Tissue Harmonic Imaging (THI™, тканевая или 2-я гармоника) - технология выделения гармонической составляющей колебаний базового ультразвукового импульса, отраженного внутренними органами.

Звуковая и ультразвуковая волна имеет три основных параметры – частота звукового колебания (высота), амплитуда звукового колебания (громкость) и тембр (присутствие оберонов (призвуков))

Например, музыкальная нота, издаваемая различными инструментами, звучит различно. Тембр звука определяется числом и силой обертонов (гармоник), излучаемых одновременно с основным тоном. Обертоны имеют частоты, которые являются целыми и кратными числами по отношению к основной частоте.

В случае с ультразвуком, тканевая гармоническая визуализация представляет собой технологию обработки сигнала. Ультразвуковой луч модулируется тканями организма и генерирует гармоничные волны с нелинейным искажением на на всем цикле излучение-приема ультразвука. Новый метод исследования был открыт случайно в США при разработке контрастных препаратов нового поколения с микропузырьками для использования в кардиологии.

Исследователи отметили, что ткани продолжали визуализироваться, когда приемник был настроен на частоту кратной передаваемой частоте ультразвука. Это означало, что гармонические частоты возникают в мягких тканях даже без введения контрастного вещества. И на проверку некоторые детали изображения были значительно выше обыкновенных.

Ультразвуковой импульс изменяется при прохождении тканей с нелинейной последовательностью. Звуковая волна на пике движется быстрее, чем на низшей периода цикла и скорость распространения выше в плотных областях, чем в рыхлых. Степень искажения такого акустического сигнала зависит от амплитуды ультразвукового импульса и расстояние, которое он проходит в тканях.

Например, ультразвуковой датчик с частотой 3 МГц излучает ультразвук в полосе 3 МГц. При традиционной ультразвуковой визуализации, изображение формируется за счет ультразвуковых волн в полосе 3 МГц. Гармоники кратны к основной частоте и передача ультразвука на полосе 3 МГц приведет к появлению гармонических частот в спектре 6 МГц, 9 МГц, 12 МГц и так далее.

Два различных процесса может использоваться улучшения визуализации при использовании гармоник:

• Использование фильтров для выбора основных гармоник

• Использовать два одновременных импульсов с разницей в фазе 180° (импульсная инверсия)

Тканевая гармоника может вызываться инъекцией контрастных препаратов с микропузырьками и последующим сканированием зоны интереса с определенной частотой с настройкой на прием ультразвуковой волны кратной излученной.

Например ультразвуковой датчик излучает частоту 3 МГц, а принимает на частоте 6 МГц. В результате – отраженный ультразвук от микропузырьков содержит гармоники. Тканевая гармоника может выполнятся как в серошкальном так и допплеровских режимах.

Гармоники не продуцируются поверхностными тканями и наиболее сильны в центральной части передаваемого луча. В данной ультразвуковой технологии используют широкополосные ультразвуковые датчики и приемный путь повышенной чувствительности. Использование тканевой гармоники в ультразвуковых аппаратах позволяет увеличить контрастность за счет уменьшения шума, а также уменьшить количество артефактов – боковые лепестки, решетки, реверберация и другие.

Показывает замечательные результаты при УЗИ «трудных» пациентов и глубоких структур. Технология тканевой гармоники представлена практически во всех ультразвуковых аппаратах ведущих производителей.

У компании Еsaote технология тканевой гармоники существует под названием TEI™ (Tissue Enhancement Imaging). Данная технология возможна во всех ультразвуковых системах линейки My Lab и становится доступна при нажатии всего одной кнопки с коротким временем обработки информации.

Источники:

1. Talat Uppal «Tissue harmonic imaging», Australasian Journal of Ultrasound in Medicine

2. Осипов Л.В. «Ультразвуковые диагностические приборы»

3. По материалам компании Еsaote