při každém vyšetření velmi
důležité, protože má velký vliv na kvalitu výsledného
obrazu. Velmi obecně platí, že pro větší hloubky zobrazení, ale také např. při vyšetření přes kůži u obéz17
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
Obr. 6 Znázornění jednotlivých ech ve výsledném obraze na monitoru v závislosti na lokalizaci a akustické impedanci příslušných reflektorů.
Každý ultrazvukový diagnostický přístroj (sonograf, ultrazvukový scanner) se skládá ze sondy (výkonné části) a vlastní přístrojové jednotky. Ta se
skládá z elektronického bloku, monitoru, ovládací
klávesnice a dalších přídavných zařízení. Schematicky je uspořádání lineárního sonografu uvedeno na
obr. 5. Vysílač vytváří elektrický signál (v určeném
rytmu časovým synchronizátorem) k buzení piezoelektrických krystalů sondy. Ty po vyslání ultrazvukového pulzu přijímají odražený ultrazvukový paprsek a přeměňují ho zpět na elektrický signál, který je
veden kabelem sondy do přijímače, kde je částečně
upravován (viz výše) a poté uložen v digitalní formě
v paměti DSC (digital scan converter). V konečné
fázi je informace z digitální paměti po převedení
zpět na elektrický signál přenesena do monitoru, pomocí kterého je na obrazovce zobrazena.
mechogenní). Je samozřejmé, že echogenita (resp. akustická impedance) určité tkáně se fyziologicky může měnit
(např. endometrium v průběhu pohlavního cyklu), a tak
je možné rozpoznat její stav.
Umístění příslušných ech v dvourozměrném obraze
vzhledem k lineární sondě ukazuje obr.6. Zřejmá je závislost na hloubce uložení a stranové lokalizaci jednotlivých
reflektorů ve vyšetřované oblasti. Řádkování (rastrování), dané pohybem elektronového svazku po obrazovce
monitoru, je horizontální, ale ultrazvukové řádky probíhají vertikálně, což umožňuje dobrou orientaci. Reflektor nacházející se ve vyšetřované oblasti blíže sondě se na
monitoru přístroje zobrazí blíže k hornímu okraji obrazu
než reflektor uložený hlouběji.
Kvalita speciálních monitorů (daná např. počtem televizních řádků), které jsou důležitou součástí každého sonografu, také ovlivňuje kvalitu obrazu, a tím i výsledný
efekt vyšetření. Monitor by měl být takové velikosti (zejména při vyšetření ve stáji), aby objekty byly zobrazeny
při nejběžněji používané sondě a hloubce zobrazení v přiměřené velikosti (nejlépe 1 : 1, případně o něco větší než
ve skutečnosti). U každého monitoru je důležité správné
nastavení jasu a kontrastu, které musí předcházet nastavení zisku.
Sonografy rozdělujeme na stabilní a mobilní (přenosné).
Stabilní sonografy jsou rozměrnější a mají větší hmotnost (asi 50 - 250 kg). Jsou umístěny ve vyšetřovací místnosti a vyšetřovaná zvířata jsou k nim přiváděna. Celý
přístroj je na malých kolečkách, takže přejíždění ke zvířeti je velmi omezené (jen v rámci k tomu přizpůsobeného pracoviště - ošetřovny, kliniky). Mají určité výhody:
umožňují převážně zobrazení více způsoby - B, M, příp.
2.4.3. Ultrazvukové diagnostické přístroje
18
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
3. Interpretace obrazu
Doppler, mnohé z nich mohou používat sondy sektorové,
lineární i konvexní, elektronický systém může být dokonalejší a výsledný obraz kvalitnější, mají také větší monitor a jsou komfortněji vybaveny - např. ovládání přístroje.
Nevýhodou je kromě omezené mobilnosti (prakticky je
nelze použít v terénních podmínkách) většinou také vyšší
pořizovací hodnota.
Zvláště pro práci ve stáji jsou daleko vhodnější přenosné (mobilní) fonografy, které vzhledem k značnému zdokonalení ultrazvukové diagnostické techniky v posledních letech v mnohých parametrech dosahují dokonalosti
stabilních přístrojů. Jako přijatelná hmotnost se připouští do 10 kg respektive do 15 kg. Dále jsou vyžadovány
co nejmenší rozměry přístroje, kompaktnost (monitor
a elektronický blok tvoří jeden celek) a vhodné umístění
ovládacích prvků. S přístrojem o hmotnosti kolem 10 kg
lze však dobře pracovat pouze ve vazné stáji skotu (kde
je přístroj vezen na k tomuto účelu zhotoveném vozíku)
a nebo ve stáji s volným ustájením, pokud jsou zvířata
k přístroji přiváděna a vhodným způsobem fixována.
Kompromisem by mohla být pro tyto sice přenosné, ale
relativně těžké přístroje fixace celé skupiny dojnic např.
chytacími zábranami přímo ve stáji a umístění sonografu
na vozík. Pořízení tohoto způsobu fixace do většího počtu kotců (sekcí) je však ekonomicky náročné a přehánění
jednotlivých skupin zvířat do jednoho takto vybaveného
kotce je nevýhodné. Proto se dnes jednoznačně prosazuje např. při velkém počtu prováděných gynekologických
vyšetření ve volném ustájení vyšetřovat zvířata přímo
v kotcích. Dojnice jsou fixovány obvyklým způsobem jen
jedním ošetřovatelem. Za hraniční pro takto prováděná
vyšetření považuji hmotnost přístroje 5 kg. Dlouholetá
praxe a neustálé zdokonalování ultrazvukových přístrojů
ukazují, že pro vyšetření velkého počtu zvířat „najednou“
jsou nejvýhodnější scannery o hmotnosti kolem 2 max.
3 kg. Vyšší hmotnost přístroje však nehraje roli např. při
vyšetření jednoho nebo několika zvířat. Zde je naopak
upřednostňována kvalita výsledného obrazu na monitoru a tím i získání co nejpřesnější diagnózy. Pokud přicházíme s přístrojem ke zvířeti měl by být vždy napájen
z akumulátoru, který je součástí sonografu.
Výběru a nákupu přístroje musíme věnovat náležitou
pozornost. Je třeba především stanovit, který druh hospodářských zvířat budeme prioritně vyšetřovat (malá,
velká zvířata nebo obojí), zda bude přístroj využíván jen
v porodnictví a gynekologii, nebo musí pokrýt i diagnostiku v jiných oborech, a konečně v jakých podmínkách
a k jakým účelům bude přístroj používán (klinika x stáj,
praxe x vědeckovýzkumné účely).
Správné posuzování a následná interpretace ultrazvukových obrazů není jednoduchou záležitostí a vyžaduje
mnoho trpělivé práce a velké pracovní zkušenosti se sonografickým vyšetřováním. Velkou pomocí pro správné
posouzení obrazu tvořeného jednotlivými echy, zvláště
u začátečníků, je možnost ověření a porovnání sonografického obrazu se sekčním nálezem a studium tkání různých struktur technikou umístění zkoumaného bjektu ve
vodní lázni. Správnost klinické interpretace sonografického nálezu např. v porodnictví a gynekologii je určována také schopností vyšetřujícího získat co nejpřesnější
palpační nález a využít jej pro srovnání se sonografickým
nálezem.
Echa zobrazená na monitoru pocházejí ze dvou typů
reflexí ultrazvukových paprsků, tj. zrcadlové reflexe a difuzní (nezrcadlové) reflexe a existuje určitý vztah mezi
nimi a tkáňovými strukturami. Difuzní reflexe (backscatter) je původem velké většiny diagnostických ech
z parenchymatózních orgánů a dává tkáním typickou
granulární strukturu. Zrnitý vzor je sice částečně charakteristický pro určitou strukturu tkáně, závisí ale i na typu
použitého přístroje a jeho nastavení (geometrie ultrazvukového pole, fokusace, frekvence, počet stupňů šedi, korekce signálu - zisk, AGC, DR a pod.), ale také na odstupu
objektu od sondy. Tkáně a struktury lidského a zvířecího
těla však způsobují jak zrcadlové, tak nezrcadlové odrazy,
poskytující do určité míry pro ně typický obraz. V něm
jsou sonograficky rozeznatelné jednak jednotlivé tkáňové
komponenty (např. vazivová septa, cévy), jednak typický
složený výše uvedený granulární vzor.
V kap. 1 je vysvětleno, že se ultrazvukový paprsek nemusí v dané struktuře šířit přímočaře, ale dochází i k jeho
lomu a dalším jevům, nebo mohou vznikat při odrazu od
silných, kolmo na vlnění stojících rozhraní vícenásobné odrazy (např. mezi takovýmto rozhraním a sondou).
Výsledkem těchto a mnoha dalších skutečností je pak
v obraze výskyt ech (neskutečných ech), která nejsou výsledkem odrazu od skutečných reflektorů, nebo tato echa
mají nepatrně posunutou polohu oproti skutečné poloze
daného reflektoru v tkáni. Arteficiální echa (artefakty)
nejen ztěžují interpretaci obrazu, ale mohou být i příčinou chybného hodnocení jak fyziologických, tak patologických stavů. Některé artefakty komplikují hodnocení
obrazu (reverberace), ale jsou i žádoucí artefakty, jejichž
výskyt pomáhá určit správnou diagnózu (akustické stíny
např. za osifikovanými částmi odumřelého plodu).
Pro vyšetřujícího je nejen důležité, aby znal formy
19
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
3.2. Difuzní (nezrcadlová) reflexe
a původ artefaktů, ale aby je dovedl vhodnou vyšetřovací
technikou odstranit nebo alespoň nežádoucí z nich snížit
na minimum. Např. vyšetřením objektu ve více rovinách,
nebo změnou nastavení některých parametrů přístroje
(např. zisku).
K difuzní reflexi dochází při dopadu ultrazvukového
paprsku na nerovnou plochu, nebo když je plocha užší
než ultrazvukový paprsek (obr. 8). Na rozdíl od zrcadlového odrazu není amplituda echa závislá na úhlu dopadu
paprsku. Ultrazvukový paprsek je ve fokální zóně široký
asi 2 - 3 mm. Plochy menší než je šíře ultrazvukového paprsku dávají difuzní odrazy. Příkladem mohou být malé
plochy mezi parenchymatózními buňkami (luteálními,
endometriálními, buňkami parenchymatózních orgánů)
a obklopujícími malými cévami.
Při průchodu ultrazvukového paprsku různorodým
prostředím (nerovné plochy nebo rozhraní užší než paprsek) se echa rozptylují. Tato změna odrazu zvukových
vln ve více směrech je nazývána rozptyl (satter) a velmi
malá část těchto rozptýlených ech směřující zpět ke zdroji
ultrazvuku je „zpětný rozptyl“ (backscatter). Amplitudy ech vracejících se k sondě jsou velmi nízké (dosahují
1/100 amplitudy zrcadlových ech). Při interakci paprsku
s více podobnými částečkami vzniká více ech najednou
a ta, která přicházejí k sondě ve stejnou dobu, mohou
interferovat. Odrazy pocházející z difuzní reflexe dávají
vyšetřovanému objektu určitou sonografickou strukturu
(např. jemně zrnitý vzhled luteální tkáně), která napomáhá identifikaci tkáně. Metoda odstupňované šedi plně
využívá fenoménu difuzní reflexe, která dává buněčné
tkáni relativně konstantní sonografický obraz nezávislý
tolik na orientaci sondy.
3.1. Zrcadlová reflexe
Zrcadlová reflexe (odraz) vzniká při dopadu ultrazvukového paprsku na hladkou plochu (zrcadlový reflektor)
širší než paprsek a kolmou k ultrazvukovému paprsku.
Při dopadu ultrazvukového paprsku na hladkou, tekutinou naplněnou strukturu je obvykle jen malá část paprsku odražena a větší část prochází prvním rozhraním
jako prostupující paprsek (obr. 7). Konkávní stěna takovéto struktury rovněž způsobí zrcadlový odraz. Velikost
zrcadlového echa je tedy závislá na rozdílu akustické impedance tkání tvořících rozhraní a na úhlu dopadu ultrazvukového paprsku (na orientaci sondy k hladké ploše).
Zrcadlové odrazy jsou např. velmi časté v sonografických obrazech samičího pohlavního ústrojí v důsledku
přítomnosti struktur naplněných tekutinou (folikulární
cysty, endometriální cysty) a velkého množství hladkých
ploch (sliznice pochvy a dělohy).
Obr . 8 Srovnání původů zrcadlových a nezrcadlových
ech (podle GINTHERA, 1986).
3.3. Artefakty
Mezi nejdůležitější arteficiální (neskutečná, falešná)
echa vyskytující se při vyšetřování pohlavního ústrojí patří: akustické stíny, artefakty způsobené zesílením ech, artefakty způsobené šíří ultrazvukového paprsku, artefakty
způsobené postranními laloky ultrazvukového paprsku
Obr. 7 Vzájemný vztah mezi úhlem dopadu ultrazvukového paprsku a vznikem zrcadlových odrazů.
20
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
a artefakty z několikanásobných odrazů. Při každém použití přístroje se můžeme setkat s artefakty způsobenými
závadou na přístroji nebo vnějšími vlivy.
vě celý vnitřní prostor malých, tekutinou naplněných
struktur (malé folikuly, raný embryonální váček). Vznikají tím, že ultrazvukový paprsek o určité šíři (o určité
laterální rozlišitelnosti) protíná v dané hloubce současně
stěnu (tkáň) a tekutinu zobrazovaného útvaru. Když se
např. dvě echa vznikající při tomto průchodu ultrazvukového paprsku vracejí ve stejném čase, jsou zpracovány
a zobrazeny jako echo jedno. Tyto artefakty se objevují zejména v laterálních, ale i ventrálních (při spodině)
a dorzálních částech útvarů a mají mnohdy meniskovitý
tvar, který je způsoben rozdílným poměrem pevné tkáně a tekutiny této struktury při postupu ultrazvukových
paprsků v řadě krystalů lineární sondy. Artefakty způsobené šíří ultrazvukového paprsku mohou být vytvářeny i v transverzální rovině (kap. 2), a pak korespondují
se „sílou řezu“ tkání. Proto mohou být redukovány sondou, která má nejužší paprsek v hloubce našeho největšího zájmu.
Častý výskyt těchto artefaktů může vést k dezinterpretaci kvality stěny útvaru, stěna se jeví jako dezintegrovaná (mylně poukazuje např. na poškození embryonálního
váčku). Popsané artefakty musíme také rozlišit od reverberací (kap.3.3.5), jejichž výskyt je častý zejména při pólu
takovýchto útvarů nacházejícím se blíže k sondě. Odlišení artefaktů daných šíří ultrazvukového paprsku nacházejících se při spodině útvaru (pseudosludge) od skutečných ech vytvářených např. pískem nebo sedimentem
tkáňového detritu (sludge, např. ve žlučníku, močovém
měchýři) je možné provést balotáží těchto struktur sondou (pravé částice flotují v tekutině), případně u malých
zvířat změnou polohy pacienta.
3.3.1. Akustické stíny
Akustické stíny vznikají v důsledku značného poklesu
nebo úplné absence ultrazvukových vln za silně odrážejícími plochami nebo útvary s velikým akustickým útlumem (kosti, močové kameny, plynové bubliny a pod.).
Akustické stíny se také vytvářejí při tangenciálním dopadu ultrazvukového paprsku na hladké zakřivené plochy
(např. zakřivená plocha ovaria, folikuly, ovariální cysty,
malý embryonální váček klisny) tím, že dochází k odrazu
nebo lomu ultrazvukového paprsku. Akustické stíny jsou
výraznější, pokud se objekt nachází ve fokální zóně, a i
malý objekt zde může způsobit úplnou blokádu ultrazvukového paprsku, který je v této zóně nejužší.
V praxi akustické stíny napomáhají identifikaci některých struktur (např. částí kostry odumřelého plodu), ale
naopak struktury s velkým odrazem nebo útlumem ultrazvukového vlnění (např. žebra) zcela brání nebo komplikují vyšetření orgánů uložených za nimi.
3.3.2. Artefakty způsobené zesílením ech
Artefakty způsobené zesílením ech (enhancement artifacts, through-transmission artifacts) jsou důsledkem
prostupu ultrazvukového paprsku strukturami téměř nezpůsobujícími útlum ultrazvukového vlnění, tj. anechogenní tekutinou. Za takovou bezodrazovou strukturou
se objevuje sloupec ech s vyšší amplitudou (jasnější nebo
světlejší echa), než jsou echa způsobená reflexí paprsků
oslabených prostupem tkáněmi po stranách této struktury, přestože struktura tkáně je v obou případech (v celé
šíři) přibližně stejná. Relativní zesílení ech za tekutinou
naplněnými strukturami (folikuly, cysty, plodový vak,
močový měchýř, žlučník) způsobují obtíže při určení
hranic těchto struktur, což je umocňováno u takovýchto
útvarů často se vyskytujícími zrcadlovými echy.
Částečné redukce těchto artefaktů lze dosáhnout
vhodným nastavením zisku nebo použitím sondy o nižší frekvenci, při které není útlum ultrazvukového vlnění
procházejícího tkáněmi tak výrazný.
3.3.4. Artefakty způsobené postranními laloky
ultrazvukového paprsku
Tato falešná echa v obraze jsou dána odrazy způsobenými vyzařováním postranních laloků ultrazvukového
paprsku (Vyzařovací diagram ultrazvukového zdroje se
skládá z hlavního laloku a postranních neboli bočních laloků, které se vyskytují v blízkosti zdroje a směřují mimo
osu centrálního paprsku – do stran). Protože postranní
laloky mají až 100krát nižší intenzitu ultrazvukového vlnění než je intenzita hlavního (centrálního) ultrazvukového paprsku, obyčejně se tato echa nízké intenzity vůbec
nezobrazí. V praxi vznikají tyto artefakty zejména při
dopadu ultrazvukového paprsku na velké odrážející plochy (šikmé k ose hlavního paprsku) jako je bránice, cysta,
naplněný močový měchýř a pod. a jejich výskyt je umocněn, je-li např. těsně za stěnou cysty nebo žlučníku silný
reflektor (střevní plyn).
3.3.3. Artefakty způsobené šíří ultrazvukového
paprsku
Artefakty způsobené šíří ultrazvukového paprsku
se objevují při periferii velkých, tekutinou naplněných
útvarů (ovariální cysty, plodový vak, močový měchýř)
nebo v důsledku těchto ech bývá zobrazen velmi mlha21
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
echo. To vede postupně i k nižší amplitudě následujících reverberačních ech. Druhé (falešné) echo
se vrátí k sondě od vyslání ultrazvukového pulzu
za dvojnásobnou dobu než první (skutečné) echo,
a zobrazí se proto na monitoru v dvojnásobné
vzdálenosti od sondy. Vzdálenost mezi dvěma echy
pak odpovídá vzdálenosti mezi sondou a reflektorem ve vyšetřované oblasti. Je-li reflektor uložen
ve větší vzdálenosti od sondy, jsou i vzdálenosti
mezi reverberačními echy větší. Uvedené skutečnosti umožňují stanovit charakteristické vlastnosti reverberačních artefaktů v obraze: Echa jsou od
sebe stejně vzdálená, stupňovitě se snižuje jejich intenzita a jsou orientována paralelně s odrážejícím
rozhraním (lineární sondou), neboli jsou kolmá na
osu ultrazvukového paprsku (při sektorovém nebo
konvexním zobrazení).
Tyto artefakty mají podobu zdvojení skutečné struktury nebo septa prominujícího do anechogenního útvaru.
Mnohdy mají tyto různě echogenní linie (septa) obloukovitý tvar a podle toho se nazývají obloukovité (hyperbolické) artefakty. Někdy mají tato echa spíše difuzní
charakter a mnohdy se vyskytují společně s artefakty
způsobenými šíří ultrazvukového paprsku (kap.3.3.3), od
kterých se je nemusí podařit vůbec rozlišit.
Technicko-technologickým problémem je konstrukce
sondy s minimálními postranními laloky ultrazvukového paprsku. V praxi můžeme výskyt těchto artefaktů
omezit snížením vysílacího výkonu nebo zisku.
3.3.5. Artefakty z několikanásobných odrazů
(reverberace)
Reverberace (ozvěna) jsou falešná echa vznikající
druhým a dalším odrazem ultrazvukových paprsků
mezi dvěma silnými reflektory. Ultrazvukový paprsek je
přitom postupně oslabován (především vzniká útlum při
prostupu tkání, ale také část energie odraženého ultrazvukového vlnění je převedena měničem sondy). Jedním
silně odrážejícím rozhraním bývá např. při transrektální vyšetřovací technice nejčastěji ultrazvuková sonda,
respektive sonda a stěna rekta, a druhým např. rozhraní
mezi měkkou tkání a bublinou plynu nebo tekutinou
naplněnou strukturou, pánevními kostmi a pod. Méně
časté a výrazné a také obtížněji identifikovatelné jsou
tzv. vnitřní reverberace způsobené dvěma silně odrážejícími plochami uloženými v hloubce vyšetřované
Ve skutečnosti však může docházet při odrazu paprsků
mezi dvěma reflektory i k daleko složitějším procesům,
než bylo uvedeno výše, což se projeví i v různorodosti
zobrazení reverberací.
Reverberace se často vyskytují v souvislosti s velkým
množstvím bublin plynu (ve fécés v rektu nebo ve střevě) a výskytem velkého množství tekutinou naplněných
útvarů při vyšetřování pohlavních orgánů uložených
v pánvi a dutině břišní.
Určitým typem artefaktů z několikanásobných odrazů jsou tzv. zrcadlové artefakty (zrcadlový obraz)
vznikající v blízkosti velkých silně odrážejících ploch,
speciálně bránice. Bránice se stává silným reflektorem
také proto, že těsně za ní (při vyšetřování z krajiny
břišní) jsou plíce obsahující množství plynu. Vzhledem
k velkému útlumu ultrazvukového vlnění v plicní tkáni
se plíce téměř nezobrazí. Část ultrazvukových paprsků
odražených od bránice a směřujících k sondě je reflektory nacházejícími se v játrech odražena zpět směrem
k bránici, od které se znovu odrazí. Tato neskutečná
echa se vracejí zpět k sondě s příslušným zpožděním,
kterému odpovídá i hloubka jejich zobrazení (za bránicí). Tak se jaterní tkáň nebo v ní se nacházející struktury (cysty, tumory) různě zřetelně zrcadlově zobrazí
směrem do hrudníku.
O eliminaci reverberačních artefaktů se můžeme pokusit snížením vysílacího výkonu, zisku nebo změnou
polohy sondy, manipulací s konečníkem a pohlavními
orgány, odstraněním fécés z rekta, ale také vyčkáním, až
povolí napětí rektální stěny.
oblasti (tedy bez účasti sondy). V prvním případě se
reverberace vyskytují zejména tehdy, je-li druhý reflektor uložen v blízkosti sondy. Nejprve se zobrazí
skutečné echo vytvořené rozhraním, např. měkká
tkáň - plyn. Část energie prvního echa je převedena
piezoelektrickými měniči na elektrický signál, ale
velká část energie ultrazvukového vlnění prvního
echa je odražena od rozhraní sonda - stěna rekta
zpět do tkáně (paprsek č. 2). Po odrazu od rozhraní měkká tkáň - plyn je opět část energie druhého
echa převedena krystaly sondy na elektrický signál
a na obrazovce se zobrazí jako neskutečné echo (reverberace, echo č. 2). Tak se celý jev může několikrát opakovat až do „vyčerpání“ energie ultrazvukového paprsku, ke kterému dochází jednak právě
popsaným jevem, jednak absorpcí ve vyšetřované
tkáni. Protože od sondy odražený ultrazvukový
paprsek (paprsek č. 2) má ve srovnání s původním
paprskem emitovaným měniči sondy nižší energii,
je druhé zobrazené echo slabší než první skutečné
22
Základní principy ultrasonografie, technické vybavení, interpretace obrazu
3.3.6. Artefakty způsobené závadou sonografu
nebo vnějšími vlivy
Literatura
Vzhledem ke složitosti ultrazvukových přístrojů může
být i jejich sebemenší závada příčinou výskytu artefaktů
nebo snížené kvality obrazu. Časté jsou např. stíny v obraze vyvolané poškozením kontinuity řady krystalů sondy nebo jejich chybným spojením s vlastním přístrojem.
U některých typů přístrojů (zejména mobilních) se
mohou výrazněji projevit artefakty způsobené elektrickou interferencí jinými elektrickými spotřebiči nebo vysokofrekvenčními vysílači se silným elektrickým polem.
GINTHER, O.J.: Ultrasonic Imaging and Reproductive
Events in the Mare. Equiservices, Cross Plains, 1986.
GRYGAR, I., KUDLÁČ, E.: Ultrasonografie ve veterinárním porodnictví a gynekologii. Nakladatelství SLEZAN, Hlučín, 1997.
JANDA, L.: Ultrazvuk a jeho využití v lékařské diagnostice. MS archiv Chirana – školící středisko BELVEDER,
Brno, 1988.
LINDAHL, I.L.: Detection of pregnancy in sheep by means of ultrasound. Nature 212, 1966, 642 - 643.
ELIÁŠ, P., ŽIŽKA, J.: Dopplerovská ultrasonografie. NUCLEUS, Hradec Králové, 1998.
Adresa autora: MVDr. Ivo Grygar, CSc.
Poličná 493, 757 01 Valašské Meziříčí
e-mail: [email protected]
3.4. Kritéria používaná při interpretaci
výsledného obrazu
Po poznání jednotlivých typů reflexe a artefaktů vyskytujících se v získaném obraze je nezbytné vyhodnotit
obraz jako celek, zejména se zřetelem na sledované orgány a struktury. K tomu napomáhají určitá kritéria, která
musí vyšetřující u daného objektu posoudit. Můžeme je
rozdělit na hlavní a pomocná.
H l a v n í k r i t é r i a:
1. Akustická kontura (tvar a charakter obrysů tkání, orgánů a jednotlivých fyziologických a patologických
struktur).
2. Akustická struktura charakterizující danou tkáň,
orgán nebo jejich části, případně jinou strukturu
(echogenní x anechogenní, homogenní x heterogenní
a pod.).
3. Velikost orgánů a struktur.
P o m o c n á k r i t é r i a:
1. Pulzace cév (pomáhá odlišit např. abdominální část
aorty od děložního lumina u feny, rozpoznat pupeční
provazec apod.).
2. Peristaltika střevní (rozlišuje např. střevní kličky od
děložních rohů u feny).
3. Kontrakce děložní (mění snadno tvar embryonálního
váčku na rozdíl od relativně stálejších endometriálních cyst u klisny, nebo pomáhají identifikovat kontrahující se rohy děložní po porodu u feny).
4. Dýchací pohyby (např. pomáhají identifikaci bránice).
5. Změny tvaru a charakteru struktury pod tlakem ultrazvukové sondy (např. změna tvaru folikulu a embryonálního váčku u klisny, močového měchýře nebo
víření a přelévání echogenního exsudátu v děloze po
balotáži).
6. Následné změny zjištěné opakovaným vyšetřením
(fyziologické vývojové a růstové změny, patologické
změny velikosti, tvaru a struktury).
23
Sonografie u skotu
SONOGRAFIE U SKOTU
Dr. Sonja Franz
Klinika chorob přežvýkavců, sekce hospodářských zvířat, Univerzita veterinární medicíny Vídeň, Rakousko
24
Sonografie u skotu
25
Sonografie u skotu
26
Sonografie u skotu
27
Sonografie u skotu
28
Sonografie u skotu
29
Sonografie u skotu
30
Sonografie u skotu
31
Sonografie u skotu
32
Sonografie u skotu
33
Sonografie u skotu
34
Sonografie u skotu
35
Využití ultrasonografie ke zpřesnění gynekologického vyšetření u krav
VYUŽITÍ ULTRASONOGRAFIE KE ZPŘESNĚNÍ
GYNEKOLOGICKÉHO VYŠETŘENÍ U KRAV
Doc. MVDr. R. Doležel, CSc., MVDr. S. Čech, Ph.D., MVDr. J. Zajíc, Ph.D.
Veterinární a farmaceutická univerzita Brno
Ultrasonografické vyšetření
vejcovodů
Hlavní indikace k použití ultrazvuku zobrazujícího
struktury v reálném čase (tzv. typ B zobrazení) u skotu
představuje diagnostika gravidity. Poněvadž ultrasonografická (USG) diagnostika gravidity je všeobecně rozšířená a známá, v našem příspěvku se zaměřujeme na
možnosti využití USG u krav v dalších indikacích, u kterých diagnostika rektální palpací často není dostatečně
přesná. Vyšetření dělohy a vaječníků se provádí obvykle
transrektálně za použití lineární 5 – 7,5 MHz sondy.
Vejcovody za normálního stavu nelze běžným USG vyšetřením zobrazit. Nicméně zobrazení je možné při jejich
neprůchodnosti s nahromaděním sekretu různé povahy
v luminu vejcovodů (hydrosalpinx, pyosalpinx). Patologický
obsah se znázorňuje anechogenně nebo s různě hustou nepravidelnou echogenitou připomínající sněžení. Šířka dilatovaného vejcovodu patologickým obsahem může dosahovat
až 3 cm. Z hlediska častého výskytu zánětů dělohy s rozšířením zánětů do okolí (parametritida) nejsou srůsty zapříčiňující neprůchodnost vejcovodů vzácným jevem. V případě
jednostranného poškození je možné v průběhu říje určit lateralitu preovulačního folikulu a krávu inseminovat pouze
v případě přítomnosti tohoto folikulu na kontralaterálním
vaječníku vzhledem k postiženému vejcovodu.
Ultrasonografické vyšetření
dělohy
Nález na děloze pro určení stádia pohlavního cyklu
u krávy má nízkou vypovídací hodnotu, poněvadž změny endometria, případně děložního obsahu, v závislosti
na estrogenizaci nebo progesteronizaci zvířete jsou málo
zřetelné. Větší význam má sonografie dělohy při průkazu
patologického obsahu v děloze (odumření embrya/plodu,
pokročilá endo/metritis, mukometra, pyometra). I když lze
USG vyšetření využít rovněž k diagnostice abscesů, nádorů,
indurací nebo srůstů, tyto stavu jsou obvykle s dostatečnou
nebo i vyšší přesností diagnostikovány rektální palpací.
Patologický obsah v děloze může vykazovat různou
echogenitu. Odumřelý plod nevykazuje srdeční činnost,
ztrácí morfologickou integritu a plodové vody se obvykle zahušťují, což se projevuje zvýšenou nepravidelnou
echogenitou. Hlen se zobrazuje anechogenně, případně
nepatrnou nepravidelnou echogenitou. Hnis se zobrazuje
jako echogenní částečky pohybující se na anechogenním
pozadí připomínající různě husté sněžení. Stěna abscesů,
nádory, indurace a srůsty vykazují obvykle vysokou, však
nestejnorodou echogenitu. Na absces poukazuje patologický obsah (viz výše), nádor obvykle vykazuje jednotnou
echogenitu a je v sonografickém obraze ohraničitelný,
naopak srůsty a indurace se obvykle typicky nezobrazují. Je možné pouze zjistit rozličně echogenní tkáň, která
v závislosti na pokročilosti procesu v různém stupni znemožňuje zobrazení dělohy a vaječníků. Nicméně, jak již
bylo uvedeno, kromě patologických obsahů dělohy tekuté
povahy jsou výše uvedené patologické stavy často snadněji, rychleji i přesněji rozlišitelné rektální palpací.
Ultrasonografické vyšetření
vaječníků
Přestože při určitém stupni zkušenosti lze většinu klinicky významných ovariálních struktur vyšetřit rektální
palpací, v některých případech je tento způsob diagnostiky
nedostatečně přesný a USG vyšetření může diagnostiku
významně zpřesnit. Jde především o rozpoznání folikulárních cyst od luteálních, luteálních cyst od žlutých tělísek
s dutinou, případně rozpoznání nádorů nebo abscesů. Dále
lze USG využít ke zpřesnění určení stáří žlutého tělíska,
stádia folikulárního vývoje, případně k přesnější lokalizaci
a určení velikosti folikulu, cysty, nádoru nebo abscesu. Poněvadž přesné ohraničení ovariální tkáně v sonografickém
obraze často není možné, je nutné se při vyšetření přímo
zaměřit na funkčně významné ovariální struktury, které
lze obvykle od ostatní tkáně dobře rozlišit. V případě patologických stavů správná diagnostika ovariálních útvarů je
limitující pro zvolení vhodného způsobu ošetření.
 Folikulární populace
Folikuly se zobrazují jako kulaté, čistě anechogenní
(černé) útvary při povrchu vaječníku. Zobrazuje se folikulární tekutina, poněvadž stěnu folikulu představující
36
Využití ultrasonografie ke zpřesnění gynekologického vyšetření u krav
tenkou blanku nelze běžným způsobem vyšetření zobrazit. Folikulární útvary lze diagnostikovat v závislosti na
kvalitě diagnostického přístroje obvykle od velikosti 2 – 3
mm v průměru.
Vývoj folikulární populace u pohlavně dospělých jalovic nebo krav neustále probíhá (kromě druhé poloviny
gravidity nebo 1. – 2. týdne po porodu) formou tzv. folikulárních vln. Typická folikulární vlna u krávy představuje
frontální růst několika folikulů v průběhu 3 – 4 dnů od
průměru 2 – 3 mm do velikosti 7 – 8 mm (fáze růstu), při
této velikosti dochází k selekci tzv. dominantního folikulu (fáze selekce), který dále v průběhu 4 – 6 dnů roste (fáze
dominance) a po dosažení velikosti 1,5 – 2,5 cm ovuluje
nebo v případě zvýšené koncentrace progesteronu nebo
snížené funkce hypofýzy atretizuje a nastupuje další folikulární vlna. Proto folikuly s průměry minimálně 2 – 3
mm by měly být prokazatelné na vaječnících téměř vždy.
Jejich absence za fyziologického stavu může být pouze v pokročilé graviditě nebo bezprostředně po porodu,
v ostatních případech poukazuje na závažný patologický
stav (hluboká acyklie až dystrofie vaječníků), při kterém
je prognóza vzhledem k další plodnosti dubiózní až infaustní a v rámci případné terapie je nezbytné se nejprve pokusit stimulovat folikulární růst aplikací FSH nebo
eCG. Při běžné acyklii probíhají folikulární vlny, pouze
nedochází k dozrání a ovulaci dominantních folikulů.
Morfologicky dominantní je folikul s průměrem více než
8 mm (maximálně 25 mm), který je minimálně o 2 mm
větší než folikuly ostatní. Vhodná léčba ovariální acyklie
v přítomnosti dominantního folikulu, který nabývá citlivost (receptory) na LH (většina případů) představuje aplikaci GnRH nebo hCG, případně několikadenní aplikaci
gestagenů.
Dominantní folikul endokrinní a parakrinní cestou
inhibuje růst ostatních folikulů, proto nástup nové folikulární vlny je limitován ztrátou jeho funkce. Poněvadž
morfologický zánik folikulu se opožďuje za zánikem jeho
funkce, obvykle určitou dobu dominantní folikul perzistuje na vaječníku i po nástupu další folikulární vlny.
Proto se často na vaječnících vyskytuje morfologicky dominantní (největší) folikul současně s menším, ale funkčně již dominantním folikulem. Proto výskyt cyklujících
krav, které vykazují na vaječnících pouze malé folikuly
s průměry 2 - 7 mm s receptory pouze pro FSH, je ojedinělý.
Preovulační folikul, tedy folikul, který bude v krátké
době ovulovat, nelze s jistotou na základě USG vyšetření určit, poněvadž velikost ovulujících folikulů se může
u jalovic či krav pohybovat v širokém rozmezí od 15 do
25 mm a strukturální změny v preovulačním folikulu
jsou běžným USG vyšetřením nepostihnutelné. Z výše
uvedených údajů vyplývá, že v rámci hodnocení folikulární populace, kromě velikosti folikulů, jiné změny na
folikulech, jako například jejich tvar, síla stěny, echogenita folikulární tekutiny atd. ve vztahu k pohlavní aktivitě
nelze hodnotit.
 Žlutá tělíska
Žluté tělísko (CL) se zobrazuje jako oválný, stejnoměrně jemně granulózní útvar s nižší echogenitou
(tmavě šedý), často se silně echogenní linkou uprostřed.
Uprostřed luteální tkáně může být anechogenní dutina
kulatého tvaru různé velikosti. Tato dutina se obvykle
v průběhu luteální fáze postupně zmenšuje až zaniká.
Stádium vývoje CL lze posuzovat především na základě
jeho velikosti. Pomocným ukazatelem může být echogenita luteální tkáně, která současně se stárnutím CL se
zvyšuje, dále velikost dutiny, která se postupně zmenšuje
a ohraničení od ostatní ovariální tkáně, které je zřetelné
především v maximálním stádiu vývoje žlutého tělíska.
Rozlišit mladé vyvíjející se žluté tělísko od starého v průběhu regrese lze tak pouze s poměrně vysokou úrovní
nepřesnosti. Značně obtížné a nepřesné je určení ovariálního útvaru bezprostředně po ovulaci. Na stav může
poukazovat výrazně echogenní střed (krevní sraženina)
s okolím s nestejnoměrně nízkou echogenitou. Corpus
hemorrhagicum do 3. – 4. dne po ovulaci je malé velikosti
(5 – 10 mm) a obvykle vykazuje nízkou echogenitu. Za
typické vlastnosti žlutého tělíska v maximálním stupni
vývoje 9. – 16. den pohlavního cyklu (tzv. CL v rozkvětu)
v USG obraze se považuje minimální délka jeho nejdelší
osy 20 mm a zřetelné ohraničení od ostatní ovariální tkáně. Tyto vlastnosti jsou do určité míry zárukou citlivosti
CL k prostaglandinu F2α (PGF2α).
Na perzistující žluté tělísko poukazuje neměnící se
luteální útvar na obdobném místě na vaječníku při opakovaných vyšetřeních po delší dobu (10 – 15 dní). Navíc
USG vyšetření může pomoci při průkazu často atypických menších žlutých tělísek po první, případně druhé
poporodní ovulaci u krav nebo při pohlavním dospívání
u jalovic. Průkaz těchto žlutých tělísek rektální palpací
není často snadný.
 Ovariální cysty
Cysta v sonografickém obraze představuje kulatý anechogenní útvar s průměrem nad 25 mm. Tenkou stěnu
folikulární cysty lze ztěží zobrazit. Naopak luteální cystu
charakterizuje lem luteální tkáně různé šířky (obvykle do
37
Využití ultrasonografie ke zpřesnění gynekologického vyšetření u krav
1 cm) obklopující velkou (obvykle více než 25 mm v průměru) anechogenní dutinu. V anechogenní dutině cyst
jsou často patrné tenké echogenní trámčité nebo závojovité útvary či septa. Sonografické vyšetření tak s vysokou
přesností může odlišit luteální cystu od folikulární a tak
pomoci zvolit vhodný způsob léčby představující aplikaci GnRH, hCG, případně gestagenů při folikulárních
cystách nebo aplikaci PGF2α v případě luteálních cyst.
Pomocí USG vyšetření jsme na našem pracovišti sledovali dynamiku změn ovariálních struktur po rozličném
ošetření cyst. Cysty perzistovaly, luteinizovaly nebo atretizovaly a zanikaly. Léčebný efekt byl dán možností růstu
a ovulace některého z folikulů přítomných na vaječníku
v průběhu 10 dnů po ošetření.
Pravděpodobně největším problémem USG diagnostiky
ovariálních struktur je rozeznat výrazně luteinizovanou
cystu od žlutého tělíska s dutinou. I když jsou popsány
určité vlastnosti odlišující tyto struktury, přesnost těchto
ukazatelů je nízká. Na pravděpodobnost žlutého tělíska poukazuje luteální stěna v USG obraze širší než 1 cm, naopak
u luteální cysty je luteální lem obvykle užší. Průměr dutiny
je obvykle menší než 2,5 cm u CL, zatímco u luteální cysty
bývá naopak větší. U žlutého tělíska je dutina obvykle jednotně anechogenní, zatímco u luteální cysty jsou v dutině
časté echogenní trámce, závoje či septa. Jak bylo uvedeno,
tyto ukazatele jsou však nepřesné a jednoznačné rozlišení
je často možné až po opakovaném vyšetření. Výhodou je,
že v praxi toto rozlišení u krav, u kterých je vyloučena březost, není často zapotřebí, poněvadž případné ošetření při
těchto stavech je obdobné (aplikace PGF2α) a rovněž odpověď na ošetření je často stejná, poněvadž silně luteinizovaná cysta obvykle reaguje na ošetření regresí a zánikem,
tedy stejně jako žluté tělísko.
Adresa: Doc. MVDr. Radovan Doležel, CSc. Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, Palackého 1–3,
PSČ 612 42, tel.: 541 562 316, e-mail: [email protected]
38
Využití ultrasonografie při produkci embryí in vitro
VYUŽITÍ ULTRASONOGRAFIE PŘI PRODUKCI
EMBRYÍ IN VITRO
MVDr. S. Čech, Ph.D., Doc. MVDr. R. Doležel, CSc.
Veterinární a farmaceutická univerzita Brno
Produkce embryí in vitro (IVP) představuje moderní
biotechnickou metodu, rozvíjející se především v oblasti
reprodukce mléčných krav. Sestává z odběru oocytů z vaječníků dárce a dosažení vývojového stádia blastocysty
v podmínkách in vitro (maturace, fertilizace, kultivace). V laboratorních podmínkách jsou oocyty získávány
z vaječníků po porážce dárkyně (aspirací obsahu folikulů nebo jejich dissekcí). Tento způsob se běžně používá
při produkci IVP embryí pro výzkumné účely, kdy jsou
oocyty získávány z vaječníků jatečných krav. V případě
potřeby mohou být takto odebrány oocyty z vaječníků
dárkyň embryí, které musejí být vyřazeny z chovu a touto
cestou je ještě naposledy využit jejich genofond.
Hlavním důvodem pro vypracování různých postupů k odběru oocytů od živých zvířat je možnost opakování odběru, případně další využití dárců v reprodukci.
S ohledem na invazivitu, nákladnost a pracovní náročnost možných metod odběru, které byly v průběhu vývoje vypracovány, se v současnosti uplatňuje transvaginální
laparoskopická nebo transvaginální ultrasonografická
punkce folikulů. Nejpoužívanější metodou je transvaginální ultrasonografická punkce (ovum pick up, OPU),
protože je technicky méně náročná a za jistých podmínek
ji lze provádět přímo ve stáji.
epidurální anestezii, kdy místo vpichu se vyholuje a připravuje standardně jako operační pole, aby se minimalizovalo nebezpečí lokální infekce vzhledem k nutnosti
opakování anestezie při sérii punkcí. Po nástupu epidurální anestezie se úplně vyprázdní rektum, provede se
očista perianální krajiny, hrázky a vulvy a celá oblast je
důkladně dezinfikována. Plastový držák sondy je chráněn jednorázovou plastovou veterinární rukavicí tak, že
je aktivní plocha hlavice sondy volná, přičemž rukavice je
zafixována k držáku sondy běžnou potravinářskou folií.
Před zasunutím držáku do pochvy zvířete je na aktivní
plochu sondy a na boční strany držáku nanesen sonografický indiferentní gel a aktivní plocha sondy se dezinfikuje. Punkční jehla je šroubovým uzávěrem připevněna
k podtlakovým hadičkám, které jsou zaústěny speciální
zátkou do sběrné tuby, do níž je systémem hadiček veden
podtlak z aspirační pumpy.
Sonda s nánosem indiferentního gelu se zavádí hluboko až do dorzální klenby poševní laterálně od krčku. Tlakem dlaně na držadlo se hlavice pevně fixuje v pochvě,
vaječník je fixován druhou rukou operatéra per rektum
a je přiblížen těsně k sondě, takže mezi aktivní plochou
sondy a vaječníkem zůstává jen stěna poševní. Funkční
struktury přítomné na vaječníku se nyní zobrazují na
obrazovce ultrazvukového přístroje. Do kovového vodiče
se zavede dlouhá punkční jehla, operatér otáčí vaječníkem tak, aby byly folikuly na něm přítomné viditelné na
obrazovce a prsty druhé ruky ovládá punkční jehlu. Po
penetraci vaginální stěny je hrot jehly viditelný na obrazovce jako zřetelně echogenní útvar, který se pohybuje ve
směru punkční linie vyznačené na obrazovce (přístrojový
software). Hrot jehly je zaváděn do dutiny folikulu přiměřenou silou a rychlostí tak, aby folikulární stěna před
hrotem neuhýbala, ale byla perforována při současném
zapnutí podtlakové pumpy. Při postupném odsávání folikulární tekutiny je jehla zaváděna hlouběji do dutiny folikulu a vyšetřující při tom zároveň jehlou otáčí tak, aby
zkosená špička rotovala v dutině folikulu.
Punkce lze opakovat 1 – 2x týdně po dobu několika
měsíců bez větší traumatizace vaječníků, různá schémata aspirace zahrnují i hormonální stimulace dárců. Jako
dárci nejčastěji slouží cyklující krávy a jalovice, punktovat
Transvaginální
ultrasonografická punkce
K provádění sonografické punkce folikulů je potřebné
přístrojové vybavení, zahrnující ultrazvukovou sektorovou sondu vyšší frekvence (minimálně 5 MHz) a speciální držák umožňující fixaci sondy a punkční jehly, jakož
i nezbytnou manipulaci ve vagině při provádění aspirace.
Další vybavení představuje podtlaková aspirační pumpa
s možností regulace podtlaku, aspirační soustava (podtlakové hadičky, sběrná nádoba) a manipulační vozík.
Pro punkci je důležitá fixace zvířat, nejlépe ve fixační
kleci zabraňující pohybu zvířete do stran. Je možné provádět punkci přímo ve vazné stáji jen za přítomnosti pomocníků, při tom je ovšem nutné počítat s nižším ziskem
oocytů, protože úkrokům a obranným pohybům zvířat tak nelze zcela zabránit. Punkce se provádějí v malé
39
Využití ultrasonografie při produkci embryí in vitro
ni zabřezávání než po rutinním embryotransferu in vivo
produkovaných embryí (40 – 50%), vyšší embryonální
mortalitě, problematickým porodům a vyšší perinatální mortalitě potomstva z IVP je zřejmé, že tento způsob
reprodukce ještě jistou dobu nebude rutinně používán
v praxi. Jeho význam však neustále narůstá a vzhledem
k intenzitě výzkumu zabývající se touto problematikou
je jisté, že se s ním veterinární lékař působící v chovu
skotu v blízké budoucnosti setká. Navíc ultrasonografická punkce umožňuje alternativní terapeutické nebo
biotechnické postupy umožňující minimálně traumatické odstranění ovariálních cyst nebo dominantních folikulů nebo vpravení účinných látek přímo do ovariálních
struktur.
Adresa autorů: MVDr. Svatopluch Čech, Ph.D., Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, Palackého 1–3,
PSČ 612 42, tel.: 541 562 325, e-mail: [email protected]
lze i prepubertální jalovičky nebo březí zvířata. I u zvířat
v prvním trimestru gravidity lze provádět hormonální
stimulace a aspirace dárců s minimálním rizikem pro
průběh březosti. Punktují se obvykle všechny patrné folikuly, tedy od průměru 3 – 4 mm. Pokud se punkce opakují 2x týdně, punktují se neustále folikuly v růstové fázi
folikulární vlny, tedy folikuly s průměry 3 – 8 mm, které
jsou pro IVP nejvhodnější.
Oocyty získané punkcí na živém zvířeti jsou ve speciálním médiu přepraveny do laboratoře a dále ošetřeny
(maturace, fertilizace, kultivace). Počet získaných přenosuschopných embryí je kromě laboratorního procesu ovlivněn počtem punktovaných folikulů, ziskovostí
(procento získaných oocytů), která kolísá mezi 50 – 70%
a meiotickou kompetencí získaných oocytů. Dostupné
prameny udávají zpravidla více než jedno embryo na
punkci u jedné krávy (0,4 – 6,3). Vzhledem k nižší úrov-
40
Hodnocení tělesné kondice sonografickým měřením síly hřbetního tuku
HODNOCENÍ TĚLESNÉ KONDICE SONOGRAFICKÝM
MĚŘENÍM SÍLY HŘBETNÍHO TUKU
Prof. MVDr. B. Hofírek, DrSc., MVDr. L. Ottová, MUDr. I. Hofírek,
Česká buiatrická společnost, Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, Fak. nemocnice u sv. Anny, Brno
Hodnocení tělesné kondice pomocí metody adspekce
a palpace, a stanovení tzv. BCS bodů, založené na principu posouzení míst výskytu tělního tuku je metoda pro
svou jednoduchost v praxi velmi rozšířená , ale je zatížená jistou subjektivní chybou. Proto se hledaly jiné metody, které by tento nedostatek odstranily. Ukázalo se, že
zjišťování změn tělesné hmotnosti vážením uvedeným
potřebám nevyhovuje ze dvou důvodů. Jednak vážení
zvířat je velmi pracné a také při energetické zátěži ubývá
tuku rychleji ve srovnání s celkovou tělesnou hmotností.
V souvislosti se zaváděním sonografických metod do diagnostiky ve veterinární medicíně byla propracována metoda hodnocení kondice zvířat stanovením síly (tloušťky)
hřbetního tuku. Uplatnění této metody v praxi bylo také
umožněno širokým využitím sonografie při diagnostice
časné březosti, neboť lze použít shodného přístrojového
vybavení.
Touto metodou měříme vrstvu podkožního tuku,
který je ohraničen dorzálně kůží a ventrálně uložen na
musculus glutaeus medius a musculus longissimus dlorsi. Jde o rychlou neinvazní metodu. Používá se přístrojů
s B způsobem zobrazení a lineárním scanerem (5,0 – 7,5
MHz) při přímém přiložení hlavice sondy na kůži.
Vztahy mezi tělesnou kondicí vyjadřovanou pouhou
adspekcí a palpací pomocí BCS bodů, tělesnou hmotností
a sonografickým stanovení síly hřbetního tuku jsou následující:.
Ztráta1,0 BCS = ztrátě 56 kg tělesné hmotnosti
Ztráta 1 mm hřbetního tuku = ztrátě 5 kg tělesného tuku
Ztráta 1,0 BCS = ztrátě 10 mm hřbetního tuku.
–
–
při porodu, 3x v průběhu laktace a při zaprahnutí
při porodu a pak každých 30 dnů a při zaprahnutí
Při používání sonografického stanovení síly hřbetního tuku je zdůrazňována objektivita metody a možnost
kvantitativního posuzování a srovnávání různých vyšetření, stájí a plemen.
Za optimální jsou pokládány následující hodnoty:
Optimální hodnoty tělesné kondice podle bodů BCS
a síly hřbetního tuku v mm
BCS
Síla hřbetního
tuku v mm
kachektická
1,0
<5
< 50
1,5
5
50
špatná
2,0
10
76
méně dobrá
2,5
15
98
dobrá
3,0
20
122
velmi dobrá
3,5
25
146
tučná
4,0
30
170
ztučnělá
4,5
35
194
obezita
5,0
> 35
> 194
Zaprahnutí
3,0 – 3,5
síla hřbetního tuku
v mm
22,5 (20 – 25)
Porod
3,5 - 3,5
25 (20 – 30)
100 dnů p.p.
2,5 – 3,0
12,5 (10 - 15)
200 dnů p.p.
3,0 - 3,5
17,5 (15 - 20)
Po zacvičení příslušného pracovníka je možné během
hodiny vyšetřit až 100 dojnic. Vhodné je provádět měření
v průběhu dojení. Vyšetřování nepředstavuje pro dojnici žádné stresující zatížení. Optimální místo pro měření
je na linii vedené od dorzální části tuber ischiadicum na
horní část tuber coxae v úseku mezi kaudální čtvrtinou
a pětinou této vzdálenosti. To odpovídá okrsku mezi koncem crista sacralis mediana a koncem os sacrum, respektive mezi začátkem prvního ocasního obratle. Tento bod
pro vyšetření splňuje všechny požadavky na optimální
měření:
– v místě je nejvyšší uložená vrstva tuku
– v místě existují vysoce signifikantní korelace s tělním
tukem
– místo se snadno nalezne
Měření probíhá do hloubky od kůže až po fascia profunda, při čemž kůže je silná 5 – 6 mm, kteroužto hodnotu
je nutno od naměřeného výsledku odečíst. Pro provedení
je vhodný přenosný, bateriový ultrasonograf s lineární
sondou o ultrazvukové frekvenci 5,0 MHz. Vyšetření se
provádí po zvlhčení kůže ředěným alkoholem. Odchylky
při opakovaných měřeních se pohybují okolo 2,3 mm.
Naměřené hodnoty u jednotlivých zvířat nebo skupin
se srovnávají s referenčními křivkami s přihlédnutím ke
stadiu laktace.
tělesný tuk v kg
velmi špatná
BCS
 Metodika sonografického vyšetření:
Posouzení tělesné kondice různými metodami
Adspekce
Stadium laktace
Sledování síly hřbetního tuku se doporučuje zpravidla ve
dvou variantách:
41
Hodnocení tělesné kondice sonografickým měřením síly hřbetního tuku
Sonografické měření síly hřbetního tuku u dojnice (celkový pohled)
Dojnice v popředí určená k sonografickému měření síly hřbetního tuku (BCS – 3,5)
42
Hodnocení tělesné kondice sonografickým měřením síly hřbetního tuku
Poloha hlavice sondy při sonografickém měření síly hřbetního tuku u dojnice (BCS 3,5)
Sonografické zobrazení síly hřbetního tuku u dojnice (BCS 3,5)
43
Hodnocení tělesné kondice sonografickým měřením síly hřbetního tuku
Dojnice určená k sonografickému měření síly hřbetního tuku (BCS 2,0)
Sonografické zobrazení síly hřbetního tuku u dojnice (CBS 2,0)
44
Hodnocení tělesné kondice sonografickým měřením síly hřbetního tuku
Referenční křivka (s vyjádřenou směrodatnou odchylkou) sonografického zobrazení síly hřbetního tuku dojnic
holštýnského plemene v závislosti na fázi reprodukčního cyklu
Adresa autorů:
FVL VFU Brno, Palackého 1 – 3, PSČ 61242
Tel. 541562401, e-mail [email protected]
45
Sonografické stanovení výšky hřbetního tuku krav ve vztahu k poruchám metabolismu v peripartálním období
SONOGRAFICKÉ STANOVENÍ VÝŠKY HŘBETNÍHO
TUKU KRAV VE VZTAHU K PORUCHÁM METABOLISMU
V PERIPARTÁLNÍM OBDOBÍ
Doc. MVDr. J. Illek, DrSc, Veterinární a farmaceutická univerzita Brno
E-mail: [email protected]
Poruchy metabolismu a některá orgánová onemocnění
spolu navzájem úzce souvisí a jsou řazena do komplexu
produkčních chorob Prevalence těchto chorob je v jednotlivých různá a to v závislosti na plemenné příslušnosti, výši
produkce, fázi mezidobí, úrovni výživy, technologii ustájení, hygienických podmínkách, úrovni ošetřování a veterinární prevenci. Jejich význam spočívá především v tom,
že snižují užitkovost, zhoršují kvalitu produktů, narušují
plodnost, způsobují vysokou brykači a úhyn zvířat.
Důležitým etiologickým faktorem produkčních chorob je neadekvátní výživa. Výživa krav je považována za
nejvýznamnější faktor vnějšího prostředí, který determinuje produkci mléka, plodnost, zdravotní stav zvířat a je
předpokladem realizace genetického potenciálu jedince
i celého chovu.
Kráva v průběhu mezidobí má rozdílné požadavky na
výživu. Splnit tyto požadavky není jednoduché. Kráva
však má značné schopnosti vytvořit si zásoby živin pro
překonání nepříznivých období, kdy momentální podmínky prostředí ji nezabezpečují optimální výživu.
Tuková tkáň je největším zásobním orgánem, který je
schopen zabezpečit potřeby energie na poměrně dlouhé
období. Organismus má schopnost si vytvořit i zásoby
bílkovin. Ty se ukládají v podobě krevního, orgánového
a svalového proteinu. Zásoby minerálních látek – vápníku a fosforu jsou ve skeletu, stopové prvky a některé vitaminy jsou uloženy v játrech. Tvorba optimálních zásob
energie, proteinu, minerálních látek a vitaminů je velmi
důležitá a významně ovlivňuje metabolismus, produkci,
plodnost a zdravotní stav zvířat.
Zásoby tělesného tuku a bílkovin můžeme posoudit
podle kondice zvířat. Běžně je využíván systém pětibodové stupnice ( BCS), který poměrně dobře vystihuje tělesnou kondici a množství tělesného tuku, ale již méně tělesných bílkovin. Jednotka BCS představuje přibližně 25 až
30 kg tělesného tuku nebo 40 až 50 kg hmotnosti krávy.
Zjišťování živé hmotnosti krav má rovněž jistou vypovídací hodnotu, ale v praxi se neujalo. V poslední době byla
rozpracována metoda, která využívá sonografické stanovení výšky hřbetního tuku. Tato metoda je velmi přesná
a v řadě zemí nachází své uplatnění. O dalších metodách
používaných k posouzení kondice krav a množství tukových rezerv bylo již referováno.
Objektivní hodnocení kondice krav v průběhu mezidobí
umožňuje lepší řízení výživy a tím dosažení lepší produkce
i zdravotního stavu zvířat. Udržení optimální kondice krav
v průběhu mezidobí je základním předpokladem efektivní produkce mléka, dobré plodnosti a zdravotního stavu
krav. Závažnou chybou je vznik syndromu ztučnělých krav
v období před porodem a rychlé zhoršení kondice v poporodním období. U takových krav dochází ke zvýšenému
výskytu dystokie, různých postpartálních onemocnění,
metabolickým poruchám a poruchám plodnosti. Častěji se
vyskytuje syndrom ulehnutí, subklinická hypokalcémie,steatóza jater, ketóza, dilatace a dislokace slezu.
Krávy se zvýšenou kondicí mobilizují nadbytečný tuk
již několik dnů před porodem, snižují příjem krmné dávky a lipomobilizace probíhá ve značné intenzitě i v poporodním období. Vysoká koncentrace volných mastných
kyselin v krvi navodí sníženou žravost krav, rozvíjí se
negativní energetická bilance a vzniká jaterní steatóza se
všemi negativními dopady na metabolismus a zdravotní stav dojnic. U takových dojnic mnohem častěji vzniká dislokace slezu, subklinická a klinická forma ketózy
i jaterní koma. Steatózou postižená játra mají nižší metabolickou aktivitu – nedostatečně syntetizují albumin,
glukózu, ceruloplazmin a další metabolity. Významně je
narušena detoxikační funkce jater.
Negativní energetická bilance a jaterní steatóza v průběhu prvních týdnů laktace brání obnovení ovariálních
funkcí. Tvorba gonadotropních hormonů je v průběhu
negativní energetické bilance omezena, čímž se opožďuje
nástup ovariálních funkcí. V důsledku negativní energetické bilance je snížena je snížena i citlivost vaječníků
na gonadotropní hormony. Nízká hladina estrogenů neumožňuje ani optimální funkci dělohy. Rovněž inzulin,
který ovlivňuje vývoj folikulů má v tomto období nízkou
koncentraci v krvi, což přispívá k nedostatečné funkci
ovarií a dochází k prodlužování intervalu a servis periody. Zpomalená involuce dělohy a imunosuprese, která
zpravidla tento stav doprovází, vede ke vzniku endometritid. V průběhu ketózy a ketoacidózy je zjišťována špat46
Sonografické stanovení výšky hřbetního tuku krav ve vztahu k poruchám metabolismu v peripartálním období
ná kvalita gamet a embryí, je narušena nidace a často dochází k embryonální mortalitě. Čím rychlejší a výraznější
je pokles hmotnosti krav v poporodním období, tím lze
očekávat větší problémy v reprodukci i produkci krav.
V poporodním období v průběhu hubnutí dochází
i k odbourávání bílkovin. I když primární funkcí kosterní svaloviny je mobilita, má v období negativní dusíkové
i glukózové bilance nutriční úlohu. Proteiny krve, orgánů a svaloviny jsou významným zdrojem aminokyselin
v době jejich nedostatku, to je především v prvních týdnech laktace. Nejvíce limitujícími aminokyselinami dojnic jsou methionin, lysin, histidin, fenylalanin, glutamin
a kyselina glutamová. Na počátku laktace dochází u dojnic
k významnému poklesu koncentrace aminokyselin v krvi
a kosterní svalovině a to až o 25%. Dojnice tak v průběhu vysoké laktace může ztratit velké množství bílkovin.
Odhaduje se , že vysokoprodukční dojnice v prvních pěti
týdnech laktace odbourá až 20 kg proteinu. Aminokyseliny uvolněné ze svaloviny jsou především využívány pro
tvorbu glukózy, za jistých okolností i pro syntézu kaseinu. Odhady glukoneogeneze z aminokyselin u laktujících
dojnic se pohybují v širokém rozmezí a mohou dosáhnout
až 40%. Vzhledem k tomu že potřeba glukózy na počátku
laktace je značná a ostatní glykoplastické látky jsou nedostatečné, význam zásobních bílkovin je pro produkci
a a zdraví dojnice značný. Odbourané bílkoviny v období
počátku a vrcholu laktace mít dojnice možnost obnovit.
K tomu dochází v posledí třetině laktace a v období stání
nasucho. Nedostatečný příjem NL v období konce laktace
neumožní obnovu orgánových a svalových bílkovin, což
se může projevit na počátku nové laktace nebo ve vývoji
a růstu plodu. Pouhým posouzení kondice krav nemusíme tento nedostatek odhalit. Podobně jsou pro zdraví
krav, optimální vývoj plodu a kvalitu kolostra důležité
i rezervy minerálních látek a vitaminů. V našich chovech
bývá velmi problematická dotace selenu u krav v období
konce laktace a stání nasucho. Selen podávaný kravám
v tomto období v organické formě podporuje obnovu
svaloviny a tím že snadno přestupuje přes placentu, dostatečně kraje potřebu plodu.
Uvedené zdravotní problémy krav v peripartálním
období vyžadují účinoou prevenci. Předpokladem takové prevence je mimo jiné i objektivní posouzení kondice
a tělesných rezerv tuku. Posouzení výšky hřbetního tuku
v průběhu mezidobí se jeví jako velmi vhodné. Sonografická metoda je velmi přesná, snadná i rychlá. Na základě vlastních zkušeností doporučuji provádět stanovení
výšky hřbetního tuku a posouzení kondice krav v období přípravy na porod , v období 30. dne laktace / konec
období rozdojování / a v období 100. dne laktace. Další
vyšetření je možné i v 200. dnu laktace, ale jeho význam
není zásadní.
Za nejdůležitější považuj stanovení tělesných rezerv
tuku u krav před porodem a v období konce rozdoje. Jestliže změna výšky hřbetního tuku o 1 mm představuje 5 kg
celkového tělesného tuku, pak v ranném postpartálním
období je vhodné dokázat posoudit rychlost odbourávání
tuků a intenzitu lipomobilizace. Čím rychlejší je odbourávání tukových rezerv, tím je větší riziko vzniku steatózy
jater, ketózy , dislokace slezu, endometritid a poruch plodnosti. U krav které snížily výšku hřbetního tuku o 10 až 12
mm odbouraly 50 až 60 kg tuku. Jestliže je takové množství tuku odbouráno v prvních 10 dnech laktace vznikají značné zdravotní problémy u dojnice. Jestliže se stejné
množství tukových rezerv odbourá v průběhu 60 dnů ,
zdravotní stav krávy je relativně dobrý, produkce mléka
vysoká a mléčné složky / tuk a bílkovina / optimální.
Tabulka 1.
Výška hřbetního tuku u krav v období 3 až 10 dnů
a.p. 30 a 60 dnů p.p. a zdravotní stav krav
Kráva
3-10 d. a.p.
30d. p.p.
60d. p.p.
zdr. stav
1
36 mm
22 mm
14 mm
LDS, K
2
30 mm
20 mm
18 mm
K
3
20 mm
16 mm
11 mm
Z
4
24 mm
12 mm
10 mm
S, EM
5
32 mm
20 mm
12 mm
K, EM
6
24 mm
15 mm
12 mm
K
7
18 mm
14 mm
14 mm
Z
8
20 mm
17 mm
13 mm
Z
9
20 mm
9 mm
8 mm
LDS, EM
10
14 mm
12 mm
10 mm
Z
Vysvětlivky
LDS - levostranná dislokace slezu
K - ketóza
EM - endometritida
S - steatóza jater
Z - zdravá
Z uvedených výsledků vyplývá, že významné snížení
výšky hřbetního tuku krav v období počátku laktace je
doprovázeno zdravotními problémy.
Závěr
Stanovení tělesných tukových rezerv, respektive výšky
hřbetního tuku u krav v období přípravy na porod a následná kontrola výšky hřbetního tuku v období počátku
laktace rozšiřuje diagnostické možnosti a umožňuje kontrolu výživy krav.
47
AGROSCAN
126 Bd de la République
F 16000 ANGOULÊME
Tel. : 00 33 5 45 92 03 57
Fax : 00 33 5 45 92 46 72
www.agroscan.com
Email : [email protected]