Prinzipien der Ultraschallbildgebung bei Kleintieren
KleinTierultraschallDie Ultraschallsonde wird durch die mit der Hautoberfläche des kleinen Tieres beschichtete Koppelsubstanz geleitet und der Ultraschall wird auf den Körper des kleinen Tieres übertragen.Ultraschallwellen unterliegen einer Grenzflächenreflexion, wenn sie auf die Grenzfläche zweier Medien unterschiedlicher Dichte treffen, und die zurückreflektierten Ultraschallwellen sind Echos, die von der Ultraschallsonde empfangen und nach der Umwandlung in den digitalen Modus in ein Ultraschallbild umgewandelt werden (Abbildung 1).
Abbildung 1
Der grundlegende Bildgebungsmodus der Ultraschallbildgebung ist der B-Modus. Dieser Modus bildet die anatomische Struktur kleiner Tiere ab und wird in einer Schwarz-Weiß-Grau-Farbskala angezeigt, wobei:
Weiß: Stellt starke Echos dar, im Allgemeinen dichte Gewebestrukturen wie Steine und Luftblasen.
Grau: repräsentiert Gewebestrukturen mit geringem Echo, im Allgemeinen mittlerer Dichte, wie Leber, Gallenblase, Bauchspeicheldrüse, Milz und andere Organe.
Schwarz: stellt kein Echo dar, im Allgemeinen Gewebestrukturen geringer Dichte, wie Flüssigkeit, Blutgefäße, nekrotisches Gewebe.
Ein weiterer häufig verwendeter Modus der Ultraschallbildgebung ist der Farbdoppler-Modus, allgemein bekannt als Farbultraschall, der auf dem Strukturbild im B-Modus basiert. Die Blutflusssignale werden mit verschiedenen Farben markiert, was die Beobachtung der Verteilung des Blutflusses erleichtert in den Geweben und Organen, wo:
Rot: stellt den Blutfluss zur Sonde dar (Abbildung 2, links).
Blau: stellt den Blutfluss von der Sonde weg dar (Abb. 2 rechts).
Figur 2
Merkmale des Kleintier-Ultraschallbildgebungssystems
1. Strahlungsfreie, einfach zu bedienende, intuitive Bilder, geeignet für Echtzeit- und Langzeitbeobachtungen (Abb. 3).
Abb. 3 Sichere, nicht-invasive Langzeitstudie
2. Am besten geeignet für Weichteilbildgebung.
3. Breites Anwendungsgebiet: Zusätzlich zu vorübergehenden Schwierigkeiten bei der Lungenbildgebung (mit Gas gefüllte Lunge, im Ultraschall als starker Echobereich dargestellt, kann die innere Struktur nicht erkannt werden) können auch andere Gewebe und Organe Ultraschallbilder haben.
Unterschied zwischen klinischem Ultraschall und Kleintierultraschall
Der größte Unterschied zwischen den beiden ist die Frequenz der Ultraschallsonde: Die Frequenz der klinischen Ultraschallsonde beträgt etwa 3–15 MHz;Die Frequenz der Ultraschallsonde für kleine Tiere kann im Allgemeinen 20–50 MHz erreichen, die Frequenz der Ultraschallsonde für Mäuse kann 80 MHz erreichen.
Aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Ultraschalls gilt: Je niedriger die Ultraschallfrequenz, desto besser ist die Eindringtiefe, aber die Auflösung wird schlechter.Umgekehrt gilt: Je höher die Ultraschallfrequenz, desto geringer ist die Bildtiefe, aber die Auflösung steigt.Daher handelt es sich beim klinischen Ultraschall größtenteils um Niederfrequenzultraschall, der für den menschlichen Körper geeignet ist und dessen Bildauflösung für die Beobachtung von Strukturen ausreichend ist.
Bei Kleintieren ist dies jedoch nicht der Fall.Beispielsweise beträgt die Dicke von Mäusen nur etwa 3 cm und das Volumen der inneren Organe ist viel kleiner als das von Menschen. Daher ist die Verwendung von Ultrahochfrequenzsonden erforderlich, um hochauflösende Bilder zu erhalten und eine klare Beobachtung zu ermöglichen (Abbildung 4). .
Abbildung 4 Unterschied zwischen klinischem Ultraschall und Kleintier-Ultraschallbildgebung
Nehmen Sie als Beispiel die Ultraschallbildgebung des linken Ventrikels der Maus
Die klinische Ultraschallsonde in Abbildung 5 hat eine niedrige Frequenz und eine große Bildtiefe (ca. 3 cm), sodass der linke Ventrikel der Maus (weniger als 1 cm tief) nicht in der Mitte des Sichtfelds platziert werden kann Die Bildauflösung reicht nicht aus
den linken Ventrikel akribisch untersuchen und genau analysieren.Die Kleintier-Ultraschallsonde in Abbildung 6 hat eine hohe Frequenz, der linke Ventrikel befindet sich in der Mitte des Sichtfelds und kann bei guter Bildauflösung auf eine Tiefe von 7 mm fokussiert werden, wodurch alle wichtigen Strukturen klar beobachtet werden können des linken Ventrikels und ist hilfreich für eine genaue Quantifizierung zu einem späteren Zeitpunkt.
Abbildung 5 Klinische Ultraschallbildgebung des linken Ventrikels bei Mäusen
Abbildung 6 Linker Ventrikel einer Maus, abgebildet mit Kleintier-Ultraschall
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 13. März 2024