Безопасность УЗИ: тепловой и механический индексы и принцип ALARA
Механический и тепловой индексы
В практике пользователь видит активный выход прибора через два индекса — механический (MI) и тепловой (TI), которые должны отображаться на мониторе. В зависимости от индивидуальных настроек эти индексы изменяются в реальном времени и не должны превышать максимальных значений, установленных как «Good Practice» для конкретного медицинского применения (EFSUMB Position Paper, Wüstner et al., 2022).
MI связан с потенциалом возникновения акустической кавитации — быстрого и разрушительного коллапса пузырька, способного вызывать локальное повреждение ткани (WFUMB, Shiina et al., 2015). При MI > 0,7 существует теоретический риск инерционной кавитации, более выраженный при использовании ультразвуковых контрастных агентов (Postema et al., 2018). Несмотря на дискуссии о валидности MI, в клинических условиях на сегодня отсутствует альтернативный показатель для оценки безопасности в отношении кавитационного повреждения.
TI является грубым индикатором повышения температуры тканей при УЗ-воздействии и определяется как отношение переданной мощности к оценочной мощности, необходимой для нагрева ткани на 1 °C. Следует учитывать, что TI не отражает фактического повышения температуры (Postema et al., 2018).
Принцип ALARA
ALARA (As Low As Reasonably Achievable) — принцип, которому следует придерживаться всегда, когда это возможно (Kollmann et al., 2013). Согласно ALARA, диагностическое УЗИ можно считать безопасным при максимально малых значениях теплового и механического индексов при сохранении максимально высокого качества сканирования (EFSUMB, Fodor et al., 2022). В неясных ситуациях ALARA всегда является лучшим выбором в рамках анализа польза/риск (Wüstner et al., 2022).
По рекомендациям AIUM, при каждом исследовании следует учитывать потенциальную пользу и риски, а принцип ALARA соблюдать в отношении факторов, влияющих на акустический выход, а также времени задержки датчика (dwell time) и общего времени сканирования (AIUM, 2023–2024).
Безопасность эластографии и ARFI
При использовании акустической радиационной силы (ARFI) возможно значимое повышение температуры, особенно если в пучок попадает кость; при ARFI максимум температуры находится в фокусе, тогда как в B-режиме — вблизи датчика (ECMUS/EFSUMB, Fodor et al., 2022). Симуляции показали возможное повышение температуры около 5 °C при наличии кости или чувствительных тканей (глаз, плод), с максимумом в фокусе (Săftoiu et al., 2019).
Методы на основе радиационной силы обычно используют импульсы с амплитудами 1,0 < MI < 1,9 и большей длительностью (несколько сотен циклов) по сравнению с обычной диагностической визуализацией (10–20 циклов для допплеровских методов) (WFUMB, Shiina et al., 2015). Трекинговые пучки, повторяемые с высокой частотой, используют давления, близкие к верхнему пределу FDA (MI < 1,9). При ARFI-визуализации отображаемые индексы (MI и TI) могут быть занижены. Для соблюдения безопасности при УЗ-эластографии следует применять принцип ALARA (LoE 2b, GoR B) (EFSUMB, Săftoiu et al., 2019).
| Показатель | Что отражает | Ключевой порог/значение |
|---|---|---|
| MI (механический индекс) | Потенциал акустической кавитации | MI > 0,7 — теоретический риск инерционной кавитации; верхний предел FDA MI < 1,9 |
| TI (тепловой индекс) | Ожидаемый нагрев ткани (не фактическая температура) | Отношение переданной мощности к мощности для нагрева на 1 °C |
Частые вопросы
Что означает MI > 0,7?
При MI > 0,7 существует теоретический риск инерционной кавитации, более выраженный при использовании ультразвуковых контрастных агентов (Postema et al., 2018).
Отражает ли TI фактическую температуру в тканях?
Нет. TI — лишь грубый индикатор повышения температуры; он не показывает фактического её роста и определяется как отношение переданной мощности к мощности, нужной для нагрева ткани на 1 °C (Postema et al., 2018).
Какие MI используются при ARFI/эластографии?
Методы на основе радиационной силы обычно применяют импульсы с амплитудами 1,0 < MI < 1,9 и большей длительностью. При ARFI отображаемые MI и TI могут быть занижены (WFUMB, 2015; Săftoiu et al., 2019).
Когда риск нагрева при ARFI максимален?
При наличии кости в пучке или чувствительных тканей (глаз, плод); симуляции показали возможное повышение до ~5 °C с максимумом температуры в фокусе (Săftoiu et al., 2019; EFSUMB, 2022).
Какие факторы врач контролирует по ALARA?
Факторы, влияющие на акустический выход, а также время задержки датчика (dwell time) и общее время сканирования; MI и TI следует удерживать минимально возможными без потери качества (AIUM 2023–2024; EFSUMB 2022).