Влияние настроек ультразвукового аппарата на визуализацию артефакта мерцания

Цель исследования: определение оптимальных параметров ультразвукового сканирования мочевых камней для эффективной визуализации допплеровского артефакта мерцания.

Материал и методы. В научных базах Pubmed, Scopus и Elibrary проведен поиск современной литературы (с 2015 по 2025 г.), посвященной влиянию настроек ультразвукового сканера на визуализацию артефакта мерцания на русском и английском языках. 
Изучение влияния параметров сканирования на интенсивность визуализации допплеровского артефакта мерцания выполнено на специально разработанном фантоме, в который помещали кальций-оксалатный мочевой камень диаметром 5 мм. Исследование проводили на ультразвуковых аппаратах Philips Affinity 70, ALOKA ProSound F75, Canon Aplio i700, Siemens ACUSON NX3 Elite, GE Healthcare LOGIQ E9, Mindray DC-60 Pro X-Insight с использованием конвексного абдоминального датчика. 
Определяли следующие параметры: мощность передатчика, опорную частоту цветового допплера, частоту датчика в В-режиме, фокусное расстояние, ширину цветового окна, гармонику, частоту повторения импульсов, многолучевое сканирование, приоритет тканей (color-write priority), усиление допплеровского сигнала (C-gain), усиление в B-режиме (B-gain), режим тканевой гармоники, межкадровое усреднение, усреднение цветового картирования, подавление вспышки и фильтр колебаний стенок сосудов.

Результаты. Проведен поиск современной литературы (с 2015 по 2025 г.), посвященной влиянию настроек ультразвукового сканера на визуализацию артефакта мерцания на русском и английском языках. Проведен анализ настроек, таких как частота ультразвука, уровень усиления сигнала и параметры временной настройки, наглядно демонстрирующий, как эти факторы влияют на четкость изображений и точность диагностики. 
Определены следующие параметры настроек ультразвуковых сканеров, увеличивающие эффективность визуализации артефакта мерцания: увеличение мощности передатчика до максимальной; снижение опорной частоты цветового допплера; установка фокальной зоны ниже глубины расположения объекта; уменьшение ширины цветового окна и увеличение частоты повторения импульсов. Уменьшения влияния программных решений, направленных на подавление артефактов, можно достичь: установкой приоритета в значение для цвета; отключением подавления “вспышки”; увеличением значений фильтра стенок; отключением подавления “вспышки” и тканевой гармоники.

Заключение. Оптимизация параметров ультразвукового сканирования позволяет в значительной степени повысить эффективность выявления артефакта мерцания в мочевых камнях. 

1. Rahmouni A., Bargoin R., Herment A. et al. Color Doppler Twinkling artifact in Hyperechoic regions. Radiology. 1996; 199: 269–271.

2. Jamallivani A., Behnam H., Tavakkoli J. Monitoring high-intensity focused ultrasound thermal therapy by ultrasound doppler imaging using twinkling artifact. PLOS ONE. 2025; 20 (7): e0324801. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0324801

3. Abid A., Butt R.W., Abbas H.B. et al. Diagnostic accuracy of colour doppler ultrasound using twinkling artefact for the diagnosis of renal and ureteric calculi keeping non enhanced CT KUB as gold standard. Pak. Armed Forces Med. J. 2021; 71 (2): 522–525.

4. Adel H., Sattar A., Rahim A. et al.Diagnostic Accuracy of Doppler Twinkling Artifact for Identifying Urinary Tract Calculi. Cureus. 2019; 11 (9): e5647. https://doi.org/10.7759/cureus.5647

5. Bacha R., Manzoor I., Gilani S.A. Clinical Significance of Twinkling Artifact in the Diagnosis of Urinary Stones. Ultrasound Med. Biol. 2019; 45 (12): 3199–3206; https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio

6. Nabheerong P., Kengkla K., Saokaew S. Diagnostic accuracy of Doppler twinkling artifact for identifying urolithiasis: a systematic review and meta-analysis. J. Ultrasound. 2023; 26 (2): 321–331. https://doi.org/10.1007/s40477-022-00759-z

7. Rokni E., Zinck S., Simon J.C. Evaluation of stone features that cause the color Doppler ultrasound twinkling artifact. Ultrasound Med. Biol. 2021; 47 (5): 1310–1318. https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2021.01.016

8. Leonov D.V., Reshetnikov R.V., Kulberg N.S. et al. Doppler twinkling artifact observations: an open-access database of raw ultrasonic signals. Dig. Diagn. 2021; 2 (3): 261–276; https://doi.org/10.17816/DD76511

9. Васильев А.Ю., Громов А.И. Цветовое допплеровское картирование с использованием энергетического допплера в оценке патологии предстательной железы. Военно-медицинский журнал. 1997; 318 (4): 33–37.

10. Sorensen M.D., Harper J.D., Hsi R.S. et al. B-mode ultrasound versus color Doppler twinkling artifact in detecting kidney stones. J. Endourol. 2013; 27 (2): 149–153. https://doi.org/10.1089/end.2012.0430

11. Ortiz S.H.C., Chiu T., Fox M.D. Ultrasound image enhancement: A review. Biomed. Signal Proc. Control. 2012: 7 (5): 419–428. https://doi.org/10.1016/j.bspc.2012.02.002

12. Громов А.И., Просянников М.Ю., Войтко Д.А., Анохин Н.В., Константинова О.В., Сивков А.В., Аполихин О.И., Каприн А.Д. Разработка способа оценки артефакта мерцания для диагностики мочевых камней на различных УЗ-сканерах. Экспериментальная и клиническая урология. 2024; 17 (3): 23–29; https://doi.org/10.29188/2222-8543-2024-17-3-23-29

13. Громов А.И., Сапожников О.А., Каприн А.Д. Доплеровский артефакт мерцания: физические механизмы и место в диагностической практике. Современное состояние вопроса. Медицинская визуализация. 2023; 27 (1): 120–134. https://doi.org/10.24835/1607-0763-1206

14. Rokni E., Kitur E.C., Simon J.C. Dynamics of crevice microbubbles that cause the twinkling artifact. Ultrasonics Sonochemistry. 2024; 108: 106971; http://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2024.106971

15. Lu W., Sapozhnikov O.A., Bailey M.R. et al. Evidence for trapped surface bubbles as the cause for the twinkling artifact in ultrasound imaging. Ultrasound Med. Biol. 2013; 39: 1026–1038. https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2013.01.011

16. Poggi C., Palavecino M. Ultrasound principles and instrumentation. Surgery Open Science. 2024; 18: 123–128. http://doi.org/10.1016/j.sopen.2024.02.005

17. Yang J.H., Kang G., Choi M.J. The role of the acoustic radiation force in color Doppler twinkling artifacts. Ultrasonography. 2015; 34 (2): 109–114. http://doi.org/10.14366/usg.14065

18. Bacha R., Gilani S. A., Manzoor I. Relation of color Doppler twinkling artifact and scale or pulse repetition frequency. J. Med. Ultrasound. 2019; 27 (1): 13–18. http://doi.org/10.4103/JMU.JMU_129_18

19. Raheem A. Effects of Artifacts on the Diagnosis of Ultrasound Image. Medico-Legal Update. 2021; 21 (4): 327–336. http://doi.org/10.37506/mlu.v21i4.3152

20. Сhoi M.J., Cho C.H., Kang G., Yang J. Color Doppler Twinkling Artifact: Possible Mechanisms and Clinical Potential. Biomed. Eng. Lett. 2014; 4: 41–54. https://doi.org/10.1007/s13534-014-0124-4

21. Shabana W., Bude R.O., Rubin J.M. Comparison between color Doppler twinkling artifact and acoustic shadowing for renal calculus detection: an in vitro study. Ultrasound Med. Biol. 2009; 35 (2): 339–350. http://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2008.09.023

22. Gao J., Hentel K., Rubin J.M. Correlation between Twinkling artifact and color Doppler carrier frequency: Preliminary observations in renal calculi. Ultrasound Med. Biol. 2012; 38: 1534–1539. http://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2012.04.011