Ultrasonografia przyszłości – od konwencjonalnego B-mode do mikrounaczynienia i elastografii

Teresa Kasprzyk-Kucewicz, Katarzyna Sabok, Aleksandra Mrowiec, Armand Cholewka, Anna Siemianowicz: Ultrasonografia przyszłości – od konwencjonalnego B-mode do mikrounaczynienia i elastografii, Inżynier i Fizyk Medyczny, 14, 2025, 485-492.

Streszczenie

W ostatnich latach obrazowanie ultrasonograficzne w medycynie przeszło dynamiczną ewolucję, przesuwając obszar jego zastosowań z prostego obrazowania morfologicznego ku wielowymiarowej, ilościowej diagnostyce funkcjonalnej i biomechanicznej. Konwencjonalne obrazowanie B-mode, mimo że pozostaje filarem badania obrazowego dzięki swojej uniwersalności, charakteryzuje się ograniczeniami w wizualizacji mikrokrążenia oraz ocenie właściwości mechanicznych tkanek. Rozwój technologii w dziedzinie stosowanych przetworników oraz innowacyjne ulepszenia w technologii beamformingu spowodowały rewolucję w obrazowaniu ultrasonograficznym. Integracja ultraszybkiego obrazowania, technik umożliwiających zobrazowanie mikrounaczynienia oraz elastografii zmienia USG w narzędzie do monitorowania biologii tkanki w czasie rzeczywistym. Techniki bezkontrastowego wykrywania mikrounaczynienia, takie jak ultrasound microvessel imaging (UMI), micro vascular imaging (MVI) czy Superb Microvascular Imaging (SMI), zwiększają wykrywalność powolnych i nawet najdrobniejszych przepływów bez konieczności podawania środka kontrastowego. Elastografia dostarcza ilościowych miar sztywności tkanek użytecznych w diagnostyce włóknienia, charakterystyce guzków i ocenie układu ruchu.

Najnowsze osiągnięcia w technologii obrazowania ultrasonograficznego, takie jak super-resolution USG (SR-US), dynamiczne ilościowe analizy perfuzji oraz obrazowanie molekularne przy użyciu celowanych mikro/nanopęcherzyków otwierają perspektywy obrazowania mikroukładu naczyniowego i molekularnych markerów choroby, z potencjałem teranostycznym.

Równolegle integracja sztucznej inteligencji (AI) i algorytmów głębokiego uczenia (deep learning) otwiera nowe perspektywy w ultrasonografii. Systemy AI wspomagają akwizycję obrazu, poprawiają jego jakość poprzez redukcję artefaktów, a także umożliwiają automatyczną detekcję i klasyfikację zmian patologicznych. Mimo to stoją przed nami wyzwania: standaryzacja protokołów i parametrów ilościowych, ograniczenia fizyczne ultradźwięków (tłumienie, artefakty), bezpieczeństwo i regulacje dotyczące AI oraz potrzeba wieloośrodkowych walidacji klinicznych. Przyszłość ultrasonografii leży w multimodalnych, ilościowych i zintegrowanych systemach diagnostycznych zdolnych do monitorowania procesów biologicznych w czasie rzeczywistym – co daje nadzieję na bardziej spersonalizowaną i dynamiczną medycynę.

Słowa kluczowe: ultrasonografia, usg, obrazowanie mikroprzepływów, elastografia